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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

    转HSSP基因大豆的分子检测和遗传稳定性分析

    郭丹丹周静文刘洋马晓飞...
    719-726页
    查看更多>>摘要:HSSP是用大豆密码子改造的10 kD玉米醇溶蛋白基因.在前期研究中,从获得的转基因大豆中筛选到1份单拷贝转基因材料GSDH5.该研究采用染色体步移法获取转基因大豆GSDH5的T-DNA插入位点的左边界旁侧序列,对获得的左边界旁侧序列进行分析,设计特异性引物,建立转基因大豆GSDH5特异性检测方法;采用Real-time PCR检测外源基因在转基因大豆不同组织部位(根、茎、叶、花和种子)中的表达量,采用RT-PCR和Western blot检测外源基因在转录和翻译水平上的遗传稳定性,并对转基因大豆GSDH5中的粗蛋白、含硫氨基酸含量及主要农艺性状进行测定分析,为培育高含硫氨基酸转基因大豆新品种奠定基础.结果表明:(1)分子鉴定显示,外源基因HSSP和筛选标记基因Bar成功整合到受体大豆'东农50'基因组中,且以单拷贝的形式整合到大豆基因组中.(2)HSSP基因成功插入到大豆基因组1号染色体非编码区52873883 bp处.(3)HSSP基因在转基因大豆GSDH5的种子中特异性表达,且在T2~T4代转基因大豆中能够稳定遗传并表达.(4)'东农50'粗蛋白含量在41.53%~43.32%之间,GSDH5粗蛋白含量在40.18%~43.03%之间,两者相比无显著差异;GSDH5种子中硫氨基酸占种子干样的比例为1.35%,占种子蛋白的比例为3.14%,与转基因受体品种'东农50'相比,占比显著升高,分别增加了11%和16%.(5)转基因大豆GSDH5植株与受体品种'东农50'在单株荚数、百粒重、株高、结荚习性、花色、叶形等方面均无显著差异,证明HSSP基因的插入对大豆植株的生长发育无不良影响.研究认为,转基因大豆GSDH5材料具备进一步培育成高含硫氨基酸大豆新品种的潜力.

    大豆含硫氨基酸品质改良转基因

    黑籽南瓜NBS类基因CfRFN2的克隆及VIGS验证

    丁玉梅侯思名姚春馨杨加珍...
    727-737页
    查看更多>>摘要:黑籽南瓜(Cucurbita ficifolia)是云南特有的具有高抗枯萎病遗传性状的瓜类种质资源.为鉴定黑籽南瓜中NBS-LRR类基因的抗病功能,该研究从其叶片中克隆了NBS类基因CfRFN2(GenBank ID:MK618462),测序全长为4303 bp,完整的编码框长度为4092 bp,编码1363个氨基酸残基,该基因注释为拟南芥抗病蛋白At4g27190类转录体X1的同源基因,含有1个NB-ARC和2个LRR结构域,属于具有信号肽的可溶性蛋白.核苷酸相似性分析显示,CfRFN2与其他瓜类NBS类基因相似性在87%~98%之间;系统进化树分析表明,CfRFN2蛋白和瓜类的其他NBS类抗病蛋白聚为一个分支,其中CfRFN2蛋白与中国南瓜和美洲南瓜的RPS2、印度南瓜的RPS2-like亲缘关系最近,其次是黄瓜的At4g27190和苦瓜的At4g27220,与甜瓜的Atg27190亲缘关系相对较远;组织表达特性分析表明,CfRFN2基因在黑籽南瓜叶片中表达量最高,其次是茎,而在果皮和根中表达量较低.该研究采用烟草脆裂病毒载体系统,构建了黑籽南瓜VIGS沉默载体pTRV2-CfRFN2,含沉默载体的农杆菌侵染黑籽南瓜幼苗后接种枯萎病菌,qRT-PCR检测表明,接种后2 d和4 d的转pTRV2-CfRFN2沉默组植株的CfR-FN2基因表达量比接种后同时期的野生型植株显著降低(分别下降34.75%和98.27%),病情指数增加为野生型的1.32倍,初步证明黑籽南瓜CfRFN2基因具有抗枯萎病的功能,推测该基因可能在黑籽南瓜抗枯萎病防御过程中发挥着重要作用.该研究中NBS类基因CfRFN2的克隆和VIGS验证为黑籽南瓜更多优异基因的克隆和功能验证奠定了前期基础,也为发掘黑籽南瓜优异抗病基因和开展瓜类分子育种提供新信息.

    黑籽南瓜NBS类基因枯萎病基因克隆病毒诱导的基因沉默(VIGS)

    玉米转录因子基因ZmMYB308的克隆及表达分析

    王新涛杨青代资举李保叶...
    738-745页
    查看更多>>摘要:MYB类转录因子广泛地参与了植物生长发育的许多重要过程,在调控木质素合成途径中也起着重要作用.为探索MYB转录因子在玉米发育中的功能,该研究利用玉米茎秆转录组测序数据,对玉米茎秆发育过程中差异表达的MYB转录因子进行筛选和分析,在此基础上,通过RT-PCR方法克隆获得了ZmMYB308基因.结果表明:(1)共检测到14个差异表达的MYB转录因子,其中10个下调表达,4个上调表达.(2)ZmMYB308基因包含一个747 bp的开放阅读框,可编码248个氨基酸,相对分子质量27.01 kD,等电点为9.17;系统进化树比对表明,玉米ZmMYB308蛋白和谷子SiMYB308蛋白的亲缘关系较近,相似性高达94%.(3)实时荧光定量PCR结果显示,ZmMYB308在玉米不同发育时期和不同组织中的表达差异显著,且ZmMYB308基因的表达随着玉米茎秆发育的推进呈先升高后降低的趋势,在吐丝期表达量达到最高,随后在灌浆期显著下降;不同组织定量分析显示,ZmMYB308基因在木质素含量高的茎秆和根中高表达.研究推测,ZmMYB308基因可能在玉米茎秆发育过程中起着重要作用,该研究结果为进一步探索玉米木质素合成的分子机制奠定了基础.

    玉米MYB转录因子ZmMYB308荧光定量PCR

    小麦MBD基因家族的鉴定和特征分析

    张新宁邢真真李静范姗姗...
    746-756页
    查看更多>>摘要:MBD蛋白是一类与甲基化DNA结合的反式作用因子,在植物生长发育调控过程中发挥重要功能.该研究以'中国春'小麦为材料,利用生物信息学方法分析了小麦基因组中MBD基因家族成员的组成、序列特征、染色体定位和表达模式,利用qRT-PCR技术分析TaMBD6和TaMBD9基因的时空表达模式.结果显示:(1)小麦MBD基因家族包含16个成员(44个基因位点)分布于第1、2、5、6和7号染色体群;聚类分析表明,小麦MBD蛋白分别属于第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ和Ⅷ亚类,其中第Ⅱ、Ⅲ和Ⅷ亚类的MBD蛋白含有5个识别甲基化DNA的保守位点;基因结构分析显示,小麦MBD基因家族成员的内含子数目在1~10之间,启动子区域普遍存在光响应和激素应答元件,且基因组结构特征在同一亚类内高度相似.(2)RNA-Seq数据的基因表达谱分析显示,小麦MBD基因家族多数成员在穗和籽粒发育早期均有较高的表达水平,而且部分成员对干旱和热胁迫有明显响应.(3)qRT-PCR分析显示,TaMBD6和TaMBD9的3个部分同源基因在不同组织间差异表达,但均在幼穗中表达量最高.结果表明,小麦MBD基因可能在小麦发育及非生物胁迫响应过程中发挥调控功能,为进一步探讨小麦MBD基因的功能奠定了基础.

    小麦MBD基因家族序列特征表达分析

    东方百合'索邦'几丁质酶基因的克隆与表达分析

    崔祺吴凡詹鹏汪莲娟...
    757-765页
    查看更多>>摘要:为探究百合几丁质酶在灰霉病抗性中的功能,该研究以高抗品种东方百合'索邦'(Lilium oriental hybrid'Sorbonne')接种灰霉菌12 h后的叶片为材料,采用反转录PCR的方法克隆到1个几丁质酶基因成员,并命名为LoChi2(NCBI登录号为MW310626),通过生物信息学手段预测分析了目标基因推导的编码蛋白的结构和功能,并采用qRT-PCR分析灰霉菌侵染以及SA/JA处理条件下LoChi2基因在百合中的表达特征.结果显示:(1)LoChi2基因完整的开放阅读框序列长度为915 bp,编码304个氨基酸,预测的蛋白分子质量为32.52 kD,理论等电点为4.16.(2)蛋白结构和系统进化分析显示,LoChi2属于糖苷水解酶18家族Ⅲ类成员,含有保守的GH18 narbonin催化结构域、跨膜结构域以及信号肽、糖基化和磷酸化位点,预测为疏水的分泌蛋白,且定位于细胞外;多序列比对结果表明,LoChi2基因序列与麝香百合、菠萝和梅花中的Chi2基因具有较高的相似性.(3)qRT-PCR分析发现,LoChi2基因的表达水平与品种间的抗病性呈正相关,其中在高抗品种'索邦'中的表达水平显著高于中感品种'雷山三号'(L.×formolongi'Raizan 3')和高感品种'穿梭'(L.asiatic hybrid'Tresor');外源水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)可诱导LoChi2基因的表达.研究表明,LoChi2基因是参与灰霉菌防御反应的关键抗病基因,且该基因可能在JA和SA抗病信号通路中扮演重要角色;推测LoChi2基因在百合抗灰霉病育种方面具有广阔的应用前景,将成为百合抗灰霉病转基因育种中新的候选基因.

    百合灰霉病几丁质酶基因克隆表达分析

    中国滇芎属花粉形态及叶表皮微形态特征的研究

    许新锐周颂东何兴金
    766-774页
    查看更多>>摘要:利用扫描电镜对伞形科滇芎属7个种的花粉与叶表皮形态进行了观察与研究,其中3种滇芎属植物的花粉形态为首次报道,7种叶表皮微形态为首次报道,为滇芎属的种间关系与属下系统发育研究提供参考资料.结果表明:(1)滇芎属7种植物花粉形态分为菱形、椭圆形、近矩形等3种,极面观的形状则有三角形、三角圆形以及钝三角形;花粉极轴与赤道轴的比值P/E为1.22~2.07,体积大小指数为16.59~19.26;萌发孔位置为角萌发孔,赤道面纹饰皆为脑状纹饰.(2)滇芎属7种植物叶表皮细胞轮廓均不清晰,只有木里滇芎的叶表皮细胞为规则的多边形,角质膜具不规则的条纹纹饰;滇芎、丽江滇芎、紫脉滇芎、波棱滇芎的气孔只分布于远轴面;气孔的形态为椭圆形或卵圆形,气孔器长为14.90~25.40μm,宽为9.76~17.49μm;依据叶表皮的微形态特征,可以将滇芎属的各个物种区分开来.(3)波棱滇芎和小滇芎为两个独立的物种,亲缘关系最近.(4)花粉形态和叶表皮微形态对解决滇芎属的种间分类问题具有重要参考价值.

    伞形科滇芎属花粉形态叶表皮扫描电镜

    5种虾脊兰菌根显微结构观察

    李晓芳张梅徐建叶红环...
    775-781页
    查看更多>>摘要:采用石蜡切片法观察5种虾脊兰菌根的显微结构、菌根真菌的侵入途径与分布特征,为更好地保护和开发利用虾脊兰属植物资源提供理论依据.结果表明:(1)5种虾脊兰菌根的显微结构由根被、皮层和中柱组成,根被细胞3~6层,皮层由9~13层薄壁细胞组成,韧皮部与木质部8~12束,呈辐射状相间排列,中柱中央为薄壁细胞组成的髓.(2)菌丝通过外皮层中的通道细胞侵入皮层,且皮层是内生菌根真菌寄居的主要区域,菌丝和菌丝结在靠近外皮层的几层皮层细胞中数量居多,菌丝在细胞核附近被消解,细胞核变形膨大.研究认为,5种虾脊兰可能拥有广泛的侵染能力较强的菌根真菌类型,使得这5种虾脊兰均具有较强的生态适应性.

    虾脊兰属显微结构菌根真菌

    大花黄牡丹的开花特性与繁育系统

    唐英袁涛陈庭巧
    782-794页
    查看更多>>摘要:2019-2020年观察河南省栾川县引种栽培的西藏特有植物大花黄牡丹(Paeonia ludlowii)开花过程和访花昆虫,计算花粉-胚珠比(P/O)和杂交指数(OCI),检测花粉活力与柱头可授性并结合人工控制授粉试验,探究其开花特性和繁育系统类型.结果表明:(1)大花黄牡丹花朵昼开夜合,花朵随花冠展开下垂,伴花冠闭合回升.(2)花淡香,有花内蜜腺,花瓣与雌蕊子房之间是主要泌蜜部位.(3)2019年群体花期为5月17日~6月19日,持续34 d,为集中开花模式;单花花期(8.95±1.28)d.(4)大花黄牡丹从开花第2天至第6天皆具有较高的花粉活力;开花前1天柱头即具有可授性,持续12 d;花粉活力与柱头可授性最强时期高度重合,共2 d.(5)P/O为119356.31~731238.07,OCI为4,繁育系统类型为异交、部分自交亲和、需要传粉者.(6)大花黄牡丹可能有无融合生殖,但不稳定,去雄严重影响结实.(7)河南省栾川县大花黄牡丹主要访花昆虫为意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)、芦蜂(Ceratina sp.)和隧蜂(Halictus sp.)、灰带管蚜蝇(Eristalis cerealis)和黑带食蚜蝇(Episyphus balteatus),其中意大利蜜蜂访花次数最多.(8)大花黄牡丹侧花比顶花结实稳定,杂交育种时建议在侧花开放第3、4天授粉以获得较高结实率.

    大花黄牡丹开花特性繁育系统

    山丹百合鳞茎提取液中活性物质及其对樱桃番茄的保鲜效果

    杨英张萍葛蓓蕾王云霞...
    795-807页
    查看更多>>摘要:以山丹百合鳞茎和樱桃番茄'碧姣'果实为材料,分析不同浓度(0~1.0 g/L,以不做任何处理为对照CK)百合鳞茎提取液在低温(5℃)和常温(20℃)贮藏期间对樱桃番茄果实感观品质、营养品质和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响,并采用比色法、比浊法等方法测定提取液中活性成分含量及其抗氧化能力、抑菌活性,探究山丹百合鳞茎浸提液对采后樱桃番茄果实的保鲜效果及其机理.结果表明:(1)用0~1.0 g/L百合鳞茎提取液处理樱桃番茄果实,在常温和低温下果实分别可贮藏21 d和35 d,贮藏期分别比CK延长了3~6 d和7~14 d.(2)低温下适宜浓度(0.4~0.8 g/L)和常温下各浓度百合鳞茎提取液均能有效抑制番茄果实硬度下降,延缓质量损失率和色度的升高,而在常温和低温下均以0.8 g/L处理效果最佳;在贮藏结束时,常温(低温)贮藏的质量损失率和色度分别比CK显著降低了70.27%(58.82%)和93.44%(89.33%),硬度显著提高了81.11%(69.78%).(3)低温下适宜浓度和常温下各浓度百合鳞茎提取液均能显著延缓番茄果实维生素C(Vc)和总酸(TA)的消耗,以及可溶性固形物(TSS)含量的升高,而在常温和低温下仍以0.8 g/L处理效果最佳;在贮藏结束时,常温(低温)贮藏果实TA和Vc含量分别比CK显著提高了65.59%(65.06%)和70.87%(53.44%),而TSS含量显著降低了93.49%(84.62%).(4)低温下适宜浓度和常温下各浓度的百合鳞茎提取液能有效延缓番茄果实SOD活性的下降,而在常温和低温下均以0.8 g/L处理效果最佳,贮藏结束时,常温和低温下果实SOD活性分别比CK显著提高了66.42%和70.80%.(5)0.8 g/L百合鳞茎提取液中富含多糖、黄酮、黄烷醇、皂甙、总酚和生物碱等活性成分(0.34~2.41 mg/g),对DPPH自由基清除力和铜离子还原能力分别达到7.10和1.06μmol/g,并对番茄青霉菌生长具有明显的抑制作用,青霉菌数量较对照组显著下降了74.44%~79.76%.研究发现,百合鳞茎提取液中富含多糖、皂甙和多酚等活性成分,具有良好的抗氧化能力和抑菌活性;适宜浓度的百合鳞茎提取液能有效降低番茄果实质量损失率,保持番茄硬度和色度,维持维生素C、总酸和可溶性固形物等营养成分,并保持较高的SOD活性,明显延长贮藏时间,表现出良好的保鲜效果,并以0.8 g/L浓度的百合鳞茎提取液的保鲜效果最佳.

    樱桃番茄山丹百合鳞茎提取液活性物质采后保鲜

    黄化茶树新梢色素和主要生化成分含量变化特征及其相关性分析

    刘声传魏杰林开勤陈智雄...
    808-816页
    查看更多>>摘要:以茶树黄化品种'中黄3号'('ZH3')和常绿品系'苔茶15'('TC15')为材料,检测其4、5、7、8月新梢(一芽二叶)色素和主要生化成分含量,探讨不同月份黄化茶树新梢色素和主要生化成分累积的特征以及它们之间的关系.结果表明:(1)新梢叶绿素a、总叶绿素含量在两种茶树中均随生育期先降低后上升,叶绿素b含量变化趋势不同,但均以8月份最高,'ZH3'叶绿素b含量在4、5月份分别比'TC15'低41.9%、54.9%,在7、8月份分别比'TC15'高47.5%、22.1%;新梢类胡萝卜素含量在'ZH3'中呈递减趋势,而在'TC15'中表现为先下降后上升再下降;花青素含量在两种茶树中均先上升后下降,在4、5、8月份'ZH3'略高于'TC15',在7月份'ZH3'比'TC15'低26.4%.(2)两种茶树新梢的花青素含量在总色素中占比均先增加后降低,总叶绿素含量占比则表现先降后升的变化趋势;类胡萝卜素含量占比在'ZH3'中呈递减趋势,而在'TC15'中先递减后小幅上升.(3)两种茶树新梢的游离氨基酸含量均先降低后上升并以4月份最高,茶多酚含量则均先升后降并以7月份最高,'ZH3'水浸出物和咖啡碱含量在月份间变化不显著.(4)'ZH3'新梢的游离氨基酸、水浸出物和咖啡碱含量与各色素含量相关均不显著,而其茶多酚含量与叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量均呈显著正相关关系,与类胡萝卜素含量呈显著负相关关系;'TC15'新梢的水浸出物和茶多酚含量与花青素含量、游离氨基酸含量与总叶绿素含量、咖啡碱含量与叶绿素a以及总叶绿素和类胡萝卜素含量均呈显著正相关关系.研究发现,黄化茶树品种'中黄3号'新梢颜色越黄,类胡萝卜素、游离氨基酸含量越高,叶绿素a、叶绿素b、茶多酚含量越低,叶绿素a/b值较高,花青素含量适中,茶树新梢色素含量与其主要生化成分含量关系密切.

    黄化茶树新梢色素生化成分相关性