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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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    水稻NAM基因家族的全基因组鉴定及表达分析

    陈琼琼Abdullah Shalmani陈云波黄洋彬...
    907-917页
    查看更多>>摘要：植物特异性转录因子NAM家族从属于NAC转录因子超家族,在植株生长发育、生理代谢以及应对各种胁迫反应中均发挥重要作用.该研究采用生物信息学方法鉴定水稻基因组中的NAM基因,分析其时空表达模式、亚细胞定位以及蛋白相互作用,并采用实时定量qRT-PCR方法分析不同外源激素(如SA、ABA和MeJA)以及非生物胁迫(包括干旱、盐和冷)处理下各NAM基因的表达特征,为进一步探索NAM基因在非生物胁迫中的功能和应激机制以及激素调控途径奠定基础.结果 显示:(1)从水稻基因组中共鉴定出48个NAM基因,进化分析将其分为5个亚家族;NAM基因在水稻基因组中存在9对片段复制事件.(2)组织表达分析显示,NA M基因在水稻不同组织及发育时期表现特异性表达,特别是叶鞘、茎和节的生长过程中高表达,且大多数是核定位,并存在多种蛋白互作.(3)实时定量qRT-PCR表达分析显示,10个NAM基因在不同组织中均特异表达;大部分NAM基因在盐和干旱胁迫下表达上调,而在冷胁迫下表达降低;SA、ABA和MeJA处理均可显著改变各NAM基因的表达水平.研究表明,NAM基因在水稻生长发育、激素应答和非生物胁迫响应中具有重要作用.

    水稻NAM家族非生物胁迫激素应答基因表达

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    朝鲜淫羊藿EkCDPK基因的克隆及表达分析

    王丹丹鲍佳乐张雨婷
    918-926页
    查看更多>>摘要：钙依赖蛋白激酶(Calcium-Dependent Protein Kinase,CDPK)是在植物抗逆胁迫信号转导途径中起关键作用的酶.该研究采用RT-PCR结合RACE技术,从朝鲜淫羊藿(Epimedium koreanum Nakai)中克隆获得一个全长2 036 bp的钙依赖蛋白激酶基因(Ek CD PK).结果 显示:(1)EkCDPK基因cDNA为1 410 bp,5'-UTR长387 bp,3'-UTR长239 bp,编码469个氨基酸.EkCDPK蛋白保守结构域N端为S TKc domain,C端为EF-hand domain,该蛋白具有1个CDPKs典型结构Ser/Thr蛋白激酶活性位点、1个ATP位点、4个Ca2+结合位点、1个跨膜结构域、无信号肽的稳定亲水性蛋白质,二级结构主要由α-螺旋(43.71％)和无规则卷曲(37.10％)构成.(2)系统进化分析表明,EkCDPK与菘蓝CDPK蛋白表现出较高相似性(95％).(3)实时荧光定量PCR分析表明,Ek CD PK基因在根、茎、叶与花组织中均有表达,根中表达量最高,茎次之;干旱胁迫后15h内表达量显著高于对照组,之后表达量开始下降;盐胁迫5、15和25 h后Ek CD PK基因表达量均明显高于对照组.(4)成功构建了pET-28a-EkCD-PK原核表达载体,诱导出约50 kD蛋白质,与预测大小一致,表明重组蛋白EkCDPK表达成功,为采用基因工程手段提高朝鲜淫羊藿抗逆性能研究奠定了基础.

    朝鲜淫羊藿抗逆性钙依赖蛋白激酶基因克隆原核表达

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    小麦TaWRKYⅢ-A37和TaWRKYⅡc-D2基因的克隆与表达分析

    张玉玲杜爽爽田书军闻珊珊...
    927-936页
    查看更多>>摘要：为了探究小麦(Triticum aestivum L.)WRKY基因的功能,采用同源克隆的方法从小麦品种'科农199'中克隆得到2个WRKY基因,分别命名为TaWRKYⅢ-A37和TaWRKYⅡc-D2,并对其进行生物信息学分析和不同逆境胁迫下的表达分析.生物信息学分析显示,TaWRKYⅢ-A37和TaWRKYⅡc-D2基因都含有2个内含子和3个外显子,分别编码206和138个氨基酸,编码蛋白都属于亲水性不稳定非分泌型的核蛋白.系统进化分析表明,TaWRKYⅢ-A37蛋白与其两个同源拷贝的亲缘关系最近,而TaWRKYⅡc-D2蛋白与粗山羊草亲缘关系最近.qRT-PCR结果表明,TaWRKYⅢ-A37和TaWRKYⅡc-D2基因在小麦根、茎和叶中均有表达,前者在根中表达量最高,后者在叶中表达量最高,二者均在茎中低表达;在苗期TaWRKYⅢ-A37基因受到PEG、H2O2和ABA胁迫后表达上调,NaCl处理后4～8 h内表达下调且低于对照表达水平,而且在灌浆期受到PEG、NaCl、H2O2和ABA胁迫后表达均上调;苗期T aWRKYⅡc-D2基因在NaCl、H2O2和ABA胁迫后表达下调,PEG处理2h时表达上调且高于对照表达水平,并且在灌浆期经PEG和NaCl胁迫后表达下调,受H2 O2和ABA胁迫后表达上调.该研究结果为深入探究TaWRKYⅢ-A37和TaWRKYⅡc-D2基因的抗逆功能奠定了理论基础.

    小麦TaWRKYⅢ-A37TaWRKYⅡc-D2克隆表达分析

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    茶树脯氨酸转运蛋白基因鉴定及表达分析

    代洪苇周盈盈郑姝婷童华荣...
    937-948页
    查看更多>>摘要：脯氨酸转运蛋白在植物体内脯氨酸的分配及响应多种非生物逆境胁迫过程中发挥着重要作用.为明确茶树体内脯氨酸转运蛋白家族情况,该研究从全基因组水平鉴定获得茶树脯氨酸转运蛋白家族成员,进行了系统进化关系、蛋白结构、基因表达特异性等分析.结果 表明:(1)茶树中有6个脯氨酸转运蛋白基因,长度为1 326～1 725 bp之间,编码氨基酸数目在441～574 aa之间,蛋白质分子质量在48.5～63.0 kD之间,等电点为8.51～9.41,大部分为碱性蛋白,其结构中含有大量的α-螺旋和自由卷曲,少量的延长链和β-转角结构.(2)亚细胞定位分析结果显示,茶树CsProT1、CsProT2、CsProT4、CsProT5和CsProT6蛋白定位于细胞膜,CsProT3蛋白则定位于高尔基体.(3)CsProTs蛋白中含9～11个典型的跨膜结构域,其三级结构与保守基序特征均与拟南芥高度相似,具有高度的保守性,不同成员间氨基酸序列相似性达40.14.(4)基因表达特异性分析显示,CsProT1,Cs ProT2和CsProT3基因在各个组织部位的表达量均较高,Cs Pro T4、Cs Pro T5和Cs Pro T6表达量均较低,且CsProT1基因的表达量最高;除CsProTs基因外,CsProTs蛋白家族的基因均受到NaCl、干旱及冷胁迫的诱导表达.(5)蛋白相互作用分析结果显示,CsProTs蛋白可与脯氨酸氧化酶ERD5,脯氨酸生物合成限速酶P5CS1、P5CS2和δ-吡咯啉-5-羧酸脱氢酶ALDH12A1等脯氨酸合成,转运及降解有关的蛋白相互作用,共同调控茶树体内脯氨酸的含量.研究认为,茶树6个CsProTs蛋白可共同参与茶树体内脯氨酸的转运平衡及对多种非生物逆境胁迫响应的过程.

    茶树CsProTs脯氨酸全基因组鉴定表达分析

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    茉莉花JsPAL基因及其启动子克隆与表达分析

    孙君陈雪津陈笛王鹏杰...
    949-956页
    查看更多>>摘要：苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase,PAL)为茉莉花(Jasminum sambac)花香物质苯丙烷类合成的限速酶.为了解茉莉花花香形成的分子机理,以双瓣茉莉花瓣为材料,采用RT-PCR和RACE技术相结合的方法,克隆获得茉莉花苯丙氨酸解氨酶基因的全长cDNA (GenBank:KM406501.1),命名为Js PAL,其全长cDNA为2 220 bp,开放阅读框(ORF)为2 140 bp,编码712个氨基酸,含有lyase_I_like超家族蛋白保守域、活性位点及多肽结合位点.采用染色体步移技术,获得该基因的启动子序列.Js PAL基因上游调控序列为1 201 bp,其含有开花相关元件(CCAATBOX1)、PAL相关元件(BOXLCOREDCPAL、PALBOXPPC、PALBOXLPC、TATABOXOSPAL)以及花特异苯丙烷类相关元件(MYBPLANT)等与花香形成相关的重要顺式作用元件.实时荧光定量PCR检测结果表明,在不同组织和花瓣发育过程中,JsPAL基因在茉莉花的花蕾、花瓣中表达量较高,并且在花瓣开放过程中的22:00前表达量较高,而后呈下调趋势.

    茉莉花苯丙氨酸解氨酶(PAL)启动子顺式作用元件表达分析

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    '培矮64S'与其eui突变体'长选3S'穗颈节间蛋白质组差异分析

    肖辉海郝小花
    957-968页
    查看更多>>摘要：为从蛋白质表达水平了解长穗颈温敏核不育水稻穗颈节间伸长机理,该研究以长穗颈(EUI)温敏核不育水稻'长选3S'为材料,温敏核不育水稻'培矮64S'为对照,采用固相pH梯度双向凝胶电泳和质谱分析方法,对2个水稻材料抽穗前2d的穗颈节间蛋白质进行分离,并进行差异蛋白质组学的比较研究.结果 表明:(1)获得了分辨率和重复性较好的双向凝胶电泳图谱.(2)对40个差异蛋白质点进行MALDI-TOF-TOF-MS肽质谱指纹图谱分析,成功鉴定其中27个差异蛋白质点;与'培矮64S'相比,'长选3S'中有17个上调表达和10个下调表达的蛋白质.(3)差异蛋白质按照其功能可分为6类,其中主要是与细胞代谢相关蛋白,其次是与细胞壁重建相关蛋白;并且这些差异蛋白质可能与'长选3S'抽穗期穗颈节间剧烈伸长生长有关,尤其是细胞壁重建相关蛋白与细胞的伸长密切相关.(4)实时荧光定量PCR对随机挑选的蛋白点2、7、8、24、35和36所对应的基因在两个材料最上节间的表达结果显示,'长选3S'的2(Os10g08550)、7 (Os12g42876)、8 (Os01g55830)基因的表达量较'培矮64S'明显下调,而24 (Os06g48760)、35 (Os05g25850)、36 (Os07g42300)基因的表达量较'培矮64S'显著上调,表明q-PCR的结果与蛋白凝胶图分析结果一致.研究认为,水稻eui基因可能是通过调节抽穗期穗颈节间这些蛋白质的表达,从而促进穗颈节间细胞分裂,尤其是细胞的伸长生长.

    温敏核不育水稻长穗颈突变体穗颈节间蛋白质组学

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    基于ISSR分子标记的西藏杓兰种群遗传多样性分析

    李菁张小飞陈珏屹吴林钦...
    969-977页
    查看更多>>摘要：西藏杓兰(Cyp ripedium tibeticum)是具有很高观赏和药用价值的兰科植物,已被列为中国优先保护的濒危植物.该研究采用ISSR分子标记技术,对采自中国西部地区的7个西藏杓兰种群进行遗传结构及遗传多样性分析,为中国野生西藏杓兰种质资源的保护提供理论依据.结果 显示:(1)从100条ISSR引物中共筛选出12条多态性高、重复性好的引物,共检测出136个位点,多态位点百分率(PPB)达100％,总体Nei's基因多样性指数(He)和Shannon信息指数(I)分别为0.318 6和0.484 3,种群间的Nei's遗传距离在0.033 3～0.170 1之间,Nei's遗传相似度在0.843 5～0.967 3之间,总体遗传分化系数(Gst)和基因流(Nm)分别为0.222 9和1.743 0.(2)基于UP-GMA法和邻接法的种群系统聚类结果均显示出四川种群与陕西种群之间存在遗传分化.总体上西藏杓兰种群间遗传分化与地理隔离之间相关性不显著.研究认为,西藏杓兰种群在分子水平上具有丰富的遗传多样性,且四川种群与陕西种群已产生了遗传分化;ISSR分子标记可用于西藏杓兰种群遗传多样性、遗传结构及种群间遗传分化等方面的研究.

    西藏杓兰遗传多样性遗传结构ISSR

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    阳春砂叶绿体全基因组解析及系统发育研究

    马孟莉孟衡玲张薇雷恩...
    978-986页
    查看更多>>摘要：以姜科(Zingiberaceae)豆蔻属(Amomum Roxb.)阳春砂(Amomum villosum)为试材,利用Illumina Hiseq4000测序平台对阳春砂叶绿体基因组进行测序,通过生物信息学分析方法进行序列组装、注释和特征分析,以揭示阳春砂与其他姜科植物的进化关系及其在系统发育中的地位,为豆蔻属植物的物种鉴定提供理论依据.结果 表明:(1)阳春砂叶绿体基因组全长164 069 bp,GC含量为36.1％,包括1对29 959 bp的反向重复区(IR)、一个大单拷贝区(LSC;88 798 bp)和一个小单拷贝区(SSC;15 353 bp);共注释得到133个基因,包括8个rRNA基因、38个tRNA基因和87个蛋白编码基因.(2)在阳春砂基因组中共检测到157个SSR位点,大部分SSR均由A和T组成;豆蔻属物种在基因组大小、IR边界区高度保守,核酸变异主要发生在LSC和SSC区.(3)最大似然法(Maximum Likelihood,ML)聚类分析显示,阳春砂与同属的爪哇白豆蔻(Amomum compactum)和白豆蔻(Amomum kravanh)亲缘关系最近,并且与山姜属(Alpinia Roxb.)也有较近的亲缘关系.

    姜科阳春砂叶绿体基因组系统发育

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    侧柏扦插不定根发生模式研究

    刘国彬赵今哲张玉平廖婷...
    987-996页
    查看更多>>摘要：该研究以侧柏一年生硬枝插穗为实验材料,利用连续组织切片技术观察插穗不定根发生发育过程中的组织结构变化,分析插穗外部形态变化、不定根原基起源和不定根的形成过程,探讨侧柏插穗不定根发生模式和不定根的组织学起源.结果 显示:侧柏扦插后可由愈伤组织、皮部诱导产生不定根,出现皮部生根、愈伤组织生根、愈伤组织兼具皮部生根3种类型;侧柏插穗中存在少量潜伏根原基,但插穗生根类型以诱导生根为主;不定根原基诱导产生于愈伤组织、木质部、形成层及次生韧皮部等部位.研究认为侧柏扦插生根属于多位点发生模式,不定根原基的组织学起源是愈伤组织、髓射线、射线原始细胞、尚未分化成熟的木质部细胞,通过人工诱导同时激活这些不定根起源位点能够显著提高生根率和生根质量.

    侧柏扦插根原基不定根发生模式

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    中国特有属藤山柳属(猕猴桃科)植物的叶表皮形态及其分类学意义

    杨晨璇李楚然李璐陈丽...
    997-1010页
    查看更多>>摘要：由于形态特征变异和地理分布区域存在重叠,中国特有属藤山柳属(猕猴桃科)的物种划分问题长期以来存在争议,曾被分为20种或修订为含1种4个亚种的单型属.该研究选取了在形态和地理分布上有代表性的29个居群的184份标本,利用光学显微镜和扫描电镜观察了叶表皮形态和微形态特征,以探讨它们的分类学意义.结果 表明:(1)藤山柳属植物叶表皮毛被的形态和微形态特征有3类,即光滑-短柱状毛、刚毛-长柱状毛伥刺毛、绒毛-单列多细胞毛,且这些特征在居群间差异明显,并各具明显的地理分布格局,支持把藤山柳属分为3类,即光滑类、刚毛类和绒毛类.(2)3类藤山柳植物在个别居群表现出部分同域分布现象,在峨眉山不同海拔高度的3个居群存在垂直地带性分布特点.(3)藤山柳属植物叶表皮的其他形态特征,如不规则型表皮细胞、6类气孔器、叶表皮初级蜡质纹饰以网状隆起为主,伴随着2～4类次级纹饰,在居群间变化多样等均没有明显的分类学意义.(4)由于具有相同的叶表皮形态特征和地理分布,建议把繁花藤山柳合并到绒毛藤山柳,故支持藤山柳属是1个正处于分化进程中的单型属,包括1个种3个亚种.

    猕猴桃科藤山柳属叶表皮形态学毛被分类学

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