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    1. 球药隔重楼的种下分类
    任梓萱, 赵灵, 赵家雯, 王庆鹤, 尹鸿翔
    植物研究    2023, 43 (4): 505-519.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.04.004
    摘要1862)   HTML12)    PDF(pc) (7354KB)(1813)    收藏

    为探讨球药隔重楼(Paris fargesii Franch.)种下分类构成,综合形态特征、物候期、植物化学、分子生物学和地理分布的证据,对球药隔重楼各类群进行对比分析。结果表明:球药隔重楼种下存在5个分类群,分别为球药隔重楼原变种(P. fargesii var. fargesii)、宽瓣球药隔重楼(P. fargesii var. latipetala)、短瓣球药隔重楼(P. fargesii var. brevipetalata)、大萼球药隔重楼(P. fargesii var. macrosepala)和球药隔黑斑种群,它们皆在植物形态、物候期、甾体皂苷构成和ITS序列上有一定差异,并且具有各自的地理分布范围。具柄重楼(P. fargesii var. petiolata)的物候期和甾体皂苷成分更接近于金线重楼(P. delavayi),在ITS系统发育树中聚为一支,并且二者之间存在过渡类群,故具柄重楼应移出球药隔重楼种下,作为金线重楼变种,拉丁学名为Paris delavayi var. petiolata。推测球药隔重楼种内演化顺序为短瓣球药隔重楼→宽瓣球药隔重楼→球药隔重楼原变种→大萼球药隔重楼、球药隔黑斑种群。

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    2. 外源蔗糖影响AtKEA1和AtKEA2调节拟南芥幼苗根的生长
    郑晟, 高海霞, 苏敏, 卢尚欢, 张腾国, 武国凡
    植物研究    2023, 43 (4): 562-571.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.04.009
    摘要324)   HTML11)    PDF(pc) (5300KB)(1799)    收藏

    为探究拟南芥(Arabidopsis thaliana)K+/H+反向转运体KEA1和KEA2在植物生长发育过程中的功能作用,以拟南芥野生型和kea1kea2功能缺失突变体为研究材料,通过表型分析,碘化丙啶染色观察根的结构,高效液相色谱法测定内源糖含量,转录组测序及实时荧光定量PCR比较分析相关基因表达量的变化,组织化学染色检测叶片超氧阴离子的分布等研究发现:在没有蔗糖的培养基中,kea1kea2双突变体的根长显著短于野生型Col-0;进一步观察发现,与野生型相比,kea1kea2双突变体的根尖分生组织区较短,内源蔗糖含量下降,并且kea1kea2双突变体的叶片分布较多的O2·-。当外源添加30 g·L-1蔗糖后,野生型与kea1kea2双突变体的根长无显著差异。转录组测序分析显示,许多参与蔗糖信号和根生长发育的关键基因在kea1kea2双突变体中的表达受到抑制。综上所述,外源蔗糖影响AtKEA1和AtKEA2参与调节的拟南芥幼苗根的生长。

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    3. 超声辅助酶解提取五味子多糖及其抗细胞氧化应激研究
    朱翰林, 赵恒, 翟博文, 张卯玉, 付玉杰
    植物研究    2023, 43 (4): 631-640.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.04.016
    摘要1858)   HTML13)    PDF(pc) (3235KB)(1643)    收藏

    以五味子(Schisandra chinensis)干果为原料,采用超声辅助纤维素酶酶解法提取五味子多糖,研究五味子多糖的超声辅助酶解工艺与抗细胞氧化应激活性。以多糖得率为指标,采用单因素试验和Box-Behnken响应面试验研究加酶量、超声功率、提取时间和料液比对五味子多糖得率的影响,优化得到五味子多糖最佳超声辅助酶解提取工艺条件;建立脂多糖(LPS)诱导的HepG2细胞氧化应激损伤模型,以丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和活性氧(ROS)水平为指征,研究五味子多糖的抗细胞氧化应激能力。结果表明:五味子多糖的最佳提取工艺条件为加酶量1 420 U·g-1,超声功率500 W,提取时间46 min,料液比1 g∶32 mL,该条件下五味子多糖得率为22.25%;此外,所提取得到的五味子多糖可提高LPS诱导HepG2细胞中的SOD水平,并可降低细胞中MDA的积累量和ROS荧光强度,有效缓解了LPS诱导的HepG2细胞氧化应激反应。优化确立了超声辅助纤维素酶提取五味子多糖最佳工艺条件,发现所提取得到的五味子多糖有良好抗氧化应激能力。

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    4. 来自四川贡嘎山的中国藓类植物新记录
    王庆华, 何强, 罗莲, 娜仁高娃, 易照勤, 郑笑傲, 蒋勇, 贾渝
    植物研究    2023, 43 (4): 498-504.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.04.003
    摘要1842)   HTML18)    PDF(pc) (2719KB)(1609)    收藏

    报道了采自四川贡嘎山地区的3个藓类植物新记录种,包含尖叶梳藓(Ctenidium malacodes)、小卷叶藓(Ulota crispula)和居间卷叶藓(U. intermedia)。所有凭证标本均存放于中国科学院植物研究所标本馆(PE)。提供了详细的形态描述和图片,并讨论了它们与邻近种的主要区别。本次调查发现贡嘎山地区的苔藓植物多样性很高,非常值得继续深入地调查与研究。

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    5. 紫穗槐 WRKY42基因耐盐碱性的功能研究
    孙宇, 张艺腾, 成慧慧
    植物研究    2023, 43 (4): 612-621.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.04.014
    摘要1992)   HTML11)    PDF(pc) (3957KB)(1484)    收藏

    为了研究植物WRKY转录因子感知盐碱胁迫信号并通过生理和生化调节途径来维持其耐性功能作用。克隆紫穗槐(Amorpha fruticosa)的AfWRKY42基因,分析盐(NaCl)和碱(NaHCO3)胁迫和组织器官的响应表达模式;通过超表达烟草(Nicotiana tabacum)研究其耐盐碱性功能。依据紫穗槐逆境胁迫下的转录组测序数据克隆AfWRKY42基因,生物信息分析其含有1个WRKY结构域,2个低复杂区域和1个螺旋区域。系统进化树分析氨基酸发现,AfWRKY42与木豆(Cajanus cajan)WRKY47、藜豆(Mucuna pruriens)的WRKY42亲缘关系最近。通过拟南芥(Arabidopsis thaliana)叶肉原生质体的瞬时基因表达系统验证AfWRKY42蛋白定位在细胞核; AfWRKY42基因定量分析表明其在紫穗槐的嫩茎表皮中表达最高;检测经NaCl和NaHCO3处理的根和叶中的表达模式,结果表明总体受胁迫诱导AfWRKY42基因表达量增加,推测AfWRKY42基因与植物耐盐碱性调节相关。分析35S启动的过表达T3代转AfWRKY42基因烟草耐盐碱性表明,盐碱胁迫处理后,转基因烟草株系抗性提高,它的叶绿素和电导率比野生型的高,丙二醛含量显著降低,说明AfWRKY42在响应盐碱胁迫中扮演重要的调节角色。将为抗盐碱性育种提供一个WRKY转录因子候选基因,为改善紫穗槐和其他植物的抗逆性奠定基础。

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    6. 大叶十字苣苔的正确学名考证
    黄章杰, 刘培亮
    植物研究    2023, 43 (4): 493-497.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.04.002
    摘要1849)   HTML21)    PDF(pc) (2840KB)(1483)    收藏

    正确学名是物种在国际上的唯一通用名称,最大限度减少了交流时的歧义,若使用有误则会造成研究和生产的混乱。苦苣苔科(Gesneriaceae)作为一个研究活跃的类群,名称上的变动较多,也引发了一些问题。长期以来,不同文献中大叶十字苣苔(Stauranthera grandifolia Benth.)的种加词有grandifoliagrandiflora两种使用情况。本文根据《国际藻类、菌物和植物命名法规》的规定,使用文献考证的方法,确定大叶十字苣苔的种加词应为grandifolia

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    7. 基于层次分析法的九寨沟震后裸岩边坡覆绿适用苔藓筛选
    夏红霞, 刘李岚, 周徐平, 陈珂, 李英, 旷培刚, 孙庚, 类延宝
    植物研究    2023, 43 (4): 540-549.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.04.007
    摘要2688)   HTML6)    PDF(pc) (1411KB)(1426)    收藏

    为促进九寨沟国家级自然保护区震后高陡裸岩边坡快速覆绿,加速景观的生态恢复过程,在参考文献和实地调查的基础上,选取该区域较为常见的30种乡土苔藓植物,运用层次分析法,基于抗逆能力、易获得性、生态功能、繁殖能力、生物量积累和美观感6个方面构建出18项筛选评价指标体系。结果表明:根据综合评价分值将覆绿苔藓植物分为4个等级,最终筛选出适用于九寨沟震后覆绿5种苔藓植物:东亚砂藓(Racomitrium japonicum)、大灰藓(Hypnum plumaeforme)、美灰藓(Eurohypnum leptothollum)、阔边匐灯藓(Plagiomnium ellipticum)和长叶青藓(Brachythecium rutabulum)。研究结果可为九寨沟及其周边高寒脆弱生态系统无土壤基质的生态环境修复提供备选物种的参考。

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    8. 外源水杨酸对盐胁迫下珙桐幼苗抗氧化系统和基因表达的影响
    徐磊, 胥晓, 刘沁松
    植物研究    2023, 43 (4): 572-581.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.04.010
    摘要339)   HTML11)    PDF(pc) (1200KB)(1425)    收藏

    通过对珙桐(Davidia involucrata)幼苗进行水杨酸(SA)处理,探讨在盐胁迫下SA对珙桐叶片膜脂过 氧化程度、活性氧(ROS)积累、抗氧化酶活性、抗氧化剂含量等生理指标及基因表达的影响。结果表明:施用 2 mmol·L-1的SA可以显著降低盐胁迫下珙桐幼苗的相对电导率,抑制丙二醛(MDA)和ROS的积累,提高相对含水量、抗氧化酶(SOD、POD和APX)活性以及谷胱甘肽(GSH)含量。施用SA导致盐胁迫下2 581个珙桐基因表达发生变化,其中1 516个上调表达,1 065个下调表达。KEGG分析发现,差异表达基因富集在包括苯丙烷类生物合成在内的9条通路。此外,转录组与实时荧光定量PCR结果均显示,在盐胁迫条件下,转录因子基因DiWRKY40DiNAC25DiMYB4DiMYB86的表达受到SA的显著诱导。研究表明,外源SA可在盐胁迫下刺激珙桐幼苗产生逆境应答,引起基因表达发生变化,进而缓解盐胁迫对珙桐幼苗的伤害。

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    9. 巴西橡胶树去泛素化酶UCHs基因的克隆及功能分析
    袁铭悦, 周天忠, 余马, 胡斌, 龙翔宇, 陈华
    植物研究    2023, 43 (4): 622-630.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.04.015
    摘要1844)   HTML8)    PDF(pc) (1813KB)(1088)    收藏

    为探究去泛素化酶中泛素羧基末端水解酶(UCHs)在巴西橡胶树乳管泛素化过程中发挥的潜在功能,从巴西橡胶树中成功分离2个UCHs家族成员(HbUCH-L3HbUCH-L5)的全长序列,开放阅读框分别长993、558 bp,编码330、185个氨基酸,具有典型的UCHs结构域;qRT-PCR结果表明HbUCH-L3HbUCH-L5在各组织中均有表达,且在胶乳中表达丰度较低;HbUCHs重组蛋白的体外泛素化底物切割试验表明,HbUCH-L3和HbUCH-L5均具有水解泛素的功能。HbUCHs显著降低C乳清中总蛋白整体泛素化水平,且HbUCH-L3去泛素化酶活性高于HbUCH-L5。由此推测橡胶树UCHs在乳管中参与维持泛素化动态平衡进而发挥其特定的生物学功能,但具体的作用及调控机制尚不清楚。

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    10. 巨桉 EgrWAT1基因克隆和功能初步分析
    张昊楠, 陈珊珊, 徐建民, 罗萍, 王晓萍, 许志茹, 范春节
    植物研究    2023, 43 (4): 601-611.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.04.013
    摘要1542)   HTML3)    PDF(pc) (2728KB)(451)    收藏

    为探究WALLS ARE THIN (WAT1)在木本植物中木材形成以及响应胁迫中的作用,利用生物信息学工具进行分析,并以巨桉(Eucalyptus grandis)为材料克隆EgrWAT1S及其另一转录本EgrWAT1L,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)探究其在不同组织、节间以及响应胁迫时的表达模式。结果表明:EgrWAT1S在韧皮部表达量较高,而EgrWAT1L主要表达在根部。在茉莉酸甲酯(MeJA)、水杨酸(SA)处理和盐胁迫以及缺磷、缺硼处理时,其表达存在着明显不同的模式,在MeJA、SA处理时甚至存在着相反的表达模式。这些结果表明EgrWAT1L基因可能通过转录调控来影响EgrWAT1S表达和进一步的蛋白翻译来响应激素和胁迫处理。为进一步研究WAT1基因在巨桉生长发育过程中的作用和调控方式提供基础,也为将来桉树的分子育种 提供可能。

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    11. 植物根毛发育调控机制的研究进展
    裘喻平, 王益川, 郭红卫
    植物研究    2023, 43 (3): 321-332.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.03.001
    摘要1506)   HTML42)    PDF(pc) (2312KB)(436)    收藏

    根毛是植物根表皮细胞的管状延伸结构,在植物固着土壤、吸收水分和无机盐,以及协助植物根部和外界进行信息交流等过程中起到十分重要的作用。植物根毛的发育过程具有很强的可塑性,多种植物激素和环境因素都可以影响植物根毛的发育过程。得益于根毛结构和功能的特点,其也常被作为研究植物细胞顶端生长和命运分化的模式对象。因而,根毛的发育调控机制一直是植物学研究领域的热点。该文梳理了近20年来植物根毛发育调控领域的研究进展。

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    12. 拟南芥叶绿体分裂蛋白PARC6影响子叶与真叶的生长
    江转转, 龚莉, 宋亚玲
    植物研究    2023, 43 (5): 700-710.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.05.007
    摘要79)   HTML6)    PDF(pc) (5572KB)(328)    收藏

    在DNA、RNA及细胞水平上鉴定了叶绿体异常分裂纯合突变株parc6,子叶白化纯合突变株sco2,同时以真叶异常分裂及子叶白化双重突变株sl2作为参照,通过向培养基中施加不同浓度的蔗糖含量来探究叶绿体异常分裂对子叶和真叶生长的影响。结果显示,sco2突变株子叶白化,而真叶生长正常;parc6突变株子叶生长势及生活力显著低于野生型对照,相当于sco2突变株,而子叶白化与真叶异常分裂双重突变株sl2生长严重受阻。parc6突变株真叶的生长势与生活力也显著低于野生型,但相较于子叶则有所恢复。parc6突变株子叶生长受阻表型可以通过在培养基上补充碳源而得到恢复,sco2突变株子叶生长受阻表型可以通过补充碳源得到恢复,但叶绿体荧光参数相较于野生型仍有差异。蓝色温和凝胶电泳结合二向聚丙烯酰胺凝胶电泳结果表明parc6突变株的子叶及真叶光系统高级结构组装正常,说明parc6异常分裂的叶绿体无法生成足够的能量进而影响子叶及真叶的生长。进化分析表明,PARC6与SCO2存在共同进化的趋势,说明子叶发育与叶绿体分裂存在一定的联系。结果指示,叶绿体大小与植物生长尤其是子叶的发育存在密切的联系,这为深入揭示叶绿体的功能提供一个新的视角。

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    13. 离子色谱HPAEC-PAD法测定杨树细胞壁非纤维素单糖组分
    金小玲, 吴慧敏, 杨潮锋, 张进, 卢孟柱, 曾为
    植物研究    2023, 43 (5): 787-793.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.05.015
    摘要742)   HTML8)    PDF(pc) (835KB)(301)    收藏

    为建立杨树(Populus spp.)细胞壁中非纤维素单糖的离子交换色谱-脉冲安培检测方法(HPAEC-PAD),通过对分离条件的优化,细胞壁中主要9种单糖可以通过一次进样,达到基线分离的效果。试验采用Dionex CarboPacTM PA100(4 mm×250 mm)分析柱,以氢氧化钠为淋洗液进行梯度洗脱,流速为1.0 mL·min-1,柱温为30 ℃的色谱条件,测定不同杨树种类细胞壁中单糖组分。结果表明,9种主要细胞壁单糖在0.5~150.0 mg·L-1线性范围内线性关系良好,相关系数R2为0.999 0~0.999 3,方法的重现性(RSD)为1.09%~3.96%,加标回收率为91.32%~109.25%,最低检出限为1.57×10-3~1.41×10-2 mg·L-1。试验结果表明杨树组培苗茎段细胞壁中半乳糖醛酸占比最高,其次为木糖,葡萄糖醛酸占比最低。本研究建立的方法适用范围广,操作简单,可用于杨树及其他物种细胞壁中单糖的检测。

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    14. RNA-Seq技术在珍稀濒危植物研究中的应用进展
    倪馨宇, 贺俊英, 燕孟娇, 杜超
    植物研究    2023, 43 (4): 481-492.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.04.001
    摘要1274)   HTML19)    PDF(pc) (3104KB)(286)    收藏

    珍稀濒危植物是自然界当中的重要植物资源,对研究植物系统进化、生态环境恢复、植物抗逆生理、挖掘优异抗逆基因等方面具有重要意义,但大部分珍稀濒危植物的遗传信息缺乏,严重制约了其保护和利用工作的开展。珍稀濒危植物的基因组较大、基因信息复杂、遗传背景不清晰,因此对其进行基因组测序相对困难,而RNA-Seq技术拥有可以对无参基因组物种直接进行测序的优势,近年来在珍稀濒危植物的研究中得到青睐。文章简介了RNA-Seq技术,综合近年研究总结了RNA-Seq技术在珍稀濒危植物抗逆机制、次生代谢、生长发育调控及分子标记开发4个主要应用方向的研究进展。此外,还对RNA-Seq技术在珍稀濒危植物研究中的应用前景进行了展望,同时在此基础上提出珍稀濒危植物转录组新研究思路的可能性。

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    15. 木槿开花过程中花色素的变化规律及其影响因素
    李浙浙, 张一丹, 王波, 王郑昊, 王璐, 程蓓蓓
    植物研究    2023, 43 (4): 550-561.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.04.008
    摘要907)   HTML3)    PDF(pc) (2030KB)(249)    收藏

    为探究木槿(Hibiscus syriacus)在开花过程中的花色变化规律和pH、金属离子、水分含量等理化因素对木槿花色的影响,以‘千丝绊’和‘白色雪纺’木槿不同开放时期的花瓣为研究对象,通过色彩色差仪、离子发射光谱仪、高效液相色谱-质谱法等对木槿花瓣花色素的组成及其理化因子进行探究。结果表明:(1)在花色素的组成方面,两个品种的花瓣中共检测鉴定出槲皮素-3-葡萄糖苷、木犀草素-7-O-葡萄糖苷、圣草酚-7-O-葡萄糖苷等10种类黄酮物质,在‘千丝绊’木槿中检测鉴定出锦葵素-3-O-葡萄糖苷等5种花色苷,‘白色雪纺’中未检出花色苷。(2)在开放过程中花色亮度增加,色彩度降低,颜色分别从紫红色变为淡紫色,淡黄色变为白色。‘千丝绊’木槿在开花过程中,花色素的组成不变,各花色苷含量和总花色苷含量逐渐下降。(3)‘千丝绊’和‘白色雪纺’木槿中的花瓣pH均表现酸性,过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性在不同时期间均表现显著性差异 (P<0.05),其中POD活性在‘千丝绊’木槿中均高于‘白色雪纺’木槿,而PPO活性则相反;钙离子和镁离子是木槿花瓣中含量最高的金属离子,铜、铁、锰、锌等金属离子在木槿花瓣中含量较低。(4)在相关性分析方面,在‘千丝绊’木槿开花过程中,色彩度C*与色相a*呈极显著正相关(P<0.05),与钙离子、铁离子和锰离子都呈显著正相关(P<0.05);在‘白色雪纺’木槿开花过程中,色彩度C*与色相b*和PPO活性呈极显著正相关(P<0.01),与色相a*呈极显著负相关(P<0.01)。研究表明,花色苷是木槿花瓣花色变化的物质基础,花色变化过程除与花色苷含量相关外还与钙、铁、锰等金属离子含量等因素密切相关,PPO活性是促进白花品种黄酮类物质降解的潜在生化因素。

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    16. 9个中国单子叶植物名称原白中排印错误之更正
    林云, 毕海燕
    植物研究    2023, 43 (5): 641-646.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.05.001
    摘要795)   HTML23)    PDF(pc) (9214KB)(227)    收藏

    根据《国际藻类、菌物和植物命名法规》(深圳法规,2018)规则9.2的精神,对9个中国单子叶植物名称原白中指定的主模式标本错误信息做了更正,这些名称是德格碱茅、多花碱茅、南川鹭鸶草、豹斑石豆兰、球茎卷瓣兰、四川杓兰、无齿鸢尾兰、大花鹤顶兰和短帽大喙兰,这些名称的主模式标本均收藏在中国科学院植物研究所国家植物标本馆(PE)。

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    17. 龙牙楤木 Aeβ- AS基因的表达对烟草中皂苷含量的影响
    霍清清, 夏雨新, 李佳乐, 韩薇, 张书雅, 张哲, 夏美玲, 郭雯华, 由香玲
    植物研究    2023, 43 (5): 779-786.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.05.014
    摘要1407)   HTML3)    PDF(pc) (1728KB)(199)    收藏

    为探讨龙牙楤木(Aralia elata)三萜皂苷合成的关键酶基因β-香树素合成酶基因(Aeβ-AS)对三萜皂苷合成的影响。利用基因克隆技术对Aeβ-AS基因进行克隆,并对烟草进行遗传转化,分析转基因烟草中Aeβ-AS基因在各部位的表达差异,检测Aeβ-AS基因及上下游关键酶基因表达量和总三萜含量。结果表明:成功构建了植物过表达载体pROKⅡ-Aeβ-AS,并转入了野生型烟草,获得7个转基因株系,并在mRNA水平表达,且在叶子中的表达量要高于根和茎;在转基因烟草中,Aeβ-AS基因及其上下游的关键酶基因表达量均高于野生型,其中株系L21的NtFPS、NtSS基因的相对表达量最高,株系L30的NtSE、Aeβ-AS基因的相对表达量最高;与野生型烟草相比,转基因烟草的总三萜含量显著升高(1.1~1.6倍)。试验结果证明合成Aeβ-AS基因并在烟草中进行异源转化,可以使转基因烟草内的总三萜含量显著升高。

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    18. 滇西北冷杉属植物结实特性及种子特征研究
    王丹, 张中帅, 曾庆银, 韩学敏
    植物研究    2023, 43 (5): 647-656.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.05.002
    摘要820)   HTML16)    PDF(pc) (1495KB)(193)    收藏

    探究滇西北冷杉属(Abies)植物的结实特性和种子特征及其变异模式,为促进冷杉林的更新及恢复提供材料支持和理论依据。收集滇西北分布7种冷杉的标本及球果,分析种子形态特征、种子生活力和结实特性,探究其种间及地区间差异。结果发现:滇西北7种冷杉种子的长、宽、厚分别是6.04~10.22、2.03~3.32、1.26~2.24 mm,千粒质量是4.26~30.50 g,千粒质量与种子长度、宽度、厚度均显著相关(r>0.8,P<0.01)。滇西北7种冷杉的种子饱满率、虫蚀粒率和空秕粒率的平均值分别为27.51%、4.92%和67.58%,种子饱满率不高、空秕粒和虫蚀粒严重。野外调查发现大多数云南黄果冷杉(Abies ernestii var. salouenensis)均未结球果,且仅收集得到一棵树的球果,因此在本文中未进行比较分析。滇西北其余6种冷杉的虫蚀粒率在不同种之间(P=0.750)和不同地区之间(P=0.204)均没有显著差异,饱满率(P=0.005)和空秕粒率(P=0.007)均存在种间差异,而种子生活力存在种间(P=0.008)及地区间(P=0.036)差异,因此冷杉种子生活力同时受物种特性及环境因素的影响。

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    19. 植物根部热形态建成的研究进展
    刘玮, 朱自强
    植物研究    2024, 44 (1): 1-7.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2024.01.001
    摘要127)   HTML24)    PDF(pc) (1194KB)(183)    收藏

    植物发育具有高度可塑性。当环境温度升高时,植物的茎和叶柄会伸长,从而促进植物叶片表面降温,这一过程被称为热形态建成。高温也会引起植物根的伸长,有学者称之为根部热形态建成。目前关于植物地上部分的热形态建成调控已有较多研究,植物根部热形态建成的调控机制研究和相关综述论文尚不多。本文综述了近年来在植物根部热形态建成领域的相关研究进展,并对今后的研究方向进行了展望。

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    20. TRV介导的溪荪VIGS转化体系的构建与鉴定
    刘桂伶, 徐诺, 史恭发, 王玲
    植物研究    2024, 44 (1): 132-138.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2024.01.015
    摘要95)   HTML3)    PDF(pc) (1718KB)(183)    收藏

    病毒诱导基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)技术为缺乏稳定遗传转化体系的植物进行基因功能分析提供了可能,为解决缺少稳定遗传转化体系的植物进行基因功能验证的需求,以单子叶植物溪荪(Iris sanguinea)为材料,克隆IsPDS基因的特异性片段并构建其VIGS重组载体pTRV2-IsPDS,通过注射法侵染溪荪叶片,结果显示:pTRV1和pTRV2-IsPDS的菌液OD600调至1.8~2.0后重悬,重悬液OD600调至0.8~1.0,通过注射器叶脉注射方式侵染溪荪叶片效果最佳。在室外温度为15~20 ℃的下午6~8时进行,用1 mL注射器针头扎伤溪荪叶片外表皮,沿着平行脉缓慢注射重悬液1 mL至溪荪叶片维管束中,14 d左右会出现明显的白化表型。在出现表型变化的植株和空载组中均检测到TRV1和TRV2的病毒载体,白化植株的IsPDS表达量显著低于对照组。侵染液配制中通过提高携带病毒载体的农杆菌的浓度提高侵染效率,且接种后无需遮光。

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    21. 白桦半同胞家系纸浆材优良家系选择及选择方法评价
    陈柄华, 张杰, 刘桂丰, 李思婷, 高元科, 李慧玉, 李天芳
    植物研究    2023, 43 (5): 690-699.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.05.006
    摘要103)   HTML6)    PDF(pc) (907KB)(174)    收藏

    通过对白桦(Betula platyphylla)半同胞家系生长和纸浆材性状的遗传变异规律研究,筛选出优良的纸浆材家系,为白桦材性遗传改良提供理论基础。以7年生32个白桦半同胞家系为试材,对各个家系生长和木材性状进行方差分析、计算遗传参数,并估算配合力,采用多种选择方法进行优良家系选择并且评价优良亲本。结果表明:家系间的生长和木材性状均达到了极显著差异水平(P<0.01),且家系遗传力处于0.71~1.00,单株遗传力在2.0~3.0,表型变异系数处于5.88%~49.84%。胸径、树高、材积3个性状之间达到了极显著强正相关关系(r值:0.70~0.97),纤维长宽比与纤维长度之间存在极显著强正相关关系(r值:0.69),与纤维宽度存在极显著强负相关关系(r值:-0.76)。利用一般配合力进行优良亲本评价,材积、基本密度、纤维长度的一般配合力分别是-0.001 1~0.001 0、-0.04~0.07、-112.09~77.36,选择出A13、A12、A21、A24四个家系的母本属于优良亲本。通过布雷金多性状综合分析法、主成分分析法和育种值评价法进行优良家系评价,比较3个方法的优劣,最终选择出5个优良纸浆材家系,入选家系的材积和综纤维素平均遗传增益分别达到12.97%和3.40%。选择出A12、A17、A23、A19、A1为优良纸浆材家系,为进一步选育白桦速生纸浆材良种提供材料。

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    22. 白城小黑杨遗传转化体系建立及其应用
    何旭, 高源, 张群野, 周晨光, 李伟, 李爽
    植物研究    2023, 43 (5): 667-678.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.05.004
    摘要1533)   HTML11)    PDF(pc) (4918KB)(174)    收藏

    以白城小黑杨(Populus simonii×P. nigra ‘Baicheng’)组培苗茎段为外植体,MS为基本培养基,通过调节不同植物生长激素6-BA、NAA、TDZ和IBA浓度诱导其离体再生。基于组织培养系统,经过卡那霉素浓度筛选、侵染时间确定,最终建立适用于白城小黑杨的农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的遗传转化体系。利用该系统成功创制了杨树应拉木形成关键调控基因LBD39Lateral Organ Boundaries Domain)的过量表达转基因植株。结果表明:白城小黑杨组织培养体系包括不定芽分化诱导、抽茎诱导、生根诱导3个阶段,不定芽分化诱导最适培养基为MS+0.5 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1 NAA+0.001 mg·L-1 TDZ,分化率92.6%;抽茎诱导最适培养基为MS+0.2 mg·L-1 6-BA+0.05 mg·L-1 NAA,抽茎增值系数6.5;生根诱导最适培养基为1/2 MS+0.4 mg·L-1 IBA,生根率100%。遗传转化最适卡那霉素质量浓度为30 mg·L-1、最佳侵染时间为20 min,经30 d不定芽诱导、15~30 d抽茎诱导、25 d生根诱导即可成功获得转基因植株,GUS基因的转化效率为2%。应用此遗传转化体系,对杨树应拉木关键调控基因LBD39进行了过表达植株创制,最终获得5株过表达植株,转化效率为3.3%。

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    23. 中国云南8种堇菜属植物的叶形态解剖特征及分类学意义
    田琴, 邵成艳, 段涵宁, 杨晨璇, 李璐
    植物研究    2023, 43 (3): 447-460.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.03.015
    摘要1428)   HTML11)    PDF(pc) (7788KB)(157)    收藏

    堇菜属(Viola)植物种类多、分布广、形态变异大,物种鉴定和分类系统争议较大。因此,为解决该属 物种的分类学问题,以中国云南产的8种堇菜属植物为研究对象,利用显微镜和石蜡切片技术观察叶形态解剖特征,结果如下:(1)叶型可分为4种:肾形、戟形、卵形和三深裂;(2)叶片边缘和叶脉处稀疏分布着单细胞单列毛状体,可分为3类:短柱状、中柱状和长柱状;(3)叶表皮细胞垂周壁式样有平直-弓形、浅波状和深波状,气孔器类型有平列型、横列型和无规则型;气孔多为椭圆形,少数为近圆形;(4)叶中脉处上下表皮突起有均等型和不等型;(5)叶柄横切面轮廓和主维管束形态相关,前者为椭圆形、半圆形和近圆形,后者为浅U型、深U型和圆形。分析结果表明,堇菜属的叶型、表皮毛被、叶表皮细胞形态、气孔类型、叶中脉处的上下表皮形态、叶柄横切面及主维管束轮廓等,在种间差异明显,可以用作属内物种划分和近似种间的区别,支持长萼堇菜(V. inconspicua)、早开堇菜(V. prionantha)和紫花地丁(V. philippica)是一组有近缘关系的独立种。

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    24. 盐胁迫下乌桕无性系叶片的比较蛋白组学研究
    隋德宗, 王保松
    植物研究    2023, 43 (5): 679-689.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.05.005
    摘要1332)   HTML8)    PDF(pc) (2944KB)(155)    收藏

    为探讨乌桕(Triadica sebifera)蛋白水平响应盐胁迫的分子机制,研究选取盐敏感型无性系(SS18)和盐耐受型无性系(ST21),采用0.4%NaCl浇灌模拟盐胁迫,利用同位素标记相对和绝对定量(iTRAQ)技术对胁迫不同时期(0、24、72 h)叶片蛋白进行定量。在SS18和ST21中分别鉴定出显著差异蛋白279、106种。盐胁迫条件下2个无性系中共同存在4种(过氧化氢酶、延伸因子-1α、含H+-ATPase_c结构域的蛋白和硫氧还蛋白)显著上调表达蛋白,推测其可能是乌桕耐盐响应的重要潜在靶标蛋白。通路富集分析发现乌桕叶片响应盐胁迫的差异蛋白主要与光合作用、糖类代谢、氨基酸代谢、脂肪酸代谢途径有关。蛋白-蛋白互作网络发现SS18中分别存在5个(24 h)和3个(72 h)参与糖分解及能量代谢的核心蛋白;而ST21中存在5个(24 h)和4个(72 h)参与碳 代谢、光合固碳、光合作用代谢及与叶绿素a-b结合相关的核心蛋白。ST21叶片通过提高糖类、氨基酸及脂肪酸代谢途径,并积累大量可溶性糖、氨基酸和有机酸等小分子可溶性物质,这可能是其参与盐胁迫响应的重要方面。

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    25. 不同番茄种质的耐涝能力评价
    周露华, 方俊仪, 熊子墨, 巫伟峰, 刘佳瑞, 陆乔, 凌宏清, 孔丹宇
    植物研究    2023, 43 (5): 657-666.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.05.003
    摘要1473)   HTML13)    PDF(pc) (4406KB)(146)    收藏

    为了筛选出耐涝能力良好的番茄(Solanum)种质,以50份番茄种质作为研究对象,比较其在半淹及全淹处理后的成活率和各项生理指标,筛选出12个在7 d全淹处理后存活率为100%的耐涝型番茄种质,发现耐涝型番茄种质在普通番茄(S. lycopersicum)、樱桃番茄(S. lycopersicum var. cerasiforme)和醋栗番茄(S. pimpinellifolium)中均有分布;进一步对耐涝型番茄TK017和淹水敏感型番茄TK039的分析表明耐涝型番茄TK017在全淹胁迫下能够更有效地控制体内活性氧含量,从而提高番茄的耐涝能力。

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    26. 盐碱胁迫对彩叶矾根‘银扇’幼苗生长和生理特性的影响
    庄舒尧, 许恒博, 胡骁彧, 戴上, 张彦妮
    植物研究    2023, 43 (4): 520-530.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.04.005
    摘要1021)   HTML10)    PDF(pc) (3933KB)(144)    收藏

    以观叶植物矾根‘银扇’(Heuchera micrantha ‘Silver Fan’)幼苗为研究对象,选用30、60、90、120、 150 mmol·L-1 NaCl、NaHCO3与20、30、40、50、60 mmol·L-1 Na2CO3,分别模拟盐胁迫、盐碱胁迫和碱胁迫。试验以1/4霍格兰营养液为对照,采用水培法,对幼苗处理0、7、14 d,从盐害率、生理指标等方面观察植株的响应,通过对7个指标进行主成分分析,探讨盐碱胁迫对‘银扇’幼苗生长的影响。结果表明:在不同盐碱胁迫处理下,幼苗的相对电导率和丙二醛含量(MDA)随时间延长和浓度升高均呈上升趋势。在30 mmol·L-1 NaCl与NaHCO3分别处理下的‘银扇’幼苗无明显盐害症状,随着处理时间的延长各生理指标都呈上升趋势;随着浓度增加和胁迫时间的延长,幼苗盐害指数上升,观赏价值降低,超氧化物歧化酶(SOD)活性整体呈先升后降的趋势,分别在 90 mmol·L-1 NaCl和60 mmol·L-1 NaHCO3时达到最大值;在胁迫相同时间条件下,叶绿素(Chl)、叶绿素a(Chla)和叶绿素b(Chlb)含量不断下降,ρ(Chla)/ρ(Chlb)随胁迫浓度的升高而升高。在不同浓度Na2CO3胁迫下SOD活性总体呈上升趋势,50 mmol·L-1时达到最大值,Chl、Chla与Chlb含量总体呈下降趋势,但在胁迫相同时间条件下,ρ(Chla)/ρ(Chlb)随浓度升高先减后增,在40 mmol·L-1处理下比值最小。总体来说,‘银扇’幼苗具有一定耐盐能力,在NaCl浓度<90 mmol·L-1,NaHCO3浓度<60 mmol·L-1,Na2CO3浓度<40 mmol·L-1可以生长,且具有一定观赏价值。主成分分析结果表明,相对电导率、Chla和Chlb含量可作为‘银扇’耐盐碱能力强弱的评价指标。

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    27. 拟南芥线粒体蛋白突变体 ssr1- 2表型的详细鉴定与分析
    蔡圆圆, 夏季奔奔, 应文涵, 王洁瑶, 谢涛, 邢孔丫, 冯宣军, 华学军
    植物研究    2023, 43 (3): 421-431.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.03.012
    摘要1764)   HTML8)    PDF(pc) (5062KB)(128)    收藏

    SSR1在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中编码一个线粒体蛋白,为深入了解SSR1基因在植物生长发育和逆境应答中的作用,以ssr1-2及其抑制子突变体EMS143EMS145为材料,对其根和地上部分的生长,及其对脯氨酸的敏感性和铁稳态进行跟踪分析,并利用拟南芥幼苗嫁接技术分析了ssr1-2短根表型对地上部分生长的影响。结果表明:ssr1-2主根长变短,根系的形态与须根系类似。地上部分也小于野生型,但出现得晚于根短表型。嫁接试验结果表明,突变体的根能限制野生型的地上部分生长,反之突变体的地上部分也能影响野生型的根,但前者的作用更大。ssr1-2在种子萌发、根长和叶绿素含量等指标上表现出对脯氨酸的超敏感表型。此外,ssr1-2对铁营养不敏感,即铁盐对其生长的促进作用显著小于WS野生型,说明其利用铁的能力显著下降。这些结果表明SSR1可能通过影响铁营养利用参与拟南芥根生长的调控,暗示线粒体铁元素利用机制的损伤可能是脯氨酸对植物生长发育抑制作用加强的原因之一。

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    28. 乌苏里鼠李茎叶的解剖结构及其生态适应性
    吴青松, 刘英卉, 李硕, 李盼盼, 张友民
    植物研究    2023, 43 (3): 461-469.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.03.016
    摘要2045)   HTML7)    PDF(pc) (8959KB)(127)    收藏

    为探究乌苏里鼠李(Rhamnus ussuriensis)茎叶的解剖结构对环境的适应性机理,采用石蜡切片及扫描电镜技术,对乌苏里鼠李叶片、茎的解剖结构进行研究。结果表明:乌苏里鼠李叶片为典型异面叶,表皮毛和气孔均分布在下表皮,气孔指数为39.04%;栅栏组织由2层薄壁组织细胞组成,结构紧密,海绵组织排列疏松。叶片主脉发达,维管束呈环状排列,木质部导管数量较多,直径较大,维管束周围薄壁组织细胞后含物丰富。在茎的初生结构中,表皮细胞角质层较厚,皮层薄壁组织细胞内含有晶簇,维管束为外韧无限维管束,髓部发达;茎的次生结构中年轮显明,为典型的环孔材,有凹下的皮孔,次生木质部发达,导管以螺纹导管与孔纹导管居多,导管分子多为复管孔;射线以单列射线为主,偶见双列射线。乌苏里鼠李叶片、茎的解剖结构具有明显的抗逆特性,能够较好的适应干旱、寒冷环境。

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    29. 干旱条件对鬼针草和醉鱼草种间相互作用及生长的影响
    陈家兴, 王姝, 陈林丽, 侯夏丽, 杨庆祝, 尹任娅
    植物研究    2023, 43 (5): 720-728.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.05.009
    摘要680)   HTML7)    PDF(pc) (1263KB)(123)    收藏

    为研究干旱对入侵植物鬼针草(Bidens pilosa)和本地种醉鱼草(Buddleja lindleyana)种间关系及生长的影响,试验设置2种栽植方式:种间组(2种植物各1株栽植于1个花盆)和挡板组(在种间组中添加挡板分离2株植物),分别进行水分处理,包括对照组(90%~100%饱和含水量)和干旱组(30%~35%的饱和含水量),测量植物形态、生物量,计算植物各特征的相对生长率和相对邻株效应指数。结果表明:(1)干旱条件下鬼针草根、茎、叶和总生物量的种间关系均为促进;而水分条件改变醉鱼草的种间关系,干旱处理为竞争,对照处理下为促进。(2)干旱下种间作用增加了鬼针草根、茎、叶生物量的相对生长率和根冠比,降低了醉鱼草比叶面积和根冠比 (P<0.05)。(3)种间作用显著增加2个物种根长、根表面积和根尖数的生长(P<0.05)。研究表明,种间相互作用能提高干旱下鬼针草的生长表现,使其在干旱生境中具有优势,可能是鬼针草的入侵策略。

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    30. 小叶粗筒苣苔(苦苣苔科)的重新发现与形态补充描述
    李欢, 周雨露, 李佺渊, 温放, 白新祥
    植物研究    2023, 43 (6): 801-805.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.06.001
    摘要106)   HTML15)    PDF(pc) (3691KB)(120)    收藏

    小叶粗筒苣苔[Oreocharis parvifolia(K.Y.Pan) Mich.M?ller & W.H.Chen]为苦苣苔科(Gesneriaceae Rich. & Juss.)马铃苣苔属(Oreocharis Benth.)多年生草本植物,1908年由法国传教士卡瓦勒瑞(J.P.Cavalerie)在贵州采集,1988年作为新种由潘开玉先生发表,然而在模式标本采集后的100余年间再无任何相关的采集记录和影像资料。本研究基于文献资料和模式标本考证,结合实地调查,于2022年8月确认了该种的模式产地,进行了形态补充描述,并提供了彩色照片和分布点信息。

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