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2024年 第44卷 第1期    刊出日期：2024-01-20

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研究综述



植物根部热形态建成的研究进展

刘玮, 朱自强

2024, 44(1):  1-7.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.01.001

摘要 ( 136 )   HTML ( 24)   PDF (1194KB) ( 210 )  

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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。

植物分类学



四川悬钩子属一新变种——腺毛黄穗悬钩子

毕海燕, 林云

2024, 44(1):  8-11.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.01.002

摘要 ( 70 )   HTML ( 9)   PDF (4423KB) ( 112 )  

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描述了自四川省发现的蔷薇科（Rosaceae）黄穗悬钩子（Rubus chrysobotrys Hand.-Mazz.）一新变种——腺毛黄穗悬钩子（Rubus chrysobotrys Hand.-Mazz. var. glandulosus L.T.Lu），给出其与模式变种Rubus chrysobotrys Hand.-Mazz. var. chrysobotrys的区别特征，编排了黄穗悬钩子的分变种检索表，提供了凭证标本照片。



四川省格西沟自然保护区种子植物新记录8种

陈绪言, 刘星雨, 黄玫, 邓婷, 龚小露, 蒋志敏, 高刚

2024, 44(1):  12-16.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.01.003

摘要 ( 101 )   HTML ( 7)   PDF (3463KB) ( 128 )  

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在格西沟国家级自然保护区野外调查采样中，经过采集标本拍照记录并查阅相关文献共鉴定发现6科7属6种1亚种1变种四川省植物分布新记录，分别为长叶杨（Populus wuana C.Wang et Tung）、棘枝忍冬（Lonicera spinosa Jacq. ex Walp.）、囊谦杜鹃（Rhododendron przewalskii Maxim.subsp. yushuense Fang et S.X.Wang）、密花橐吾（Ligularia confertiflora Chang）、齿叶红景天（Rhodiola serrata H. Ohba）、刺瓣绿绒蒿（Meconopsis racemosa var. spinulifera（L.H.Zhou） C.Y.Wu et H.Chuang）、红角蒲公英（Taraxacum luridum Hagl.）、窄边蒲公英（Taraxacum pseudoatratum Oraz.），凭证标本保存于宜宾学院植物标本室。

系统与进化



气候变化背景下糙果紫堇在中国适宜分布区的预测

杨倩, 袁园, 苏旭, 刘玉萍, 王东, 李小莉, 孙成林, 杨萍

2024, 44(1):  17-26.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.01.004

摘要 ( 47 )   PDF (4858KB) ( 100 )  

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为探究糙果紫堇（Corydalis trachycarpa）的潜在适宜分布区，明确其适宜的生存环境，旨在为糙果紫堇的资源利用和保护提供一定的理论依据。基于糙果紫堇现有的分布位点、气候变量和环境变量数据，利用MaxEnt模型和ArcGIS软件模拟糙果紫堇当前气候条件下（1970—2000年）和未来SSP 245情境模式下4个时期（2021—2040年、2041—2060年、2061—2080年、2081—2100年）在我国的潜在分布区，分析限制其分布的环境因子。结果表明：（1）影响糙果紫堇分布的最主要环境变量分别是海拔（Alt，贡献率60.9%）、温度季节性变化标准差（bio4，贡献率11.1%）、最暖季度降水量（bio18，贡献率9.4%）、降水量变异系数（bio15，贡献率7.0%），这4个变量的累计贡献率高达88.4%；（2）当前气候条件下，MaxEnt模型预测糙果紫堇的潜在分布区总面积约 174.94万km²，主要分布在青藏高原东部的四川西北部、甘肃南部、西藏东部、云南西北部和青海等地；（3）与当前气候条件下相比，SSP 245情境下未来4个时期糙果紫堇高、中、低适生区面积均有所增加，呈现向云南、西藏东部等低纬度地区扩张的趋势。



砂引草（紫草科）大小孢子发生和雌雄配子体发育及其分类学意义

孙豪愽, 孔冬瑞, 胡德昌

2024, 44(1):  27-33.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.01.005

摘要 ( 46 )   HTML ( 4)   PDF (1998KB) ( 92 )  

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砂引草属（Messerschmidia L.）在紫草科（BoraginaceaeJuss.）分类系统里位置不稳定，为更好地理解砂引草属的分类学位置，利用常规石蜡制片技术结合光学显微镜观察了砂引草（Messerschmidia sibirica L.）的大小孢子发生及雌雄配子体发育特征。结果如下：（1）花药4室，成熟花药壁由表皮、药室内壁、1层中层和绒毡层共4层细胞构成，双子叶型花药壁发育类型，分泌型绒毡层，成熟绒毡层细胞含2核，表皮宿存，药室内壁不规则2层，具纤维性加厚；（2）小孢子母细胞减数分裂过程中胞质分裂为同时型，小孢子四分体四面体型排列，成熟花粉粒为2-细胞型；（3）胚珠倒生，单珠被，珠孔狭长，具珠被绒毡层，假厚珠心，部分珠心组织宿存至成熟胚囊时期；（4）胚囊发育类型为蓼型，成熟胚囊梭形，极核在受精前融合，反足细胞退化早。砂引草胚胎学特征与天芥菜属（Heliotropium）其他种类胚胎学特征十分相似，稍有不同，鉴于胚胎学特征在属内较为稳定，支持分子系统中将砂引草属置于天芥菜属的分类学处理。



深圳双扇蕨依存环境的植物群落学特征

马钰琦, 李宇惠, 林琳, 沈悦, 顾钰峰, 王发国

2024, 44(1):  34-44.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.01.006

摘要 ( 44 )   HTML ( 2)   PDF (1179KB) ( 54 )  

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深圳双扇蕨（Dipteris shenzhenensis）是仅在深圳分布的极度濒危（CR）植物。对该种占优势群落进行植物群落学研究分析，结果表明：深圳双扇蕨群落共有维管植物49科73属85种，优势种有深圳双扇蕨大头茶（Gordonia axillaris）、谷木叶冬青（Ilex memecylifolia）、竹叶青冈（Cyclobalanopsis neglecta）、吊钟花（Enkianthus quinqueflorus）、豺皮樟（Litsea rotundifolia var. oblongifolia）、芒萁（Dicranopteris pedata）；植株个体随着树木高度增加而减少，呈现“倒J”型分布，是亚热带地区明显特点；各生活型物种多样性及均匀度指数呈现“中间高两头低”的态势；对相同地区不同群落物种多样性指数进行T检验，证明不同群落之间多样性水平无显著差异，同属生态演替的稳定阶段；生态位分析揭示了深圳双扇蕨在群落中的生存状态，说明该种并非广布种，对环境要求苛刻且对资源竞争力差，在群落演替中存在灭绝风险；种间联结分析揭示了该物种与其他优势草本的种间关系，找到了可能的互补与竞争植物。



多壁碳纳米管对水蕨配子体发育及孢子体产生的影响

郭严冬, 周义峰, 郑玉红, 张明霞, 廖恩慧, 曹建国

2024, 44(1):  45-50.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.01.007

摘要 ( 23 )   HTML ( 1)   PDF (3233KB) ( 51 )  

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探究多壁碳纳米管在水蕨配子体发育及孢子体产生中的作用，以期为濒危蕨类植物的保护和繁育奠定基础。以蕨类模式植物水蕨（Ceratopteris thalictroides）为供试材料，设置0（对照）、0.5、1.0、2.5、5.0 mg·L^-1多壁碳纳米管5个处理组，采用光学显微镜观察不同质量浓度多壁碳纳米管对水蕨配子体发育及孢子体产生的影响。结果显示：与对照组相比，0.5~2.5 mg·L^-1多壁碳纳米管处理可使水蕨孢子萌发提前约15 d，其中，0.5 mg·L^-1多壁碳纳米管对水蕨孢子萌发的促进效果最好，0.5~1.5 mg·L^-1多壁碳纳米管对丝状体和片状体产生的促进效果最好，2.5 mg·L^-1多壁碳纳米管对原叶体和孢子体产生的促进效果最好。高质量浓度（5.0 mg·L^-1）多壁碳纳米管处理会导致部分配子体出现畸形，精子器退化，细胞中叶绿体出现失绿现象，部分发育出的孢子体上的细胞也出现叶绿体失绿等衰退现象。此外，多壁碳纳米管的加入促进了水蕨雄配子体的产生。综上所述，0.5~ 2.5 mg·L^-1多壁碳纳米管处理可以明显促进水蕨配子体发育和孢子体的产生，且精子器数量明显增多，有雌雄同株和雌雄异株配子体同时出现，高质量浓度多壁碳纳米管处理会使水蕨配子体发育出现“高浓度抑制”现象，在实际应用过程中应根据具体的需要选择相应的添加量。

遗传与育种



马蔺花器官表型特征及色素分析

李楠, 田小霞, 毛培春, 郑明利, 孟林, 云岚

2024, 44(1):  51-61.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.01.008

摘要 ( 43 )   HTML ( 3)   PDF (3557KB) ( 85 )  

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为分析马蔺（Iris lactea var. chinensis）种质花器官表型性状，明确马蔺花瓣的色素成分，以中国6个省市不同生境条件下22份马蔺种质资源为试验材料，对花冠这一重要观赏部位的表型特征及花色素进行系统研究。采用RHSCC比色和色差仪测色方法描述了马蔺种质花器官表型性状，并通过亚硝酸钠-硝酸铝显色法和pH示差法等方法测定了马蔺花色素质量分数，分析不同色系马蔺花色素表达差异。结果表明：22份马蔺种质花瓣花色可分为浅蓝色、浅蓝紫色、深蓝紫色和紫罗兰色4大色系，垂瓣和旗瓣明度（L*）与a*呈负相关，与b*呈正相关，与彩度（c*）呈负相关。不同色系马蔺花器官表型特征不同，4大色系中紫罗兰色花瓣最大、花葶最高、垂瓣花斑最小，浅蓝色花瓣最小、花葶最低、垂瓣花斑最大，说明花瓣颜色越深，花瓣越大，垂瓣花斑则越小；不同色系马蔺花瓣中色素质量分数差异显著，浅蓝色花瓣中类胡萝卜素质量分数显著高于紫罗兰色，而紫罗兰色花瓣中的类黄酮质量分数和花色苷质量分数显著高于浅蓝色。随花瓣颜色加深，类胡萝卜素质量分数降低，类黄酮和花色苷质量分数相应增加。相关性分析表明，类胡萝卜素质量分数与垂旗瓣L*均呈显著正相关（P<0.05），与垂旗瓣a*、c*均呈显著负相关（P<0.05）。类黄酮质量分数与垂旗瓣L*、b*均呈极显著负相关（P<0.01），与垂旗瓣a*呈极显著正相关（P<0.01），与垂旗瓣c*呈显著正相关（P<0.05）。花色苷质量分数与测色参数相关性的结果与类黄酮相似，表明类黄酮和花色苷质量分数对马蔺花呈色具有重要作用。

生理与生态



果胶酶对灵武长枣果实发育中阿拉伯半乳糖蛋白分布的影响

王静, 章英才, 陶珊珊, 杨雪

2024, 44(1):  62-74.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.01.009

摘要 ( 35 )   HTML ( 1)   PDF (16234KB) ( 72 )  

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以3种不同浓度的果胶酶处理灵武长枣（Ziziphus jujuba ‘Lingwu Changzao’）4个不同发育时期的果实，采用免疫细胞化学技术，在细胞水平上对果实阿拉伯半乳糖蛋白（AGPs）表位进行原位分析，探讨果胶酶对其不同发育时期的果实中AGPs分布的影响，为明确果胶酶对果实成熟软化的影响提供解剖学依据。结果表明：JIM13、JIM8和MAC204抗体所标记的抗原荧光强弱在各时期果实的不同组织存在一定的差异。当果肉组织用较低浓度的果胶酶0.028 U·mL^-1（E1）处理，果皮组织结构没有明显的变化，果皮及内部薄壁细胞细胞壁表面和细胞间隙中的AGPs抗原表位减少；0.056 U·mL^-1（E2）和0.084 U·mL^-1（E3）浓度果胶酶处理的果实，果实组织细胞壁解体程度增加，果皮及内部薄壁细胞细胞壁中AGPs抗原表位检测量逐渐降低，果胶酶浓度的增加导致AGPs在果实所有表位排列的更大影响和较低的荧光信号。经果胶酶最高浓度0.084 U·mL^-1（E3）处理后，Calcofluor White染色显示细胞壁区域荧光也不同程度减弱或降低，AGPs分布的紊乱和抗原表位的缺失与细胞中纤维素组装的变化有关。比较分析表明，不同发育时期的果实AGPs碳水化合物的分布不同，这与组织结构的变化有关；果胶酶作用下AGPs聚糖链的缺失导致细胞壁组分之间的相关性建立和细胞壁结构的重塑受阻，诱导了整个细胞壁结构的改变，影响了果实的成熟。



海南吊罗山濒危植物山铜材种群结构与动态特征

桂慧颖, 方发之, 黎肇家, 麦有专, 张晓凤

2024, 44(1):  75-85.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.01.010

摘要 ( 46 )   HTML ( 2)   PDF (975KB) ( 73 )  

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为探究海南吊罗山山铜材（Chunia bucklandioides）种群结构与动态特征，以当地山铜材野生种群为研究对象，将种群集中分布区域设为典型样地并开展样地调查，以空间代替时间构建种群年龄结构，采用动态量化分析、绘制存活曲线、计算生存函数等方法分析现有种群结构特点和动态特征，并通过时间序列预测模型推测种群未来发展趋势。结果表明：（1）吊罗山山铜材种群年龄结构接近不规则金字塔型，动态量化分析显示该种群为增长型种群，但第Ⅰ~Ⅲ龄级间存在衰退现象，种群增长性弱，稳定性差，受外界干扰敏感度高，有向稳定型种群转变的趋势。（2）随龄级增加，山铜材标准化存活个体数量减少，生命期望降低，死亡率和消失率总体呈上升趋势，存活曲线趋近于Deevey-Ⅱ型。（3）生存分析显示吊罗山山铜材种群具有前期增长、中期稳定、后期衰退的特点。（4）经过未来2、4、6龄级时间后，Ⅰ~Ⅲ龄级个体数量将逐渐减少，Ⅳ~Ⅶ龄级个体数量少量增加，幼龄苗木自我更新能力不足，种群存在规模收缩和衰退的风险。研究表明，生境碎片化、分布范围小、植株结实量少和幼龄个体不足是导致吊罗山山铜材濒危的主要因素，建议通过设立自然保护小区、辅助种子入土萌发、加快人工培育技术研究、人工扩大种群规模与数量和加强基础研究等方式，促进山铜材种群复壮与更新。



氮添加对稀土尾砂地猴樟幼苗根系生长、生物量分配及非结构性碳水化合物的影响

陈志琪, 张海娜, 刘佳丽, 鲁向晖, 杨宝城

2024, 44(1):  86-95.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.01.011

摘要 ( 41 )   HTML ( 4)   PDF (1321KB) ( 81 )  

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为探究氮添加对稀土矿尾砂地猴樟（Cinnamomun bodinieri）幼苗生长及非结构性碳水化合物（NSC）含量的影响，以1年生猴樟扦插苗为研究对象，选用硝酸铵钙作为氮肥（含N 15%），设置3种氮肥水平（CK（0）、 N1（1.8 g·株^-1）、N2（3.6 g·株^-1）），分析不同氮添加水平下猴樟幼苗根系生长、生物量分配和NSC等指标的差异，探讨稀土尾砂地猴樟对氮添加的响应。结果发现：稀土尾砂地氮添加均增加了猴樟幼苗不同组织的生物量积累，其中N1处理下叶生物量、冠层生物量分别较N2处理下显著提升了44.75%、57.43%（P<0.05）；N2处理下叶比重分别较CK、N1处理显著提升了123.53%、15.85%（P<0.05）。不论是粗根（直径>2 mm），还是细根（直径 ≤2 mm），氮添加均显著增加了植物的根长和根表面积（P<0.05），其中N1处理的促进效果最显著（P<0.05）； N2处理下的比根长、比表面积均高于CK与N1，且与CK显著差异（P<0.05）。对NSC来说，N1处理提升了叶、茎中的可溶性糖质量分数，而N2处理下细根NSC质量分数分别比CK、N1显著降低了46.49%、28.61%。综上，在稀土矿尾砂地植被恢复过程中，宜选用1.8 g·株^-1硝酸铵钙氮肥对猴樟幼苗进行施肥管理。



五个杨树品种生长、光合生理及根尖离子流速特性比较分析

张婧, 张伟溪, 丁昌俊, 苑正赛, 代丽蕊, 苏晓华, 沈应柏, 曲冠证

2024, 44(1):  96-106.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.01.012

摘要 ( 78 )   HTML ( 5)   PDF (1125KB) ( 111 )  

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通过比较不同品种杨树（Populus）的生长、光合生理及根尖离子流速特性差异，为速生适应性强品种的早期选育提供参考。以渤丰3号杨（P. × euramericana ‘Bofeng 3’）、渤丰1号杨（P. × euramericana ‘Bofeng 1’）、西雄1号杨（P. × euramericana ‘Xixiong 1’）、中雄7号杨（P. × euramericana ‘Zhongxiong 7’）和中雄4号杨（P. deltoides × P. suaveolens cl. ‘Zhongxiong 4’）5个杨树品种1年生苗为研究对象，于正常培养条件下的试验开始和试验结束（30 d）时分别测定株高、地径等生长指标，并于10、20、30 d时分别测定幼苗的叶片数量、单叶面积、叶长、叶宽、瞬时净光合速率（P_n）、胞间CO₂摩尔浓度（C_i）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）、叶绿素相对含量以及根尖K⁺、Ca²⁺、H⁺流速等指标，经过30 d的正常管理，5个品种的株高生长量之间的差异达到显著水平，由高到低依次为中雄4号杨、西雄1号杨、渤丰3号杨、中雄7号杨、渤丰1号杨；其中光合特性指标和蒸腾速率渤丰1号杨均表现为最大，中雄4号杨均表现为最小，但是中雄4号杨的单叶面积（（57.49±2.37） cm²）、总叶面积（（1 721.10± 28.59） cm²）、单株净光合速率（（17 863.10±910.21） μmol·m^-2·s^-1）和水分利用率（（3.15±0.06） μmol·mmol^-1）均表现为最大，且K⁺外排流速最慢，为（62.68±0.45） pmol·cm^-2·g^-1，Ca²⁺内流流速最快，为（-74.24±1.29） pmol·cm^-2·g^-1，而渤丰1号的单株净光合速率（（8 539.70±164.64） μmol·m^-2·s^-1）和水分利用率（（2.64±0.07） μmol·mmol^-1）最小，且K⁺外排流速（（130.81±1.71） pmol·cm^-2·g^-1）最快，Ca²⁺内流流速（（-34.43±0.84） pmol·cm^-2·g^-1）最慢。综上所述，5个杨树品种中，中雄4号杨总叶面积、单株净光合速率、水分利用率最高，蒸腾速率最小，根尖K⁺外排流速最慢，Ca²⁺内流流速最快，植物体内K⁺、Ca²⁺离子含量最多，H⁺最活跃，株高生长表现最好，可能具有潜在的较强环境适应能力，适宜种植的范围更广。



3种苔藓植物对模拟大气氮沉降的生理响应

宋泊沂, 王明明, 庄伟伟

2024, 44(1):  107-117.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.01.013

摘要 ( 57 )   HTML ( 0)   PDF (3726KB) ( 77 )  

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苔藓植物是地表生态系统的重要组分，研究苔藓植物对氮沉降的生理响应可以在机理机制上探讨如何科学合理利用苔藓指示大气氮沉降。以西北地区3种苔藓植物——齿肋赤藓（Syntrichia caninervis），真藓（Bryum argenteum）和尖叶匐灯藓（Plagiomnium acutum）为研究对象，设置0、2、4、6 g·m^-2 4个不同氮素处理梯度（分别计为N₀、N₂、N₄、N₆），研究氮素增加对不同苔藓植物叶绿素、渗透调节物质含量和抗氧化酶活性的影响。结果表明：（1）4个氮素处理水平均能促进尖叶匐灯藓的叶绿素a和叶绿素b合成，尤以N₄处理的促进作用最佳，而N₂处理对齿肋赤藓和真藓的叶绿素a和叶绿素b具有明显的抑制作用（对齿肋赤藓的抑制作用更强）。（2）苔藓体内可以产生脯氨酸（Pro），可溶性糖（SS）和可溶性蛋白（SP）来调节细胞渗透平衡。不同氮素处理均促进了真藓和尖叶匐灯藓Pro，SS和SP的含量，但N₂处理下齿肋赤藓的3种物质含量开始下降，说明其对氮较为敏感。（3）在设定的氮素添加处理下，低浓度氮素促进3种苔藓植物的抗氧化酶活性，但高浓度氮素抑制苔藓植物的抗氧化酶活性。（4）齿肋赤藓的抗氧化系统调节中起主要作用的是超氧化物歧化酶（SOD），而真藓和尖叶匐灯藓的抗氧化系统调节中起主要作用的是过氧化氢酶（CAT）。综上所述，3种苔藓植物中，齿肋赤藓对氮素增加最为敏感，其次是真藓和尖叶匐灯藓，据此可将齿肋赤藓作为大气氮沉降的指示植物。



一氧化氮参与调控油菜素内酯增强高山离子芥悬浮细胞抗寒性

刘亚洁, 安黎哲

2024, 44(1):  118-131.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.01.014

摘要 ( 37 )   HTML ( 2)   PDF (2854KB) ( 55 )  

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为探究油菜素内酯（BRs）诱导提高植物的抗寒性是否受一氧化氮（NO）信号分子调控，以高山离子芥（Chorispora bungeana）悬浮细胞为材料，分别用24-表油菜素内酯（EBR）、NO供体SNP、NO清除剂PTIO、一氧化氮合成酶（NOS）抑制剂L-NAME、EBR+PTIO以及EBR+L-NAME进行处理，分析在低温胁迫下以上处理对细胞抗寒性、活性氧（ROS）水平以及抗氧化防御系统的影响。结果表明：（1）外源EBR处理可以缓解低温胁迫对悬浮细胞活力的抑制以及离子渗漏和膜脂过氧化程度的加剧，从而增强细胞对低温的抗逆能力。SNP处理对上述生理指标的影响与EBR类似。（2）在低温胁迫下，与EBR处理细胞相比，EBR+PTIO以及EBR+L-NAME处理会导致悬浮细胞活力下降，离子渗漏和膜脂过氧化程度显著升高，表明阻断NO信号会降低EBR诱导提高的抗寒性。（3）与仅受低温胁迫的细胞相比，外源EBR处理导致细胞NO含量和NOS活性进一步升高，而EBR诱导的NO积累可以被PTIO或L-NAME所抑制。（4）EBR、SNP处理均可以明显抑制低温胁迫下离子芥悬浮细胞过氧化氢（H₂O₂）含量、超氧阴离子（{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}^{·–}）产生速率和羟自由基（OH^-）含量的升高，并显著增强抗坏血酸过氧化物酶（APX）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽还原酶（GR）、过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）的活性以及增加抗坏血酸（AsA）和还原性谷胱甘肽（GSH）的含量，从而缓解低温造成的氧化损伤，而PTIO、L-NAME会不同程度抑制低温胁迫下EBR的这些保护功能。综上所述，EBR通过激活离子芥悬浮细胞的NOS活性来促进细胞内源NO积累，从而提高其抗寒性。EBR处理可以抑制低温胁迫下ROS过量积累并增强细胞的抗氧化防御能力，这 两个过程都受NO信号分子调控，从而缓解低温造成的氧化损伤，防止膜脂过氧化程度加剧，提高细胞对低温胁迫的抗逆性。因此，低温胁迫下，高山离子芥悬浮细胞NOS来源的NO是EBR信号转导的下游信号分子。

分子生物学



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

2024, 44(1):  132-138.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.01.015

摘要 ( 117 )   HTML ( 3)   PDF (1718KB) ( 214 )  

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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。



楸树DELLA基因家族生信分析及CbuGRAS9的功能分析

王珊珊, 王瑞, 樊二勤, 付鹏跃, 曲冠证, 王楠

2024, 44(1):  139-151.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.01.016

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通过鉴定楸树（Catalpa bungei）DELLA家族基因并分析CbuGRAS9的基因功能，为楸树生殖调控性状的遗传改良提供理论依据。基于楸树基因组数据，鉴定并克隆了5个与拟南芥（Arabidopsis thaliana）同源的CbuDELLAs基因；利用ExPASy、SWISS-MODEL、Plant-mPloc、PlantCare等在线工具对CbuDELLAs蛋白进行等电点、蛋白结构、亚细胞定位及启动子顺式作用元件预测；以9-1（Catalpa bungei ‘Luoqiu No.1’）和‘百日花’楸树（Catalpa ‘Bairihua’）为材料，分析了CbuDELLAs基因的表达量差异，并通过异源转化拟南芥证实了CbuGRAS9的分子功能，利用酵母双杂交文库筛选了与CbuGRAS9互作的蛋白。结果表明：5个CbuDELLAs蛋白的氨基酸数目为455~588，蛋白相对分子质量为5.04~6.43 kDa，等电点为4.81~5.14；CbuDELLAs蛋白均含有DELLA和GRAS保守结构域，全部为亲水性蛋白。亚细胞定位预测结果显示CbuDELLAs蛋白均定位于细胞核中。启动子顺式作用元件分析发现，这5个DELLAs基因启动子区均含有参与赤霉素反应的顺式作用元件。qRT-PCR结果显示，‘百日花’楸中CbuDELLAs基因表达量显著高于对照9-1楸，其中CbuGRAS9为差异最显著的基因，CbuGRAS9转基因株系的开花时间被明显推迟。鉴定到与CbuGRAS9互作的蛋白质主要富集在核糖体、氨基酸合成、次级代谢、光合作用、TCA循环等代谢通路。

植物生殖生物学



榄李开花生物学和繁育系统

蔡艳清, 陈玉军, 李玫, 邓创发, 黄烈健

2024, 44(1):  152-160.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.01.017

摘要 ( 61 )   HTML ( 7)   PDF (2518KB) ( 92 )  

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为揭示榄李（Lumnitzera racemosa）濒危机制及开展相关保护行动，对广东珠海淇澳担杆岛省级自然保护区引种的榄李进行野外观测，观测榄李开花动态，结合运用杂交指数（OCI）、花粉-胚珠比（P/O）、花粉活力测定和柱头可授性测定、人工授粉等试验对榄李的繁育系统进行研究。结果表明：（1）榄李群体始花期为5月16日左右，盛花期为5月25日—7月1日，末花期为7月5日—8月31日，群体花期时间约106 d；花序花期持续时间为5~18 d，持续平均时间为（10.80±3.58） d；榄李单花花期持续时间为7~13 d，平均时间为（9.1±1.3） d。（2）开花当天花粉活力最高，达58.73%，第2天活力下降，第3天花粉已不具备活力；开花第1天柱头可授性最弱，后逐渐加强，第3天柱头可授性最强，达100.00%，雌雄蕊成熟时间不一致。（3）榄李杂交指数（OCI）为4，繁育系统以异交为主，部分自交亲和，需要传粉者；花粉-胚珠比（P/O）为5 740.50±1 318.20，繁育系统为专性异交；由授粉试验可知，繁育系统为自交和异交同时存在的混合交配系统。综合上述，榄李的繁育系统为以异交为主，部分自交亲和，需要传粉者。