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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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    小麦热激转录因子TaHsfA2-5的耐热性分析

    李明月李孟军李国良郭秀林...
    181-189页
    查看更多>>摘要：热激转录因子(heat shock transcription factor,Hsf)在真核生物中广泛存在,通过调控下游转录因子、功能酶以及分子伴侣的表达从而响应多种非生物胁迫.该研究以小麦(Triticum aestivum)品种'沧6005'幼苗为材料,采用同源克隆技术从37℃热胁迫处理的二叶一芯幼叶中克隆目的基因TaHsfA2-5,并分析该基因的亚细胞定位,经农杆菌介导、利用蘸花法转化拟南芥野生型植株,筛选阳性苗进行基础耐热性和获得耐热性分析,并对热胁迫后转基因拟南芥HSR基因的表达进行分析,以探讨小麦热激转录因子TaHsfA2-5基因的生物学功能.结果表明:(1)成功获得小麦热激转录因子基因TaHsfA2-5,该基因编码405个氨基酸,分子量为44.9 kDa;序列比对分析显示,小麦TaHsfA2-5蛋白与大麦HvHsfA2b蛋白相似性最高,达到88.07％.(2)激光共聚焦显微镜观察表明,小麦TaHsfA2-5蛋白定位于细胞核.(3)qRT-PCR分析发现,TaHsfA2-5在小麦成熟的根、雄蕊、雌蕊、萼片、成熟种子以及幼胚中呈现出较高的表达水平;在热胁迫条件下,TaHsfA2-5在小麦叶片以及根中呈现出不同程度的上调表达趋势.(4)表型观察发现,与野生型拟南芥相比,转小麦TaHsfA2-5基因拟南芥能够提高热胁迫下植株的基础耐热性和获得耐热性,同时能够恢复拟南芥缺失突变体AtHsfA2的耐热表型,热胁迫下不同株系叶绿素含量与表型相一致.(5)HSR基因表达分析发现,过表达TaHsfA2-5拟南芥均能够不同程度地上调所检测的HSR基因的表达量,表明小麦TaHsfA2-5基因可能通过调控多个拟南芥热胁迫相关基因的表达,从而增强其热胁迫耐性.

    小麦热激转录因子TaHsfA2-5亚细胞定位特性

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    龙眼WOX家族基因鉴定及在体胚发生早期的表达分析

    马湘玮张舒婷陈燕赖钟雄...
    190-200页
    查看更多>>摘要：为探究龙眼WUSCHEL相关的同源异型盒(WUSCHEL-related homeobox,WOX)家族基因的生物学功能与表达模式,该研究基于龙眼全基因组数据库对DlWOX家族成员进行鉴定与生物信息学分析,并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测验证其在龙眼体胚发生早期三个阶段以及在不同激素处理下的表达模式.结果表明:(1)共筛选出13个龙眼DlWOX家族成员,均为不稳定蛋白;亚细胞定位预测显示DlWOX定位于细胞核与细胞骨架上;进化树分析发现,DlWOX家族分为远古支、中间支和WUS(WUSCHEL基因是WOX家族中最先发现的基因)支.(2)基因结构分析发现,DlWOX内含子数在0～19个之间,其大部分的编码蛋白都含有基序motif1与motif2,部分成员含有特异的基序;DlWOX启动子顺式作用元件包含大量光与激素响应元件.(3)对DlWOX在龙眼不同组织部位及体胚发生早期的表达模式分析发现,该家族部分成员在龙眼叶片中高表达,DlWOX14.1、DlWOX14.2和DlWOX9A在胚性愈伤组织阶段(EC)高表达;qRT-PCR分析显示,大部分龙眼DlWOX家族成员响应茉莉酸甲酯(MeJA)和赤霉素(GA)的调控,除DlWOX6外,其余成员在GA与MeJA处理下均上调表达,其中DlWOX9A在GA和MEJA处理下表达量显著上调.研究发现,龙眼DlWOX9A转录组测序结果与qRT-PCR结果的表达量存在差异并且趋势也不完全相同,推测WOX家族在龙眼的整个体胚发生早期起着重要的作用,尤其是在GE阶段;龙眼DlWOX基因在进化过程中存在高度的保守性,部分DlWOX家族成员可能通过响应GA与MeJA激素在龙眼体胚发生过程中发挥作用.

    龙眼WOX家族基因体胚早期发生生物信息学分析表达模式激素

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    甘蓝型油菜BnMYC2基因克隆及对植物抗虫胁迫的研究

    姜茜杨瑶郭世星吴永成...
    201-209页
    查看更多>>摘要：为了研究髓细胞组织增生蛋白(Myelocytomatosis protein,MYC2)基因与甘蓝型油菜抗虫性的关系,该研究从甘蓝型油菜恢复系R18中克隆获得BnMYC2基因的cDNA序列,并进行了基因表达及转化模式植物拟南芥的抗虫分析.生物信息学分析表明,BnMYC2基因gDNA不具有内含子结构,cDNA完整开放阅读框(ORF)为1 833 bp,编码610个氨基酸,推测BnMYC2基因位于甘蓝型油菜C6染色体上,具有bHLH型转录因子的保守结构域HLH.基因同源性分析结果表明,BnMYC2与拟南芥、甘蓝、萝卜的亲缘关系最近,氨基酸的相似度都在98％以上.组织特异性表达分析显示,BBnMYC2在甘蓝型油菜的根、茎、叶、花、授粉后27 d的果荚和授粉后35 d的果荚中均有表达,且授粉后27 d的果荚中的表达水平最高.抗虫胁迫实验的结果显示,过表达BnMYC2拟南芥的抗虫基因VSP2的表达水平显著高于对照,推测甘蓝型油菜BnMYC2基因可能作为重要的调节因子参与虫害胁迫响应;MeJA诱导6 h后,VSP2基因在不同基因型拟南芥的表达量都明显增加,与诱导前相比差异显著,表明BnMYC2正向调控VSP2基因的表达,推测BnMYC2通过调控包括VSP2在内的多个标记基因的表达使植物响应虫害胁迫.

    甘蓝型油菜克隆茉莉酸表达分析抗虫

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    茶树转录因子CsbHLH137基因鉴定及光合特性与生物钟响应分析

    刘春方刘文艳滕瑞敏杨妮...
    210-220页
    查看更多>>摘要：基于茶树基因组数据,该研究以茶树'蒙山9号'cDNA为模板,采用PCR扩增技术,成功克隆得到开放阅读框(ORF)长度为1 023 bp,编码340个氨基酸的茶树bHLH家族转录因子基因,命名为CsbHLH137(登录号为OL332046).蛋白序列特征分析表明,CsbHLH137转录因子含有HLH结合功能域,且bHLH蛋白功能之一为通过生物钟组成结构域调控对光的反应和相互作用.该蛋白有4个无序化区域,包含有20个磷酸化位点,相对分子量为38.59 kD,理论等电点为5.59,属于亲水性蛋白.CsbHLH137转录因子蛋白二级结构以α-螺旋和随机卷曲为主.对不同时间点的茶树叶片进行气孔开度分析和光合参数测定结果显示,与黑暗处理相比,光照处理在调节茶树叶片气孔宽度方面更为明显,光合参数Gs、Ci和Tr在白天波动较大,夜间维持较稳定状态.实时荧光定量PCR技术检测表明,茶树CsbHLH137转录因子基因在白天的表达量高且出现峰值,在夜间维持平稳的低表达水平.研究推测,茶树CsbHLH137转录因子基因为DELLA蛋白的应答基因,并参与茶树的光形态建成.

    茶树生物钟CsbHLH137转录因子光合特性表达分析

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    霍山石斛DhGMDS基因克隆及低温胁迫下表达

    吴丽萍苏兴隆王兆健俞年军...
    221-228页
    查看更多>>摘要：基于霍山石斛转录组数据库,利用染色体步移技术,克隆霍山石斛GDP-甘露糖4,6-脱水酶基因(DhiG-MDS)及其启动子,采用实时荧光定量PCR方法检测该基因的组织表达模式及低温处理下的表达,为进一步解析霍山石斛抗寒机制和遗传改良提供理论依据.结果表明:(1)成功克隆获得DhGMDS基因(GenBank登录号MW855573),其cDNA序列为1 134 bp,gDNA序列为1 523 bp,无内含子.(2)序列一致性分析显示,DhGMDS蛋白与黄花石斛(Dendrobium catenatum)的GMDS蛋白序列相似性达到99.03％;系统进化树分析表明,霍山石斛DhGMDS基因与黄花石斛GMDS基因处于同一进化节点上,二者亲缘关系近.(3)启动子序列分析发现,在Dh-GMDS基因上游启动子区含有光、低温、干旱和ABA响应元件,且具有MYB等转录因子识别和结合位点.(4)实时荧光定量PCR分析显示,DhGMDS基因在霍山石斛的花中表达量最高,其次为茎、叶,根中表达量最低;经4℃低温处理72 h后,DhGMDS基因受低温胁迫诱导上调表达,且在低温处理24 h的相对表达量最高,表明DhG-MDS 基因参与了植物逆境响应过程.研究推测,低温对DhiGMDS基因的诱导表达可能依赖于上游MYB转录因子的调控.

    霍山石斛GDP-甘露糖4,6-脱水酶启动子低温胁迫基因表达

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    甘草Pht1基因家族鉴定与表达分析

    张亚丽王楠高静张岗...
    229-241页
    查看更多>>摘要：Pht1家族磷酸盐(Pi)转运体介导植物中磷(P)的吸收和再动员.为探讨甘草Pht1基因的结构及表达模式,该研究利用生物信息学方法对甘草Pht1(GuPht1)基因家族进行分析,结合转录组数据和实时荧光定量(qRT-PCR)分析GuPht1在非生物胁迫下的表达,并采用RT-PCR克隆4个GuPht1基因.结果显示:(1)甘草中有8个Pht1家族成员(GuPht1;1—GuPht1;8),都位于细胞膜上,且具有12个跨膜结构,属于MFS超家族,氨基酸长度介于521～570 aa之间,含有Pht1保守的特征序列GGDYPLSATIMSE.(2)系统进化分析显示,甘草GuPht1基因家族成员与豆科植物亲缘关系较近;启动子区含有与磷饥饿有关的W-box、G-box、PHO-like和P1BS元件;甘草GuPht1基因家族在Scaffold定位分布均匀,三级结构均为单体.(3)转录组数据分析显示,GuPht 1响应干旱、盐、激素等胁迫,且表达有组织特异性.qRT-PCR结果表明,低磷胁迫下GuPht1基因有明显的时空表达差异性,Gu-Pht1;1/1;6/1;8在根中表达明显上调,GuPht1;5/1;6在叶中表达明显上调,低磷处理显著提高了GuPht1在根和叶中的表达量,根中被诱导上调表达的成员更多;在干旱、盐、激素处理下根和叶中GuPht1;5都被显著诱导表达.(4)成功克隆甘草 GuPht1;1/1;2/1;4/1;5基因,长度分别为 1 562、1 618、1 625和 1 616 bp,编码522、538、540和537个氨基酸.本研究结果为深入探讨Pht1家族的功能和甘草对营养胁迫的响应机理提供参考.

    甘草磷转运蛋白非生物胁迫基因表达基因克隆

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    台湾独蒜兰假鳞茎显微及超微结构观察

    吴春梅秦思吴梅翟俊文...
    242-254页
    查看更多>>摘要：以休眠期的台湾独蒜兰(Pleione formosana)假鳞茎为试材,利用石蜡切片及透射电子显微镜,分别对假鳞茎的5个部位(假鳞茎基部、假鳞茎中部、假鳞茎外侧、假鳞茎与叶芽相接处、假鳞茎与花芽相接处)进行了系统观察分析.结果发现:(1)台湾独蒜兰假鳞茎5个部位均观察到液泡及不同程度液泡化的细胞,表皮细胞覆着有厚厚的蜡质层.(2)台湾独蒜兰假鳞茎基部、中部、外侧细胞中均存在一定的叶绿体,少量线粒体分布在其周围.(3)假鳞茎薄壁细胞中存在淀粉粒及造粉体,且造粉体伴随有形成淀粉粒的现象.(4)假鳞茎基部、中部、外侧及其与花芽相接处的薄壁细胞壁之间有大量胞间连丝,筛管-伴胞复合体与薄壁细胞间也存在胞间连丝,同时细胞间存在不同形状的细胞间隙.研究结果表明,台湾独蒜兰假鳞茎发挥了其作为储水器官、光合作用场所及储存碳水化合物的功能,同时休眠期间主要以共质体途径进行物质的交换与运输.

    台湾独蒜兰假鳞茎显微结构超微结构贮藏同化物途径

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    外源硫化氢和水杨酸对盐胁迫下加工番茄幼苗生长与生理特性的影响

    张雪蒙亢超滕元旭陈静怡...
    255-262页
    查看更多>>摘要：以加工番茄KT-7为材料,在水培条件下,研究外源水杨酸(SA,0.15 mmol/L)、硫化氢(H2S)供体硫氢化钠(NaHS,50 mmol/L)对150 mmol/L NaCl胁迫下加工番茄幼苗的渗透调节、活性氧代谢和快速叶绿素荧光的影响,以探讨H2S和SA这2种信号分子协同作用、以及实际生产中缓解加工番茄幼苗盐胁迫的生理机制.结果表明:(1)外源SA和H2S处理及其复合处理均能有效缓解加工番茄幼苗受到的NaCl胁迫伤害.(2)与盐胁迫处理相比,外源SA、H2S处理使加工番茄幼苗叶绿素含量、叶片相对含水量、脯氨酸含量均有不同程度的提高,而丙二醛(MDA)含量、电解质渗透率、过氧化氢(H2O2)含量均有不同程度的降低.(3)根施外源0.15 mmol/L SA和喷施50 mmol/L H2S复配处理下加工番茄幼苗的MDA含量、电解质渗透率及H2O2产生速率均降到最小,而复配处理幼苗的脯氨酸含量达到最大.研究发现,盐胁迫下外源SA、H2S单一或复配处理均能提高加工番茄幼苗的耐盐性,且H2S和SA复配处理具有一定程度的协同作用,能够降低加工番茄叶片的失水,诱导幼苗渗透调节能力增加,使幼苗仍保持较完整的光合结构和较强的活力,进一步提高加工番茄幼苗对盐胁迫的适应性,表明H2S和SA在减轻加工番茄盐胁迫伤害方面存在相互调控的机制.

    水杨酸硫化氢NaCl胁迫加工番茄生长生理特性

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    葡萄'霞多丽'果实中黄烷-3-醇合成酶活性及其相关基因表达

    沙晓蓉张萍王云霞卜虎柏...
    263-271页
    查看更多>>摘要：为探究酿酒葡萄果实中黄烷-3-醇积累规律与合成相关酶、关键基因表达的关系,该研究以贺兰山东麓主栽酿酒白葡萄品种'霞多丽'为材料,采用比色法、高效液相色谱(HPLC)和荧光定量PCR技术,分析葡萄果实发育过程中黄烷-3-醇单体物质的积累规律及其生物合成过程中相关酶活性、相关基因表达模式的变化.结果表明:(1)在'霞多丽'果实整个发育期,黄烷-3-醇主要单体物质没食子儿茶素(GC)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)含量远高于儿茶素(CAT)、表儿茶素(EC)含量,且ECG、EC含量均随果实发育期进程呈先升后降变化趋势,并于花后50 d(7月13 日)达最大值,分别为47.69和42.73 mg/g,而GC、CAT的含量则呈先降低后升高,后随果实成熟逐渐降低的变化趋势.(2)葡萄果实中黄烷-3-醇生物合成相关酶PAL和ANS活性随果实发育期进程呈先升高后降低的变化趋势,F3H、F3'H、CHI活性均在花后20 d(6月13)出现峰值,而后活性迅速降低,而DFR活性呈先升高后降低,并于花后50d(7月13)再次升高,后随果实成熟逐渐降低.(3)黄烷-3-醇生物合成相关结构基因PAL、ANS的表达水平随果实发育期进程呈先上调后下调的趋势,与ECG、EC含量变化趋势一致,F3'H、F3H、CHI的表达水平却呈先下调后上调的趋势,DFR的表达水平先上调而后下调,并随果实成熟再次上调.(4)相关性分析表明,F3H、F3'H和ANS酶活性与GC含量呈显著正相关关系;F3H、F3'H基因表达与GC、CAT的含量呈正相关关系,ANS、PAL基因表达与ECG、GC的含量呈正相关关系.研究发现,黄烷-3-醇生物合成相关酶和相关基因表达影响了葡萄果实中黄烷-3 醇类化合物含量的积累,从而进一步影响葡萄酒的感官品质.

    霞多丽合成酶活性黄烷-3-醇qRT-PCR基因表达

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    2,4-表油菜素内酯对盐胁迫下黄瓜幼苗叶片光合特性的影响

    张帅磊罗石磊张文渊李嘉琪...
    272-279页
    查看更多>>摘要：以黄瓜品种'新春4号'为试验材料,研究了在中度盐胁迫(50 mmol/L NaCl)条件下,外源喷施0.01 mg/L 2,4-表油菜素内酯(EBL)和24 μmol/L油菜素内酯抑制剂(BZR)处理对盐胁迫下黄瓜幼苗叶片快速叶绿素荧光诱导动力学曲线(OJIP)及相关荧光参数的影响,探讨EBL缓解黄瓜幼苗中度盐胁迫伤害的光合生理机制.结果表明:(1)盐胁迫导致黄瓜幼苗叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)下降,胞间CO2浓度(Ci)增加,初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)下降,OJIP曲线中J点、I点显著增加,降低了黄瓜幼苗叶片光合性能,且对PSⅡ受体侧的伤害大于供体侧,表现为PSⅡ反应中心损伤,光合电子从QA向QB的传递效率降低,电子传递受阻.(2)在50 mmol/L NaCl处理下,外源喷施0.01 mg/L EBL可显著提升NaCl胁迫下黄瓜幼苗叶片Pn、Gs、Tr、光合性能(PIABS),降低Ci,显著增加单位面积内吸收(ABS/CSm)、捕获(TRo/CSm)、用于电子传递(ETo/CSm)的光能以及有活性反应中心的数目(RC/CSm).(3)与NaCl+EBL处理相比,NaCl+EBL+BZR处理后黄瓜幼苗叶片光合性能进一步降低,证明EBL对黄瓜幼苗盐胁迫引起的PSⅡ伤害有缓解作用.研究发现,外源喷施适量2,4-表油菜素内酯能有效缓解黄瓜幼苗叶片在盐胁迫条件下受到的光合电子传递链中(PSⅡ)受体侧的伤害,增加电子从QA向QB传递的效率,从而显著改善盐胁迫下黄瓜幼苗叶片的光合性能.

    黄瓜盐胁迫2,4-表油菜素内脂叶绿素荧光动力学曲线光系统Ⅱ(PSⅡ)

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