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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

    岷江百合WRKY转录因子基因的克隆与功能分析

    王自娥邓婕梁婷婷苏琳琳...
    1983-1993页
    查看更多>>摘要:WRKY转录因子家族在植物应对非生物和生物胁迫的防卫反应中起重要作用.岷江百合(Lilium regale Wilson)是高抗枯萎病的野生百合,该研究基于前期转录组测序分析,采用RT-PCR方法从岷江百合中克隆得到WRKY转录因子基因LrWRKY4并分析其功能,以探讨岷江百合对枯萎病菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)侵染的转录调控机制,为进一步研究岷江百合WRKY基因家族的功能奠定基础.结果显示:(1)LrWRKY4开放阅读框为993 bp,编码330个氨基酸,LrWRKY4含有一个高度保守的'WRKYGQK'七肽序列和一个C2H2锌指基序,属于Ⅱc类WRKY转录因子.(2)成功构建GFP-LrWRKY4融合载体并通过根癌农杆菌介导转化洋葱表皮细胞,激光共聚焦显微观察发现,GFP-LrWRKY4融合蛋白表达的绿色荧光特异性地分布在洋葱表皮细胞的细胞核中.(3)成功构建了过表达载体pCAMBIA2300s-LrWRKY4并转化烟草,得到11个T2代转基因烟草株系,且转LrWRKY4基因烟草与野生型烟草(WT)在表型上无明显差异;尖孢镰刀菌接种根部和叶片的实验结果显示,转LrWRKY4基因烟草对尖孢镰刀菌的抗性较WT明显增强;qRT-PCR分析显示,岷江百合LrWRKY4基因在11个转基因烟草株系中均有表达,且转基因烟草中JA/SA信号途径相关基因的表达上调,并诱导了部分病程蛋白相关基因以及抗氧化相关基因的表达上调.(4)岷江百合鳞片浸染LrWRKY4 RNAi载体后的腐烂程度和病变面积均远大于RNAi空载转化的鳞片;瞬时表达LrWRKY4 RNAi载体的岷江百合鳞片中LrWRKY4基因的表达水平较对照下降了约45.7%,接种尖孢镰刀菌72 h后表达水平下降了93.8%;瞬时表达LrWRKY4 RNAi后,一些JA/SA信号途径相关基因的表达水平明显下降.研究表明,岷江百合LrWRKY4编码一个定位于植物细胞核的Ⅱc类WRKY转录因子;LrWRKY4基因能够在转基因烟草中稳定表达,且过表达LrWRKY4基因提高了烟草对尖孢镰刀菌的抗性;但瞬时表达LrWRKY4 RNAi降低了岷江百合JA/SA信号途径相关基因的表达并增强了对尖孢镰刀菌的敏感性.推测LrWRKY4基因是岷江百合抗尖孢镰刀菌防卫反应中的正调控因子,可能通过参与JA/SA介导的信号传导途径,诱导防卫相关基因的表达从而调节其对尖孢镰刀菌的抗性.

    岷江百合尖孢镰刀菌枯萎病WRKY转录因子

    金鱼草AmPIF4基因克隆及调控花香物质合成释放功能分析

    李彤邵慧慧韩嘉宁王雪莲...
    1994-2001页
    查看更多>>摘要:为了研究光敏因素互作因子(phytochrome-interacting factors,PIFs)在光诱导花香物质合成释放中的调控作用,该研究从'马里兰'金鱼草(Antirrhinum majus'Maryland True Pink')中克隆PIF4转录因子(AmPIF4)编码区序列,进行生物信息学分析、亚细胞定位和瞬时表达载体转化烟草,研究AmPIF4蛋白在细胞中的分布;并采用qRT-PCR技术检测AmPIF4基因的时空表达,运用病毒诱导的基因沉默(VIGS)验证基因功能,采用ATD-GC/MS技术测定花香成分含量.结果显示:(1)成功克隆到AmPIF4基因开放阅读框全长1497 bp,编码498个氨基酸;理论分子量55.58 kD,理论等电点6.44;同源比对分析显示AmPIF4蛋白与芝麻(Sesamum indicum)序列相似度最高.(2)AmPIF4蛋白主要定位于细胞核.(3)实时定量分析表明,AmPIF4基因在金鱼草各个时期及不同器官、组织中均有表达,而在花盛开期达到最高,其中在盛开期的叶片中表达量最高,但叶片与茎和萼片中的表达差异不显著.(4)基因沉默使金鱼草花瓣中AmPIF4基因的相对表达量较野生型显著下调约65%,且与阴性对照相比AmPIF4表达量也显著降低,同时使金鱼草花瓣中主要花香挥发物成分月桂烯、罗勒烯、苯甲酸甲酯较野生型分别显著增加了22%、24%、12%,花香释放量总体含量上升.研究表明,AmPIF4对花香物质合成释放有负调控作用,可能参与光对花香次生代谢的调控.

    金鱼草光敏色素互作因子基因沉默花香调控

    茶树开花相关基因家族的克隆及CsMFT基因的可变剪切分析

    黄瑞夏华富代洪苇袁连玉...
    2002-2013页
    查看更多>>摘要:开花是植物从营养生长到生殖生长转变的关键过程,PEBP(phosphatidylethanolamine-binding protein)蛋白家族在植物开花过程中发挥重要调控作用.该研究分别采用信息学分析及RT-PCR方法,对茶树CsPEBP基因家族进行了鉴定、克隆和表达分析.结果表明:(1)成功克隆获得5个PEBP基因家族成员,并分别命名为CsATC、CsMFT、CsBFT、CsFT和CsTFL1,其长度为519~525 bp,分别编码172~174个氨基酸残基,定位于5条不同染色体.(2)结构分析显示,该蛋白家族不同成员氨基酸序列的相似性高达72.7%,含39.88%~42.28%的自由卷曲,分属于3个亚家族,其亲缘关系与杨树最近.(3)亚细胞定位分析显示,CsATC、CsMFT、CsBFT定位于细胞质,CsFT定位于细胞核,CsTFL1定位于细胞质和细胞核.(4)转录组和荧光定量PCR分析显示,CsMFT基因在茶树不同组织部位和不同非生物胁迫响应下的表达量均高于其他基因;CsFT、CsATC、CsMFT基因在茶树花半开时的表达量最高.(5)启动子元件分析显示,该基因家族的启动子中含有大量的光响应元件和激素响应元件.(6)CsMFT基因存在可变剪切,有525 bp和689 bp两个不同长度的转录本.研究推测,该研究所克隆的5个茶树CsPEBP家族成员均参与了调控茶树的开花过程和茶树对多种逆境的响应,为茶树开花调控相关研究奠定了基础.

    茶树开花相关基因生物信息学分析基因克隆基因表达可变剪切

    藜麦CqSAP8基因克隆及其在非生物胁迫下的表达分析

    陈阳郭占斌武悦张春...
    2014-2020页
    查看更多>>摘要:该研究根据NCBI公布的藜麦胁迫相关蛋白(SAP)基因CqSAP8序列进行克隆,利用生物信息学分析CqSAP8蛋白序列、理化性质和结构特点,并采用qRT-PCR方法检测CqSAP8基因表达的组织特异性及在非生物胁迫下的相对表达.结果表明:(1)藜麦CqSAP8基因CDS全长528 bp,编码175个氨基酸;预测CqSAP8蛋白分子量为18.73 kD,理论等电点为7.46,属于稳定的亲水性蛋白质;CqSAP8蛋白在N端和C端分别含有A20和AN1保守域,是SAP蛋白最典型的类型.(2)序列比对与进化分析显示,藜麦CqSAP8与甜菜BvSAP8、菠菜SoSAP8亲缘关系最近,序列相似性分别为89.66%和89.47%.(3)qRT-PCR分析表明,藜麦CqSAP8基因在根、茎、叶、花和种子中均有表达,且在种子中表达量最高;CqSAP8基因在干旱和高温胁迫12 h表达量达到最大值,分别是对照的13.09和17.47倍,高盐和低温胁迫下的最大表达量均为对照的3.91倍,说明藜麦CqSAP8基因响应多种非生物胁迫应答;另外,藜麦CqSAP8的表达量在ABA胁迫下24 h急剧升高,推测CqSAP8基因在非生物胁迫前期的响应不依赖ABA.该研究为进一步研究CqSAP8基因功能及抗逆分子机制奠定了基础.

    藜麦CqSAP8基因克隆表达分析非生物胁迫

    青稞HvnRPS2基因克隆及其在条纹病胁迫下的表达分析

    魏婵姚晓华姚有华安立昆...
    2021-2029页
    查看更多>>摘要:为探索NBS-LRR类基因RPS2在青稞抗条纹病过程中的作用,该研究以抗条纹病青稞品种'昆仑14号'和感病品种'Z1141'为材料,参照转录组序列设计引物,克隆得到一个差异表达的青稞HvnRPS2基因,进行相应的生物信息学分析,并采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)法分析HvnRPS2基因在条纹病侵染下不同抗性青稞品种的表达模式.结果表明:(1)HvnRPS2基因全长3089 bp,无内含子,包含1个2760 bp的开放阅读框,编码919个氨基酸,理论等电点为5.93,预测蛋白分子量为104.2 kD,其编码的蛋白为亲水性蛋白,二级结构主要由无规则卷曲和ɑ-螺旋组成.(2)蛋白质多序列比对及进化树分析表明,HvnRPS2含有高度保守的NB-ARC和LRR结构域,属于NB-ARC蛋白家族成员,与大麦HvRPS2和水稻OsRPS2亲缘关系最近.(3)qRT-PCR分析显示,随着条纹病感病时间的延长,青稞HvnRPS2基因表达量呈先降低后升高再降低的模式;与正常叶片相比,感病叶片的HvnRPS2基因表达量显著下调,且感病品种表达量下调值显著低于抗病品种(P<0.01).研究认为,HvnRPS2在青稞抗条纹病过程中发挥重要的负调控作用.研究结果为进一步探究该基因在青稞抗条纹病中的调控机理奠定基础.

    青稞HvnRPS2基因克隆条纹病基因表达

    青花菜细胞质雄性不育相关miRNA的鉴定与表达特征分析

    裴徐梨荆赞革唐征冯鹏宇...
    2030-2037页
    查看更多>>摘要:植物miRNA是一类内源小分子RNA,在花粉发育和育性调控中具有重要作用.该研究利用高通量测序技术构建了青花菜细胞质雄性不育系及其保持系花蕾的sRNA文库,并通过qRT-PCR技术检测育性相关的miRNAs及其预测靶基因的表达特征,为深入探讨miRNA调控青花菜育性机制提供理论依据.结果表明:(1)在青花菜中共鉴定到181个保守miRNA和8个新型miRNA,差异表达miRNA共47个,其中24个已知miRNAs和4个新型miRNAs表达上调,其余为表达下调;发现2个差异miRNA只在不育系中表达,7个差异miRNA为保持系所特有.(2)生物信息学分析表明,共鉴定到2个关联的miRNA-mRNA对[miR859-1靶向的花粉外壁蛋白基因(T2/Unigene_BMK.21608)和miR5174e-1调控的氨基酸通透酶基因(T2_Unigene_BMK.31772)],2个miRNA均负向调控相应的靶基因,均可参与青花菜小孢子发育以及雄性不育的发生过程.(3)qRT-PCR分析显示,miR159a-1、miR164a-1、miR319a-1和miRn11在青花菜不育系中的表达量高于其保持系,其中miR164a-1、miR319a-1和miRn11的表达水平随着花蕾的发育不育系逐渐降低,而在保持系的表达呈上升趋势;miR319a-1和miR397a-2在雄蕊中的表达量高,而在其他部位的表达量较低,且miR397a-2在青花菜不育系中的表达量显著低于保持系.研究推测,miRNA可能是通过抑制雄性不育相关的PPR基因表达、调控LAC基因的表达以及调节激素和Ca2+介导的信号转导通路等,从而导致青花菜雄性不育的发生.

    青花菜细胞质雄性不育miRNA表达特征

    中国南瓜CmNPR1基因的克隆和表达分析

    陈培雯张立陈学进李新峥...
    2038-2045页
    查看更多>>摘要:从实验室前期对中国南瓜雌花败育转录组测序结果推测,CmNPR1基因可能在南瓜花发育过程中发挥重要功能.该研究以中国南瓜自交系'3-1'为试验材料,采用同源克隆方法获得中国南瓜CmNPR1基因CDS序列,通过生物信息学、基因表达以及亚细胞定位分析对该基因进行初步研究,为进一步研究CmNPR1基因在南瓜花发育中的功能和作用机制奠定基础.结果表明:(1)中国南瓜CmNPR1基因CDS全长1442 bp,编码480个氨基酸;蛋白序列包含有一个BTB/POZ和一个锚蛋白重复序列(Ank)保守结构域;该蛋白无信号肽和跨膜结构;多序列比对分析结果显示,CmNPR1氨基酸序列与美洲南瓜的亲缘关系最近,为96.05%,其次是印度南瓜,为95.63%.(2)CmNPR1基因在所取样品中花纵径0.5 cm时期表达量最高,且在花不同结构中柱头的表达量最高.(3)通过拟南芥原生质体亚细胞定位分析发现,该蛋白定位于细胞质和细胞核.

    中国南瓜CmNPR1基因克隆生物信息学分析亚细胞定位

    茶树SBP-box转录因子的比较基因组学与遗传分析

    谷梦雅侯炳豪王鹏杰高婷...
    2046-2057页
    查看更多>>摘要:SQUAMOSA启动子结合蛋白(SBP-box)是植物特异性转录因子,在植物生长发育中发挥重要作用.该研究利用生物信息学分析方法,对不同'铁观音'、'黄棪'、'舒茶早'和'龙井43'茶树基因组的SBP基因进行鉴定和比较,通过qRT-PCR技术分析CsTGY_SBP家族成员在不同茶树品种中的表达模式,为探究SBP基因在茶树杂种和亲本上的遗传规律提供参考.结果显示:(1)在茶树品种'铁观音'、'黄棪'、'舒茶早'和'龙井43'基因组中分别鉴定出21个、25个、24个和23个SBP家族基因.(2)系统进化树将其分为8个亚家族,共线性分析发现茶树和拟南芥、葡萄的SBP基因共线性关系与水稻相比更强,同物种内发现'铁观音'与'黄棪'的共线性关系更显著.(3)qRT-PCR结果表明,CsTGY_SBP5、CsTGY_SBP9和CsTGY_SBP14在F1'金观音'中呈中亲表达的模式;大部分CsTGY_SBPs基因在F1'黄观音'呈低于双亲表达模式,CsTGY_SBP5和CsTGY_SBP8在F1'金牡丹'中显著高于亲本;CsTGY_SBP5、CsTGY_SBP7、CsTGY_SBP12、CsTGY_SBP16和CsTGY_SBP18在F1'紫玫瑰'中的表达量显著高于亲本,呈超高亲表达的模式;CsTGY_SBPs基因在F1'紫牡丹'中整体表达趋于亲本铁观音,在F1'瑞香'中整体呈现低于亲本'黄棪'的表达模式.研究表明,CsTGY_SBP5在F1'金牡丹'和F1'紫玫瑰'中的表达均显著高于亲本,推测CsTGY_SBP5可能是茶树杂种优势的重要调控因子.

    茶树铁观音黄棪SBP-box转录因子比较基因组遗传分析

    贮藏期柚粒化过程中果实总细胞壁物质积累和维管束超微结构的变化

    卢艳清林燕金卢新坤
    2058-2071页
    查看更多>>摘要:汁胞粒化是柑橘类果实一类普遍的生理失调病害,主要表现为汁胞硬度增加,果实品质降低.为了明确汁胞粒化过程其他果实组织的生理代谢特征,该试验以成熟'琯溪蜜柚'果实为材料,室温贮藏60 d,测定不同贮藏阶段果实背面维管束汁胞、侧面维管束汁胞、囊衣和果皮总细胞壁物质含量,以及两类汁胞可溶性固形物含量,同时利用透射电子显微镜观察果实背面维管束和侧面维管束细胞超微结构的动态变化.结果显示:(1)贮藏10 d时两类果实维管束的筛管和伴胞次生细胞壁开始明显加厚,韧皮部薄壁细胞线粒体和囊泡数量开始增多,而且次生细胞壁也开始明显加厚;贮藏20 d时两类维管束韧皮部薄壁细胞线粒体和囊泡数量持续增加,而且高尔基体出现(之后消失),同时囊衣和果皮总细胞壁物质含量开始显著提高;贮藏40 d时仅侧面维管束韧皮部薄壁细胞线粒体数量持续增多,侧面维管束汁胞总细胞壁物质含量开始显著升高;贮藏60 d时两类果实维管束次生细胞壁持续加厚,囊衣、果皮和侧面维管束汁胞总细胞壁物质含量均持续显著升高,然而至贮藏期结束背面维管束汁胞总细胞壁物质含量始终无显著变化.(2)贮藏期内囊衣总细胞壁物质含量始终显著高于果皮,而果皮总细胞壁物质含量始终显著高于两类汁胞;贮藏后期侧面维管束汁胞总细胞壁物质含量显著高于背面维管束汁胞.(3)在果实贮藏过程中背面维管束汁胞可溶性固形物含量始终无显著变化,而侧面维管束汁胞可溶性固形物含量从贮藏40 d至贮藏期结束持续显著降低.研究表明,贮藏期柚果实维管束、囊衣和果皮中细胞壁物质代谢的变化早于汁胞;发现果实维管束韧皮部薄壁细胞内线粒体数量增加的同时维管束次生细胞壁明显加厚,在整个贮藏期内侧面维管束汁胞可溶性固形物含量的显著降低伴随着总细胞壁物质含量的显著升高.这些结果可能有助于柑橘类果实粒化机理的全面揭示.

    粒化总细胞壁物质果实维管束果皮囊衣汁胞

    单瓣与重瓣垂丝海棠花器官形态发育比较观察

    魏景彭冶杨立梅
    2072-2079页
    查看更多>>摘要:为探究垂丝海棠重瓣花成花原因,该研究以单瓣垂丝海棠和重瓣垂丝海棠为实验材料,应用体式显微镜和扫描电镜观察垂丝海棠单瓣、重瓣品种花器官分化过程;解剖观察重瓣垂丝海棠大蕾期的花与盛开的花,统计其花器官的形态与数目;应用R语言对重瓣垂丝海棠的花瓣数目与其余各轮花器官数目进行相关性分析.结果显示:(1)单瓣和重瓣垂丝海棠的花器官分化均分为萼片原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期、雌蕊原基分化期,且各轮花器官按照向心顺序依次分化发育.(2)在花瓣原基分化期,单瓣垂丝海棠仅分化出一轮(5枚)均匀分布于两枚萼片交汇处的花瓣原基,而重瓣垂丝海棠分化出两轮分布散列的花瓣原基,第一轮为5~7枚,第二轮为7~10枚.(3)在重瓣垂丝海棠各轮花器官中存在较多萼片瓣化、雄蕊瓣化、雌雄蕊异常发育的情况.(4)重瓣垂丝海棠各轮花器官数目间相关性分析结果显示,其花瓣数目与雄蕊数目以及瓣化中的雄蕊数目间存在明显的正相关关系,该现象与常规雄蕊瓣化植物表现的雄蕊数目减少、花瓣数目增多的现象不同.研究表明,重瓣垂丝海棠花瓣数目的增多并不完全依赖于雄蕊变瓣,暗示垂丝海棠重瓣花成花原因的多元性与复杂性.

    垂丝海棠重瓣化花器官分化相关性分析