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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
收录年代

    金花茶类黄酮糖基转移酶基因的克隆和功能初步研究

    姜丽娜李纪元范正琪殷恒福...
    1989-1999页
    查看更多>>摘要：类黄酮糖基转移酶(UDP-flavonoid glycosyltransferase,UFGT)催化黄酮醇、花青素等形成稳定的糖苷,是黄酮醇苷、花青素苷合成的最后一步反应的关键.该研究以金花茶的花瓣为材料,采用PCR扩增的方法,获得了2个金花茶转录组中筛选到的类黄酮糖基转移酶基因.结果显示:(1)CnUFGT14基因(登录号为MT370521)全长1562 bp,开放阅读框1380 bp,编码459个氨基酸;CnUFGT15基因(登录号为MT370520)全长1546 bp,开放阅读框1368 bp,编码455个氨基酸;两个蛋白序列均具有UFGT蛋白特有的PSPG保守区域.(2)系统进化树分析发现,CnUFGT14和CnUFGT15分别与茶树UFGT78A14和UFGT78A15亲缘关系最近.(3)荧光定量PCR分析发现,CnUFGT14基因的表达量与多种多酚组分的含量呈正相关,CnUFGT15基因的表达量与花瓣黄酮醇、多酚等的含量相关性不显著.(4)亚细胞定位研究发现,CnUFGT14、CnUFGT15蛋白在细胞核膜、细胞质、细胞膜部位均呈现明显的定位.(5)叶盘法转化烟草发现,CnUFGT14基因表达量较高的转基因株系中总多酚含量及多种多酚组分含量升高,而CnUFGT15基因的转基因株系中黄酮、多酚组分变化不显著.研究表明,CnUFGT14基因具有促进多酚合成的作用,而CnUFGT15基因对类黄酮通路不具有明显作用.

    金花茶类黄酮糖基转移酶表达模式亚细胞定位功能验证

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    三七病程相关蛋白基因PnPR1的表达特性以及功能分析

    张应鹏陈虹均郑锂蕾王自娥...
    2000-2007页
    查看更多>>摘要：该实验采用定量逆转录PCR(Quantitative reverse transcription-PCR)方法分析三七[Panax notoginseng(Burk)F.H.Chen]病程相关蛋白(pathogensis related protein,PR)基因PnPR1的表达谱,并构建PnPR1的植物超表达载体,通过根癌农杆菌介导转入烟草(Nicotiana tabacum)中过量表达.结果表明:(1)外源茉莉酸甲酯预处理三七根部,能显著提高茄腐镰刀菌(Fusarium solani)侵染过程中PnPR1基因的表达量.(2)4种信号分子茉莉酸甲酯、水杨酸、过氧化氢和乙烯利处理均能够不同程度地提高PnPR1基因在三七根中的表达水平,但3种信号分子抑制剂处理三七根部后PnPR1的表达量下调.(3)PnPR1在T2代转基因烟草中稳定表达,并且转基因烟草株系对茄腐镰刀菌的抗性显著提高.研究认为,PnPR1基因在转录水平上响应茄腐镰刀菌的侵染,并受茉莉酸甲酯等信号分子的诱导,在烟草中过表达PnPR1基因可增强对茄腐镰刀菌的抗性,表明PnPR1是三七应对根腐病菌防卫反应中的抗病基因.

    三七病程相关蛋白过表达抗性茄腐镰刀菌

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    地涌金莲MlCCD8b基因的克隆与表达分析

    安静马宏万友名刘雄芳...
    2008-2016页
    查看更多>>摘要：该研究以地涌金莲(黄色苞片型YN01和红色苞片型RD05)为材料,采用RACE技术克隆获得地涌金莲CCD8b基因的cDNA全长,进行氨基酸序列比对及系统进化树构建,并采用实时荧光定量PCR技术检测Ml-CCD8b基因在不同地涌金莲类型和不同组织中的表达模式.结果表明:(1)序列分析显示,MlCCD8b的ORF全长1671 bp,编码556个氨基酸,存在1个类胡萝卜素加氧酶家族的典型保守结构域RPE65,推测其相对分子量为61574.26 Da,等电点6.61,亚细胞定位于叶绿体基质中的类囊体上,所编码的MlCCD8b蛋白为亲水性蛋白.(2)同源对比分析及构建系统进化树发现,地涌金莲MlCCD8b蛋白与小果野蕉亚种、凤梨等单子叶植物的CCD8b蛋白遗传关系最近.(3)荧光定量PCR检测结果表明,MlCCD8b在吸芽数量多的黄色苞片型YN01的所有组织中均有表达,而在吸芽数量少的红色苞片型RD05中,其苞片内未能检测到MlCCD8b的表达,但其他组织中皆有表达;MlCCD8b在2种类型地涌金莲中呈现一致的组织表达特异性,即在花序轴中的表达量最高,其次是吸芽芽点、根尖和叶片,在苞片中的表达量最低或不表达.(4)2种类型地涌金莲同一组织部位比较结果显示,RD05的花序轴、吸芽芽点、根尖和叶片中的MlCCD8b相对表达量分别是YN01的4.47、4.67、2.09和1.10倍.(5)利用高效液相色谱-串联质谱法测得RD05根尖部位的5-脱氧独脚金醇含量是YN01的15.57倍,与MlCCD8b在根尖的表达趋势一致.研究认为,MlCCD8b基因可能通过调控独角金内酯的合成,促进或抑制地涌金莲吸芽的萌生.该研究结果可为MlCCD8b基因的生物学功能研究提供依据,并为今后通过分子辅助育种调控MlCCD8b的表达,从而控制地涌金莲吸芽数量提供理论支持.

    地涌金莲CCD8独脚金内酯克隆表达分析

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    烟草NtSKOR1基因的克隆及功能分析

    高玉龙隋学艺王丙武宋中邦...
    2017-2022页
    查看更多>>摘要：该研究利用拟南芥AtSKOR蛋白序列,通过NCBI的Blast搜索获得烟草NtSKOR1基因CDS序列.设计全长CDS扩增引物,通过RT-PCR方法从栽培烟草中克隆得到NtSKOR1基因,对其进行生物信息学、表达特性等分析,并利用CRISPR/Cas9技术获得NtSKOR1的敲除材料.结果表明:(1)NtSKOR1基因CDS由2466 bp核苷酸组成,编码821个氨基酸,推测NtSKOR1蛋白等电点为6.36,分子量为94.21 kD.(2)NtSKOR1定位于细胞膜,有6个跨膜区,无信号肽序列;NtSKOR1蛋白含有孔形成区(P)及锚定蛋白区(ANK)等典型SKOR类蛋白功能域.(3)进化树分析表明,烟草NtSKOR1蛋白与番茄和马铃薯的SKOR蛋白遗传距离最近,与禾本科植物的SKOR蛋白遗传距离较远.(4)组织特异性表达分析表明,NtSKOR1基因主要在烟草根中表达,其表达模式与拟南芥一致;钾胁迫处理后,NtSKOR1基因呈先降低后升高再降低的表达模式.(5)CRISPR/Cas9敲除NtSKOR1基因,烟草叶片钾含量显著降低,表明NtSKOR1基因是控制烟叶钾离子的关键基因之一.该研究结果为解析烟草钾离子吸收转运的分子机制提供重要依据.

    烟草NtSKOR1基因克隆功能分析

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    华丽龙胆GsF3'5'H和GsFNS基因的克隆及表达分析

    方颖黄启群金雪花
    2023-2030页
    查看更多>>摘要：该研究以华丽龙胆(Gentiana sino-ornata)5个不同开放阶段(H1～H5)的蓝色花冠为试材,利用RT-PCR技术克隆GsF3'5'H和GsFNS全长序列,并进行生物信息学分析,比较GsF3'5'H和GsFNS在不同组织和不同开放阶段的基因表达模式.结果显示:(1)所克隆的GsF3'5'H和GsFNS基因分别包含1560 bp和1590 bp开放阅读框(OFR),并分别编码520和529个氨基酸.(2)结构分析显示,GsF3'5'H和GsFNS均具有典型的F3'5'H和FNSⅡ蛋白保守结构域.(3)系统进化树分析表明,GsF3'5'H和GsFNS亲缘关系最近的物种是三花龙胆(Genti-ana triflora).(4)qRT-PCR结果显示,GsF3'5'H和GsFNS基因在根、茎、叶和花冠中均表达,其中GsF3'5'H基因在花冠H3阶段表达量最高.GsFNS在根中表达量最高,其次在花冠H4阶段两基因的表达均较高.研究推测,GsF3'5'H基因表达产生的飞燕草素苷和GsFNS表达产生的黄酮共着色作用可能使华丽龙胆的花冠呈更稳定艳丽的蓝色,为蓝色花分子育种提供重要的基因资源.

    华丽龙胆蓝色花GsF3'5'HGsFNS表达分析

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    草莓TCP转录因子家族生物信息学鉴定及基因表达分析

    张志强卢世雄马宗桓周琪...
    2031-2043页
    查看更多>>摘要：TCP转录因子家族是植物特异的一类调控逆境胁迫的重要转录因子.该研究利用生物信息学方法对草莓TCP转录因子家族成员进行鉴定,采用qRT-PCR方法检测转录因子家族在非生物胁迫中的表达,并对相应转录因子家族基因的结构和功能进行了预测,为探究TCP转录因子在森林草莓非生物胁迫中的作用奠定基础.结果显示:(1)从森林草莓(Fragaria vesca)基因组和凤梨草莓(Fragaria ananassa)基因组中分别筛选了18个和58个TCP基因,并根据基因在染色体上的位置分别命名为FvTCP1～FvTCP18和FaTCP1～FaTCP58,亚细胞定位显示TCP家族基因主要位于细胞核上.(2)qRT-PCR分析表明,森林草莓家族基因对逆境胁迫具有响应作用,但不同成员在不同胁迫处理下的响应程度存在差异,FvTCP14在200 mmol·L-1 NaCl、10％PEG、100μmol·L-1 ABA、4℃低温、40℃高温和100 mmol·L-1 H2O2处理下相对表达量极显著高于对照,分别是对照的43.78倍、166.73倍、38.39倍、265.87倍、626.24倍和451.85倍,表明FvTCP14响应干旱、盐、ABA、H2O2、低温和高温胁迫;另外发现,FvTCP12在4℃低温、100μmol·L-1 ABA和100 mmol·L-1 H2O2胁迫下与对照相比呈下调趋势,推测FvTCP12基因对低温、ABA和H2O2胁迫具有负调控作用.研究表明,森林草莓TCP转录因子在不同逆境胁迫中的表达存在一定的差异.

    草莓TCP家族生物信息学qRT-PCR

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    赤霞珠葡萄果实苹果酸生物合成关键转录因子的筛选与鉴定

    袁春春郎思睿路国栋林哲...
    2044-2053页
    查看更多>>摘要：该研究以宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄种植区栽培面积最大的'赤霞珠'为材料,在前期完成从果实形成至成熟不同发育时期的转录组测序以及关键有机酸含量测定基础上,进一步通过转录因子结合位点预测、差异表达基因分析、加权基因共表达网络关联分析(WGCNA),逐步筛选出与'赤霞珠'果实苹果酸生物合成相关功能基因特异结合的、影响苹果酸生物合成的相应转录因子,并对其进行qRT-PCR验证,以揭示这些关键功能基因及其关键转录因子在葡萄不同种植区、果实不同发育时期存在的相互调控作用机制,为以后培育优质酿酒葡萄提供新的理论依据与思路.结果表明:(1)GC/MS分析发现,'赤霞珠'果实在4个发育时期的延胡索酸和苹果酸含量变化趋势基本一致,两种酸含量均从果实硬果期到绿果期逐步升至最高(3.63和626.53μg/g),之后缓慢下降,经转色期到成熟期后逐渐降至最低(2.14和244.26μg/g),而草酰乙酸的变化趋势却相反,在硬果期含量最高(315.54μg/g),经绿果期、转色期到成熟期逐渐降至最低值(126.11μg/g).(2)'赤霞珠'果实发育时期样本转录组测序共获得可能与苹果酸生物合成途径12种功能基因结合的转录因子6411个,其中延胡索酸水化酶(FH)的3个功能基因有86个转录因子,苹果酸脱氢酶(MDH)的10个功能基因有717个转录因子.(3)转录组测序数据及其与有机酸含量WGCNA关联结果的Veen分析确定了'赤霞珠'果实成熟过程中与苹果酸生物合成相关度最高的3个FH基因(VIT_14s0060g01700、VIT_13s0019g03330、VIT_07s0005g00880)、2个MDH基因(VIT_10s0003g01000、VIT_13s0019g05250)及相应的18个关键转录因子.(4)qRT-PCR验证及相关性分析表明,FH基因VIT_13s0019g03330与其转录因子VIT_01s0011g06200、VIT_08s0056g01230以及MDH基因VIT_13s0019g05250与其转录因子VIT_06s0004g04960、VIT_10s0003g02070的表达水平与苹果酸的积累存在显著正相关关系,推测这4个关键转录因子可能通过调控功能基因的转录,综合影响'赤霞珠'果实苹果酸的生物合成.

    酿酒葡萄赤霞珠苹果酸转录因子

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    灵武长枣果实同化物韧皮部卸载和运输途径研究

    章英才海源黄月张媛...
    2054-2064页
    查看更多>>摘要：韧皮部卸载和韧皮部后运输在调节同化物在果实中的分配和积累方面起着至关重要的作用,而且很大程度上决定着果实的产量和质量.为探讨灵武长枣果实同化物韧皮部卸载和运输途径,以4个时期灵武长枣果实为实验材料,对各个发育时期果实维管束的显微结构进行观察,并综合运用荧光染料活细胞示踪与激光共聚焦扫描显微镜技术实时观察果实内韧皮部同化物卸载路径的变化,为灵武长枣果实同化物积累和品质调控奠定基础.结果显示:(1)膨大前期不仅果实的韧皮部中具有明显的CF绿色荧光,同时在周围薄壁细胞中也分布着CF绿色荧光,筛管伴胞复合体和周围薄壁细胞之间存在着共质体联系.(2)快速膨大期,CF绿色荧光主要局限于果实的韧皮部中,在韧皮部周围薄壁细胞中分布较少,筛管伴胞复合体与周围薄壁细胞之间主要以共质体隔离为主,但也存在着一定的共质体联系.(3)着色期和完熟期,CF绿色荧光局限于果实的韧皮部中,在韧皮部周围薄壁细胞中基本没有CF绿色荧光,果实筛管伴胞复合体与周围薄壁细胞之间是共质体隔离状态,但引入CFDA的同时引入具有质膜通透作用的洋地黄皂苷时,周围薄壁细胞中CF绿色荧光分布明显增加.研究认为,灵武长枣在膨大前期果实韧皮部同化物为共质体卸载途径,快速膨大期果实主要以质外体途径运输同化物,但也通过共质体卸出同化物,着色期和完熟期果实通过质外体途径运输同化物.

    灵武长枣果实同化物韧皮部卸载运输

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    光照强度对3种大型卷瓣凤梨叶片解剖结构及光合色素含量的影响

    李萍
    2065-2074页
    查看更多>>摘要：为了明确卷瓣凤梨属植物不同种类对环境光强的适应性差异,该研究以3种大型卷瓣凤梨属植物的成熟植株为研究对象,在全光照(CK)、40％光照(S40)、10％光照(S10)3种环境下生长近4个月后进行叶解剖结构特征的观测以及光合色素含量的测定.结果表明:(1)3种卷瓣凤梨的叶解剖结构大致相似,叶的上下表皮均由单层细胞组成,且细胞内壁加厚;表皮层发达;表皮细胞下为多层的含水组织;叶肉组织中分化出明显的栅栏组织和海绵组织,栅栏组织呈独特的拱状排列,下面形成椭圆形至长圆形的气腔,内含丰富的海绵组织,气腔与叶下表面的气孔下室连接,从而有利于叶片内部的气体交换,保证在叶基部常年处于积水的环境下叶内部仍有充足的气体用于光合作用.(2)环境光强对卷瓣凤梨属植物叶解剖结构特征的影响因种而异,其中'格拉齐'对环境光强的变化较为敏感,其叶片厚度、角质层厚度、海绵组织占比以及栅海比在不同光强下产生了显著变化,而'红帝'和'优雅'除角质层厚度发生显著变化外其余指标均未发生显著变化;3种卷瓣凤梨叶气孔密度在不同光照处理下均几乎没有发生变化,且'红帝'和'优雅'的叶气孔密度较为接近并均显著高于'格拉齐',表明不同种类的卷瓣凤梨在叶解剖结构上存在遗传上的差异,且性状较为稳定.(3)环境光强对3种卷瓣凤梨叶片光合色素含量的影响显著,且不同种类卷瓣凤梨对光强变化的响应存在差异,在全光照(CK)和40％光照(S40)处理下3种卷瓣凤梨的Chla/Chlb在2.73～3.03之间,接近阳生叶的特征,而在10％光照(S10)处理下Chla/Chlb均下降,其中'格拉齐'最低为2.53,接近阴生叶的比值.研究发现,3种卷瓣凤梨对于强光的耐受性表现为帝王卷瓣凤梨(红叶型)>'优雅'卷瓣凤梨>卷瓣凤梨格拉齐,对于弱光环境的表现则相反;帝王卷瓣凤梨(红叶型)和'优雅'卷瓣凤梨适合室外光线较好处或半阴环境;格拉齐卷瓣凤梨则适合于室外林荫处,夏季应尽量避免强光直射,且该种较适应展览温室的弱光环境.

    卷瓣凤梨属光照气孔叶片解剖光合色素

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    芬兰贝氏藻(硅藻门)的超微结构研究

    龚志港刘冰刘祝祥陈锦华...
    2075-2080页
    查看更多>>摘要：以采集于青海湖的石附生硅藻(芬兰贝氏藻)为样品,用10％的HCl溶液溶解样品中含钙的固体化合物,再加入30％H2O2溶液氧化去掉硅藻细胞的有机物质,获得干净的硅藻标本.利用Naphrax® 封装剂制成永久装片,在光学和电子显微镜下对其形态特征进行了详细研究.结果表明:(1)在光学显微镜下芬兰贝氏藻具有披针形的壳瓣外形、尖圆的壳面末端和明显伸长的中轴区三个特征.(2)在扫描电子显微镜下芬兰贝氏藻紧邻中央区的孔纹明显伸长,其长度为2～4个正常孔纹的长度.(3)通过文献查阅和相似种类的比较发现,同时具有尖圆的末端和明显伸长的紧邻中央区的孔纹是芬兰贝氏藻鉴定的独特性状组合,故芬兰贝氏藻的身份可由此确定.该研究首次报道了芬兰贝氏藻在中国的分布.

    青海湖咸水硅藻贝氏藻属中央区伸长的孔纹

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