期刊,西北植物学报 2023年卷5期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

西北植物学报

主　　编：赵忠

出版周期：月刊

国际刊号：1000-4025

电子邮箱：xbzwxb@vip.163.com

电　　话：029-87082936

邮政编码：712100

地　　址：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

冬青卫矛叶片质外体适应冬季胁迫的蛋白质组学分析

袁峥刘琦刘芙瑜董雪...

721-731页

查看更多>>摘要：植物的质外体在感知外界信号和胁迫应答中起重要作用.该研究采用生理生化和蛋白质组学方法,对秋季和冬季冬青卫矛叶片的理化指标、微观结构以及叶片质外体液体中的蛋白变化进行比较分析,探索冬青卫矛叶片质外体响应冻胁迫的分子机制,以期为植物抗冻分子机制研究提供依据.结果表明:(1)冬季冬青卫矛叶片中MDA、可溶性糖含量以及SOD、POD活性均显著升高,气孔张开度减小,叶片厚度变小.(2)冬季冬青卫矛质外体液体中的蛋白质种类和含量显著高于秋季.(3)冬青卫矛叶片质外体液体中共鉴定到838个肽段和194个蛋白质;与秋季相比,冬季冬青卫矛叶片质外体液体中共筛选到43种差异积累蛋白(DAPs),其中26个蛋白质显著上调,17个蛋白质显著下调;蛋白表达模式显示,胚胎发育晚期丰富蛋白质、铁超氧化物歧化酶、过氧化物酶、丝氨酸羧肽酶等在冬季表达量较高,推测它们可能是冬季胁迫响应敏感的蛋白质.(4)KEGG富集分析显示,差异蛋白主要与应激防御、细胞壁修饰、抗病、自由基清除、甘油脂类代谢、淀粉和蔗糖代谢、次生代谢物的生物合成等生物学过程相关.(5)验证实验结果表明,冬季冬青卫矛8个差异积累蛋白与其对应的基因的表达趋势一致.研究认为,冬季冬青卫矛质外体液体中积累的蛋白可通过清除活性氧、促进单糖、寡糖和游离氨基酸等渗透调节物的生成而增强对环境的适应;推测冬青卫矛质外体中积累的单糖和寡糖可能通过增加质外体液体的浓度从而降低冰点,进而提高冬青卫矛对冬季胁迫的耐受性.

关键词：

冬青卫矛质外体冻胁迫蛋白质组学

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三七内切-β-1,4-葡聚糖酶基因PnCel1的表达及功能分析

苏琳琳王瀚林甘昆发陈晓华...

732-741页

查看更多>>摘要：内切-β-1,4-葡聚糖酶(endo-1,4-β-glucanases,EGases)广泛参与植物细胞壁的编辑,在组织伸长、果实成熟和脱落等过程中起重要作用.该研究采用RT-PCR方法,从三七(Panax notoginseng)中克隆了 1个EGases基因(PnCel1),并对其进行表达和功能分析.结果显示:(1)外源茉莉酸甲酯、水杨酸、赤霉素、脱落酸和乙烯利处理显著诱导PnCel1的表达,而根腐病菌茄腐镰刀菌(Fusarium solani)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)以及交链格孢(Alternaria alternata)、木贼镰刀菌(Fusarium equiseti)侵染三七后显著抑制PnCel1的表达.(2)亚细胞定位分析表明,PnCel1-GFP融合蛋白定位于洋葱表皮细胞的细胞壁中.(3)采用染色体步移技术克隆出PnCel1的启动子序列[(-1)～(-828)bp],进而成功构建PnCel1启动子驱动的β-葡萄糖醛酸酶植物表达载体(pBI121-PPn-Cel1-GUS)并转入烟草(Nicotiana tabacum L.),经PCR筛选鉴定获得阳性转基因烟草7株.(4)GUS活性检测结果表明,5种植物激素能诱导PnCel1的启动子活性,但茄腐镰刀菌等4种病原菌侵染明显降低了 PnCel1启动子的转录活性,且PnCel1启动子受三七WRKY转录因子PnWRKY5/9/12/15/27的负调控.(5)PnCel1过表达转基因烟草与野生型烟草相比,对茄腐镰刀菌的易感性增加,木质素含量降低,表明PnCel1可能参与改变细胞壁的结构.研究表明,植物激素能上调三七根中PnCel1的表达,而病原菌侵染降低了PnCel1的表达水平,并抑制PPnCel1的活性,推测三七PnCel1可能通过改变细胞壁结构而增加三七对根腐病菌的易感性.

关键词：

三七茄腐镰刀菌内切-β-1,4-葡聚糖酶易感性

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黑毛雪兔子通气组织发育相关基因ShCTR1的克隆及表达

代吴斌史国民巨秀婷蒋欣悦...

742-749页

查看更多>>摘要：黑毛雪兔子(Saussurea inversa Raab-Straube)是一种典型的高山植物,具有发达的通气组织.该研究以黑毛雪兔子为材料,利用同源克隆和RACE技术克隆了通气组织形成相关基因(ShCTR1),并对其进行序列分析、系统进化分析、表达分析和亚细胞定位分析,以探讨该基因的功能及其与通气组织的关系.结果表明:(1)成功克隆获得ShCTR1基因cDNA全长为2 891 bp(NCBI登录号为:ON081649),包含2 550 bp的开放阅读框,编码849个氨基酸,理论等电点5.90,分子式C4066 H6417 N1159O1268S43,为疏水蛋白,无跨膜结构.(2)系统进化树分析显示,黑毛雪兔子ShCTR1与菜蓟(Cynara cardunculus L.)CcCTR1的氨基酸序列相似度最高;非编码区序列分析发现ShCTR1基因含有大量的光响应元件,表明ShCTR1基因可能参与对紫外胁迫的响应.(3)实时荧光定量分析显示,ShCTR1基因在根、茎和叶中均有表达,且在根中的表达量最高;在紫外、低温和低氧胁迫下,ShCTR1基因的表达量均上调,证明ShCTR1基因参与了对以上3种环境胁迫的响应.(4)亚细胞定位显示,ShCTR1主要分布于细胞核.研究推测,黑毛雪兔子ShCTR1基因可能在通气组织的形成以及对逆境胁迫的响应中具有重要作用.

关键词：

黑毛雪兔子ShCTR1基因通气组织表达分析

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木麻黄NHX基因家族的鉴定及盐胁迫下的表达分析

艾迪魏永成孟景祥张捷...

750-760页

查看更多>>摘要：Na+/H+转运蛋白在植物的耐盐性和生长发育中起关键作用.该研究采用生物信息学方法对木麻黄(Casuarina equisetifolia L.)NHX基因家族成员进行全基因组鉴定和分析,并利用qRT-PCR技术检测NHX基因在盐胁迫下的表达,以探讨木麻黄NHX家族基因的生物学功能,为进一步研究盐胁迫机制以及挖掘其抗逆基因奠定理论基础.结果显示:(1)鉴定获得8个木麻黄NHX基因家族成员(CeqNHX1-8),系统进化树分析发现其可分为Endo、Vac和PM共3个亚家族,分别包含1、5和2个基因;编码氨基酸数为324～546个,分子量为34.87～60.27 kD,等电点在6.29～9.08之间,均为疏水蛋白.(2)基因结构和Motif分析发现,所有CeqNHXs基因的外显子数为2～17不等,且均具有保守的Na+/H+交换结构域;CeqNHX基因的蛋白质二级结构主要以α-螺旋和不规则卷曲为主.(3)木麻黄CeqNHX基因的启动子区含有大量非生物胁迫和激素响应元件,其中CeqN-HX5启动子共含有13种共38个元件.(4)qRT-PCR分析表明,CeqNHX基因家族成员在木麻黄根、茎、枝和雄花序中均有不同程度的表达,且多数主要在小枝上表达;在200 mmol/L NaCl处理下,8个木麻黄CeqNHXs基因的表达量均有一定程度的上调.研究表明,木麻黄CeqNHXs基因家族可能参与多种激素和应激反应的调节,且CeqNHXs基因的表达对盐胁迫有显著的响应,推测CeqNHXs基因与木麻黄的耐盐性相关.

关键词：

木麻黄NHX基因家族生物信息学分析盐胁迫

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甘蓝型油菜抗茎倒材料的筛选与候选基因挖掘

罗桂林张超杨斌唐容...

761-771页

查看更多>>摘要：该研究采用茎秆抗折力指标评价了 200份甘蓝型油菜种质资源抗茎倒伏能力,据此筛选出极端抗茎倒材料和不抗茎倒材料各1份,随后测定了 2份材料成熟期茎秆的理化组分含量,并对2份极端抗茎倒差异材料蕾苔期、盛花期茎秆进行转录组测序分析,为甘蓝型油菜抗茎倒伏的遗传改良奠定基础.结果表明:(1)200份甘蓝型油菜种质资源的茎秆抗折力和茎粗均为正态分布,均属于数量遗传性状,并依据茎秆抗折力和农艺性状筛选出生育期相近,株型相似,茎秆粗度差异不显著,但茎秆抗折力差异显著的极端不抗茎倒材料GY172和抗茎倒材料GY199.(2)GY199的韧皮部比GY172更加致密,而GY172成熟期茎秆中的半纤维素、木质素、中性洗涤纤维及总可溶性糖含量均显著高于GY199,而其纤维素含量极显著低于GY199,即成熟期茎秆纤维素含量与这2个材料的茎秆抗折力呈正相关.(3)蕾苔期、盛花期茎秆转录组测序发现,碳代谢、碳固定、磷酸戊糖途径、氨基酸的生物合成、糖酵解/糖异生等途径的 14 个基因(BnaA10G0056100ZS、BnaC08G0455100ZS、BnaA08G0262400ZS、BnaC08G0239700ZS、BnaA07G0362300ZS、BnaC02G0081300ZS、BnaC04G0273000ZS 等)以及纤维素合成相关的9 个基因(BnaA05G0152200ZS、BnaA01G0411100ZS、BnaA03G0018900ZS、BnaA03G0037800ZS 等)在抗茎倒材料GY199中显著上调表达,这些基因可能参与调控了茎秆强度性状,可作为油菜抗茎倒候选基因.

关键词：

甘蓝型油菜茎秆抗倒伏转录组基因挖掘

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9种蕨类植物丛枝菌根真菌侵染的结构观察

曾凯张欣然刘赛博黄丹...

772-780页

查看更多>>摘要：蕨类植物普遍能与丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)形成稳定的共生关系,并显著增强其获取养分和抵抗环境胁迫的能力,为了明晰AMF在不同蕨类植物体内的侵染特征,该研究对广东封开黑石顶自然保护区内的蕨类植物进行野外调查取样,并利用光镜和透射电镜对蕨类植物—AMF共生体的显微和亚显微结构进行观察分析,以明确不同蕨类植物与AMF的共生特征,从而进一步保护和开发利用华南地区蕨类植物资源.结果表明:(1)研究区的AMF对不同蕨类植物的侵染形式均以菌丝为主,而丛枝侵染率最低;不同蕨类植物之间的AMF总侵染率存在显著差异,其中团叶鳞始蕨(56.03％)均显著高于其他物种(P＜0.05).(2)显微观察显示,菌丝是AMF定殖于各种蕨类植物根系中最常见的形式,在9种蕨类植物根皮层细胞中均有发现,但不存在于中柱细胞.(3)观察发现,AMF菌丝主要由2～3层厚薄不一的薄壁细胞组成,多呈椭圆形和扁平形状.(4)AMF菌丝及泡囊中包含许多小液泡和脂质类物质,这可能是菌根结构储存能量的重要方式.研究认为,陆地生态系统中AMF对蕨类植物普遍具有侵染的能力,但其在不同蕨类植物根系中的赋存形式具有显著差异,这可能归因于植物自身生理特征以及生境条件的相互作用.

关键词：

蕨类植物菌根真菌显微结构AMF侵染率

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钾对兰州百合鳞茎中多酚类物质积累代谢及其抗氧化活性的影响

马莹张萍杨英沙晓蓉...

781-793页

查看更多>>摘要：为探究施钾对兰州百合鳞茎中多酚类物质的积累、抗氧化能力及差异代谢物的影响,该研究以兰州百合鳞茎为试材,通过固定氮素(N)和磷素(P)用量,设置不同钾(K)浓度处理,即K0(不施肥)、K1(447.6 mg·L-1)、K2(671.4 mg·L-1)、K3(895.2 mg·L-1),采用福林-肖卡法、溴甲酚绿比色法、香草醛比色法、DPPH法、铜离子还原能力(CUPRAC)法测定不同K浓度处理下兰州百合鳞茎中多酚类物质含量及其抗氧化活性,并采用LC-MS法分析多酚类物质的差异代谢物,并进行差异代谢物筛选,功能注释及富集分析,为兰州百合的优质栽培提供理论依据.结果表明:(1)不同K浓度处理下兰州百合鳞茎中多酚类物质的含量及其抗氧化活性存在显著差异(P＜0.05),与K0相比,K1、K2、K3均能促进鳞茎多酚类物质的积累及其抗氧化能力的提高,其中以K2(671.4 mg· L-1)效果最佳.(2)相关性分析表明,兰州百合鳞茎多酚类物质含量与抗氧化活性指标呈极显著(P＜0.01)相关关系,相关系数为0.451～0.959.(3)K0、K2浓度处理下兰州百合鳞茎中存在89种多酚类及相关化合物,其中52种相对含量显著上调,37种相对含量显著下调,且显著富集到黄酮类及苯丙类化合物生物合成的通路上.研究认为,兰州百合的最佳施钾量(671.4 mg·L-1)能有效促进鳞茎中多酚类物质的积累并提高其抗氧化能力.

关键词：

兰州百合鳞茎多酚类物质抗氧化活性代谢组学

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外源茉莉酸甲酯对盐胁迫下小桐子幼苗渗透调节和脯氨酸代谢的影响

陈运梁邹竹荣杨双龙

794-804页

查看更多>>摘要：以小桐子幼苗为材料,采用人工气候箱内水培试验,设置不同浓度(0、20、40、60、80、100 μmol,L-1)茉莉酸甲酯(MeJA)和150 mmol·L-1 NaCl胁迫处理,分析不同处理条件下小桐子幼苗叶片的组织活力、MDA含量、水势、含水量和叶片渗透调节物质脯氨酸、甜菜碱和可溶性糖的含量,以及脯氨酸代谢关键酶P5CS、OAT和甜菜碱合成关键酶BADH活性和相关基因表达水平,探讨外源茉莉酸甲酯对盐胁迫下小桐子幼苗渗透调节能力的影响及其机制.结果表明:(1)外源MeJA处理可提高盐胁迫下小桐子幼苗叶片的组织活力和叶片含水量,降低小桐子幼苗叶片的MDA含量和水势,且60 μmol·L-1浓度处理效果最佳.(2)外源MeJA处理可提高盐胁迫下小桐子幼苗叶片的脯氨酸、甜菜碱和可溶性糖的含量,且60 μmol·L-1 MeJA处理显著提高了盐胁迫下小桐子幼苗内源茉莉酸、脯氨酸和甜菜碱的含量.(3)60 μmol·L-1 MeJA也提高了盐胁迫下小桐子BADH、P5CS和OAT的活性,并上调了 JcBADH、JcP5CS、JcOAT基因的表达水平,但MeJA降低了脯氨酸降解酶ProDH的活性,下调了JcProDH基因的表达.研究发现,在盐胁迫条件下,外源MeJA通过活化脯氨酸生物合成的谷氨酸和鸟氨酸途径,尤其是鸟氨酸途径,以及抑制脯氨酸降解途径来促进小桐子幼苗脯氨酸的积累,同时MeJA也激活了幼苗体内甜菜碱的生物合成过程,从而强化了盐胁迫下幼苗的渗透调节作用和耐盐性,表明MeJA诱导的渗透调节在小桐子耐盐性形成过程中发挥着重要作用.

关键词：

茉莉酸甲酯盐胁迫小桐子渗透调节能力脯氨酸代谢

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叶面喷施褪黑素对低温胁迫下南瓜幼苗生长和生理特性的影响

白如意宋希梅沈健贾蓝溪...

805-813页

查看更多>>摘要：以南瓜品种'永安2号'幼苗为试验材料,采用室内盆栽实验,在叶面喷施不同浓度(0、50、100、150、200和300 μmol·L-1)褪黑素(MT)后进行低温(10℃/7 ℃)胁迫处理,考察幼苗生长指标以及相对电导率、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量等抗逆生理指标的变化,初步探讨外源褪黑素缓解南瓜幼苗低温冷害的生理机制.结果表明:(1)在低温胁迫条件下,南瓜幼苗出现叶片萎蔫失水、边缘失绿褪色、向内卷曲等冷害症状;幼苗株高、茎粗、鲜重、干重和壮苗指数等生长指标及叶片相对叶绿素含量均显著降低;叶片相对电导率、MDA含量和O2·-产生速率显著升高50％以上,超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶、脱氢抗坏血酸还原酶活性以及可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量也大多显著升高.(2)与低温胁迫处理相比,叶面喷施不同浓度褪黑素后,南瓜幼苗叶片冷害症状均得到不同程度恢复,并以100 μmol·L-1 MT处理生长状态最好,植株形态表型与对照已没有明显差异;幼苗生长指标以及叶片相对叶绿素含量、6种抗氧化酶活性、3种渗透调节物质含量均不同程度提高,并随着MT浓度升高均先升后降,且均在100 μmol·L-1 MT处理最高.研究发现,外源褪黑素能通过提高叶片叶绿素含量、增强抗氧化酶活性、增加渗透调节物质积累,显著降低低温冷害造成的膜质过氧化程度,有效减轻低温胁迫对南瓜幼苗的伤害,增强其抵抗低温能力,恢复幼苗的正常生长,且喷施浓度为100 μmol·L-1时效果最佳.

关键词：

南瓜低温胁迫褪黑素生长特性抗逆生理特性

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增温对窄叶鲜卑花高寒灌丛生物量碳和氮分配的影响

刘美马志良

814-825页

查看更多>>摘要：文章以青藏高原东部窄叶鲜卑花灌丛为研究对象,采用开顶式生长室(OTCs)模拟增温实验(+1.2 ℃),分析增温对灌木层和草本层各器官碳、氮分配的影响及其影响因素,以揭示青藏高原东部高寒灌丛灌木层和草本层碳、氮分配对增温的响应策略.结果显示:(1)增温使窄叶鲜卑花灌木层叶、粗根、细根碳库显著增加18.8％、7.7％和139.4％,使灌木层细根氮库显著增加153.9％;增温使草本层地上和地下部分碳库显著增加60.4％和130.5％,使草本层地上和地下部分氮库显著增加46.1％和124.0％.(2)增温使灌木层茎和粗根碳分配比例显著降低18.9％和16.2％,使灌木层叶、茎和粗根氮分配比例显著降低25.2％、23.3％和14.4％,使灌木层细根碳、氮分配比例显著增加86.5％和96.2％;增温使草本层地上部分碳、氮分配比例显著降低19.5％和18.9％,使草本层地下部分碳、氮分配比例显著增加15.6％和24.8％.(3)Pearson相关分析和多元线性回归分析结果表明,空气温度和土壤微生物生物量是影响灌木层地上碳、氮分配的主要因子,能解释其变异的72.0％以上;土壤温度、土壤有机碳含量和土壤脲酶活性是影响灌木层地下碳、氮分配的主要因子,能解释其变异的92.0％以上;土壤有机碳含量、土壤转化酶和脲酶活性是影响草本层地上和地下碳、氮分配的主要因子,能解释其变异的92.8％以上.(4)土壤氮素有效性对灌木层和草本层生物量碳、氮分配的影响不显著.研究表明,气候变暖情景下,青藏高原东部窄叶鲜卑花高寒灌丛的灌木层和草本层植物通过提高地下部分碳、氮分配,进而更好地适应外界环境温度的提高.

关键词：

增温植物器官碳氮分配灌木层草本层高寒灌丛

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