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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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    黄瓜雄性不育突变体C0128的鉴定与不育基因的初步定位

    杨志敏岳宏忠张海强李玉红...
    901-908页
    查看更多>>摘要：为丰富黄瓜雄性不育基因库及雄性不育理论研究,该研究以1个性状稳定遗传的黄瓜雄性不育突变体C0128为材料,对其进行表型鉴定、遗传分析和雄性不育基因初步定位.结果表明:(1)突变体C0128的雄花花瓣和花药均较小,且花药上无花粉粒产生.(2)遗传规律分析发现,突变体C0128的雄性不育性状受1对隐性核基因MS-4调控.(3)利用来自Gy14×C0128 F2群体的1 231个单株及12个多态性的SSR分子标记,最终将MS-4初步定位在黄瓜Chr3上遗传距离为3.7 cM、物理距离为1.21 Mb的区间内.研究证实,C0128为一个新的黄瓜雄性不育突变体,MS-4的初步定位结果可为进一步克隆目的基因、研究雄性不育机制奠定基础.

    黄瓜雄性不育突变体MS-4初步定位

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    秋葵AeMYB1R1转录因子基因克隆及对胁迫的响应

    朱志鹏刘慧玲吴可鑫虞健翔...
    909-919页
    查看更多>>摘要：MYB转录因子家族广泛参与了植物对干旱、盐渍、冷害等非生物胁迫的应答.为了深入研究秋葵[Abel-moschus esculentus(L.)Moench]中的MYB类转录因子,该研究以'北海道1号'秋葵为研究对象,采用PCR方法克隆AeMYB1R1基因,并借助生物信息学进行特征分析;采用qRT-PCR荧光定量方法分析其表达模式及其在非生物胁迫下的表达特性.结果表明:(1)成功克隆获得1个秋葵AeMYB1R1基因;该基因包含1个1 056 bp的开放阅读框,编码352个氨基酸;序列对比和系统进化树结果显示,AeMYB1R1在植物进化过程中具有较高的保守性;AeMYB1R1蛋白分子量为37 891.57 Da,等电点为8.75,含有较多的谷氨酸和较少的色氨酸,以及较多潜在的磷酸化位点和糖基化位点.(2)结构分析显示,AeMYB1R1蛋白主要由α螺旋和无规则卷曲构成,无信号肽和跨膜结构,为疏水性蛋白;同时,氨基酸序列在第104至第156位含有一个保守结构域,表明其属于SHAQKYF类MYB家族转录因子.(3)qRT-PCR结果显示,AeMYB1R1基因在秋葵叶中的表达量最高,其次是根和茎,具有组织表达特性;与高温和低温胁迫相比,在盐胁迫和干旱胁迫中AeMYB1R1表达量更高,说明AeMYB1R1可能是秋葵抗盐和抗旱的关键转录因子.研究结果为AeMYB1R1基因在秋葵生长发育和抗逆机制中的功能研究奠定了理论依据.

    秋葵AeMYB1R1非生物胁迫

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    白桦Trihelix家族全基因组鉴定及抗病表达模式分析

    宁小萌孙晶晶冯思雨李天骄...
    920-929页
    查看更多>>摘要：Trihelix家族是植物中特有的一类转录因子家族,在植物生长发育、抗逆反应中具有重要的调控作用.该研究基于白桦基因组数据库,对白桦Trihelix家族基因的表达特性以及抗病功能等进行分析,为Trihelix家族成员在白桦抗病过程中的功能研究奠定基础.结果显示:(1)共筛选到白桦8个Trihelix家族成员(BpTrihelix1～BpTrihelix8),分布在6条染色体上;氨基酸分子量在35 633.96～81 871.27 Da之间,等电点在5.32～8.67之间,均为疏水性氨基酸.(2)组织特异性表达分析表明,8个家族成员在白桦根、茎、叶中均有不同程度的表达,且BpTrihelix3在根、茎、叶中的表达量均最高.(3)病原菌侵染试验结果发现,链格孢霉菌(Alternaria alternata)感染白桦植株叶片48 h和立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)感染白桦幼苗根部24 h时,BpTrihelix3、BpTrihelix4和BpTrihelix7均显著上调,其余家族基因表达量无明显变化,说明该家族基因成员中的BpTrihelix3、BpTrihelix4和BpTrihelix7响应了病原菌的感染,推测三者在白桦抗病过程中可能发挥重要作用.

    白桦Trihelix家族生物信息学抗病表达分析

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    新疆野苹果AP2/ERF转录因子家族鉴定与响应腐烂病的表达分析

    赵明奇刘晓洁梁玉青杨瑞瑞...
    930-942页
    查看更多>>摘要：AP2/ERF转录因子家族参与了植物生长发育、抵抗胁迫以及植物激素响应等诸多生物过程,是植物中最重要的转录因子家族之一.该研究基于腐烂病菌侵染后的新疆野苹果(Malus sieversii)全长转录组,使用AP2保守结构域的隐马可夫模型PF00847,鉴定新疆野苹果的AP2/ERF家族成员.利用MEGA6、NCBI CDD-batch、MEME、EXPASY、BUSCA对MsAP2/ERF家族成员进行鉴定、分类和结构分析、理化性质和亚细胞定位分析.通过RNA-seq数据和qRT-PCR实验对差异表达的MsAP2/ERFs基因的表达水平进行分析和验证,旨在鉴定新疆野苹果中潜在具有腐烂病抗性的AP2/ERF家族基因资源.结果显示:(1)在新疆野苹果中共鉴定获得106个AP2/ERF 基因,涵盖全部 AP2(17 个)、ERF(57 个)、DREB(25 个)、RAV(5 个)和 Soloist(2 个)5 个亚家族.(2)进一步的细化分类发现MsERF亚家族包括B1-B6 6个组,而MsDREB亚家族中只有A2、A4、A5、A6共4个组,缺少A1和A3组的基因成员.(3)RNA-seq表达模式分析结果表明,29个MsAP2/ERF基因在腐烂病感染过程中差异表达,其中MsERF亚家族中差异表达基因数量最多(19个).(4)12个MsAP2/ERF代表基因的qRT-PCR结果表明:8个ERF亚家族基因均受腐烂病病菌诱导显著上调表达,其中B4类ERF成员基因(MsERF40)在腐烂病病菌侵染后5 d表达量上调表达倍数最高;4个MsDREB基因中,3个受到腐烂病病原菌诱导显著上调,1个下调表达;此外,含有TIR保守结构域的MsERF05在腐烂病病菌侵染1 d后上调表达69倍,表明ERF亚家族的MsERF40和MsERF05在新疆野苹果抗腐烂病过程中发挥重要作用.该研究结果为新疆野苹果AP2/ERF基因响应腐烂病的功能和机理研究奠定了基础.

    AP2/ERF新疆野苹果腐烂病抗病基因

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    苹果SRS基因家族的鉴定与功能分析

    王锦锋
    943-951页
    查看更多>>摘要：SHI-related sequence(SRS)基因家族通过介导激素变化以调控植物成花及生长发育,并且在适应环境胁迫中起重要调控作用.该研究基于苹果(Malus domestica Borkh.)基因组数据,通过生物信息学手段鉴定苹果SRS基因家族成员,并分析SRS基因家族特点与功能及表达情况.结果表明:(1)苹果MdSRS基因家族共包含11个成员,分别命名为MdSRS1—MdSRS11,不均匀地分布在苹果的9条染色体上.(2)MdSRS蛋白包含229～414个不等的氨基酸残基,等电点分布在6.38～9.36之间;亚细胞定位结果表明,MdSRS蛋白大多分布于细胞膜,在细胞核、叶绿体中也有分布.(3)通过引入拟南芥、水稻、番茄及杨树的SRS基因进行系统发育分析表明,将11个MdSRSs分成5个亚族(A1—A5),在A4中分布最多.(4)顺式作用元件分析表明,11个MdSRSs启动子上游2 000 bp序列分布有激素、环境适应性和逆境诱导等响应元件.(5)荧光定量PCR结果显示,苹果MdSRS基因家族在盐胁迫和干旱胁迫下总体呈下调表达,在ABA胁迫后大多呈上调表达,是具有很大潜力的抗性候选基因,说明SRS家族对ABA调节等非生物胁迫具有调控作用.研究认为,SRS家族的11个成员均参与了调控干旱、盐及ABA胁迫多种逆境的响应,推测在实际苹果生产中对抵御不良环境具有重要作用.

    SRS基因家族生物学信息分析表达分析抗性

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    东北三省2021年水稻审定品种的核心亲本遗传多样性与籼粳分化

    刘丹王嘉宇冯章丽冯博...
    952-961页
    查看更多>>摘要：为了阐明东北三省近年育成水稻品种的遗传基础,该研究通过对2021年育成的256个水稻新品种的系谱进行分析,确定了 20个材料为育种核心亲本,并利用44对多态性SSR分子标记和34对InDel籼粳特异性分子标记分析了它们的遗传多样性和籼粳分化程度.结果表明:(1)SSR标记能够高效评价参试材料的多样性水平,共检测到130个等位基因,每个位点检测等位基因(Na)变异为2～5个,平均为2.95个;基因多样性指数(H)变异为0.10～0.75,平均为0.41;多态性信息含量(PIC)变异为0.09～0.70,平均为0.36.(2)遗传多样性分析表明,东北三省20份水稻核心亲本的整体多样性水平较低,黑龙江省核心亲本多样性略高于辽宁省和吉林省.(3)NJ聚类分析表明,20份核心亲本可以划分为3个类群,分别为辽宁类群、吉林类群和黑龙江类群.(4)遗传结构分析表明,20份核心亲本可划分为2个稳定的类群,其中辽宁省核心亲本均处于A类群,黑龙江省核心亲本均处于B类群.(5)籼粳分化分析表明,20份核心亲本遗传背景均为粳稻类型,但都含有少数籼型位点,其籼型基因频率Fx在0.01～0.19范围内.研究认为,东北三省水稻育种核心亲本遗传基础狭窄、使用频率较高是导致育成品种遗传多样性水平较低的可能原因,在育种中亟待挖掘新种质、引入新资源,丰富遗传背景.

    粳稻核心亲本系谱遗传多样性籼粳分化

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    '赛蜜酥1号'枣及其芽变品系果实的性状差异

    靳娟张雁飞阿布都卡尤木·阿依麦提周龙...
    962-973页
    查看更多>>摘要：该试验以'赛蜜酥1号'枣及其芽变品系'赛蜜酥2号'果实为试验材料,运用流式细胞术对它们的倍性进行鉴定,采用石蜡切片法进行果实细胞组学的观察,并对两者果实生长发育过程中的内外观品质及决定果实口感的蔗糖代谢相关酶活性进行比较分析,为深入研究芽变对枣果实口感、品质造成的影响提供理论支持.结果表明:(1)'赛蜜酥2号'芽变品系的细胞倍性未发生改变,仍为二倍体.(2)两个枣品种(系)果实在外部形态上有明显区别,'赛蜜酥1号'为卵圆型,'赛蜜酥2号'为扁圆型,且后者的果形指数成熟时大于1,单果质量高于前者,核小、可食率更高,皮薄果实更加酥脆;'赛蜜酥1号'果皮的蜡质层厚度一直大于其芽变枣,两者角质层厚度和表皮层厚度的变化趋势基本一致,但厚度之间具有显著差异.(3)影响果实细胞生长、分裂,果实脱落的各类激素水平在品种间均存在显著差异,'赛蜜酥2号'IAA和GA3含量显著高于'赛蜜酥1号',使之果形更大.(4)两个枣品种(系)果实可溶性糖、可滴定酸、维生素C、植物淀粉、可溶性蛋白含量等随发育时期的变化趋势一致,但含量水平之间存在差异,'赛蜜酥2号'果实的糖含量、维生素C含量更高,可滴定酸含量更低,口感更甘甜.(5)两品种枣果实的蔗糖代谢相关酶活性在果实迅速生长的膨大期都存在着显著差异,也导致'赛蜜酥2号'果实甜度明显高于'赛蜜酥1号'.研究发现,两个枣品种均为二倍体,它们在果实外部形态上存在明显区别,易于分辨;芽变品系'赛蜜酥2号'果实更大,核小、可食率更高,皮薄更加酥脆,口感更甘甜.

    枣芽变细胞倍性显微结构果实品质糖组分蔗糖代谢相关酶

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    拟康宁木霉T-51菌株对番茄枯萎病的生物防治及其机理研究

    王前程张迎迎戴陶宇尤佳琪...
    974-982页
    查看更多>>摘要：尖孢镰刀菌是番茄枯萎病的致病菌,该研究利用拟康宁木霉T-51菌株对尖孢镰刀菌展开对峙培养试验、防治最适温度、酸碱度筛选试验及生物防治效果试验,并测定防治试验中番茄幼苗叶片的生理生化指标和水杨酸、茉莉酸合成和信号途径关键基因表达量,探讨T-51菌株的生物防治机理.结果表明:(1)T-51菌株可显著抑制对峙培养中尖孢镰刀菌生长;随着环境温度和pH的增加,T-51菌株对尖孢镰刀菌的抑制率先升后降,并且在20℃、pH 7环境下效果最佳.(2)T-51菌株和尖孢镰刀菌混合孢子液处理番茄幼苗植株无明显的感病症状,植株生长状态与清水对照组无显著差异,枯萎病发病率和病情指数比单施尖孢镰刀菌孢子液处理显著大幅度降低,相对防效为87.5％.(3)与单施尖孢镰刀菌孢子液处理相比,混合孢子液处理番茄幼苗叶片的叶绿素荧光参数最大光化学效率、光化学淬灭系数和表观光合电子传递速率,以及抗氧化酶SOD、POD、CAT活性均显著增加,而非光化学淬灭系数和过氧化氢含量均显著降低.(4)与单施尖孢镰刀菌孢子液处理相比,混合孢子液处理番茄幼苗叶片的内源水杨酸(SA)显著降低,而茉莉酸(JA)含量显著升高,同时SA信号通路上的PR1和TGA2基因表达量均显著下调,JA合成基因LoxD的表达量显著上调.研究认为,拟康宁木霉T-51菌株对尖孢镰刀菌有显著的防治效果,并在20℃、pH 7环境下防治效果最佳;T-51菌株可能通过抑制尖孢镰刀菌侵染,增强番茄叶片抗氧化酶活性,提高叶片光合效率,以及调控水杨酸和茉莉酸合成和信号途径关键基因表达,调节内源水杨酸和茉莉酸含量,进而提高番茄植株的枯萎病抗病性.研究结果为番茄抗枯萎病提供了生防途径的理论依据.

    拟康宁木霉T-51尖孢镰刀菌番茄枯萎病生物防治

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    '嘎拉'苹果及其杂交后代对炭疽叶枯病的抗性机制分析

    何晓文孟慧张家虎范昆...
    983-993页
    查看更多>>摘要：为解析苹果对炭疽叶枯病的抗性机制,该研究以'嘎拉'、'藤牧1号'苹果及其杂交后代等87个苹果品种(系)为试验材料,进行田间调查及人工接种病菌并检测不同品种(系)中病菌生物量,利用SSR分子标记进行基因型鉴定,分析各品种(系)对炭疽叶枯病的抗性差异,利用荧光定量PCR及酶活检测比较分析水杨酸相关基因、抗性酶基因及酶活性水平差异.结果表明:(1)87个苹果品种(系)对苹果炭疽叶枯病的抗性差异明显,'嘎拉'、'2-5'、'19-19'等品种(系)叶片发病严重,表现出对炭疽叶枯病的高感性,'藤牧1号'、'40-9'及'16-16'等品种(系)叶片无病斑或病斑极少,炭疽叶枯病菌含量显著低于感病性品种(系),其抗性显著.(2)SSR标记S0405127和S0304673的基因型鉴定结果与田间表型调查结果相比,准确率分别为93.10％和91.95％,与人工接种结果相比,准确率分别为91.95％和95.40％.(3)SA相关基因的表达模式结果表明,接种炭疽叶枯病菌4 d后,'藤牧1号'、'40-9'及'16-16'等抗性品种(系)中SA合成相关基因MdEDS1、MdPAD4和MdPAL被强烈诱导表达;同时,SA信号转导相关基因MdNPR1、MdPR1、MdPR5的表达显著高于'嘎拉'等感病品种(系).(4)接种炭疽叶枯病菌4 d后,'藤牧1号'、'40-9'及'16-16'等抗性品种(系)的MdSOD、MdPOD酶基因表达水平及酶活性显著高于'嘎拉'、'2-5'、'19-19'等感病品种(系).研究认为,'藤牧1号'、'40-9'及'16-16'等品种(系)通过调控水杨酸合成和信号转导通路及氧化还原相关反应等提高对炭疽叶枯病的抗性,为挖掘抗性基因以及利用优良种质选育抗病品种奠定了基础.

    苹果杂交炭疽叶枯病水杨酸氧化还原

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    外源SNP对盐胁迫下甜瓜幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

    李世玉程登虎闫星赵娟...
    994-1002页
    查看更多>>摘要：为明确外源一氧化氮(NO)对甜瓜幼苗耐盐性的影响,该研究以甜瓜品种'农大甜10号'为试验材料,在300 mmol·L-1 NaCl胁迫条件下,叶面喷施不同浓度(50、100、150、200、250 μmol·L-1)外源NO供体硝普钠(SNP),分析甜瓜幼苗生长、光合色素含量、细胞膜透性、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量的变化.结果表明:(1)盐胁迫显著抑制甜瓜幼苗的生长,同时显著降低叶片光合色素含量、细胞膜透性、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量.(2)叶面喷施150 μmol·L-1SNP能够显著提高盐胁迫下甜瓜幼苗的株高、茎粗、干鲜重、壮苗指数,并显著提高盐胁迫下甜瓜幼苗的光合色素含量,从而提高甜瓜的光合作用.(3)喷施150 μmol·L-1SNP可显著提高盐胁迫下甜瓜幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)及脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)的活性,显著降低盐胁迫下甜瓜幼苗的丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)含量及超氧阴离子(O2-·)产生速率.(4)喷施150 μmol·L-1SNP可显著提高盐胁迫下甜瓜幼苗叶片脯氨酸(Pro)和可溶性蛋白的含量.研究认为,在盐胁迫环境下,适宜浓度的外源SNP(150 μmol·L-1)可通过提高甜瓜幼苗的抗氧化酶活性以及光合色素和小分子可溶性有机化合物含量来增强活性氧的清除能力,降低膜脂过氧化作用,有效减轻盐胁迫对幼苗的伤害,从而增强其耐盐性,促进幼苗生长.

    外源一氧化氮甜瓜盐胁迫抗氧化酶光合色素渗透调解

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