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西北植物学报
西北植物学报

赵忠

月刊

1000-4025

xbzwxb@vip.163.com

029-87082936

712100

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
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    拟南芥黄心突变体yh基因的图位克隆及分析

    郝亚琦宗秀梅任潘付爱根...
    1621-1626页
    查看更多>>摘要：在研究光合作用相关基因的过程中,获得了一个叶片为黄心(yellow heart,yh)的突变株,与野生型拟南芥(Col-0)相比,其新生叶片发黄,突变表型由隐性单基因控制.采用图位克隆及其精细定位技术,将yh突变基因定位在1号染色体的INS1_55_342与INS1_56_34区间,物理距离约为676 kb.通过测序得知yh在At1g64790第44个内含子剪接处有4个碱基的缺失,导致内含子剪切位点的变化.RT-PCR分析显示,该基因表达降低,是At1g64790基因的一个新等位突变.研究表明,yh突变体与叶绿体的发育相关,可为进一步探究植物叶绿体和叶片发育机制提供新的遗传材料.

    图位克隆内含子剪接叶色叶发育

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    彩斑突变体菊花CmF3'Ha基因及启动子的克隆与分析

    王森陈新娜李彦慧陈东亮...
    1627-1634页
    查看更多>>摘要：该研究以菊花彩瓣突变体CQ17-mu为材料,利用RT-PCR克隆获得了类黄酮-3'-羟化酶基因(F3'H),该基因开放阅读框全长1527 bp,编码508个氨基酸,与已知的菊花CmF3'H相似性达到99％,故将其命名为CmF3'Ha.氨基酸序列分析表明,CmF3'Ha编码的蛋白具有保守的F3'H结构域,属于P450超家族.多重序列比对和系统发育分析表明,CmF3'Ha与其他菊花品种的F3'H亲缘关系最近.实时定量PCR分析显示,CQ17-mu花瓣中CmF3'Ha基因的表达水平显著高于CQ17的粉色花瓣,表明CmF3'Ha参与了CQ17-mu花瓣紫色条斑部位的花色素代谢.进一步利用染色体步移法克隆得到了CQ17-mu的F3'H基因上游1086 bp的启动子区序列,经分析显示,该序列中除包含TATA-box等核心启动子元件外,还包括多个MYB、MYC结合位点及多个光响应元件和激素应答元件.研究结果证明了菊花CmF3'Ha基因与植物花青素积累呈正相关,参与彩色条斑部分的花青素合成过程,为菊花的分子育种提供了理论依据.

    菊花彩斑类黄酮-3'-羟化酶花青素启动子

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    黄瓜叶绿素降解关键酶基因CsPAO的克隆与分析

    程奕秋刘伟康陈广玲孙锦...
    1635-1642页
    查看更多>>摘要：该研究以黄瓜"津春2号"cDNA为模板,采用RT-PCR方法克隆得到黄瓜叶绿素降解关键酶(pheophor-bide a oxygenase,PAO)基因(CsPAO),对其进行亚细胞定位观察,并采用实时荧光定量PCR技术和生物信息学技术,分析了CsPAO基因的表达模式及其编码蛋白的特性.结果表明:(1)CsPAO编码545个氨基酸,理论等电点为6.09,蛋白相对分子质量为61.02 kD.蛋白预测发现,黄瓜CsPAO属于不稳定蛋白,具有2个蛋白结合位点,且存在跨膜现象.(2)荧光定量PCR结果表明,CsPAO基因表达响应水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)和赤霉素(GA3)的调控,在高温(42℃)和低温(4℃)处理下CsPAO基因的表达量显著上升并达到最高,但黑暗处理对CsPAO基因表达没有影响;在黄瓜不同组织中花的表达显著高于根、茎、叶、萼、须、果.(3)亚细胞定位结果表明,CsPAO蛋白定位于叶绿体内.(4)系统进化树分析显示,黄瓜CsPAO与葫芦科植物苦瓜、西葫芦、南瓜、笋瓜等亲缘关系较近.本研究结果为进一步揭示黄瓜叶绿素降解的分子机制奠定了基础.

    黄瓜脱镁叶绿酸a加氧酶生物信息学表达模式

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    吸水和干燥条件下发菜核糖体代谢差异表达基因分析

    胡进红马晓蓉宋繁梁旺利...
    1643-1651页
    查看更多>>摘要：为解析发菜吸水和干燥条件下的基因差异表达规律以及发菜适应"干-湿"水分节律调控机制,该研究以充分吸水发菜藻体为对照组,干燥状态下的发菜藻体为处理组,采用高通量Illumina HiSeq PE150测序平台结合生物信息学分析方法对发菜吸水和干燥条件下的差异表达基因进行分析.结果显示:(1)发菜吸水和干燥条件下共鉴定到差异表达基因3383个,其中显著上调和显著下调表达的基因数分别为1767个和1616个.(2)GO功能富集分析发现,在吸水和干燥条件下发菜差异表达基因主要富集在蛋白质合成与代谢等相关途径中;KEGG显著性富集分析发现,吸水和干燥条件下发菜有46个差异表达基因被显著富集到核糖体代谢途径,且均为显著上调表达,这些基因可能参与发菜对干旱胁迫的响应.(3)随机挑选6个被显著富集到核糖体代谢途径的基因进行qRT-PCR分析发现,其基因相对表达量与转录组测序结果一致.研究表明,发菜在干燥条件下可能通过激活核糖体代谢特定基因表达帮助抗旱相关的蛋白质的合成和正确折叠、并参与渗透调节等重要生理活动进而调控其适应干燥环境条件.

    发菜吸水和干燥差异表达基因核糖体蛋白

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    濒危植物秦岭石蝴蝶花瓣数量变异机理研究

    蒋景龙孙旺李丽李耘...
    1652-1661页
    查看更多>>摘要：为了探明秦岭石蝴蝶花瓣数量变异原因,该研究采用Illumina HiSeq 2500高通量测序技术对秦岭石蝴蝶两种花型发育的早期和晚期进行转录组测序,挖掘参与其花发育相关的差异基因,并探讨花器变异的可能机制.结果显示:(1)与NR数据库进行比对,共有52677个Unigene注释到NR库,占Unigene总数的46.25％,与旋蒴苣苔(Dorcoceras hygrometricum)的序列同源性最高(54.29％).(2)GO富集分析结果显示,正常2-3型和变异2-4型差异基因富集最显著的GO条目为:细胞组分类的细胞膜、分子功能类的反转运蛋白活性和酶抑制剂活性、生物过程类的跨膜转运和催化活性的负调控等;KEGG富集分析结果显示,正常2-3型和变异2-4型差异基因富集最显著的KEGG通路为:植物激素信号转导、脂肪酸延长、戊糖和葡萄糖醛酸酯的相互转化、苯丙烷生物合成、硫代谢、类黄酮生物合成、玉米素的生物合成等途径.(3)对表达差异基因进行筛选并进一步对4个比较组进行交叉比对分析,确定了6个可能与秦岭石蝴蝶花器官发育相关的基因,分别为PqMIF2、PqMYB340、PqMYB305、PqGA-TA12、PqCCD4和PqZBED;qRT-PCR验证发现,其表达趋势和转录组测序分析结果一致.该研究结果为秦岭石蝴蝶的花器官发育和系统进化及其濒危机制方面研究提供了重要的信息.

    秦岭石蝴蝶花器变异转录组花发育基因KEGG分析

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    元宝枫花芽分化及花开放过程研究

    李超刘晓玲叶红莲刘阳...
    1662-1672页
    查看更多>>摘要：为探明元宝枫花性别、交配系统及花芽分化过程,通过石蜡切片和连续解剖观察,对元宝枫花开放及花芽分化过程进行了研究.结果表明:(1)元宝枫花性别可分为雌能花和雄能花两种,雌能花花药不开裂,只表现雌性功能,而雄能花分Ⅰ型和Ⅱ型两种,花药均可产生成熟花粉并开裂散粉,只表现雄性功能.(2)元宝枫是较为少见的二重雌雄异型异熟树种,且交配系统有雄先型和雌先型两种;雄先型小花开放顺序为:雄能花→雌能花→雄能花,雌先型小花开放顺序为雌能花→雄能花→雄能花.(3)元宝枫花芽的形态分化期开始于7月上旬,花序和小花分化期为8月上旬,雄蕊和雌蕊分化开始于8月下旬,雌配子体发育晚于雄配子体.(4)元宝枫花性别分化的关键期为第二年的3月下旬至4月上旬.

    元宝枫二重雌雄异型异熟雌能花花芽分化

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    籽用美洲南瓜叶片对白粉病菌的抗逆生理响应

    许珂王萍崔晓伟张颖...
    1673-1680页
    查看更多>>摘要：以籽用美洲南瓜(Cucurbita pepo L.)白粉病抗病品系F2和感病品系M3为试材,在人工气候箱内接种白粉病生理小种2US孢子悬浮液,考察在接种白粉病菌后南瓜幼苗植株与白粉病菌的互作、叶片活性氧代谢及保护酶活性的变化,探讨南瓜抵御白粉病的生理机制.结果表明:(1)与感病品系M3相比,接种白粉病菌后,抗病品系F2叶片上病原菌发育缓慢,较难侵染叶片.(2)抗病品系F2在感病初期叶片H2O2、O-·2含量迅速升高后逐渐下降,而感病品系在感病初期H2O2、O-·2含量上升缓慢,在达最大值后始终保持较高水平,且感病品系叶片MDA含量始终高于抗病品系;组织化学染色分析发现,抗病品系叶片着色比感病品系快,之后着色面积有所减少并趋于较低水平.(3)抗病品系F2和感病品系M3叶片抗氧化酶CAT、SOD、POD活性及PAL、PPO活性在接种白粉病菌后均显著增加,但抗病品系的活性及其增幅均高于感病品系.研究发现,籽用美洲南瓜抗病品系叶片上白粉病菌发育缓慢,较难受到侵染,生成菌丝体后叶片上粉状斑点较小;抗病品系在被白粉病菌侵染初期依靠活性氧的增加抵御病原菌的入侵,随着活性氧含量增加抗病品系通过迅速增加自身抗氧化酶活性来防止氧化胁迫;与感病品系相比,抗病品系在受病原菌侵染后能迅速增加PAL、PPO活性以抵御病原菌侵染.

    籽用美洲南瓜白粉病防御酶活性活性氧(ROS)

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    不同浓度Fe2+与Zn2+对羊草幼苗生长和生理特性的影响

    孟令博赵曼亢燕祁智...
    1681-1690页
    查看更多>>摘要：以羊草幼苗为研究对象,通过调整全营养培养基(CK,0.05 mmol/L Fe2+、0.015 mmol/L Zn2+)中铁或者锌含量设置0、10倍、20倍Fe2+(Zn2+)浓度处理Fe 0(Zn 0)、Fe10(Zn10)、Fe20(Zn20),以及在高铁培养基中单独添加0.15 mmol/L Zn2+或同时添加10 mmol/L Ca2+、5 mmol/L Mg2+、20 mmol/L K+处理,测定培养6 d后幼苗生长指标和矿质元素含量、以及高铁(Fe20)处理下幼苗根中抗氧化指标和相关基因表达量,探究不同浓度Fe2+、Zn2+对羊草幼苗生长、矿质元素吸收积累及抗氧化指标、基因表达的影响.结果表明:(1)缺锌(Zn 0)显著抑制羊草幼苗鲜重的增加和Zn元素的积累,但促进Fe、Mg元素的积累;高浓度锌(Zn10、Zn20)显著促进幼苗叶片生长和Zn元素的积累;缺铁(Fe 0)显著抑制幼苗的根长、鲜重和Fe元素的积累,促进Mg、Zn元素的积累;高浓度铁(Fe10、Fe20)显著抑制羊草幼苗根叶生长、根毛发育和Ca、Zn、Mg、K元素的积累.(2)增加Zn2+和Ca2+、Mg2+、K+浓度无法恢复高铁胁迫对幼苗生长的抑制作用.(3)高浓度铁(Fe20)处理羊草幼苗48 h后,根部过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶活性和丙二醛、抗坏血酸、还原型谷胱甘肽含量显著升高;烟酰胺合成酶基因、过氧化物酶基因表达量显著下调,植物类萌发素蛋白基因表达量显著上调.研究发现,羊草幼苗生长发育和矿质元素积累对环境中Zn2+浓度变化不敏感,却受到环境中高浓度Fe2+的显著抑制,并造成严重的氧化胁迫伤害,这种伤害无法在添加Zn2+或同时添加Ca2+、Mg2+、K+的条件下恢复.

    羊草铁锌生理特性

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    玉米跨代干旱胁迫记忆生理机制及DNA甲基化变化分析

    王霞尹晓雨于晓明刘晓丹...
    1691-1699页
    查看更多>>摘要：为研究亲代干旱锻炼对后代玉米生理特性和DNA甲基化修饰的影响,以亲代(G0代)经干旱锻炼的玉米自交系B73和H99自交后代(G1代)为材料,利用20％PEG-6000模拟干旱胁迫条件,检测G1和G0代叶片相对含水量(RWC)与丙二醛(MDA)、可溶性糖、脯氨酸含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性变化,并利用甲基化敏感扩增多态性技术(MSAP)检测G1和G0代基因组DNA甲基化状况,分析2个世代玉米生理指标和基因组DNA甲基化修饰的变异规律.结果表明:(1)在相同干旱胁迫条件下,玉米B73和H99自交系G1代叶片的RWC、可溶性糖与脯氨酸含量以及SOD和POD活性均高于G0代,其G1代MDA含量则低于G0代;G1代叶片的RWC减少量和MDA增加量小于G0代,G1代可溶性糖和脯氨酸含量以及SOD和POD活性增加量均大于G0代.(2)干旱胁迫诱发了B73和H99自交系G1和G0代DNA甲基化水平和甲基化模式的改变;在相同干旱胁迫条件下,两自交系G1代DNA甲基化修饰变化均大于G0代.(3)B73和H99自交系DNA甲基化修饰变异规律不同,随胁迫时间延长,B73自交系2个世代CG、CHG甲基化水平均呈上升趋势,H99自交系2个世代CG甲基化水平呈上升趋势,CHG甲基化水平呈下降趋势;B73自交系2个世代均以CG hypo和CHG hypo变化为主,H99自交系2个世代均以CHG hypo和CG hyper变化为主.研究发现,B73和H99玉米自交系G1代植株的抗氧化和渗透调解能力以及DNA甲基化修饰变化均大于G0代,其抗旱性也强于G0代,从而证明玉米存在跨代干旱胁迫记忆.

    干旱锻炼玉米胁迫记忆跨代生理特性DNA甲基化

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    外源H2O2对盐碱胁迫下苹果矮化砧木幼苗生理特性的影响

    杜蕾杨建宁王星星张德...
    1700-1710页
    查看更多>>摘要：以2年生苹果矮化砧木M9-T337为试材,采用盆栽试验法,设置浇灌清水(CK)和盐碱胁迫(0.1 mol/L NaCl+NaHCO3溶液)+喷施5种浓度的H2O2[0(T1)、0.2 mmol/L(T2)、0.4 mmol/L(T3)、0.6 mmol/L(T4)、0.8 mmol/L(T5)]处理,测定各处理叶片叶绿素含量、光合气体交换参数、渗透调节物质含量、抗氧化酶活性和细胞膜透性,并利用相关性与主成分分析进行综合评价,以探讨外源过氧化氢(H2O2)增强其盐碱耐性的生理机制.结果表明:(1)随着盐碱胁迫(T1)的时间延长,M9-T337幼苗叶片叶绿素a(Chl a)含量、叶绿素b(Chl b)含量、叶绿素总量(Chl t)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、可溶性蛋白(SP)含量均呈逐渐下降趋势;胞间CO2浓度(Ci)、可溶性总糖(TSS)含量、脯氨酸(Pro)含量、过氧化氢酶(CAT)活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)含量均呈上升趋势;超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性均呈先升后降趋势.(2)与CK相比,盐碱胁迫+外源H2O2(T2-T5)处理后M9-T337幼苗叶片各指标均呈现不同幅度变化,且存在明显浓度效应,并以T3(0.4 mmol/L H2O2)处理叶片的Chl a、Chl b、Chl t、SP和Gs降幅最小,Ci、REC、MDA升幅最小,TSS、Pro、APX升幅最大.(3)M9-T337幼苗叶片Pn与Tr、Gs、Chl a、Chl b、Chl t、SP、SOD、POD呈显著正相关,与Ci、MDA、CAT、APX、REC呈显著负相关.(4)综合评价表明,各处理对M9-T337幼苗叶片生理特性的效应依次为:CK>T3>T4>T2>T5>T1.研究发现,叶面喷施适宜浓度H2O2可有效改善盐碱胁迫下M9-T337幼苗光合能力,显著提高抗氧化酶活性和渗透调节物质的含量,降低细胞膜透性,从而达到缓解盐碱胁迫的作用,并以0.4 mmol/L H2O2处理效果最佳.

    苹果矮化砧木外源H2O2盐碱胁迫生理特性

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