期刊,西北植物学报 2023年卷1期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

西北植物学报

主　　编：赵忠

出版周期：月刊

国际刊号：1000-4025

电子邮箱：xbzwxb@vip.163.com

电　　话：029-87082936

邮政编码：712100

地　　址：陕西省杨陵邰城路3号西北农林科技大学

西北植物学报/Journal Acta Botanica Boreali-Occidentalia SinicaCSCD北大核心CSTPCD

查看更多>>《西北植物学报》立足西北，面向全国，主要刊载有关植物遗传育种学、分子生物学、植物基因工程、植物解剖学、植物分类学、植物生理生化、药用植物成分分析，以及植物群落生态学、生物多样性、植被演替、植物区系等基础理论研究方面具有创新性的原始论文、研究简报以及具有较高学术水平的综述论文和反映最新科技成果的快报。读者对象为国内外有关植物科学的科学研究人员、高等学校教师、研究生以及植物保健品和药品研究开发的相关人员。

正式出版

收录年代

油菜糖基转移酶BnIRX14基因家族鉴定及遗传转化

靳丰蔚董云杨晓明方彦...

1-9页

查看更多>>摘要：糖基转移酶在植物抗逆和发育调控中发挥着重要作用,为发掘糖基转移酶BnIRX14基因家族成员,解析在甘蓝型油菜中的生物学功能,该研究利用前期在甘蓝型油菜中克隆到的BnIRX14基因,采用序列比对和遗传转化的方法,进行BnIRX14基因家族成员鉴定和功能验证,以探讨BnIRX14基因家族在油菜发育中调控机理,为油菜杂交育种和抗逆育种提供理论依据.结果表明:(1)经基因组数据库比对分析在甘蓝型油菜中成功鉴定到3个糖基转移酶不同亚家族的11个BnIRX14家族成员,它们均具有糖基转移酶GT43家族成员结构域特征,其中有8个基因分别被定位在6条不同染色体上,3个亚家族在基因结构和保守元件中具有较大特异性.(2)利用农杆菌介导转化法,获得BnIRX14基因RNA干扰转基因油菜株系20株,经PCR检测,确定5株阳性转化体.(3)表型鉴定发现,有2株阳性转化株的花柱头至花柱中央为一孔状空腔,子房较野生型明显膨大,且柱头表面授粉后不能结实,表现雌性不育;其他3个阳性株花器结构发育正常,但植株茎、枝表皮有液体渗出,呈露珠状粘附在茎、枝表面.(4)实时荧光定量PCR分析显示,转BnIRX14基因油菜阳性植株花、角果、叶中的BnIRX14基因表达量均显著低于野生型,且9#阳性不育株的角果中BnIRX14基因表达低于其他转基因干扰株系,说明BnIRX14基因在干扰转化阳性植株中的表达受到显著抑制.研究推测,BnIRX14基因可能参与油菜雌蕊的发育和次生物质代谢.

关键词：

油菜β-1,4-木糖基转移酶基因家族BnIRX14RNAi

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比利时杜鹃花RhDFR基因克隆及分析

蒋宝鑫汪庆昊杨国霞贾永红...

10-20页

查看更多>>摘要：二氢黄酮醇-4-还原酶(DFR)是植物花青素合成过程中的关键酶,能够催化二氢黄酮醇生成无色花青素.该试验以红色和白色比利时杜鹃花(Rhododendron hybridum Hort.)不同器官和不同发育时期的花瓣为实验材料,利用反转录(RT-PCR)和RACE技术克隆RhDFR基因,利用植物酶联免疫试剂盒(ELISA)测定不同发育时期的花瓣RhDFR酶活性,利用qRT-PCR技术定量分析不同器官和不同发育时期的花瓣RhDFR基因,构建pET-28a-RhDFR原核表达载体对RhDFR蛋白进行制备和纯化,为进一步探究杜鹃花DFR基因功能以及花色的分子机理奠定基础.结果表明:(1)成功获得比利时杜鹃花RhDFR基因全长1253 bp,其开放阅读框1035 bp,编码344个氨基酸,含有1个NADPH结合保守基序和1个底物结合区域,具有高度保守性;系统进化分析显示,比利时杜鹃花RhDFR蛋白与越橘(Vaccinium corymbosum)DFR蛋白亲缘关系最近.(2)ELISA试剂盒分析显示,比利时杜鹃花不同发育时期的花瓣DFR酶活性呈先上升后下降的趋势,并于红花初开期和白花盛开期的DFR酶活性最高.(3)qRT-PCR分析显示,不同器官中RhDFR基因的表达量为花瓣最高,雄蕊最低;不同发育时期的花瓣中,红色花的RhDFR基因表达量高于白色花.(4)成功构建原核表达载体pET-28a-RhDFR并诱导表达出大小约为38 kD的蛋白,与理论值相近.研究认为,杜鹃花中DFR酶活性的功能多样化,DFR基因与比利时杜鹃花花瓣的颜色有关.

关键词：

比利时杜鹃花二氢黄酮醇-4-还原酶(DFR)RhDFR酶活性表达分析原核表达

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玉米生物钟基因ZmPRR1-2的克隆及表达分析

董柯清王雷立刘青青张严玲...

21-28页

查看更多>>摘要：为探究玉米生物钟基因ZmPRR1-2的功能及表达特性,解析玉米光周期途径调控开花的机理,该研究以玉米骨干自交系'黄早4'为材料,克隆ZmPRR1-2基因的cDNA序列并进行生物信息学分析;利用qRT-PCR技术对该基因进行组织特异性表达分析和48 h的昼夜节律表达分析.结果表明:(1)成功克隆获得ZmPRR1-2基因的编码区全长1554 bp,编码517个氨基酸,编码的蛋白属于PRR基因家族,含有1个REC结构域和1个CCT结构域,多序列比对和系统进化分析显示ZmPRR1-2基因在禾本科植物中高度保守;ZmPRR1-2蛋白属亲水性蛋白,不包含跨膜结构域和信号肽.(2)ZmPRR1-2基因在玉米叶片中的表达量最高,显著高于其他7个组织,表明该基因主要在叶片中发挥功能,而在果穗和花丝中表达量相对较低,且显著低于雄穗中的表达量.(3)昼夜节律表达分析显示,在短日照条件下,ZmPRR1-2基因的表达量于光照3 h后开始逐渐上升,在光照结束后3 h时达到表达高峰;在长日照条件下,于光照6 h后ZmPRR1-2基因的表达量才开始逐渐上升,且在光照结束时达到表达高峰.研究认为,ZmPRR1-2基因在玉米开花转化过程中对雄穗发育和雌穗发育的调控功能存在差异,推测Zm-PRR1-2基因可能在玉米生物钟调控中发挥重要作用.

关键词：

玉米生物钟ZmPRR1-2基因克隆表达分析

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陆地棉GhCSN6A基因克隆及低磷胁迫下的表达

卿桂霞耿翡翡梁颖颖周俊江...

29-36页

查看更多>>摘要：该研究基于陆地棉根部低磷胁迫基因表达谱芯片差异表达序列结果及基因组数据库,对表达差异序列ES816317进行克隆,利用生物信息学分析其核苷酸及蛋白序列,并通过qRT-PCR技术检测其组织表达模式和在低磷胁迫下的相对表达特征,为解析棉花GhCSN6A的生物学功能奠定基础,并为棉花磷高效基因工程育种提供基因资源.结果表明:(1)成功获得陆地棉GhCSN6A基因,该基因的开放阅读框全长为948 bp,编码315个氨基酸;GhCSN6A蛋白为COP9信号小体复合亚基6a,属于MOV34蛋白超家族,具有MPN_CSN6结构域,定位于细胞核.(2)序列比对和进化分析显示,陆地棉GhCSN6A与木槿HsCSN6A、拟南芥AtCSN6A的相似性分别为95.87％和84.54％.(3)qRT-PCR分析表明,GhCSN6A基因在陆地棉的根、茎、叶、花中均有表达,且在叶中表达水平最高,但叶与根中的表达无显著差异;GhCSN6A基因在低磷处理24 h时根中相对表达量最低,但低磷处理72 h时根中的相对表达量最高达到了适磷(对照)处理的2倍.研究推测,陆地棉GhCSN6A基因在棉花响应低磷胁迫过程中具有重要作用.

关键词：

陆地棉基因克隆低磷胁迫表达分析

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茶树CsbHLH71基因克隆及转录活性分析

吴应奇宋小凤邓见田烨白思蕾...

37-44页

查看更多>>摘要：bHLH转录因子在植物类黄酮代谢过程中具有重要调控作用.该研究采用PCR方法,从'碧香早'茶树中获得了与儿茶素含量高度负相关的CsbHLH71基因,并对其进行生物信息学分析、亚细胞定位及转录活性分析,为探究CsbHLH71基因在调控茶树儿茶素生物合成的分子机制奠定基础.结果表明:(1)通过RNA-seq测序筛选成功获得一个茶树CsbHLH71基因,该基因CDS序列全长912 bp,编码303个氨基酸;氨基酸序列第101-160位含有一个碱性螺旋-环-螺旋保守结构域,属于bHLH家族转录因子;序列对比和系统进化树结果显示,其与杜鹃花、河滨葡萄等物种的bHLH氨基酸序列有较高的相似性.(2)qRT-PCR结果显示,不同浓度微生物肥处理下茶树CsbHLH71基因的表达水平显著上调,且在1000倍处理下效果最显著,说明高浓度的微生物肥能促进茶树Cs-bHLH71基因的表达.(3)亚细胞定位分析表明CsbHLH71蛋白定位在细胞核.(4)转录活性分析发现,茶树Cs-bHLH71蛋白在酵母和烟草中均具有转录抑制活性,为转录抑制子,证实了CsbHLH71蛋白具有转录抑制剂的功能.研究推测,CsbHLH71蛋白可能负调控茶树中儿茶素积累.

关键词：

茶树bHLH亚细胞定位转录活性分析

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白刺NtBES1转录因子家族的鉴定及分析

王丽蓉杜萌易丹王博...

45-54页

查看更多>>摘要：该研究基于白刺(Nitraria tangutorum)全长转录组数据,以白刺幼苗为材料,利用生物信息学手段,从转录组数据中鉴定白刺NtBES1家族成员,预测其理化性质、磷酸化位点、亚细胞定位,分析其保守结构域和系统进化关系;采用荧光定量PCR方法分析该家族基因在不同浓度PEG和NaCl处理下白刺叶片中的表达模式,为深入研究白刺NtBES1家族成员的功能以及白刺抗逆分子机理奠定基础.结果表明:(1)从白刺全长转录组中共鉴定出7个具有完整BES1_N保守结构域的NtBES1成员,分别命名为NtBES1-1～NtBES1-7.(2)NtBES1蛋白氨基酸数在86～422 aa之间,分子量在9.75～47.53 kD之间,等电点在5.29～10.22之间,不稳定指数范围在34.88～75.02之间,平均亲水系数均为负值.(3)亚细胞定位预测结果显示,NtBES1-6定位在细胞质中,其余6个成员均被定位在细胞核中.(4)系统发育树将7个成员分为3组,NtBES1-2、NtBES1-3和NtBES1-7为一组,NtBES1-1、NtBES1-5和NtBES1-6为一组,NtBES1-4单独为一组,且同组成员的结构、理化性质以及功能注释均相似.(5)经预实验筛选的表达水平较高的3个基因在胁迫下呈现不同的表达模式,其中:NtBES1-2和NtBES1-6仅在30％PEG胁迫2 h时表达上调;NtBES1-2和NtBES1-4在200 mmol/L NaCl处理2 h时表达量最高,在450 mmol/L NaCl处理12 h后3个基因的表达陆续开始上调,于24 h时表达量达到最高.研究认为,白刺NtBES1家族成员结构特征存在差异,且不同成员在白刺耐干旱和耐盐的过程中发挥不同的作用.

关键词：

BES1转录因子家族白刺生物信息学表达模式

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猕猴桃Aux/IAA基因家族的鉴定与表达

苏丽艳

55-65页

查看更多>>摘要：在猕猴桃全基因组范围内鉴定生长素/吲哚乙酸(Aux/IAA)基因家族,利用生物信息学方法分析其理化性质、结构特征及共线性关系等,并采用实时荧光定量PCR分析Aux/IAA家族基因在不同组织及部分家族成员在外源激素胁迫下的表达模式,为揭示该家族基因在猕猴桃发育过程中的功能奠定基础.结果表明:(1)猕猴桃基因组含有50个Aux/IAA家族基因,编码氨基酸序列介于125～391 aa,蛋白分子量介于14.06～42.48 kD,等电点介于4.33～9.51;Aux/IAA家族基因不均匀的分布于21条不同染色体上,且分布最多的23号染色体上含有11个基因;聚类分析将其分为9个亚族.(2)大部分Aux/IAA家族基因含有4个不同的保守结构域,多数成员均含有Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ结构域,部分基因缺失Ⅰ结构域;基因结构分析表明该家族基因包含1～5个内含子;基因组内序列分析发现该家族基因含有23对重复基因对,包括20对片段重复和3对串联重复;与拟南芥的组间共线性分析发现有36个基因与拟南芥基因存在共线性关系.(3)亚细胞预测显示该家族基因大部分定位于细胞核;启动子顺式作用元件分析发现该家族启动子包含光、激素以及响应生物与非生物胁迫等相关作用元件.(4)实时荧光定量PCR分析表明,Aux/IAA家族基因有组织表达特异性,各成员对外源激素响应的时间和强度不同,绝大多数基因在激素处理的早期下调表达,而AcIAA1a和AcIAA18a相对表达量呈现上调表达,响应模式的差异也说明了Aux/IAA家族各个基因在调控猕猴桃发育过程中功能上的差异性.研究认为,猕猴桃Aux/IAA家族基因具有功能多样性,且存在基因复制现象的基因部分表现出组织表达模式相似性,推测在功能上可能有冗余,在进化过程中该基因可能受到环境胁迫而导致序列的缺失或基因复制.

关键词：

猕猴桃Aux/IAA生物信息学表达分析

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青稞HD-Zip基因家族鉴定及其在非生物胁迫下的表达特性

祁存英李媛杨成兰马银花...

66-78页

查看更多>>摘要：同源异型域-亮氨酸拉链(homedomain-leucine zipper,HD-Zip)转录因子广泛参与植物的生长发育和抗胁迫过程.该研究通过生物信息学方法对青稞HD-Zip基因家族进行全基因组分析鉴定,并采用qRT-PCR技术分析非生物胁迫下该基因的表达特性,为深入探讨青稞HD-Zip转录因子的生物学功能及其在高原作物抗逆育种中的应用奠定基础.结果表明:(1)成功从青稞基因组中共鉴定出41个HD-Zip基因家族成员,依次命名为HvvHD-ZipⅠ-1～Ⅳ-13,且这些基因在7条染色体上呈不均匀分布.(2)理化性质分析发现,HvvHD-Zip蛋白包含197～885个不等的氨基酸残基;分子量范围在19914.36～94014.87 Da;亚细胞定位表明HvvHD-Zip蛋白都位于细胞核.(3)根据多序列比对、系统进化、基因结构和保守基序差异将其聚为4个亚家族,各亚家族分类特征与系统聚类结果一致.(4)顺式作用元件预测分析发现,HvvHD-Zip基因启动子中含有11种植物激素和胁迫响应元件.(5)qRT-PCR结果显示,HvvHD-ZipⅠ、Ⅱ、Ⅳ亚家族基因对各胁迫响应明显;与根组织相比,多数HvvHD-Zip基因在叶组织中响应明显(上调或下调);与冷和盐胁迫相比,HvvHD-Zip各基因对旱胁迫响应较强.

关键词：

青稞同源异型域-亮氨酸拉链蛋白基因家族非生物胁迫基因表达

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山茶和西洋杜鹃花瓣及叶片的栓塞脆弱性比较

夏英李婕婷唐婧唐明...

79-87页

查看更多>>摘要：在全球气候变化背景下,筛选抗旱强的城市绿化花卉植物是应对未来持续干旱下水资源短缺和城市绿化建设的重要途径.该研究以常见的城市绿化花卉植物山茶(Camellia japonica)和西洋杜鹃(Rhododendron hybri-dum)为材料,利用光学技术构建花瓣和叶片栓塞脆弱性曲线,并观察两种植物的花瓣及叶片形态结构特征,比较两种植物花瓣和叶片组织在水分胁迫期间的抗旱性.结果表明:(1)山茶和西洋杜鹃的生长土壤水势之间在自然干旱下没有显著差异,均从第9天开始与对照相比显著降低;西洋杜鹃叶片和花瓣水势在自然干旱后第9天显著降低,而山茶叶片和花瓣水势在自然干旱持续到第12天时显著降低.(2)西洋杜鹃花瓣和叶片水势的P50值(发生50％栓塞时对应的水势值)分别为-3.24 MPa和-4.40 MPa,分别大于山茶花瓣(-3.99 MPa)和叶片(-5.92 MPa).(3)山茶和西洋杜鹃间的花瓣厚度、上下表皮厚度没有显著差异,而山茶花瓣的脉密度和气孔密度均显著大于西洋杜鹃花瓣;山茶叶片厚度、上下表皮厚度、海绵组织厚度、叶脉密度均显著大于西洋杜鹃.研究发现,西洋杜鹃的栓塞脆弱性大于山茶,其耐旱性弱于山茶;山茶和西洋杜鹃的栓塞脆弱性与其组织形态结构有关,叶片厚度、上下表皮厚度和海绵组织厚度越大,栓塞脆弱性越小;在未来干旱程度逐渐加剧的情况下,可以优先选择山茶作为城市绿化的花卉植物.

关键词：

花卉植物栓塞脆弱性耐旱性形态结构

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土壤水分对富士苹果果实外观品质的影响

穆家壮徐孙霞薄海丰陈家伟...

88-96页

查看更多>>摘要：为探究不同果园土壤水分处理对富士苹果果实品质的影响,并重点探究外观品质的差异,筛选出最适宜生产中采用的控水方法,以'烟富3号'富士苹果品种作为材料,按照土壤相对含水量设置两组水分处理,一组为LT1(55％～65％)、LT2(65％～75％)和LT3(75％～85％),另一组为LT4(前期55％～65％,后期45％～55％)、LT5(前期65％～75％,后期55％～65％)和LT6(前期75％～85％,后期65％～75％),以生理落果为节点,划分处理前期和后期,以普通果园水分管理作为对照处理(LCK),分别测定土壤含水量以及相应果实可溶性固形物含量,计算果实裂纹指数、着色指数和光洁指数,并用扫描电镜观测果皮超微结构.结果表明:(1)LT1、LT4、LT5处理的果实可溶性固形物含量比LCK分别显著提高13.4％、15.2％、13.1％.(2)与LCK相比,LT2、LT3、LT5、LT6处理果实的裂纹指数分别降低了49.8％、19.8％、49.8％、30.1％,LT1、LT2、LT5处理果实的着色指数分别提高了3.4％、14.0％、17.4％,LT1～LT6处理果实的光洁指数分别提高了50.4％、150.4％、125.6％、45.2％、175.9％、100.8％.(3)果皮显微结构观察表明,控制处理前、后期土壤水分不稳定会导致果皮角质层的严重开裂,LT5处理避免了这一情况的发生,而健康果实的果皮角质层厚度大于裂果的果皮.(4)健康果实的水势(-1.22 MPa)明显高于裂果的水势(-1.44 MPa),且果实水势与裂纹发生呈负相关关系.研究认为,适当的土壤水分胁迫(65％～75％)不影响果实食用品质,同时可显著降低果实表面裂纹的发生率,提高果面光洁度;在果实发育后期,适当的轻度控水处理会促进果实的糖积累并减少裂纹的产生;果实裂纹的发生与果皮角质层厚度和果实水势相关,厚度越大、水势越高,裂纹发生越少.土壤相对含水量LT2与LT5处理的苹果果实兼具良好的食用品质与外观品质.

关键词：

富士苹果土壤水分水势外观品质果实裂纹

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