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月刊  1981年创刊
  • 广西植物
  • 2023年 第43卷 第2期
  • 出刊日期：2023-02-25
【推荐文章】朱华：云南从干热河谷到寒温性山地广泛分布有一类常绿、阔叶、以壳斗科栎属植物为乔木优势种的森林植被，由于其独特的生态特征显示了与现代地中海地区硬叶栎林的相似性，而在群落的外貌、结构、特征种、地理分布等方面却与云南的亚热带常绿阔叶林有明显区别，因此被称为“硬叶常绿阔叶林”，它是在喜马拉雅隆升中因适应新的环境而发育的一个特殊植被类型。 该植被的优势树种具有古地中海地区渊源，但在分布上大多为我国西南地区的特有种。 硬叶常绿阔叶林除优势树种为硬叶栎类以外，其他种类与同域天然植被的物种组成基本一样，并没有一个独特的植物区系。 硬叶常绿阔叶林群落结构简单，典型的硬叶常绿阔叶林群落有清楚的乔木、灌木和草本3 个层次，而在生活型上，寒温性山地的群落以地面芽植物占绝对优势，干热河谷的群落以草本植物占优势。 在中新世以前，硬叶栎类植物出现在湿润的热带－亚热带性质的古地中海常绿阔叶林里，直到上新世以后，现代的地中海式气候形成，适应干旱的地中海植物区系出现，并随喜马拉雅隆升，硬叶常绿阔叶林才从原先的热带－亚热带常绿阔叶林演化产生。

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最新目次 2023年 第2期

中国银莲花属新分类-2021年增刊
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      2023,43(2)    [摘要](72)    [PDF](11)
    • 2023年 第2期 封面
      2023,43(2)    [摘要](60)    [PDF](4)
    • 2023年 第2期 目录
      2023,43(2)    [摘要](58)    [PDF](29)
      • 综述
    • 秦爱丽1, 马凡强1, 郑祥坤2, 史作民1*
      中国花楸属植物的分布及研究现状
      花楸属(Sorbus L.)植物冠形多态、花色秀美、果实缤纷、四季叶色各异,具有很高的园艺观赏价值,但因属下种间杂交、多倍化和无融合生殖的存在,所以花楸属也是分类学上比较困难的一个类群。该研究通过细致整理和分析国家标本资源库和全球数字化植物标本数据库中花楸属植物标本信息,了解中国花楸属物种采集位置和野生种质资源的分布中心,构建中国花楸属植物标本数据库,为全国第一次林草种质资源的普查与收集提供参考; 在明晰花楸属植物资源分布位置和生境的基础上,发现中国花楸属植物资源居世界之首且花楸属物种多分布在高海拔区域,尤其是在中国西南部的山区,分布有一半以上的中国花楸属物种,在该区域花楸属物种多种倍性并存、杂交频繁发生。然而,这是否为该属植物物种多样性丰富的关键因素,把高海拔分布的花楸属物种引种到低海拔区域能否适应以及如何适应低海拔的夏季高温尚不清楚。基于此,作者就自己的专业领域进一步检索了花楸属植物在形态分类与系统发育、适应性进化和保护遗传学、植物资源利用等方面的研究现状,梳理出花楸属植物目前研究尚未解决的问题,并进一步指出未来研究需重点关注的方向。建议未来的研究重点关注以下问题:(1)在坚实的系统发育框架基础上,重点关注杂交物种形成问题;(2)在对中国花楸属野生种质资源进行全面调查的基础上,选择有较高园艺观赏价值的种类,通过最新的分子生物学技术和方法,研究其引种和驯化过程中面临的夏季高温难题,为高海拔物种的引种和驯化提供理论依据。
      2023,43(2):199-211    [摘要](78)    [PDF](37)
    • 尹雁玲1,2, 蔡 然3, 张功良3, 杨彦涛2, 刘兴宇4, 沈锡辉2*
      植物内生菌增强植物对生物胁迫抗性的研究进展
      植物在生长发育过程中因遭遇多种逆境的威胁而出现营养流失、产量大幅下降等问题,而使用传统的化学农药调控植物抗逆作用会对环境造成严重污染甚至危及人类健康,因此需要从天然成分中寻找合适的农药代替品。生活在每种植物体内的内生菌几乎都是植物微生态系统中的天然成分,因其特殊的生态位而可能对植物具有更加积极和直接的影响。然而目前,关于内生菌在提高宿主生物胁迫抗性等方面的作用机制还知之甚少。该文就植物内生菌的来源、多样性和对生物胁迫的抗性展开叙述。首先,总结了植物内生菌传播的主要方式,即水平传播和垂直传播; 其次对内生菌种类的多样性以及在植物中的分布多样性进行了归纳与分析; 最后,详细阐述了植物内生菌增强植物对生物胁迫应激耐受性(抗致病菌病害、抗虫害)的基本特点与作用机制,即植物内生菌可利用生态位竞争或营养位竞争产生的诱导抗性遏制病原菌感染,或合成抗生素类、生物碱类、几丁质类等次生代谢产物抑制病原菌或线虫的生长,从而防治病虫害。此外,基于内生菌增强植物生物胁迫抗性的研究现状进行了展望,为更加环保的生物防治制剂的开发与利用提供了参考。
      2023,43(2):212-220    [摘要](80)    [PDF](27)
    • 张华敏1, 2, 张新岭3, 尹守恒2, 王利亚2, 李冰冰1*
      葱属植物S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜代谢途径研究进展
      葱属植物是被子植物中最大的属之一,包括大蒜、洋葱、大葱、韭菜等多种具有独特辛辣风味的蔬菜作物。S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜是葱属植物特有的次生代谢产物,是葱属植物各种挥发性含硫化合物的前体物质,由于其赋予葱属植物独特的辛辣风味和药用价值,因此研究葱属植物S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜的代谢途径具有重要意义。在葱属植物中已发现7种S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜,这些S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜主要在叶片中先经谷胱甘肽途径合成,再转运到鳞茎等贮藏器官的细胞质中积累。目前,关于葱属植物S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜降解的研究较多,而S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜生物合成的研究则较少。S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜是植物硫代谢的下游产物,上游涉及含硫化合物的吸收、转运、半胱氨酸和谷胱甘肽的代谢等过程,这些代谢过程的变化可能影响S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜生物合成。今后,应加强以下两方面的研究:一方面,继续克隆鉴定S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜生物合成途径中的关键酶基因,并研究其功能; 另一方面,加强葱属植物硫代谢的研究,为研究S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜生物合成的调控奠定基础。该研究结果为深入解析葱属植物S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜的代谢途径以及利用分子育种技术调控葱属植物的风味提供了参考。
      2023,43(2):221-233    [摘要](70)    [PDF](25)
      • 生态与生物地理
    • 朱 华*
      云南的硬叶常绿阔叶林——古地中海残余植被
      云南从干热河谷到寒温性山地广泛分布有一类常绿、阔叶、以壳斗科栎属植物为乔木优势种的森林植被,由于其独特的生态特征显示了与现代地中海地区硬叶栎林的相似性,而在群落的外貌、结构、特征种、地理分布等方面却与云南的亚热带常绿阔叶林有明显区别,因此被称为“硬叶常绿阔叶林”,它是在喜马拉雅隆升中因适应新的环境而发育的一个特殊植被类型。该植被的优势树种具有古地中海地区渊源,但在分布上大多为我国西南地区的特有种。硬叶常绿阔叶林除优势树种为硬叶栎类以外,其他种类与同域天然植被的物种组成基本一样,并没有一个独特的植物区系。硬叶常绿阔叶林群落结构简单,典型的硬叶常绿阔叶林群落有清楚的乔木、灌木和草本3个层次,而在生活型上,寒温性山地的群落以地面芽植物占绝对优势,干热河谷的群落以草本植物占优势。在中新世以前,硬叶栎类植物出现在湿润的热带-亚热带性质的古地中海常绿阔叶林里,直到上新世以后,现代的地中海式气候形成,适应干旱的地中海植物区系出现,并随喜马拉雅隆升,硬叶常绿阔叶林才从原先的热带-亚热带常绿阔叶林演化产生。
      2023,43(2):234-241    [摘要](80)    [PDF](38)
    • 陈荣枢1,2, 王汝儒2, 孙佳豪2, 黄 玲2, 杨思娴2, 蒲纪龙2, 黄慧敏1,3*,朱 婧1,2
      漓江流域海拔、土壤及植被对土壤养分和酶化学计量比的影响
      漓江流域海拔、土壤类型和植被类型多样。为研究其土壤养分和土壤酶活性特征,该研究以漓江流域石灰性土壤及酸性土壤的典型植被类型(自然林、毛竹林、马尾松林、果园、水稻田)的表层土壤(0～20 cm)为研究对象,测定土壤养分含量及碳氮转化相关胞外酶(淀粉酶、蔗糖酶、脲酶、蛋白酶、过氧化氢酶)活性及化学计量比特征。结果表明:(1)高海拔土壤的全氮(TN)、全磷(TP)、有效磷(AP)含量和淀粉酶、蔗糖酶、脲酶、蛋白酶活性相对较高,而过氧化氢酶活性则正好呈现相反的趋势。(2)相对于酸性土壤,石灰性土壤有较高的TP和AP含量。在酸性土壤中,植被类型对氮磷养分影响较大,总体上人工植被使得土壤氮素降低而使磷素增加; 而石灰性土壤养分在不同植被类型间差异相对较小。(3)相比自然林,人工植被的土壤氮转化酶活性极大降低,而土壤碳转化酶活性受人为影响程度相对较小,土壤氮磷酶活性化学计量比显示自然林呈现氮限制而人工林呈现碳限制。(4)典范对应分析(CCA)显示土壤理化性质在第Ⅰ轴和第Ⅱ轴解释了86.56%的土壤酶活性变异,土壤理化性质解释贡献率排序为TN>pH>铵态氮(NH4+)>AP>TP>硝态氮(NO3-),其中前3个因子是造成土壤酶活性差异的主要因子。综上结果表明,漓江流域的酸性土壤对人为干扰的生态敏感性较高,植被变化易导致养分失衡,应注重土壤养分管理,防止土壤有机质的损失,提高漓江流域景观资源可持续利用的价值。该研究为当地生态系统的科学保育和开发提供了理论依据。
      2023,43(2):242-252    [摘要](74)    [PDF](27)
    • 辛会超1, 张安兵1,2, 王贺封1,2*, 马鹏飞1
      海河流域植被净初级生产力时空变化及驱动因素分析
      为揭示海河流域植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)时空变化特征及其时空异质性驱动机制,该文基于MOD17A3HGF数据集,综合自然和人为两方面的影响因素,利用变异系数、趋势分析、相关分析、Hurst指数以及地理探测器等,分析2000—2020年海河流域植被NPP时空格局演变特征和定量识别驱动因素及其影响力。结果表明:(1)时间上,2000—2020年海河流域植被NPP整体呈显著上升趋势,增速为1.73 Tg C·a-1,年均NPP为326.75 g C·m-2·a-1,其中针叶林、阔叶林、灌丛、草地和农用地的NPP多年均值分别为313.59、385.28、353.03、320.12、295.22 g C·m-2·a-1。(2)空间上,植被NPP高值区集中于西北部山区,低值区集中于东南部平原区; NPP整体情况稳定,变异系数均值为0.17; 未来变化趋势呈反持续性,植被NPP可能下降。(3)植被NPP与气温呈负相关,与降水呈正相关,降水为主要气象因素; NPP随着高程和坡度增加均呈“增加—减少”的变化趋势; 耕地转草地使植被NPP增量最大,为732.22×10-3 Tg C。(4)2000—2020年期间,不同驱动因素影响力均值为0.2,排序依次为降水>高程>坡度>湿度>气温>日照时数>土地利用>风速。综上表明,研究期内海河流域植被NPP整体呈好转趋势; 不同植被类型生产力存在差异,最强为阔叶林和灌丛; 影响植被NPP空间分布的主导因素为降水、高程和坡度,人为因素的影响力低于自然因素。该研究结果为海河流域水土流失、植被退化等生态环境治理提供了科学参考和决策依据。
      2023,43(2):253-265    [摘要](54)    [PDF](29)
    • 陈 琳, 杨小波*, 李东海, 田璐嘉, 张培春, 李 龙, 梁彩群, 李晨笛
      海南中部山区到东部沿海区域植物区系比较研究
      海南岛地形中高周低,从中部山区到东部沿海平原地区,由于自然条件及历史上人类干扰程度的不同,因此植物区系组成发生了一定程度的变化。为探讨植物区系组成的变化与保护区的次生性、面积及海拔高度等因素的关系,该研究采用样方和样线调查法,对海南岛中偏东部会山保护区进行物种调查,并结合该团队以往调查的中部五指山原自然保护区(现属热带雨林国家公园)、东部非沿海的白石岭保护区和东北部沿海的铜鼓岭自然保护区的数据,对4个保护区的植物区系组成特点进行了比较分析。结果表明:(1)五指山、会山、白石岭、铜鼓岭保护区分别分布有1 893、1 415、634、913种野生种子植物,中部的2个保护区植物种类明显高于其他2个保护区。(2)保护区之间的物种相似性与海拔差和面积差呈显著负相关(P<0.05)。(3)4个保护区均为热带成分占主导地位,在属水平上五指山热带亚洲分布最多,其他3个保护区泛热带分布最多; 在种水平上均为热带亚洲分布最多且铜鼓岭占比最大。综上认为,从中部山区到东部沿海平原地区表现出次生性越大,海拔高度越低,生境类型越少,植物物种数越少; 同时,在属和种的水平上,呈现出热带成分增加,温带成分、中国特有分布和孑遗属、种均减少的特征。
      2023,43(2):266-276    [摘要](58)    [PDF](25)
    • 林建勇1, 梁永延2, 蒋日红1, 潘良浩3*
      广西维管植物分布新记录
      该文报道了广西维管植物新记录9种,即刻节润楠(Machilus cicatricosa S. Lee)、四瓣马齿苋(Portulaca quadrifida L.)、腺果藤(Pisonia aculeata L.)、阳春山龙眼(Helicia yangchunensis H. S. Kiu)、小鹿藿 [Rhynchosia minima (L.)DC.]、白皮素馨(Jasminum rehderianum Kobuski)、宿苞厚壳树(Ehretia asperula Zoll. et Mor.)、卵叶线柱兰(Zeuxine ovalifolia L. Li & S. J. Li)和羽状穗砖子苗(Cyperus javanicus Houtt.)。文中还提供了识别特征和彩色照片,并列出了每个种的标本引证及地理分布。
      2023,43(2):277-282    [摘要](76)    [PDF](34)
      • 遗传与育种
    • 巩元勇1, 赵丽华1, 闫 飞1, 孙伊辰2, 王 慧2, 刘来华2*
      棉花DUR3基因的鉴定及进化分析
      植物DUR3同源蛋白属于钠离子/溶质共运蛋白家族的尿素高亲和力运输蛋白,在植物体对外源尿素的主动吸收及内源尿素的再分配过程中具有重要作用。为明确棉花DUR3基因的结构和进化情况,基于生物信息学的方法,从全基因组水平鉴定陆地棉和雷蒙德氏棉的DUR3基因,并对基因结构、跨膜结构域、基序分布、进化关系等进行分析。结果表明:(1)从陆地棉A亚组和D亚组染色体各鉴定出1个DUR3基因,从雷蒙德氏棉基因组鉴定出1个DUR3基因。这3个棉花DUR3同源蛋白同其他植物DUR3同源蛋白一样,具有15个跨膜结构域,具有3个位置一致、高度保守的基序。(2)基因结构分析表明,双子叶植物DUR3基因的外显子个数明显多于单子叶植物,这3个棉花DUR3基因的外显子个数亦是如此。(3)根据物种间种属亲缘关系,对不同物种DUR3氨基酸序列构建的进化树显示,棉花的同双子叶植物的聚在一起。(4)DUR3直系同源基因和旁系同源基因的Ka/Ks比值普遍均大于1,说明这些基因在进化过程中主要受到正向选择的作用。该研究结果为深入研究棉花DUR3同源蛋白提供了理论基础。
      2023,43(2):283-292    [摘要](56)    [PDF](24)
    • 牛苏燕, 梁 芳, 张珍华, 蒋素华, 武 思, 王默霏, 袁秀云, 崔 波*
      马铃薯低氮肥胁迫响应TCP转录因子的鉴定与分析
      TCP转录因子是植物特有的一类转录因子,参与植物生物学过程的多个方面。为研究马铃薯TCP转录因子在响应低氮肥胁迫中的作用,该研究以氮肥供应不足(0.05 mmol·L-1)和氮肥供应充足(7.5 mmol·L-1)条件下马铃薯的根和叶片构建4个转录组文库进行测序,并对差异表达的TCP转录因子进行分析。结果表明:(1)在4个转录组文库中共鉴定TCP转录因子24个,它们主要分布在2号、3号、6号染色体上。(2)经结构域分析显示,24个TCP 转录因子均具有典型的basic-Helix-Loop-Helix结构域。(3)经系统进化分析显示,马铃薯与拟南芥TCP蛋白可聚集在一起,分属于10个亚类。(4)转录组测序结果显示,在低氮肥胁迫下,大多数TCP转录因子被抑制表达,有3个TCP转录因子在根中显著性差异表达,5个TCP转录因子在叶中特异性表达。(5)根据GO功能注释分析和马铃薯TCP转录因子与拟南芥TCP转录因子的亲缘关系分析推测,这些TCP转录因子参与了马铃薯对低氮肥胁迫的响应。该研究结果为进一步研究马铃薯与其他粮食作物TCP转录因子响应低氮肥胁迫的分子功能奠定了基础。
      2023,43(2):293-302    [摘要](78)    [PDF](30)
    • 陈博雯, 李开祥*, 曾祥艳, 黄开顺, 梁文汇, 陈迎迎, 杨卓颖
      基于转录组的八角挥发油合成相关基因挖掘与分析
      为更好地挖掘八角(Illicium verum)挥发油合成相关基因,该文对挥发油性状差异显著的优良无性系桂角69号及普通品种砧01号叶片进行了转录组测序及组装注释,并对差异表达基因进行了GO分类和KEGG通路分析。结果表明:(1)转录本经组装后获得84 182条序列,使用NR、NT、Swiss-Prot、KEGG、KOG、GO和Pfam数据库进行序列比对,共注释了59 161条序列,筛选出30 572个差异表达基因。与砧01号相比,桂角69号叶片中上调基因有15 025个,下调基因有15 547个。(2)GO分类结果显示共有20 287个差异基因被注释。KEGG分析结果表明,有21 600个差异基因被注释到133条KEGG通路上,其中挥发油合成相关的单萜生物合成通路、萜类骨架生物合成通路、苯丙素合成通路中的芳樟醇合酶、月桂烯合酶、香叶基香叶基焦磷酸合酶、肉桂酰辅酶A还原酶、咖啡酸3-O-甲基转移酶、肉桂醇脱氢酶等关键酶基因呈差异表达。(3)转录因子分析发现差异表达基因分布于31个转录因子家族,其中MYB家族序列数量最多。该文利用转录组测序技术分析八角优良无性系与普通品种叶片的差异基因及其相关功能和代谢通路,获得的候选基因为深入探究挥发油特征组分的合成机制以及八角的分子育种提供了参考。
      2023,43(2):303-314    [摘要](50)    [PDF](23)
    • 羽健宾1,2, 郭丽君1, 张 静1, 肖 冬1, 何龙飞1, 王爱勤1*
      粉葛PtCHI基因的克隆、原核表达和亚细胞定位
      为探究葛根品种间异黄酮类物质代谢关键酶基因PtCHI的分子机制差异,并揭示其品种间异黄酮物质含量差异的原因。该研究以野葛品种‘桂葛8号'和粉葛品种‘桂葛1号'为材料,经乙醇提取并通过高效液相色谱仪对野葛和粉葛中葛根素和总黄酮的含量进行测定; 基于已报道的野葛CHI基因,通过同源克隆方法分离粉葛中PtCHI基因,并在体外进行蛋白表达,同时在拟南芥原生质体中研究PtCHI基因的定位。结果表明:(1)野葛中的葛根素含量显著高于粉葛的,野葛的总黄酮含量也高于粉葛但未达到显著水平。(2)成功分离到粉葛PtCHI基因,长度为742 bp且包含672 bp完整的ORF框,编码223个氨基酸,与野葛的CHI基因具有99%的同源性。(3)CHI基因在粉葛中的表达量为茎>根>叶子,在野葛中则为根>茎>叶子,除叶子外野葛中CHI基因的表达量均显著高于粉葛。(4)经预测,粉葛PtCHI蛋白为稳定的亲水性蛋白且大小为27.8 kD,二、三级结构以α-螺旋为主,具有25个磷酸化位点,与野葛、大豆和乌拉尔甘草的亲缘关系较近,与F3H2、F3H、4CL4、DFR2及CHS发生互作的可能性较大。(5)在体外成功诱导并分离到27.8 kD的PtCHI单一蛋白。(6)通过拟南芥原生质体进一步揭示PtCHI主要定位在叶绿体。该研究结果进一步解析了粉葛和野葛中黄酮类物质含量的差异问题,为PtCHI的功能验证和异黄酮代谢途径机理研究奠定了基础。
      2023,43(2):315-326    [摘要](80)    [PDF](39)
    • 李 辉1,2, 冯源恒2, 唐生森2, 杨章旗1,2*
      基于转录组测序的枫香EST-SSR引物开发及有效性评价
      枫香是广西重要的乡土树种之一,具有较高的用材、观赏及药用价值。为验证枫香SSR引物的实际应用效果,该研究基于转录组测序技术,检测枫香SSR位点并设计引物,通过PCR扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳筛选出具有较高多态性的枫香EST-SSR引物,并对1个枫香天然群体进行遗传多样性分析。结果表明:(1)共发掘到23 777个SSR位点,单核苷酸重复类型SSR位点占总位点比例最高(46.54%),在重复次数上5～12次之间的SSR位点占比最高(72.36%)。(2)共开发出262对SSR引物,有效扩增率为53.1%,最终筛选出扩增稳定、条带清晰的引物18对。(3)多态性检测结果显示所有位点均具有多态性,天然群体遗传多样性结果显示该天然群体中等位基因数量(Na)、有效等位基因数量(Ne)、Shonnon信息指数(I)、观测杂合度(Ho)变化范围分别为2～4、1.112 8～2.609 6、0.208 9～1.112 7和0.275 9～1.000 0,平均值分别为2.333 3、1.957 4、0.708 5和0.722 6。综上认为,枫香中占优势的SSR位点重复类型和重复基序与其他物种基本相同,所开发的18对枫香EST-SSR引物可以满足开展枫香群体遗传学研究的需要。该研究结果为后续枫香种群遗传多样性研究提供了丰富的标记引物,对该树种的保护、开发和利用具有重要意义。
      2023,43(2):327-335    [摘要](62)    [PDF](30)
    • 耿柳婷1, 李艳肖1, 张春兰2, 于忠勇3, 王桂玲4, 向殿军1, 刘 鹏1*
      蓖麻RcMsc2基因功能分析
      G2/有丝分裂特异性细胞周期蛋白 2(G2/mitotic-specific cyclin-2,Msc2)作为高等植物应对逆境胁迫的关键调控蛋白,参与多个抗逆境胁迫的应答。为探究RcMsc2基因的功能,该研究从蓖麻叶片组织中成功克隆了RcMsc2,并利用生物信息学分析RcMsc2蛋白的结构和潜在功能,同时借助qRT-PCR方法分析RcMsc2基因的组织表达特性和非生物胁迫表达特性。结果表明:(1)RcMsc2基因位于蓖麻第5号染色体长臂,该基因的CDS(coding sequence)区是1 299 bp,编码432个氨基酸。(2)RcMsc2蛋白拥有细胞周期(cyclin)家族特征结构域,是一个不稳定酸性亲水蛋白,无跨膜域和信号肽,相对分子量为49.38 kD。(3)RcMsc2蛋白质的二级、三级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。(4)RcMsc2蛋白与麻风树和巴西橡胶树的CYCB2蛋白的序列同源性最高,且同被聚为Group Ⅱ。(5)35S-RcMsc2-GFP融合蛋白定位于细胞核。(6)RcMsc2基因在蓖麻的所有组织中均有表达且主要在根和茎中发挥作用; 非生物胁迫分析表明RcMsc2基因可以被脱落酸(abscisic acid, ABA)、盐、干旱和低温处理诱导表达,并且RcMsc2基因对低温胁迫的响应最敏感。综上表明,该研究较全面地分析了RcMsc2基因的结构特征、系统进化和表达模式,为揭示RcMsc2基因在蓖麻的生长发育和应答冷胁迫过程中的功能提供了理论参考。
      2023,43(2):336-346    [摘要](70)    [PDF](27)
    • 周 璇, 高鹏华, 鄢 波*
      垫状卷柏SpLEA1基因克隆及干旱胁迫下的表达分析
      晚期胚胎发育丰富蛋白(late embryogenesis abundant,LEA),广泛存在于生物体内,与植物抗逆性密切相关,可在干旱胁迫下保护植物细胞,减少植物损伤。垫状卷柏(Selaginella pulvinata)是一种在干旱胁迫下生存能力极强的蕨类植物,具有很强的恢复能力。为探究垫状卷柏SpLEA1基因在耐旱植物中的分子机制与表达特征,该研究以高耐旱性植物垫状卷柏为实验材料,基于转录组测序结果,采用RT-PCR技术获得SpLEA1基因cDNA序列,采用HiTail-PCR技术获得启动子序列,利用生物信息学对序列进行了分析,并采用qRT-PCR技术分析了SpLEA1基因在干旱胁迫下的表达模式。结果表明:(1)垫状卷柏SpLEA1全长为476 bp,开放阅读框(ORF)为279 bp,共编码92个氨基酸,通过在线工具预测到蛋白分子量为9 491.46 Da, 等电点为5.45,蛋白结构预测分析表明该蛋白为亲水性蛋白,含有10个磷酸化位点,二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。(2)预测到SpLEA1蛋白的保守结构域为Lea-5,来源于LEA1家族。基于系统发生树和遗传距离矩阵,发现垫状卷柏SpLEA1与来自鹰嘴豆(Cicer arietinum )和红车轴草(Trifolium pratense)的Lea-5蛋白同源性较高。(3)对启动子序列进行顺式作用元件的预测分析发现SpLEA1基因启动子含有5类激素响应元件和与干旱胁迫响应有关的功能元件。(4)在自然干旱处理下SpLEA1基因表达上调,并在12 h时达到峰值,在24 h干旱后进行复水处理,表达量显著下调。综上所述,SpLEA1基因在垫状卷柏中很可能参与了干旱胁迫响应机制的相关调控。该结果为进一步研究垫状卷柏SpLEA1基因在干旱胁迫下的功能及其表达调控机制提供了参考。
      2023,43(2):347-356    [摘要](62)    [PDF](24)
      • 生理与发育
    • 潘燕林, 郭伦发*, 王新桂, 娄树茂, 张怡彬, 秦洪波
      鱼藤属植物优异物种筛选及引种栽培研究
      鱼藤属(Derris Lour.)植物在我国的主要分布区为西南部地区,是生物农药鱼藤酮的主要原料来源物种,具有广阔的开发利用前景。为了挖掘鱼藤酮含量高、农艺性状优异的种质资源,促进鱼藤属植物栽培和鱼藤酮产业的发展,该文通过对中国南部及越南进行资源调查,收集了14种鱼藤属植物并测定其鱼藤酮含量,重点对2个鱼藤酮高含量物种开展种苗繁育与人工栽培技术研究。结果表明:(1)获得的14种鱼藤属植物均可在桂林市成功种植,鱼藤酮含量较高的物种为毛鱼藤(Derris elliptica)和异翅鱼藤(D. montana)。(2)2个优势物种的扦插育苗成活率均在95%以上; 鱼藤酮在根部积累最高,其中粗根中含量高于须根,木质部含量高于韧皮部。(3)毛鱼藤鱼藤酮含量最高达14.12%,异翅鱼藤的鱼藤酮含量最高达6.75%; 2个物种鱼藤酮含量均随季节变化而波动,从春季植株萌发期开始快速上升,之后均能维持在较高水平。综上所述,毛鱼藤和异翅鱼藤均具有较高的开发利用价值,并且异翅鱼藤生长更迅速,产量更高。
      2023,43(2):357-365    [摘要](52)    [PDF](28)
    • 陈庭巧1, 董晓晓1, 袁 涛1*, 李清道2, 别沛婷1
      单花、有侧花牡丹品种花芽分化特点及内源激素变化
      为比较单花牡丹品种‘梨花粉'、有侧花牡丹品种‘姊妹游春'和‘云鄂粉'的花芽分化进程、形态特征差异及花芽分化期内源激素的变化,该研究通过解剖和石蜡切片,观察‘梨花粉'‘姊妹游春'和‘云鄂粉'的花芽分化过程,采用酶联免疫吸附分析法测定不同分化阶段‘梨花粉'和‘姊妹游春'的生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3)及玉米素核苷(ZR)的含量。结果表明:(1)‘梨花粉'花芽分化仅6个时期; 有侧花品种‘姊妹游春'和‘云鄂粉'花芽分化为11个时期,顶花原基先分化,侧花原基后分化。(2)叶原基分化期至苞片原基分化期,‘姊妹游春'和‘梨花粉'花芽中ABA、GA3及ZR的含量均升高,IAA含量降低; ‘姊妹游春'侧花原基分化起始阶段,ABA、GA3含量降低,ZR、IAA含量升高。(3)‘梨花粉'ABA/IAA比值在形态分化期时最低。综上认为,有侧花牡丹品种花芽分化比单花牡丹品种早,分化时间长,顶花和侧花部分花器官分化期重叠; 较高水平的ZR、IAA以及较低的ABA、GA3有利于启动侧花原基分化。该研究结果为牡丹长花期育种提供了参考依据。
      2023,43(2):366-376    [摘要](60)    [PDF](25)
    • 叶家桐1, 2, 毛世忠2, 胡兴华2*, 朱晓珍2, 段云博2, 邓 涛2, 黄仕训2
      矮紫金牛的开花生物学与繁育系统研究
      矮紫金牛(Ardisia humilis)是优良的野生观赏植物。为探究该植物开花生物学与繁育系统特征,促进其杂交选育与园林应用,该研究以同质园引种的矮紫金牛为对象,对其开花物候、访花昆虫种类及访花行为进行观测,采用花粉离体萌发法和联苯胺-过氧化氢法,对花粉活力与柱头可授性进行检测,结合配子显微观测法和控制性授粉实验,对其繁育系统进行分析。结果表明:(1)花期为5月中下旬至6月中上旬,盛花期在5月底,单花、单株和群体水平的花期分别为1、17～20、25 d。(2)开两性花,雌蕊先熟,与雄蕊成熟期部分重叠,柱头可授性滞至雄蕊凋谢后1 d。(3)杂交指数(OCI)值为4,花粉/胚珠比(P/O)值为5.61×103,显示其繁育系统以异交为主,部分自交亲和,需要传粉者。(4)自然授粉的结实率最高(平均52.96%),其次是自花授粉(52.29%)和人工异株授粉(50.33%),三者差异不显著(P > 0.05),但均显著高于人工同株授粉的结实率(28.67%)(P < 0.05),显示矮紫金牛不仅异交亲和性强,还具有很强的自动自花授粉能力。(5)主要传粉昆虫包括隧蜂科的淡脉隧蜂属的Lasioglossum sp.1、Lasioglossum sp.2和隧蜂属的Halictus sp.,具有泛化传粉昆虫资源特征。该研究结果为矮紫金牛的资源利用与种质创新提供了重要的生物学理论参考。
      2023,43(2):377-387    [摘要](52)    [PDF](25)
    • 曾伟聪1, 覃东爽1, 韩世健1, 韦本辉2, 李志刚1, 李素丽1*
      粉垄“145”模式在新植蔗上的应用效应及其生理生态基础
      为了解粉垄“145”模式在新植蔗上的应用效果,解析其生理生态基础,该研究以桂柳05136为材料,设置常规耕作(CK)和粉垄“145”模式(FL145)2个处理,通过大田试验研究粉垄“145”模式对土壤性质以及新植蔗农艺性状、光合特性和产量品质的影响,并分析其经济效益。结果表明:(1)与CK相比,FL145的0～20 cm、20～40 cm根区,土壤容重显著降低1.25%～5.98%,土壤孔隙度显著提高1.08%～4.77%,土壤含水量显著提高1.78%～8.23%。(2)FL145促进新植蔗根系生长,出苗效果和农艺性状表现良好,株高显著增加2.20%～7.86%。(3)FL145的新植蔗单株叶面积显著增大15.88%,叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度分别显著提高1.41%、6.84%、18.67%、10.06%,光合能力增强,单株干物质积累量显著增加9.26%。(4)收获时,FL145的新植蔗有效茎数、茎长、茎径显著增加,理论产量和实际产量分别显著提高5.07%和5.11%,蔗汁蔗糖分和锤度分别显著提高1.61%和1.50%,还原糖分显著下降12.50%。(5)FL145新植蔗生产总成本比CK的降低378 yuan·hm-2,总产值增加1 934.4 yuan·hm-2,利润增加2 312.4 yuan·hm-2。综上表明,粉垄“145”模式通过“一亩只耕三分地”和减少化学除草环节的投入来实现降本增效; 同时创造了良好的土壤条件,使新植蔗根系发达,进而增强光合能力,促进植株的生长发育,有利于干物质和糖分的积累,是新植蔗提质增产的原因。
      2023,43(2):388-398    [摘要](54)    [PDF](24)
    • 杨钰洁1,2, 梁 岗1*
      拟南芥bHLH Ib转录因子调控FIT的转录
      FIT是调控拟南芥铁稳态的一个关键调控因子,它在转录水平上受到缺铁诱导,但其背后的调控机制还不甚清楚。该研究以拟南芥bHLH38和FIT的单、双过表达植物及bHLH Ib四突变体植物为材料,采用缺铁(-Fe)处理实验和定量RT-PCR的方法从RNA角度分析了FIT转录水平的变化。结果表明:(1)在铁充足时,bHLH38过表达植物中FIT的转录水平显著高于其在野生型中的水平。(2)在bHLH Ib四突变体植物中FIT的转录水平不受缺铁诱导。(3)FIT单过表达不能激活内源FIT的转录,而在加铁(+Fe)条件下bHLH38和FIT的双过表达则可以激活内源FIT的转录。(4)在缺铁条件下,所有植物中FIT的转录水平均与野生型中的FIT水平无明显差异。基于以上结果认为,bHLH Ib转录因子是缺铁诱导FIT转录的必要条件,而非充分条件。该研究结果为深入了解植物通过多种途径共同维持铁稳态提供了新的见解。
      2023,43(2):399-404    [摘要](66)    [PDF](24)

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