期刊,西北植物学报 2021年卷8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

柠条锦鸡儿CkPHB基因调控木质部发育增强植物抗旱性的功能分析

李佳阳谢丽芳任洁洁龚春梅...

1259-1266页

查看更多>>摘要：为了深入揭示柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)亮氨酸拉链蛋白转录因子(HD-ZIPⅢ)家族成员CkPHB的功能及其逆境响应,该研究参照转录组序列设计引物克隆得到CkPHB基因序列,并对其进行了一系列生物信息学分析,通过免疫组织化学染色方法对CkPHB蛋白在柠条锦鸡儿叶片中的组织定位进行观察,同时将克隆得到的CkPHB基因经农杆菌介导转化并筛选出阳性过表达拟南芥植株进行功能验证.结果表明:(1)成功克隆得到了柠条锦鸡儿中HD-ZIPⅢ家族成员CkPHB基因,其全长序列1170 bp;CkPHB蛋白由389个氨基酸组成,分子量为42.83 kD,其编码的蛋白为疏水性蛋白,二级结构主要由"螺旋组成.(2)免疫组织化学分析显示,CkPHB蛋白定位于柠条锦鸡儿叶脉维管束中木质部区域.(3)经遗传转化筛选鉴定,最终获得了转柠条锦鸡儿CkPHB基因拟南芥过表达株系(CkPHB-OE) T3代植株3株;解剖结构比较发现,与野生型拟南芥(WT)相比,拟南芥CkPHB OE株系的叶脉更为发达、维管束体积增大、木质部导管数量增加;实时定量PCR分析结果显示,拟南芥CkPHB-OE株系中与木质部发育相关的5个基因(XCP2、CesA7、CesA8、PAL4、F5H)较WT均显著上调表达.(4)抗旱性实验结果显示,拟南芥CkPHB OE株系在干旱条件下存活率显著提升,生理指标的测定进一步支持上述结果,表明CkPHB过表达显著增强了转基因拟南芥的抗旱性.研究认为,过表达柠条锦鸡儿CkPHB基因的拟南芥输导组织更加发达、抗性生理指标显著提高,从而使抗旱能力增强,证明CkPHB基因在促进叶脉发育提高植物抗旱性中发挥重要作用.该研究结果为进一步研究柠条锦鸡儿CkPHB基因的干旱应答机制奠定了基础.

关键词：

柠条锦鸡儿CkPHB解剖结构免疫组化抗旱性

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百子莲脱水素基因ApY2SK2逆境应答模式及启动子调控功能研究

陈晓童吕可刘涛张荻...

1267-1278页

查看更多>>摘要：在百子莲胚性细胞中筛选到对超低温保存复合逆境具有积极响应的保护类蛋白脱水素(ApY2SK2),为探明ApY2SK2基因在复合逆境中的应答模式,该研究采用染色体步移技术克隆并分析了ApY2SK2编码基因上游1200 bp的启动子序列.结果表明:(1)序列分析显示,该启动子含有多个与逆境和激素诱导相关的顺式调控元件;实时荧光定量PCR结果表明,ApY2SK2基因的表达具有组织特异性,在百子莲的叶和果中表达量较高,且在多种胁迫处理与ABA激素诱导下,其表达量显著升高.(2)成功构建了5个ApY2SK2启动子不同缺失片段驱动GUS基因的融合表达载体,经农杆菌转化、抗性筛选和PCR检测鉴定,获得T3代纯和转基因拟南芥株系.(3) GUS组织化学染色结果显示,GUS基因在拟南芥幼苗全株、成年苗的叶、花和成熟果实中表达活性较强,但在未成熟果实中无明显表达;烟草瞬时表达结果显示,与对照组相比,在脱水胁迫和ABA处理下的ApY2SK2启动子不同缺失片段驱动GUS基因表达具有显著差异.(4)转基因拟南芥GUS活性测定结果显示,ApY2SK2启动子MBS元件和ABRE元件可响应干旱与渗透胁迫信号;ApY2SK2启动子LTR元件参与低温响应;ApY2SK2启动子-1199～-262 bp区域包含多个串联的ABRE顺式调控元件(-373～-211 bp)对响应ABA信号具有主要调控作用.该研究结果揭示了ApY2SK2启动子的组织特异性,且启动子上的关键顺式调控元件对不同的胁迫和激素信号响应具有决定性调控作用.

关键词：

百子莲脱水素逆境胁迫启动子

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香鳞毛蕨DfGNOM基因的克隆及其表达分析

邱晓杰汤珣官亚琳张冬瑞...

1279-1286页

查看更多>>摘要：GNOM是一种ADP核糖基化因子(ARF)的鸟嘌呤核苷酸交换因子(GEF),为探索GNOM在香鳞毛蕨(Dryopteris fragra ns)中的抗逆功能,该研究克隆了DfGNOM并进行生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法分析了DfGNOM基因在不同植物激素及逆境胁迫处理下的表达模式,为进一步探索该基因的功能以及香鳞毛蕨的抗逆机制奠定基础.结果表明:(1)成功获得DfGNOM全长4338 bp,蛋白质多序列比对以及进化树分析表明,DfGNOM与江南卷柏(Selaginella moellendorffii)SmGNOM亲缘较近,motif分析表明该蛋白含有sec7保守结构域.(2) qRT-PCR分析显示,DfGNOM在香鳞毛蕨的根、叶柄和叶中均有表达,但在叶中表达量最高;DfGNOM的相对表达量在生长素(IAA)处理后总体上调,在脱落酸(ABA)处理后总体下调;在NaC1处理下呈"降-升-降"的变化趋势,高温和低温处理下呈"升-降-升"变化趋势;在茉莉酸甲酯(MeJA)、乙烯利(ETH)以及PEG处理下,DfGNOM的相对表达也表现出不同的模式.研究认为,DfGNOM在香鳞毛蕨非生物胁迫响应过程中发挥调控作用.

关键词：

DfGNOM香鳞毛蕨生物信息学胁迫

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两种国兰C类花发育MADS基因的克隆与表达研究

田云芳王会鱼罗青李春阁...

1287-1293页

查看更多>>摘要：该研究以蕙兰(Cymbidium faberi)和墨兰(Cymbidium sinense)为材料,利用RT-PCR对AGAMOUS (AG)基因进行克隆,并利用qRT-PCR进行组织表达.结果表明:(1)获得3个AG基因均属于植物特有的C类MIKC型MADS-box基因,其中2个蕙兰AG基因命名为CfAG1(登录号MW654188)和CfAG2(登录号MW654189),1个墨兰AG基因命名为CsAG1(登录号MW654190).(2)CfAG1在盛花期合蕊柱中高丰度表达,在花蕾期花蕾和盛花期子房中中度表达;CfAG2在盛花期子房中高丰度表达,在盛花期合蕊柱中中度表达,花蕾期花蕾、盛花期花瓣(包含唇瓣)中少量表达;CsAG1在盛花期的合蕊柱中表达量最高,花蕾期花蕾、盛花期子房表达量次之,表达量最低的部位是盛花期萼片和叶片.研究认为,C fAG1和CsAG1表达特性相似,这3个基因均具有组织特异性,均能调控合蕊柱和子房的发育.该研究为后续探讨兰属植物花型发育与进化、分子育种及新品种培育奠定了基础.

关键词：

蕙兰墨兰AG基因克隆qRT-PCR表达分析

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青藏高原钻叶龙胆的遗传分化与种群动态历史研究

付鹏程刘玉玉史明艳

1294-1301页

查看更多>>摘要：青藏高原是全球生物多样性中心之一,是研究物种形成和适应性进化的热点地区.龙胆属小龙胆组(Gen-tiana section Chondrophyllae s.l.)占整个龙胆属物种数目的近一半,以青藏高原为分化中心,但组内物种的遗传分化及其影响因素并不清楚.该研究以小龙胆组青藏高原特有植物——钻叶龙胆(G.haynaldii Kanitz)为研究对象,基于不同遗传方式的分子标记,通过种群遗传结构、遗传分化、种群动态历史和物种分布模型等分析,探讨其在青藏高原的分化历史.结果表明:(1)钻叶龙胆具有高的遗传多样性,种内遗传分化程度很高(叶绿体FsT=0.532;ITS FST =0.511).(2)钻叶龙胆种内的遗传分化主要发生在第四纪冰期以来,表明第四纪气候波动是钻叶龙胆分化的主要外部因素.(3)种群动态历史分析中,钻叶龙胆种群大小发生过扩张;物种分布模型分析表明,钻叶龙胆的分布区域在近期比较稳定,未发生明显扩张或收缩.该研究结果为龙胆属及青藏高原植物类群的物种分化和适应性研究提供了参考.

关键词：

钻叶龙胆遗传分化种群动态历史物种分布模型青藏高原

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基于全基因组重测序SNP标记的148份马铃薯种质遗传多样性分析

韩志刚郝文胜谢锐郭景山...

1302-1314页

查看更多>>摘要：为了解148份国内外四倍体马铃薯普通栽培种的遗传背景和亲缘关系,该研究通过第三代高通量测序手段进行全基因组重测序,以SNP为分子标记、遗传相似系数为指标,结合系谱信息,利用群体结构与聚类分析相结合的方法,分析该群体遗传多样性.结果表明:(1)通过有效过滤筛选后获得1209969个高质量SNP位点,明确定位在染色体水平上的SNP位点为1192472个,占比98.55％;除11号染色体没有位点分布外,5号染色体分布位点最多,7号染色体最少.(2)各品种间遗传相似系数在0.784～0.958之间,平均为0.842,且主要集中于0.800～0.880(有10604个),占97.5％.(3)群体结构分析显示,将148份材料分为6个群组,Q值＞0.6的品种有36个,占比24.3％,遗传背景较单一的品种中,华北区育成品种有16个占44.4％,国外品种有13个占36.1％,二者共占80.5％,说明华北区育成品种及国外品种的遗传组分相对单一而且比例高于其他区域品种.(4)聚类分析结果表明148份马铃薯品种被划分为3个类群,'中薯系列'、'陇薯系列'及'冀张薯系列'品种聚在一起有着一定的地理区域性,其他不同地理来源的马铃薯品种相互交错分布,说明育成区域的差别与亲缘关系并无必然联系,同时也说明各育种单位相互引种频繁,新品种选育过程中存在基因交流情况.群体结构分析与聚类分析分群结果基本吻合,相互验证.研究认为,马铃薯绝大部分普通栽培种品种间遗传相似性很高,遗传背景不够丰富,在育种中亟待引入新型种质,拓宽遗传基础.

关键词：

马铃薯种质资源SNP遗传多样性

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天门冬科广义铃兰族的染色体数目与核型进化研究

张籍元张成孟然张代贵...

1315-1332页

查看更多>>摘要：广义铃兰族包括6属200余种单子叶植物,具有较为稳定的染色体数目以及明显的核型变化,是研究植物染色体进化非常理想的类群.该研究采用常规压片法对铃兰族5个物种植物的染色体形态、数目及其核型进行了观察分析,并全面收集和整理了铃兰族所有已报道的共81种253条的染色体记录,通过综合统计、重建系统发育树,探讨铃兰族属间以及各属下种间的系统关系,以揭示物种间的亲缘关系和起源演化趋势.结果表明:(1)细胞学实验观察发现,铃兰族5个物种植物的染色体数目除蜘蛛抱蛋为2n=36外,其余4种均为2n=38,且均为二倍体,不对称性核型均为Stebbins' -2C型,核型不对称系数As.K％的变化范围为65％～69％,但染色体核型公式有差别.(2)所收集的铃兰族染色体报道记录中,绝大多数物种的染色体数目为2n=38,只在蜘蛛抱蛋属中有部分物种为2n=36;根据染色体长度变化核型主要分为单型和三型;统计结果显示,染色体2n=36的类群比2n =38的类群通常多1对中型染色体,少2对小型染色体,推测可能是由于2对小的染色体融合成为1对中型染色体.(3)基于4个叶绿体基因片段(rbcL、matK、psbA-trnH和trnL-F)和核基因ITS构建的铃兰族最新分子系统发育树显示,铃兰族分为三支,第Ⅰ支位于整个族的基部,为首先分化出来的铃兰-白穗花分支,均以x=19为基数;第Ⅱ支为万年青-吉祥草分支,染色体基数为x=19;第Ⅲ支为蜘蛛抱蛋-长柱开口箭分支,染色体基数为x=18或19;结合铃兰族染色体基数和核型分析发现,铃兰族染色体低基数的x=18是由x=19通过染色体融合或丢失进化而来,推测核型则是由比较对称的单型向不对称的三型演化而来.该研究结果为铃兰族属间关系及物种进化关系提供了细胞学支持证据.

关键词：

铃兰族细胞学核型进化分子系统学

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天星蕨"隆孔"的发现及其可能的形态演化关系

陈曦孙维悦刘保东

1333-1337页

查看更多>>摘要：该研究通过石蜡切片及扫描电镜观察,首次报道了天星蕨(Christensenia assamica)叶片的通气结构即"隆孔"(raised pore),系维管植物新的通气结构类型.结果表明:(1)隆孔是位于叶片下表皮、由约20个条形细胞围成的、呈倒置碗状隆起,隆起的内壁密布微绒毛,隆起顶部有一个直径约为240 μm、不能开闭的圆孔.(2)隆孔下方的气室内有表面密布微绒毛的、分支管状的光合细胞.(3)随气室向叶脉处过渡,微绒毛渐变为微纤丝、条状斑块.(4)隆孔与苔藓植物地钱类的单式气孔外形相似,但细胞分化远比后者复杂.研究认为,隆孔是目前在维管植物中发现的孔径最大、不能开闭、具有高效的气体代谢和特殊防御功能的通气结构,可能与苔藓植物地钱类的单式气孔具有一定的形态演化关系.

关键词：

隆孔天星蕨扫描电镜气孔类型

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变温处理对西红花花芽分化及其生理生化的影响

吴光炎孙莉琼王康才刘小兰...

1338-1346页

查看更多>>摘要：以西红花球茎为材料,设置20℃-25℃-20℃(T1)、20℃-30℃-25℃(T2)、25℃-35℃-25℃(T3)及25℃-30℃25℃(经验变温对照,CK1)和25℃25℃25℃(恒温对照,CK2)共5组三阶段(Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ)变温处理,在各阶段采集球茎样品,用石蜡制片方法观察西红花花芽的分化情况,并测定各处理组球茎的淀粉、可溶性糖、可溶性蛋白、内源生长素(IAA)、赤霉素(GA)的含量及过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性,探索变温处理对西红花花芽分化的影响,为调控其花芽分化提供理论依据.结果表明:(1)T1处理组的西红花球茎先于其他各组开始花芽分化,其花芽长度与生长状况优于其他各处理组,且首花时间较对照组提前1周以上.(2)变温处理期间,T1处理可促进可溶性糖和可溶性蛋白等营养物质的积累,同时有利于SOD、POD以及CAT等抗氧化酶活力的提高,且T1处理可有效调节内源IAA和GA的含量.研究发现,外界环境温度的改变也可间接调节西红花球茎内部营养物质、抗氧化酶及植物激素的合成与运输,从而影响植物的休眠和花芽分化,最终调控花芽分化和开花,适宜的三阶段变温处理(20℃-25℃-20℃)能有效地调控西红花花芽分化的起始与时间长短.

关键词：

西红花变温处理花芽分化营养物质内源激素抗氧化酶

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海南蒲桃花芽形态分化过程观测及其生理生化变化特征

张诗艳张毛毛张涛叶清华...

1347-1354页

查看更多>>摘要：为了解海南蒲桃[Syzygium cumini (L.) Skeels.]花芽形态分化及相关生理生化变化特征,为海南蒲桃花果量调控和栽培管理提供依据.该研究采用冷冻切片技术和扫描观察法对海南蒲桃花芽形态分化过程的结构特征进行观测,并采用蒽酮比色法、考马斯亮蓝G-250法和酶联免疫吸附检测法测定花芽相关生理指标.结果表明:(1)海南蒲桃花芽形态分化过程包括7个阶段:花序原基分化期、小花原基分化期、萼片原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期、雌蕊原基分化期和雄蕊雌蕊形成期.(2)花芽形态分化过程中,花芽长度呈"快慢"趋势增加,宽度呈"快慢快"趋势增加.(3)花芽可溶性糖和淀粉含量变化趋势为先降后升,蛋白质含量却持续升高.(4)花芽形态分化过程中,花芽GA3含量极低,ABA、IAA和ZT含量升高,ABA/GA3、ZT/GA3比值增大,ABA/IAA比值减小.研究认为,在海南蒲桃花芽形态分化过程中,大量的碳水化合物和蛋白质积累,低水平的GA3,高水平的ZT、ABA、IAA及ABA/GA3、ZT/GA3比值,均有利于海南蒲桃完成花芽形态分化.

关键词：

海南蒲桃花芽分化形态结构营养物质内源激素

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