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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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    ‘741杨’D2类细胞周期蛋白基因的克隆及功能鉴定

    刘孝晨关超男许楠诸葛祥林...
    547-556页
    查看更多>>摘要：D类细胞周期蛋白(D-type cyclin,CYCD)调控细胞周期G1/S期转变.CYCD与细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent kinase,CDK)结合形成CYCD/CDK复合物,被激活的CYCD/CDK复合物通过磷酸化下游细胞周期响应因子调控细胞周期有序进行,进而影响植物的生长发育.该研究以‘741杨’为实验材料,成功鉴定得到1个D2类细胞周期蛋白基因(PtoCYCD2;1).研究表明:(1)实时定量PCR(qRT-PCR)显示,PtoCYCD2;1基因在根、茎、叶、叶柄、树皮和木质部中均有表达,在叶中的相对表达水平最高.(2)亚细胞定位表明PtoCYCD2;1蛋白定位于细胞核.(3)与野生型(Wild-Type poplar,WT)相比,过表达PtoCYCD2;1基因的‘741杨’出现株高降低,茎直径减小,叶片明显下卷的表型.(4)扫描电镜分析(SEM)显示,转基因杨树叶片的上表皮细胞平均面积变小,细胞数量增多;树脂切片结果显示与WT相比,转基因杨树叶片的栅栏组织和海绵组织的细胞间隙疏松.(5)qRT-PCR结果显示,转基因杨树中细胞周期调控基因CDKA;1、CDKB1;1和CDKB2;1的表达水平显著上调,植物成视网膜细胞瘤相关蛋白1 (retinoblastoma-related protein1,RBR1)基因、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子(kip-related protein,KRP)基因的表达水平显著下调.该研究结果为进一步研究木本植物CYCD2基因的功能奠定了基础.

    ‘741杨’细胞周期蛋白PtoCYCD21基因基因表达亚细胞定位功能分析

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    LaHY5基因对独行菜下胚轴低温伸长的影响

    艾丽娜·艾力李丽丽李金玉李艳红...
    557-564页
    查看更多>>摘要：独行菜种子下胚轴伸长存在低温停滞现象,是研究温度对植物下胚轴伸长影响的良好材料.为了揭示下胚轴伸长相关转录因子HY5在独行菜下胚轴低温伸长中的作用,该研究从独行菜种子转录组中获得LaH Y5序列,并进行了克隆、序列分析,通过实时定量PCR技术研究了该基因表达与低温诱导及萌发阶段的关系,并通过转化拟南芥分析该基因表达对下胚轴低温伸长的影响.结果 表明:(1)LaHY5基因的cDNA序列包含447 bp的完整阅读框序列,其编码产物为富含丝氨酸的149个氨基酸组成的肽链,包含典型的BRLZ结构域,相对分子质量为16.830 kD,分子式为C692 H1156N228O246S7,理论等电点为8.73,与十字花科植物同源序列高度一致.(2)LaHY5基因在独行菜萌发过程中的种子或幼苗中受低温诱导快速上调表达.(3)转LaH Y5基因拟南芥种子在常温或低温条件下,下胚轴伸长均比野生型植株快.研究表明,LaHY5转录因子在种子低温萌发及幼苗耐受低温胁迫中起重要作用,但LaH Y5基因并不是造成独行菜下胚轴伸长低温停滞的限制性因素.

    独行菜下胚轴低温伸长LaHY5表达量

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    蒙古冰草MwMYB4基因功能鉴定

    赵彦韩慧杰张锐童新梅...
    565-571页
    查看更多>>摘要：MwMYB4基因是从蒙古冰草中克隆得到的MYB类转录因子家族成员之一.该研究以转MwMYB4基因的拟南芥后代为材料,通过在于旱和低温胁迫下对转基因植株进行表型分析、理化指标测试和分子鉴定,分析并验证MwMYB4基因的功能.结果 显示:(1)蒙古冰草MwMYB4基因已成功整合到转基因拟南芥T1代的基因组中并实现转录水平的表达.(2)转基因拟南芥T2代植株在干旱胁迫条件下,转基因植株叶片枯黄程度较轻,相对电导率较野生型变化幅度低,脯氨酸含量明显高于野生型对照,且MwMYB4基因的表达量随干旱胁迫时间延长而增加.(3)在低温胁迫条件下,转基因拟南芥叶片的枯白程度明显低于野生型,且MwMYB4基因的表达量随低温胁迫时间增加而增加.研究表明,过量表达蒙古冰草MwMYB4基因能够提高转基因拟青齐对干旱和低温的耐受性,该基因可能在干旱胁迫和低温胁迫调控机制中发挥调控作用,可作为改良农作物和其他牧草抗旱、抗寒性的重要候选基因.

    蒙古冰草MwMYB4转基因抗旱性抗寒性

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    5-azaC对小麦幼苗生长及盐胁迫后DNA甲基化变异的影响

    李有芳靖建国郭翔俞蓉...
    572-580页
    查看更多>>摘要：DNA甲基化是调节植物生长发育,调控逆境基因表达的表观遗传机制之一.该研究采用不同浓度的DNA甲基化抑制剂5-azaC处理耐盐性不同的春小麦种子,分析其对种子萌发及盐胁迫后叶片基因组DNA甲基化的影响,探究DNA甲基化与小麦耐盐性之间的相关性.结果 表明:(1)5-azaC显著抑制幼苗根长伸长,降低根系鲜重和干重.(2)甲基化敏感扩增多态性(MSAP)分析发现,单独盐胁迫后甲基化水平上升,5-azaC预处理材料经盐胁迫后甲基化水平呈下降趋势.(3)盐胁迫后基因组同时发生DNA去甲基化和DNA甲基化.敏盐品种‘新春6号’DNA去甲基化比率上升,DNA甲基化增加的比率下降;耐盐品种‘新春11号’DNA去甲基化比率和DNA甲基化增加的比率均上升,但去甲基化比率大于DNA甲基化增加的比率,说明盐胁迫引起的基因组DNA去甲基化为主,5-azaC预处理提高了盐胁迫下DNA去甲基化的比率.(4)DNA甲基化修饰位点序列分析发现,在核糖体亚基蛋白、蛋白激酶和转座子序列均存在DNA甲基化修饰现象,说明存在多种代谢途径共同参与了盐胁迫调控.

    小麦盐胁迫5-氮杂胞苷(甲基化抑制剂)幼苗生长DNA甲基化

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    甘薯4-香豆酸辅酶A连接酶基因的生物信息学鉴定和表达分析

    徐靖林延慧王效宁韩义胜...
    581-587页
    查看更多>>摘要：4-香豆酸辅酶A连接酶(4-coumarate:CoA ligase,4CL)在苯丙烷类代谢途径中具有重要调控作用.该研究利用转录组数据在甘薯品种QS48中鉴定了11个4CL基因,并将这些基因命名为Ib4CL1～Ib4CL11.序列比对和功能域分析发现,11个Ib4CL蛋白均具有典型的4CL结构特征,包含保守的Box Ⅰ和BoxⅡ的结构域.进化和保守基序分析显示,Ib4CL1和Ib4CL2属于Ⅰ类4CL,Ib4CL3属于Ⅱ类4CL,而Ib4CL4～Ib4CL11属于4CL类似蛋白.转录组数据和荧光定量PCR分析显示,Ib4CL3和Ib4CL10在甘薯QS48的叶中转录表达水平显著高于茎和块根,与绿原酸的积累呈正相关关系;Ib4CL4和Ib4CL8在嫩叶中表达较高,与花青素的积累密切相关.研究结果为进一步揭示甘薯4CL基因在苯丙烷类代谢途径中的功能奠定了基础.

    甘薯4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL)绿原酸花青素表达分析

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    垂穗披碱草与达乌里披碱草基因组细胞遗传学比较

    刘博路兴旺陶小燕窦全文...
    588-597页
    查看更多>>摘要：采用顺序FISH-GISH技术,12个重复序列探针,包括9个三核苷酸简单重复序列、2个卫星DNA重复序列pSc119.2和pAs1以及5S rDNA,通过重复序列的物理定位对达乌里披碱草和垂穗披碱草基因组中部分重复序列的分布特征进行了比较分析,为进一步研究垂穗披碱草和达乌里披碱草的物种形成及演化提供新的分子细胞遗传学证据.结果 表明:(1)所有的序列在这2个物种的染色体上都能产生可检测的杂交信号,且在2个物种中(AAC)10、(ACT)10、(CAT)10都表现为共分布,(AAG)10与(AGG)10表现为近似共分布;2个物种的H基因组除5S rDNA序列外,其他序列都产生强烈且丰富的杂交位点,St与Y基因组不同重复序列探针的荧光位点数目有所差别,表现为5S rDNA、pSc119.2、(AAC)10、(CAT)10、(ACT)10、(CAC)10探针的信号位点较少或无信号,其余的探针信号位点稍多.(2)达乌里披碱草的第2对染色体上具有(AAC)10、(CAT)10、(ACT)10的杂交位点、第6对染色体上具有(CAC)10的杂交位点,而在垂穗披碱草的St基因组中未观察到上述序列杂交位点;达乌里披碱草St基因组仅有第4对染色体的端部具有pSc119.2杂交位点,而在垂穗披碱草St基因组中的pSc119.2杂交位点位于第5对染色体长臂的间隔区;相对于达乌里披碱草,垂穗披碱草St和Y基因组染色体含有更多的重复序列杂交位点.(3)达乌里披碱草的H/Y基因组间易位在不同材料间是稳定存在的,达乌里披碱草基因组相对稳定,不同材料间H基因组重复序列杂交信号多态性高于St和Y基因组;垂穗披碱草基因组的变异较大,不同材料间St和Y基因组重复序列杂交信号多态性高于H基因组.研究认为,垂穗披碱草和达乌里披碱草的H基因组均起源于布顿大麦,St基因组可能起源于不同的拟鹅观草属物种;与达乌里披碱草相比垂穗披碱草St与Y基因组可能具有更高的染色体结构变异性,而垂穗披碱草St与Y基因组变异较大的原因可能是与同区域分布的含StY基因组的物种发生了种间渗透杂交.

    重复序列顺序FISH-GISH垂穗披碱草达乌里披碱草

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    水稻粒长QTL定位与主效基因的遗传分析

    郑跃滨李智赵海燕朱光枫...
    598-604页
    查看更多>>摘要：该研究利用短粒普通野生稻矮杆突变体和长粒栽培稻品种KJ01组配杂交组合F1,构建分离群体F2;并对该群体粒长进行性状遗传分析,利用平均分布于水稻的12条染色体上的132对多态分子标记对该群体进行QTL定位及主效QTLs遗传分析,为进一步克隆新的主效粒长基因奠定基础,并为水稻粒形育种提供理论依据.结果 表明:(1)所构建的水稻杂交组合分离群体F2的粒长性状为多基因控制的数量性状.(2)对543株F2分离群体进行QTL连锁分析,构建了控制水稻粒长的连锁遗传图谱,总长为1 713.94 cM,共检测出24个QTLs,只有3个表现为加性遗传效应,其余位点均表现为遗传负效应.(3)检测到的3个主效QTLs分别位于3号染色体的分子标记PSM379～RID24455、RID24455～RM15689和RM571～RM16238之间,且三者对表型的贡献率分别为54.85％、31.02％和7.62％.(4)在标记PSM379～RID24455之间已克隆到的粒长基因为该研究新发现的主效QTL位点.

    水稻粒长QTL遗传分析

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    头孢霉素对拟南芥主根生长发育的影响

    向敏杨玲平陈玉莲秦甜甜...
    605-612页
    查看更多>>摘要：以拟南芥野生型和相关转基因株系为材料,设置0、50、100、200和400 μg/mL头孢霉素处理,考察头孢霉素对主根伸长生长、根尖分生组织活性、生长素分布运输以及干细胞活性的影响,探究头孢霉素对拟南芥主根生长发育的毒性作用机制.结果 显示:(1)头孢霉素能以浓度依赖的方式抑制拟南芥主根的生长,并抑制分生组织长度和CYCB1;1基因的表达,说明它能抑制根尖分生组织活性.(2)头孢霉素能降低根尖生长素报告基因DR5∷GUS、DR5∷GFP和生长素极性运输蛋白PIN1、PIN2、PIN3、PIN7和AUX1的表达,说明它能抑制根尖生长素的分布和极性运输.(3)头孢霉素能下调根尖静止中心标记系WOX5∷GFP、QC25和QC46的表达,以及SHR和SCR蛋白的表达,说明它能抑制根尖干细胞活性.研究表明,头孢霉素能通过抑制根尖分生组织活性、生长素的分布和极性运输以及干细胞活性,从而调节拟南芥主根的生长发育.

    头孢霉素拟南芥生长素主根

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    河北木蓝叶表型对干旱胁迫的响应

    牛雪婧聂靖杨自云赵雪利...
    613-623页
    查看更多>>摘要：干旱胁迫下植物叶表型可塑性研究可揭示植物在不同自然环境中的生态意义并了解其适应性进化机制.木蓝属是豆科第三大属,其生境多样,形态复杂,因此其分类和进化研究还存在很多问题.该研究以木蓝属中生态幅最宽、形态变异最大的河北木蓝为研究对象,选取四川省石棉县,云南省蒙自市、砚山县3个种源地的河北木蓝一年生幼苗进行盆栽控水试验,设置4个干旱胁迫梯度,从植物叶片的宏观形态及表皮毛两个方面探究河北木蓝对干旱胁迫的响应.结果 表明:河北木蓝叶片随干旱程度的增加和干旱时间的延长,3个种源地的植株均呈现出叶变短,叶片变小,叶柄缩短的趋势;同时,叶下表皮毛密度显著增加,长度显著减小;砚山和石棉种源的上表皮毛长度减小,但石棉种源的上表皮毛密度无显著变化,蒙自种源的上表皮毛长度及密度均无显著变化.该研究结果为河北木蓝的分类及其适应性进化研究奠定了基础.

    河北木蓝形态变异干旱胁迫表型可塑性叶表皮毛

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    5种卫矛属植物对低温胁迫的生理响应及抗寒性评价

    孟诗原吕桂云张明忠张志浩...
    624-634页
    查看更多>>摘要：以5种卫矛属树种(品系)当年生充分休眠离体带叶枝条为试材,在高低温湿热试验箱内进行0℃、-10℃、-20℃和-30℃共4个梯度低温胁迫处理,考察其叶片解剖结构以及细胞膜透性、渗透调节物质、保护酶活性等生理指标的低温响应特征,并结合隶属函数分析方法综合评价5种卫矛属植物抗寒性.结果 表明:(1)‘北海道黄杨6号’叶片有3层紧密的栅栏组织,北海道黄杨、胶州卫矛和大叶黄杨叶片有2层紧密、1层相对疏松的栅栏组织,扶芳藤叶片则只有2层排列紧密的栅栏组织;5个树种叶片组织紧密度表现为‘北海道黄杨6号’＞北海道黄杨＞胶州卫矛＞大叶黄杨＞扶芳藤.(2)通过Logistic方程拟合叶片相对电导率随温度的变化,获得5种卫矛树种的半致死温度(LT50)由低到高依次为‘北海道黄杨6号’(-19.69℃)、北海道黄杨(17.41℃)、胶州卫矛(-16.03℃)、大叶黄杨(-13.33℃)、扶芳藤(-10.45℃).(3)各树种叶片渗透调节物质含量随胁迫温度的降低而持续增加,在-30℃低温时,叶片可溶性糖含量以‘北海道黄杨6号’和北海道黄杨的增幅最大,可溶性蛋白含量以胶州卫矛和大叶黄杨增幅最大,但两者含量均以扶芳藤增幅最小.(4)各树种叶片抗氧化酶活性均随胁迫温度的降低而先升高后降低,大叶黄杨和扶芳藤叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)活性均在-10℃低温胁迫时达到峰值,而‘北海道黄杨6号’、北海道黄杨和胶州卫矛叶中各酶活性在-20℃低温胁迫时才达到峰值,它们酶活性峰值出现的时间及高低与其半致死温度的结果相吻合.(5)隶属函数综合评价结果显示,5种卫矛属植物的抗寒能力表现为‘北海道黄杨6号’＞北海道黄杨＞胶州卫矛＞大叶黄杨＞扶芳藤.研究发现,在低温胁迫条件下,卫矛属植物一方面通过渗透调节物质的合成来提高细胞内的渗透势,另一方面通过增强抗氧化酶活性来清除细胞内过量的活性氧、酚酸类等有害物质,从而对低温环境具有一定的适应能力,这为卫矛属植物抗寒种质的筛选及其在城市绿化中的合理应用提供了理论依据.

    卫矛属低温胁迫生理特性叶片解剖结构综合评价

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