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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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    海岛棉GbHCT13基因的功能验证

    滕露郑凯曲延英陈全家...
    1439-1449页
    查看更多>>摘要：该研究利用海岛棉'新海21'和陆地棉ND203以及模式植物拟南芥,通过转基因及荧光定量检测等方法探究海岛棉GbHCT13基因(GenBank登录号MW048849)在纤维发育中的功能.结果显示:(1)成功构建重组载体pCAMBIA3301-GbHCT13,经农杆菌介导法转化、除草剂抗性基因筛选、荧光定量检测方法鉴定获得转GbHCT13基因拟南芥T3代植株4株;qRT-PCR检测表明,转基因植株中GbHCT13基因表达量较野生型极显著增加.(2)转基因拟南芥过表达GbHCT13基因使植株同一时期的生长较野生型旺盛,株形、叶片数、抽薹数和茎秆表皮毛数量均与野生型存在差异;组织化学分析发现,转GbHCT13基因的拟南芥较野生型茎秆初生木质部生长活跃,导管增粗,次生木质部导管细胞壁横截面积变大,但髓质细胞无明显变化;过表达GbHCT13使拟南芥中木质素合成途径基因发生不同程度改变,其中CAD、CCoAOMT、PAL和4CL与GbHCT13基因的表达呈正相关.(3)经大田筛选、分子鉴定,成功获得转GbHCT13基因棉花植株3株;转GbHCT13基因棉花的棉纤维伸长率增加,纤维强度增大;沉默GbHCT13基因使棉花植株木质素含量降低,茎秆表皮毛数量减少,木质部导管细胞数量减少,导管细胞壁中木质素沉积量降低,而棉株并未发生株高上的明显矮化现象,且木质素合成通路中的CAD、CCoAOMT、CCR、PAL 4个基因的表达均呈降低趋势,说明抑制GbHCT13使得棉花生长代谢受阻,影响纤维发育起始.研究表明,GbHCT13基因能影响棉花植株中木质素合成从而调控纤维的生长发育,其功能与GbHCT13基因在模式植物拟南芥中的基本一致.

    海岛棉GbHCT13基因转基因基因沉默功能验证

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    苦荞类黄酮糖基转移酶FtUFGT1的重组表达与酶学性质分析

    李睿林韩小韦陈鹏
    1450-1456页
    查看更多>>摘要：黄酮类化合物是苦荞重要的功能性成分,其糖基化修饰可改变生物体内黄酮类化合物的稳定性、可溶性及生物活性.该研究基于苦荞转录组数据并以苦荞叶片中提取的总RNA为材料,利用RT-PCR克隆了苦荞类黄酮糖基转移酶(UDP-glycose:flavonoidglycosyltransferase,UFGT)基因FtUFGT1,采用无缝克隆方式构建其重组表达载体并转化大肠杆菌Rosetta(DE3)感受态,采用GST-resin纯化重组表达的蛋白,采用高效液相色谱(HPLC)技术检测分析纯化后FtUFGT1的酶学性质.结果表明:(1)成功克隆的FtUFGT1编码区为1413 bp,其编码470个氨基酸,并成功构建了FtUFGT1的重组表达载体pGEX-6p-1-FtUFGT1.(2)经转化苦荞FtUFGT1基因在大肠杆菌Rosetta(DE3)中得到可溶性的表达,并通过GST亲和层析纯化得到高纯度的苦荞FtUFGT1蛋白.(3)HPLC分析显示,以槲皮素为底物,苦荞FtUFGT1可催化异槲皮素的合成,比活力为9.174 U/mg;重组FtUFGT1的最适温度为30℃,最适pH为7.0,5％(V/V)的甲醇和0.5％(V/V)的Triton X-100可以显著抑制其活性.研究结果为深入揭示FtUFGT1的生物学功能及体外催化黄酮类衍生物的合成奠定了基础.

    苦荞类黄酮糖基转移酶原核表达酶学性质分析

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    葡萄NIP基因家族的鉴定与表达分析

    吴宙卢世雄任家玄马宗桓...
    1457-1466页
    查看更多>>摘要：类根瘤菌26膜内在蛋白(nodulin 26-like intrinsic proteins,NIPs)是水通道蛋白的亚类,在植物营养获取和胁迫应答过程中发挥着重要作用.该研究利用多种生物信息学软件,对葡萄NIP家族基因进行分析,并采用RT-PCR方法克隆得到4个NIP家族基因,利用qRT-PCR方法分析非生物胁迫下NIP基因的表达特征.结果显示:(1)在葡萄基因组中,共鉴定到8个NIP基因,分布于葡萄4条染色体上,主要定位在质膜中;结构上含有6个跨膜结构域和两个典型的保守结构域NPA;氨基酸序列中存在很多个可能的磷酸化位点.(2)进化分析表明葡萄和拟南芥NIP基因具有较高的同源性,基因结构包含外显子数4～6个,保守基序种类和数量相似;基因启动子上游2 kb包含多种应答逆境和激素的顺式调控元件,其数量差异可能与基因本身功能相关.(3)NIP家族基因在不同组织中表达水平差异较大,多数成员在叶中表达水平较高,在茎中较低;成功克隆得到4个葡萄VvNIP基因,其长度分别为789 bp、606 bp、897 bp、789 bp,分别编码262、201、298、293个氨基酸.(4)qRT-PCR结果显示,不同胁迫处理下NIP基因在葡萄叶片中的表达水平不同:低温处理下葡萄NIP基因大多呈显著下调表达;盐胁迫下,除VvNIP2-1、VvNIP4-2外其余家族基因均呈下调表达;干旱胁迫下VvNIP4-2显著上调.研究表明,VvNIP基因对多种胁迫均有响应,为葡萄逆境胁迫机制研究提供了参考.

    水通道蛋白NIP家族基因生物信息学基因克隆实时荧光定量

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    百合LbCAT和LbGPX基因的克隆与表达分析

    迟博文刘立谢天阎俊卉...
    1467-1474页
    查看更多>>摘要：以切花百合(Lilium brownii var.viridulum)'卡瓦纳'cDNA为模板,克隆了过氧化氢酶(LbCAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(LbGPX)基因.序列分析表明,这2个基因分别包含1479 bp和519 bp的开放阅读框(ORF),编码492个和172个氨基酸.进化分析结果表明,LbCAT蛋白与岷江百合CAT蛋白的氨基酸序列相似性最高(99.19％),且亲缘关系最近;LbGPX蛋白与油棕GPX蛋白的氨基酸序列相似性最高(78.61％),亲缘关系最近.qRT-PCR结果显示,LbCAT和LbGPX在百合根、鳞茎、叶和花中都有表达.LbCAT在叶中表达量最高,LbGPX在花中表达量最高.这2个基因在百合花蕾的生长发育过程中均有表达,且表达量逐渐增加;在PEG处理后2个基因的转录水平升高,但独角金内酯(SLs)处理却显著降低了这2个基因的转录水平;该结果为百合抗逆性机理研究以及抗逆育种奠定了基础.

    百合LbCATLbGPX克隆生物信息学分析表达分析

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    斑地锦黄烷酮-3-羟化酶基因及启动子的克隆与分析

    钟小菊吴晴阳张永康饶泽昌...
    1475-1481页
    查看更多>>摘要：该研究以斑地锦茎叶为材料,利用同源克隆结合RACE和Tail-PCR法,克隆了1个黄烷酮-3-羟化酶(F3H)基因,命名为EmF3H(GenBank登录号为MW767838),其ORF区为1092 bp,编码364个氨基酸.生物信息学分析显示,EmF3H蛋白相对分子质量为40.93 kD,等电点为5.47,属于2-酮戊二酸铁依赖的双加氧酶超家族,其氨基酸序列与油桐的序列相似性为85.5％,在系统进化上为相对独立的一个分支.采用Tail-PCR法获得1604 bp的EmF3H启动子序列,分析发现其内含TAAT-box、CAAT-box等序列和G-box等光反应元件.qRT-PCR结果表明,EmF3H基因在不同生长期各组织中均有表达,其中花期的根和果期的果实中表达水平最高.此结果为进一步研究EmF3H基因表达调控奠定了基础,也为完善斑地锦槲皮素生物合成途径提供了新思路.

    斑地锦F3H基因启动子克隆qRT-PCR

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    大花君子兰大小孢子发生与雌雄配子体发育的研究

    李芳弟马璐璐申家恒华月...
    1482-1488页
    查看更多>>摘要：该研究运用常规石蜡切片技术,对大花君子兰(Clivia miniata Regel)大、小孢子发生及雌、雄配子体发育进程进行解剖学观察分析,以探讨君子兰生殖生物学解剖特征,为君子兰种子发育和育种提供理论依据.结果表明:(1)大花君子兰花药4室,具分泌型绒毡层.(2)小孢子母细胞减数分裂的胞质分裂为连续型,小孢子四分体为左右对称型,成熟花粉为二细胞型.(3)倒生胚珠,双珠被,厚珠心和雌配子体发育为蓼型.(4)记录了雌雄配子体发育的对应关系,发现雄配子体发育趋于同步,雌配子体发育不同步.(5)开花散粉时,雌配子体尚有处于四核、八核胚囊的时期;成熟胚囊阶段,中央细胞的2个极核位于反足细胞端,反足细胞呈退化状态.具承珠盘结构.

    大花君子兰小孢子发生雄配子体大孢子发生雌配子体

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    沙鞭不同居群染色体数目及核型分析

    王亚男刘玉萍刘雪利苏旭...
    1489-1499页
    查看更多>>摘要：该研究采用常规压片法对分布于内蒙古高原的6个沙鞭居群的染色体核型进行研究,探讨沙鞭不同居群的核型特征及其进化关系.结果表明:(1)沙鞭6个居群的染色体数目恒定,均为2n=2x=46.(2)染色体有正中部着丝粒(M)、中部着丝粒(m)、亚中部着丝粒(sm)和亚端部着丝粒(st)4种类型,且中部着丝粒类型数量最多.(3)沙鞭不同居群核型公式存在差异.(4)核型类型有1A、2A、1B和2B型4种,染色体平均臂比介于1.29～1.62,长度比为1.73～2.68.(5)核型不对称系数处于55.96％ ～59.95％,核型对称性较高,进化程度较为原始,其中37居群的核型不对称系数最大,进化程度较高,34居群的核型不对称系数最小,进化程度较低.(6)沙鞭6个居群聚为两类,37居群单独聚为一类,其他所有居群聚为一类,表明37居群与其他居群具有相对较远的亲缘关系.该研究首次报道了沙鞭不同居群的染色体核型特征及其进化关系,为以后沙鞭的系统进化和优良种质资源筛选奠定了细胞学证据.

    沙鞭染色体核型分析聚类分析进化趋势

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    1499页
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    EMS处理对小麦种子萌发和幼苗生长的影响

    余徐润章蓉冉莉萍周露艳...
    1500-1508页
    查看更多>>摘要：甲基磺酸乙酯(EMS)是一种常用的诱变剂,在作物诱变育种上应用广泛.EMS在诱变种子的同时也是一种非生物胁迫,能显著降低种子的发芽率.该实验以小麦'扬麦15'种子为实验材料,设置了7个EMS浓度处理梯度(0％、0.6％、0.8％、1.0％、1.2％、1.4％和1.6％),每个浓度设置3个处理时间(10 h、12 h、14 h),在种子萌发后测定发芽势和发芽率,并对种子进行生物量测定和形态结构观察,探讨EMS处理对小麦种子萌发和幼苗生长的影响机制.结果表明:(1)随着EMS浓度的提高和处理时间的延长,小麦种子的萌发率逐渐降低;幼苗的生长逐渐变得缓慢,根长和叶长明显变短.(2)随着EMS处理浓度的升高和处理时间的延长,小麦种子胚乳内淀粉体的降解速率变缓.(3)同一处理时间下,EMS的浓度越高,小麦根系越短,根部横截面积、维管束面积以及皮层面积也越小.研究发现,EMS处理会明显降低小麦种子的发芽率,减缓种子贮藏物质的降解速度,抑制小麦根系的生长.

    小麦甲基磺酸乙酯(EMS)种子萌发淀粉体维管束

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    荷兰鸢尾突变株'紫韵'的花色突变相关机理分析

    林兵陈艺荃方能炎钟淮钦...
    1509-1515页
    查看更多>>摘要：为了探索荷兰鸢尾蓝紫色花及突变紫色花的显色分子机制及色素沉积差异,该研究以蓝紫色野生型'展翅'和紫色突变株'紫韵'为材料,通过花色素苷测定、转录组测序和qRT-PCR方法对花色变异进行分析.结果表明:(1)紫色突变株'紫韵'花旗瓣中的总花色素苷含量(392.7μg·g-1)显著低于野生型'展翅'(543.5μg·g-1);与'展翅'相比,'紫韵'有3种花色素苷含量显著下降[矢车菊素-3-芸香糖苷含量由144.42μg·g-1降为46.39μg·g-1,矮牵牛素-3-(6-鼠李糖基-2-木糖基葡萄糖苷)含量由61.86μg·g-1降为31.67μg·g-1,矢车菊素-3-(2G-木糖基芸香糖苷)含量由25.22μg·g-1降为7.65μg·g-1],但6-羟基矢车菊素-3-葡萄糖苷含量由5.88μg·g-1升为10.34μg·g-1.(2)RNA-seq分析共获得46530个unigenes,与'展翅'相比,'紫韵'有43个基因上调表达,73个基因下调表达;层次聚类分析发现,花色素苷途径中共有2个差异表达基因——查尔酮合成酶(CHS)基因(IhCHS1)和花青素3-O葡萄糖转移酶(UFGT)基因(IhUFGT1),且二者均下调表达.(3)qRT-PCR分析表明,随着花的发育,IhUFGT1在2个品种中表达量均上升,始花期达到最高,且在'紫韵'花中的表达明显低于'展翅'.研究认为,4种花色素苷含量的显著变化,可能是导致花色由野生型'展翅'蓝紫色向突变株'紫韵'紫色方向转变的主要原因;IhUFGT1基因在紫色'紫韵'花中表达量比'展翅'相对大幅度的降低,致使花色素苷含量相应变化,最终导致花色由蓝紫色转为紫色.

    荷兰鸢尾花色素苷转录组分析花青素3-O葡萄糖转移酶基因

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