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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。
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    ECT6和ECT7调控拟南芥开花时间的研究

    刘丹阳徐遵涛丁勇
    1621-1628页
    查看更多>>摘要：m6A修饰是mRNA上含量最丰富的一种修饰,调控mRNA的命运决定.YT521-B同源性(YTH)结构域蛋白是一类典型的m6A"阅读器",能识别并结合m6A,完成基因的转录后调控.为了探究拟南芥YTH结构域蛋白ECT6和ECT7的功能及其分子机制,该研究对ect6、ect7和ect6 ect7双突变体进行基因型和半定量PCR鉴定及开花表型观察,通过细胞学观察分析ECT6和ECT7的亚细胞定位,并采用qRT-PCR检测开花关键基因的表达量.结果显示:(1)ECT6基因组包含5个外显子和4个内含子,ect6突变体分别插入在ECT6基因的第3和第5外显子;ECT7基因组包含6个外显子和5个内含子,ect7突变体分别插入在ECT7基因的第4和第6外显子.(2)突变体ect6和ect7均为完全敲除的功能缺失突变体,在长日照下二者均表现出开花提前和叶片数减少.(3)在长日照和短日照下ect6 ect7双突变体均表现出开花提前和叶片数减少.(4)开花抑制基因FLC和成花素基因FT是关键的开花调控因子,qRT-PCR分析结果显示,在ect6 ect7双突变体中,FLC的表达水平降低,FT的表达水平升高,且春化通路基因VIN3、VRN2、VRN5和自主通路基因FVE的表达水平也显著升高.(5)ECT6和ECT7均定位于细胞核和细胞质中.

    m6AECT6ECT7开花时间FLC

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    棉花miR397-LAC4模块调控棉铃虫抗性研究

    王志安魏太平罗晓丽肖娟丽...
    1629-1636页
    查看更多>>摘要：miRNA(microRNA)通过调控其靶标基因在植物的生长、发育和抗逆过程中扮演着重要的角色.该研究采用分子生物学和生物化学等方法,探讨棉花miR397-LAC4参与植株木质素生物合成和对棉铃虫抗性响应机制.结果发现:(1)棉花miR397(ghr-miR397)在转录后调控漆酶基因(GhLAC4)的表达,GhLAC4属于蓝铜氧化酶家族,通过调控木质素合成,抵御棉铃虫入侵棉花.(2)GUS报告基因融合表达和酶活性测定表明,ghr-miR397在转录后切割靶标基因GhLAC4抑制其表达.(3)利用VIGS(virus induced gene silencing)技术在棉花中沉默和过表达ghr-miR397,棉铃虫抗性检测分析表明,沉默miR397表达会增加棉花对棉铃虫的抗性,但过表达ghr-miR397则会降低棉花的抗性.(4)选择性和非选择性棉铃虫实验分析、组织化学染色和木质素含量测定表明,沉默GhLAC4表达会减少木质素的积累,增加棉花对棉铃虫的敏感性.研究表明,ghr-miR397-GhLAC4模块共同微调棉花木质素合成来参与棉花抗虫性调控,同时也为棉花抗虫育种提供了新思路.

    miR397GhLAC4木质素棉铃虫

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    抗疫病加工型辣椒细胞质雄性不育恢复系的创制

    李怡斐杨小苗王春萍段敏杰...
    1637-1643页
    查看更多>>摘要：为加快抗疫病加工型辣椒细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)恢复系的创制,该试验以单生、长果自交系481-4-10为母本,以抗疫病的恢复系939-1和1021(1)-1为父本配制杂交组合,采用花药培养技术将抗疫病恢复系的Rf基因和抗疫病基因导入单生、长果自交系中,并利用分子标记辅助选择(molecular marker-assis-ted selection,MAS)技术鉴定DH系(Double Haploid line)的Rf基因以及抗病性,进一步用室内苗期抗性鉴定的方法验证MAS筛选的含Rf DH系对疫病的抗性.结果表明:(1)花药培养的供体亲本(481-4-10×939-1)F1诱导出22个胚状体,成苗后经倍性鉴定获得11个花培DH系;而由供体亲本[481-4-10×1021(1)-1]F1获得9个DH系.(2)分子标记CRF-SCAR对花培DH系进行分子标记辅助选择验证结果表明,来自供体(481-4-10×939-1)F1的DH系中有7个可扩增出870 bp的特异条带,占63.6％;而供体[481-4-10×1021(1)-1]F1获得的DH系中则有8个能扩增出870 bp的特异条带,占88.9％.(3)分子标记FQ01/RQ01对DH系进行分子标记辅助选择筛选结果发现,来自供体(481-4-10×939-1)F1的DH系有5个能扩增出717 bp的特异条带,占45.5％;而来自供体[481-4-10×1021(1)-1]F1的DH系有4个可扩增出717 bp的特异条带,占44.4％.(4)MAS技术初步筛选到7个携带Rf的抗疫病DH系,分别命名为'渝辣选3-2/3-3/3-5/7-1/7-5/7-6/7-9';苗期抗性鉴定结果显示,7个DH系中5个DH系抗疫病,2个中抗疫病;农艺性状调查和测交实验表明,'渝辣选3-2'和'渝辣选7-1'是单生朝天椒、果实较长,味辣,均为CMS恢复系.该研究创制的2个DH系为利用辣椒CMS三系配套选育抗病新品种奠定了基础.

    辣椒细胞质雄性不育恢复系疫病花药培养双单倍体

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    茎用莴苣2个WRKYⅢ亚族转录因子基因的克隆与表达

    杜萍吴庆莲伊文一焦体坤...
    1644-1653页
    查看更多>>摘要：为了揭示WRKYⅢ亚族转录因子基因在茎用莴苣不同生物学过程中的作用,该研究在茎用莴苣品种'永安红'中克隆得到了2个WRKYⅢ亚族转录因子基因LsWRKY08和LsWRKY37,并对其进行了序列比对、进化树构建、qRT-PCR分析、互作网络及启动子分析,为深入研究茎用莴苣WRKYⅢ亚族转录因子的功能、提高茎用莴苣的产量和品质奠定理论基础.结果表明:(1)LsWRKY08和LsWRKY37转录因子分别含有945和930 bp的开放阅读框,分别编码314和309个氨基酸.(2)qRT-PCR分析表明,LsWRKY08基因在叶片中的表达量比在根和茎中的表达量高,其中在茎膨大过程中,其表达量逐渐降低,而在干旱、高温、低温、盐等非生物胁迫中的表达量均比对照提高,且LsWRKY08基因在SA处理中表达量较对照明显增加;LsWRKY37基因在根中的表达量比在叶和茎中高,其在茎膨大过程中的表达模式与LsWRKY08基因不同,LsWRKY37基因在不同非生物胁迫下的表达模式存在差异.(3)互作网络分析发现,LsWRKY08和LsWRKY37可与植物防御相关蛋白以及其他转录因子存在互作;启动子鉴定发现,LsWRKY08和LsWRKY37基因启动子区存在多个顺式作用元件,其中LsWRKY37启动子含有W-box元件,表明LsWRKY37可能与其他WRKY转录因子之间存在自我调节和交叉调节.研究认为,LsWRKY08和LsWRKY37基因能响应不同非生物胁迫以及激素处理,但2个基因之间表达模式存在差异,推测同一亚族的转录因子基因功能可能存在差异,且LsWRKY08和LsWRKY37转录因子可通过与其他蛋白相互作用或受其他基因调控来参与不同的生物学过程.

    茎用莴苣WRKYⅢ亚族转录因子基因克隆表达分析

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    复合茶树接穗与接穗母本的代谢物差异分析

    周泳臣刘颖郑文忠高峻...
    1654-1662页
    查看更多>>摘要：以两个通过群体选育获得的云南普洱茶优良品种'云瑰'和'福云6号'为接穗,均以茶树品种'短节白毫'为砧木所形成的嫁接复合茶树为研究对象,通过代谢组学技术,对两个品种的接穗与接穗母本的代谢物进行分析,考察嫁接前后茶树品种'云瑰'和'福云6号'的差异代谢物和共同代谢物的种类、数量变化特征.结果发现:(1)两品种茶树嫁接后比嫁接前的农艺性状均有所改善,嫁接优势明显.(2)相对于'云瑰','福云6号'的接穗与接穗母本茶叶中差异代谢物的数量与种类都比较少,说明'福云6号'嫁接在'短节白毫'上时,接穗能最大程度地保留母本的特点.(3)'云瑰'的接穗和接穗母本茶叶中检测和定量了115个差异代谢物,且含量表现上调的代谢物数量低于下调的数量;'福云6号'的接穗和接穗母本茶叶中共检测和定量了47个差异代谢物,且含量表现上调的代谢物数量高于下调的数量.(4)'云瑰'的接穗和接穗母本茶叶中差异代谢物在38条KEGG通路中富集,大多数已经鉴定的差异代谢物存在于苯丙氨酸代谢等相关途径中;'福云6号'的接穗和接穗母本茶叶中差异代谢物在21条KEGG通路中富集,大多数已经鉴定的差异代谢物存在于与嘌呤代谢等相关途径中.该研究结果对充分发挥茶树嫁接技术在茶叶生产中的作用提供了理论依据.

    茶树嫁接差异代谢物代谢组学

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    矩镰荚苜蓿地下茎次生结构异常发育的解剖学研究

    李永强杨艳丽刘济泽张京萍...
    1663-1670页
    查看更多>>摘要：矩镰荚苜蓿是中国特有植物,分布于青藏高原东缘,具有发达的地下扩展茎.为探明矩镰荚苜蓿地下茎异常发育与高原气候适应的关系,该研究采用常规石蜡切片法对地下茎初生结构与次生结构进行解剖观察.结果表明:(1)与初生结构相比,矩镰荚苜蓿地下茎次生结构发育不均衡,仅有少量维管束正常发育,木质部发达.(2)地下茎次生生长会产生内、外两种周皮,外周皮由靠近韧皮部的内皮层细胞形成,内周皮由靠近木质部的髓细胞形成,内、外周皮形成后取代了表皮和初生结构中的主要薄壁组织,形成了较复杂的新防护系统.(3)外周皮向内隘缩或内周皮向外延伸都会引起地下茎的分裂,但暂未观察到两种分裂方式同时发生.研究认为,矩镰荚苜蓿地下茎形成内、外周皮与异常分裂,可以增强对干旱和寒冷胁迫的抵御能力,是矩镰荚苜蓿对青藏高原寒旱环境的适应策略.

    矩镰荚苜蓿地下茎解剖结构分裂

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    濒危植物梵净山冷杉的球果与种子性状研究

    谭廷鸿王卓吴礼佳许金石...
    1671-1681页
    查看更多>>摘要：梵净山冷杉(Abies fanjingshanensis)为国家一级保护濒危植物.为了揭示梵净山冷杉球果发育和成熟过程的性状特征,以确定成熟球果的适宜采种期.该研究对梵净山冷杉自然生长区内成年结实母树的球果进行跟踪观测和定期采集,通过物理解剖和形态学参数测定,比较分析不同采种期梵净山冷杉的球果、种鳞和种子的性状差异.结果显示:(1)梵净山冷杉的球果每年7月中旬开始形成,10月中旬开始成熟,发育早期至发育后期球果的长度和宽度显著增加,发育后期至成熟期形态和颜色均无明显变化.(2)成熟球果平均长、宽、鲜重、干重和相对含水量分别为7.18 cm、3.84 cm、36.98 g、20.33 g和45.06％.(3)成熟球果的平均种鳞层数为30.76层,种鳞总数为250.67片,平均出种量436.67粒,平均种子饱满率82.49％.(4)成熟球果基部、中部、上部的种子性状不同,且球果中部的种子性状参数最大,饱满率最高,种子平均长、宽、厚分别为9.14、2.30、2.37 mm,千粒重11.44 g.研究表明,梵净山冷杉的球果从形成至成熟过程约3个月,成熟球果的最佳采种时间为10月下旬,发育后期和成熟球果的形态和颜色差异不明显,不能以颜色和形态作为球果成熟的判定依据;种鳞与球果的发育和成熟同步,球果中部的种鳞能够完全发育,且形状参数最大,孕育的种子最饱满;梵净山冷杉成熟球果出种量大、饱满率高,但是种子小、重量轻.

    濒危植物梵净山冷杉球果种鳞种子性状特征

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    '京红'桃芽变缝合线局部早熟分子机制的探究

    刘璐琪申艳红宋立琴石天磊...
    1682-1690页
    查看更多>>摘要：为了探究桃缝合线局部早熟的分子机制,该研究以'京红'桃芽变(JHM)及其野生型(JHW)的果实为试材,测定分析了缝合线和果面部位的硬度、花青素含量以及差异基因的表达特征.结果显示:(1)'京红'桃芽变比其野生型果实晚成熟约2周,芽变果实缝合线部位比果面部位局部早成熟,且提前2周时间转为红色.(2)随着果实的成熟,'京红'桃野生型及其芽变的果实硬度逐渐降低,花青素含量逐渐升高,并均在花后66 d发生明显变化,芽变缝合线部位硬度比果面部位更低,花青素含量比果面更高.(3)在花后66 d,芽变果实的缝合线与果面部位差异表达基因数高达1889个,显著富集在代谢途径、次生代谢产物的生物合成、植物激素信号转导、苯丙素的生物合成等代谢途径;从中筛选到24个缝合线早熟相关基因,包含5个细胞壁降解相关基因,9个色素合成、调控相关基因,5个乙烯合成与转导相关基因,3个生长素应答基因和2个NAC转录因子.(4)对24个早熟相关基因中的12个差异表达基因进行荧光定量验证结果表明,基因表达趋势与转录组测序结果相一致.研究发现,桃芽变果实种仁产生的乙烯通过缝合线向周围扩散,促进缝合线部位ACS1和ACO1等基因的转录,并合成了较多乙烯,乙烯又进一步调控该部位PG、XTH33、CHS、DFR等细胞壁降解与色素合成相关基因的表达,导致该部位的果肉提前成熟.

    桃缝合线软化花青素转录组测序

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    水稻BCAT4基因突变株幼苗对PEG模拟干旱胁迫的响应

    陶宝杰李思崎景凝浩沈月...
    1691-1699页
    查看更多>>摘要：以水稻野生型'日本晴'(NIP)及其BCAT4基因突变体bcat4-1为材料,在苗期进行PEG-6000模拟干旱处理,分析其对幼苗形态、生长和抗逆生理指标的影响,以探究BCAT4基因在水稻响应干旱胁迫中的作用.结果表明:(1)20％PEG处理后野生型NIP幼苗叶片中BCAT4表达量显著高于对照(处理0 d),复水后幼苗存活率显著高于突变体bcat4-1.(2)20％PEG处理后,两水稻材料幼苗叶片的相对叶绿素含量下降,脯氨酸和可溶性糖含量上升,抗氧化酶活性先上升后下降,且突变体bcat4-1中上述各指标均显著低于同期NIP.(3)两材料幼苗叶片中丙二醛和过氧化氢含量及相对电导率随胁迫处理天数增加而上升,且bcat4-1均显著高于同期NIP.(4)在20％PEG处理后,两水稻材料间根系各形态、生长和生理指标的差异均小于相应叶片.研究发现,BCAT4基因突变加剧了干旱胁迫下水稻幼苗叶片叶绿素含量的下降,抑制了地上部渗透调节物质的积累及抗氧化酶活性上升的幅度,促进了丙二醛和过氧化氢积累以及相对电导率增加,从而降低了水稻的耐旱性.

    水稻BCAT4PEG-6000干旱胁迫

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    盐与碱胁迫对燕麦离子平衡和有机酸含量的影响

    李俊伟刘景辉王俊英郭来春...
    1700-1710页
    查看更多>>摘要：以燕麦品种'白燕2号'为材料,试验分别设置0、50、100、150、200 mmol/L盐胁迫(NaCl:Na2SO4=5:1)和碱胁迫(NaHCO3:Na2CO3=5:1)处理的温室内盆栽试验,观测燕麦植株生长速率、植株含水率、叶片离子含量及叶片各类有机酸含量,分析不同盐胁迫、碱胁迫对燕麦离子平衡的影响,并比较燕麦对两类胁迫的适应性差异.结果显示:(1)燕麦植株生长速率和植株含水率在低浓度(50和100 mmol/L)盐胁迫下均升高,而高浓度(150和200 mmol/L)盐胁迫下则降低;燕麦植株生长速率和植株含水率均随碱胁迫浓度增加而降低;在相同胁迫浓度下,碱胁迫对植株生长率、植株含水率的影响大于盐胁迫.(2)燕麦叶片K+、Ca2+、Mg2+、H3PO-4、NO-3含量均随盐、碱浓度升高而降低,而Na+、Cl-、SO24-含量在盐、碱胁迫下均大幅上升;200 mmol/L盐、碱胁迫下,Na+含量分别较对照增加367.15％和518.41％,Cl-含量分别较对照增加785.07％和52.59％,SO24-分别较对照增加142.01％和52.86％.(3)200 mmol/L盐、碱胁迫下,有机酸分别较对照增加74.52％和1232.34％;碱胁迫及高浓度盐胁迫下燕麦叶片的柠檬酸、乌头酸、琥珀酸和苹果酸含量均高于对照,且乌头酸是燕麦响应盐胁迫、碱胁迫的主要有机酸成分,柠檬酸和琥珀酸略有变化,而甲酸、乙酸、乳酸、苹果酸、草酸含量均相对较低.研究表明,碱胁迫对燕麦植株生长速率、植株含水率、叶片离子含量及叶片各类有机酸含量的影响大于盐胁迫;盐胁迫与碱胁迫均引起燕麦叶片阳离子(Na+)大量积累,而K+、Ca2+、Mg2+、H3PO-4及NO-3吸收受阻;燕麦叶片在盐胁迫下主要通过积累Cl-调节叶片离子平衡,而碱胁迫下主要通过积累有机酸来调节离子平衡;有机酸是燕麦叶片响应碱胁迫的特异代谢物,其中乌头酸是其有机酸的主要成分.

    燕麦盐胁迫碱胁迫离子平衡有机酸

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