- 许桂莺;徐碧玉;邢文婷;贾彩虹;王卓;常胜和;王安邦;舒海燕;金志强;
通过随机克隆测序法,从香蕉根系cDNA文库中获得海藻糖合成酶基因,命名为MaTPS1。MaTPS1扩增获得cDNA序列,全长3 946bp,开放阅读框2 562bp,编码853个氨基酸。生物学信息分析表明,MaTPS1蛋白属于不稳定蛋白,等电点4.72,具有TPS和TPP结构域。序列预测分析表明,MaTPS1蛋白定位于细胞质中,不存在信号肽,为跨膜疏水蛋白。与已知植物TPS氨基酸同源序列比对结果显示,一致性达74.81%,其中与2种马来西亚野生蕉、玉米、野茶树、中果咖啡的TPS编码氨基酸序列一致性分别为100%、79.91%、71.33%、63.93%和65.13%。器官特异性分析表明,MaTPS1在香蕉的根、球茎、假茎、叶、花和果实中都有表达,其中在根、球茎、假茎和花中表达量较高。qRT-PCR分析表明,ABA、ACC、干旱、低温、盐害和枯萎病胁迫处理后,MaTPS1表达量在盐胁下增加,于24h时达到最高,而在其他胁迫下较正常条件下降低。研究认为,MaTPS1可能参与调控香蕉抗盐胁迫机制,从而提高香蕉耐盐性。
2015年10期 16-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 468K] - 朱守鸿;薛飞;赵兰杰;刘永昌;李艳军;熊显鹏;孙杰;
CLASP蛋白(CLASPs)是一种能够特异地与微管结合,参与调节微管结构与功能的微管结合蛋白(MAPs),在植物细胞形成、细胞伸长等方面起着关键作用。该研究利用电子克隆结合RT-PCR技术从陆地棉(Gossypium hirsutum L.)中克隆获得1个CLASP基因,命名为GhCLASP1(NCBI登录号为KP742966)。序列分析显示,GhCLASP1属于CLASP基因家族,开放阅读框长度为4 188bp,编码含1 395个氨基酸残基的蛋白;GhCLASP1蛋白含有1个HEAT重复结构域和2个CLASP-N端结构域。进化分析表明,GhCLASP1与可可树(Theobroma cacao)CLASP蛋白的亲缘关系最近。qRT-PCR分析表明,GhCLASP1在棉花的根、茎、叶、花及纤维发育的不同时期均有表达,且GhCLASP1基因表达量最大值出现在纤维发育次生壁加厚期(开花后27d),推测GhCLASP1基因可能对棉花纤维次生壁的形成起着重要的作用。利用本氏烟草(Nicotiana benthamiana)叶片瞬时表达系统对GhCLASP1基因编码的蛋白进行亚细胞定位结果显示,GhCLASP1蛋白定位在细胞膜上。上述结果为进一步研究CLASP基因在棉花中的功能奠定了基础。
2015年10期 23-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 500K] - 李波;王娟;杨洋;范玲;
该研究以陆地棉‘徐州142’为材料,于开花后5、10、15、20、25、30d分别取样(棉铃)代表6个不同时期的棉纤维,利用双向电泳技术比较了棉纤维发育不同时期蛋白质组的变化,以明确不同发育阶段差异表达蛋白质及其功能与纤维发育之间的关系,为棉花产量和品质的改良提供理论依据。结果显示:(1)随着棉花的发育,棉纤维中的总蛋白含量逐渐降低,在开花后5d(5DPA)时棉花纤维中总蛋白的含量最高,达到11.7%,同时2-DE图谱中发现了15个明显的差异蛋白点;(2)运用MALDI-TOF-MS对差异蛋白质点鉴定结果发现,有5个明显的差异蛋白与棉花纤维发育相关,分别是GhSAM、GhPGK、GhCSD、GhFB和GhMDH蛋白;(3)开花后不同时期棉纤维蛋白质组的2-DE图谱表明,GhSAM、GhPGK1和GhMDH 3个蛋白在整个发育期都表达,但GhCSD从15DPA开始表达,GhFB从20DPA开始表达,而且GhSAM在15DPA时蛋白表达量最高,GhPGK1在10DPA时表达量最高,GhMDH、GhCSD和GhFB都是在30DPA时表达量最高。研究表明,棉纤维发育不同时期存在着差异蛋白,且在纤维发育不同时期蛋白的表达量也存在差异,同时这些差异蛋白参与能量代谢、碳代谢、细胞周期调控和发育等途径。
2015年10期 54-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 312K] - 李小梅;杜晓华;穆金燕;刘会超;
采用限制性位点扩增多态性(RSAP)标记技术,对来源于国内外不同地区的41份大花三色堇种质资源遗传多样性进行分析,并用Bayesian法和UPGMA法分别对其进行遗传结构和亲缘关系分析。结果表明:筛选的26对RSAP引物组合共扩增出588条带,其中多态性条带567个,多态性比率为97.03%,平均每对引物扩增出22.62个位点和21.81个多态性位点,18对引物组合的鉴别能力达到100%,说明RSAP在大花三色堇遗传多样性分析中有较好的适用性和较高的分析效力。41份大花三色堇种质Nei’s遗传多样性指数和Shannon信息指数均值分别为0.248 9、0.395 1,高于自花授粉植物烟草,与异花授粉植物玫瑰相近,表明大花三色堇遗传多样性较为丰富。遗传结构分析将41份大花三色堇种质分为6个组群,组群的划分与种质的地理来源存在较高相关性。基于Nei’s遗传相似系数,41份大花三色堇种质分为3大类,其中第3大类又可细分为4个亚类,来源于相同或相近地域的种质大多聚在一起,表明大花三色堇的种质交流存在地域限制。按地理来源划分的种质群亲缘关系分析显示,中国种质群与荷兰种质群相距最近,与德国种质群最远,提示应加强对德国种质的引进;按花色划分的6个群体Shannon信息指数为0.199 4~0.364 9,其中白色种质群最高,黑色种质群最低,说明白色花遗传多样性基础较广,而黑色花遗传多样性较低。
2015年10期 71-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 218K] - 徐晟;江宜龙;蒋明敏;卜多;傅江燕;夏冰;汪仁;
Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)是植物渗透胁迫下谷氨酸途径合成脯氨酸的关键酶。该研究以石蒜(Lycoris radiata)为材料,采用同源克隆、RACE方法结合RT-PCR技术克隆获得LrP5CS基因全长cDNA序列。序列分析表明,LrP5CS基因全长2 521bp,其中开放阅读框(ORF)为2 139bp,编码713个氨基酸,预测编码蛋白质的分子量为77.19kD,等电点为6.34;LrP5CS是1个稳定的疏水蛋白,不含信号肽,不具有跨膜结构,具有AAK超基因家族和ALDH-SF超基因家族的保守结构域。氨基酸序列比对和系统进化树分析发现,LrP5CS与植物其他P5CS蛋白具有较高的一致性,且与海枣PdP5CS及油棕EgP5CS聚为一类,亲缘关系最近。实时荧光定量PCR分析结果表明,LrP5CS在根、鳞茎和叶片中均有表达,其中在鳞茎中的表达量最高。LrP5CS在20%聚乙二醇(PEG)处理下的表达模式分析发现,LrP5CS受PEG胁迫处理的诱导表达,其基因相对表达量在处理后6h达到最高;随着处理时间的延长,LrP5CS基因相对表达量水平逐渐下调至对照水平。将LrP5CS连接到表达载体pET-28a上,转化获得LrP5CS编码基因的大肠杆菌BL21(DE3)工程菌,通过IPTG诱导表达,SDS-PAGE分析表达产物发现成功表达目的蛋白。该研究结果为进一步分析LrP5CS基因功能及石蒜抗逆分子育种奠定了基础。
2015年10期 v.35 1925-1933页 [查看摘要][在线阅读][下载 430K] - 李月;孔丽颖;李才运;李翔;代培红;刘晓东;
该研究根据棉花生物信息数据库,采用PCR方法从棉花(Gossypium barbadense L.)中克隆了1个CBF/DREB转录因子基因,命名为GbCBF6(GenBank登录号为KR233255)。GbCBF6基因开放阅读框为753bp,编码251个氨基酸,预测分子量为27.82kD,等电点为7.68。氨基酸多重序列比对结果表明,GbCBF6基因编码的蛋白与其他植物冷胁迫相关的CBF蛋白具有高度的同源性,含有1个AP2功能结构域和2个特征序列基序;与棉花已经克隆的4个GhCBF基因的氨基酸序列差异较大,是1个新的棉花CBF基因。系统进化树分析表明,GbCBF6基因属于DREB亚家族中的A-1亚组。RT-PCR分析表明,GbCBF6基因表达受干旱胁迫下调,而受4℃低温上调,在高盐(200mmol/L NaCl)处理下其表达量先下降,后增加。推测GbCBF6基因在棉花非生物胁迫的调控中起重要作用。
2015年10期 v.35 1949-1955页 [查看摘要][在线阅读][下载 323K] - 田松青;朱旭东;赵沿海;原海燕;顾春笋;黄苏珍;
通过对路易斯安那鸢尾转录组进行分析,获得路易斯安那鸢尾络合素合酶基因(LiPCS1)的中间片段,利用RACE技术分别克隆到其全长,并对该基因进行生物信息学分析。结果表明,该基因全长1 683bp,预测编码501aa,含有半胱氨酸(Cys)、组氨酸(His)和天冬氨酸(Asp)3个必需氨基酸活性位点和重金属离子传感器基序(C368 C369 RMTC373 VRC376),与猴面花等植物同源PCS的相似位点达91.6%。表达分析结果表明,LiPCS1基因在内花瓣表达量最高,与其他组织差异显著,雄蕊、叶和茎的表达量基本在同一水平,外花瓣、根和雌蕊表达较低,雌蕊最低;随着铅处理时间增加,LiPCS1基因表达量在根系和叶片中表现先升高后下降的趋势,在铅处理3h达到最大并且差异显著。
2015年10期 v.35 1956-1963页 [查看摘要][在线阅读][下载 627K] - 张腾国;聂亭亭;陈琼琼;毛玉珊;
利用RACE技术从‘陇油6号’油菜中克隆得到1个新的CBF(C-repeat binding factor)基因(GenBank登录号为KP974691),全长1 000bp,其中包括5′-UTR 114bp,3′-UTR 241bp,开放阅读框645bp,编码215个氨基酸,推测的蛋白质分子量23.8kD,理论等电点为4.86。在氨基酸序列水平上,该基因与多种植物具有较高的一致性,其中与萝卜、紫茎泽兰、卷果涩荠和拟南芥的一致性分别为93.5%、83.7%、81.0%、79.0%。实时荧光定量PCR分析表明,CBF基因在油菜的茎、叶和下胚轴中均有表达,没有组织特异性;该基因表达受低温、ABA、H2O2诱导,MAPKK抑制剂U0126预处理12h再经低温、ABA、H2O2诱导,与单独处理结果相比,CBF基因表达明显降低,表明该基因在油菜适应低温、ABA、H2O2胁迫过程中发挥作用。
2015年10期 v.35 1964-1971页 [查看摘要][在线阅读][下载 360K] - 许顺菊;向珣朝;康翠芳;龙小林;苏文丽;杨博文;吴家富;
该研究利用颗粒结合淀粉合成酶基因(Wxb)与可溶性淀粉合成酶Ⅱa基因(SSⅡ-3)均相同的籼型光温敏核不育系‘广占63S’和潜力恢复系CG173R为亲本,经过回交和多代自交,以构建的回交重组自交系(BILs)BC1F10代株系为供试材料,分析各株系的基因型组成及其蒸煮食味品质(ECQs)和RVA谱,以解析与品质相关微效基因的遗传效应。结果显示:(1)双亲在焦磷酸化酶大亚基基因(AGPlar)、分支酶基因Ⅲ(SBE3)、脱分支酶基因(PUL)、可溶性淀粉合成酶Ⅰ基因(SSⅠ)和可溶性淀粉合成酶SSⅢ-1基因(SSⅢ-1)的基因位点存在差异。(2)SSⅢ-1、SBE3和PUL基因分别在BC1F10代株系中存在单基因分离,SSⅢ-1和SBE3基因、SSⅢ-1和PUL基因在BC1F10代株系中均存在双基因的分离。(3)不同基因型及其互作与蒸煮食味品质(ECQs)中的表观直链淀粉含量(AAC)、胶稠度(GC)以及RVA谱的部分特征值存在显著或极显著的效应。(4)SSⅢ-1单基因只对AAC有极显著影响;SBE3基因和SSⅢ-1基因互作对AAC有极显著影响,对峰值时间(PeT)、成糊温度(PaT)、GC有显著性影响;PUL基因和SSⅢ-1基因互作对PeT、PaT和回复值(CSV)有极显著影响,对最高粘度(PKV)、热浆粘度(HPV)、崩解值(BDV)、冷浆粘度(CPV)、消减值(SBV)、AAC和GC有显著影响。研究表明,在Wxb和SSⅡ-3基因背景下,参与淀粉合成的微效基因SSⅢ-1与SBE3和SSⅢ-1的互作效应极显著影响水稻AAC,SBE3和SSⅢ-1的互作效应与PUL和SSⅢ-1的互作效应显著影响GC,PUL和SSⅢ-1的互作效应极显著影响PaT,这些发现将对改良稻米品质和加快水稻优质育种具有重要意义。
2015年10期 v.35 1978-1988页 [查看摘要][在线阅读][下载 297K] - 包姗姗;杨九艳;赵玲玲;张璞进;牛云雷;应海刚;
利用ISSR分子标记,选取内蒙古高原自东向西共15个锦鸡儿种群(7个小叶锦鸡儿种群,8个中间锦鸡儿种群)进行遗传多样性分析。结果表明:(1)7个小叶锦鸡儿种群总的多态位点百分数为98.19%,Nei’s基因多样性指数与Shannon信息指数分别为0.289 7、0.444 0;居群间遗传分化系数Gst为0.119 0,表明小叶锦鸡儿种群存在中等程度的遗传分化;居群间基因交流频繁,基因流(Nm)为3.701 0。(2)8个中间锦鸡儿种群多态位点百分数为99.7%,Nei’s基因多样性指数为0.312 8,Shannon信息指数为0.478 4;居群间遗传分化系数(Gst)为0.188 1,表明中间锦鸡儿种群存在较大的遗传分化,基因流(Nm)为2.157 8。(3)中间锦鸡儿遗传多样性及遗传分化均高于小叶锦鸡儿,这是中间锦鸡儿替代小叶锦鸡儿适应不良环境扩展分布的遗传基础。(4)邻接聚类分析结果显示,15个锦鸡儿种群表现为从东到西逐渐聚类,体现了这2个种在分布上的地理渐变性及地理替代性;遗传多样性各指数与气象因子及土壤因子之间的相关性分析表明,平均气温对锦鸡儿种群的遗传分化起着重要的作用。
2015年10期 v.35 1998-2006页 [查看摘要][在线阅读][下载 331K] - 李彬;蔡宇良;赵晓军;宛甜;高天翔;
运用常规石蜡切片技术,以‘马哈利’樱桃雄性不育株和可育株的花芽为试验材料,对其小孢子和雄配子体的发育过程进行观察研究,运用扫描电镜对其花药和花粉进行观察,并分析‘马哈利’樱桃雄性不育的花粉发育过程及其发生原因。结果显示:(1)不育株与可育株的花粉发育形态在花粉母细胞时期没有差别,均可形成正常四分体。(2)四分体时期之后,不育株的绒毡层细胞膨大并向药室中央挤压,接着与小孢子粘连在一起,小孢子因得不到发育所需要的物质和空间而和绒毡层一起降解消失。(3)扫描电镜观察表明:不育株花药和花粉均呈现干瘪萎缩的形状,可育株花药四腔形状明显,花粉清晰可见萌发沟。研究表明,马哈利樱桃种内存在雄性不育系类型,‘马哈利’樱桃雄性不育与绒毡层细胞异常膨大和提前程序性死亡有关,进而造成了小孢子的异常发育并发生败育现象,研究结果对于樱桃杂交育种亲本选择以及樱桃苗木繁育生产具有重要的理论指导意义。
2015年10期 v.35 2007-2011页 [查看摘要][在线阅读][下载 255K] - 田韦韦;王彩霞;田敏;欧阳彤;张莹;
以文心兰浅绿条纹突变体为材料,分析叶片光合色素含量和组成、叶绿素合成前体物质含量以及叶绿素荧光参数的变化,观察突变体叶绿体超微结构的改变,以探寻其叶色变异的生理基础。结果表明:(1)突变体叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)和总叶绿素(Chl)含量分别比叶色正常植株显著降低了37.1%、34.0%、30.8%和36.3%。(2)突变体叶绿素生物合成受阻于胆色素原(PBG)到尿卟啉原Ⅲ(UrogenⅢ)的反应步骤。(3)突变体叶绿体发育存在明显的缺陷,基粒数目及基粒片层的垛叠层数明显减少,嗜锇颗粒及囊泡较多。(4)突变体初始荧光(Fo)比正常植株高39%,最大荧光(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ有效光化学效率(Fv′/Fm′)和PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)均显著低于正常植株,但光化学淬灭系数(qP)和非光化学淬灭系数(NPQ)与正常植株无显著差异。研究结果说明,文心兰叶绿素生物合成受阻和叶绿体结构发育不良,导致叶绿素的含量下降,致使突变体叶片呈现浅绿条纹,光能利用率降低。
2015年10期 v.35 2012-2017页 [查看摘要][在线阅读][下载 236K] - 徐义昆;徐小颖;池源;金银根;
通过室内水培试验,研究了不同浓度Pb2+(0、0.25、0.50、1.00和2.00mmol·L-1)胁迫对东方香蒲根和叶中Pb含量、叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶(SOD、CAT和POD)活性以及亚细胞结构的影响。结果显示:(1)随着外源Pb2+浓度的增加,Pb在香蒲根和叶中的积累量均显著高于对照,且Pb在根中的含量明显高于叶中,并与外源Pb2+浓度呈显著正相关关系。(2)香蒲叶片中的叶绿素a和叶绿素b含量随着外源Pb2+浓度的增加呈先升后降趋势,均在处理浓度为0.50mmol·L-1时达到峰值。(3)胁迫处理叶片的MDA含量与对照相比变化不显著,但根中MDA含量呈显著下降趋势。(4)叶片中SOD活性在1.00mmol·L-1 Pb2+处理时达到峰值,然后下降,但始终高于对照,CAT和POD活性则均低于对照组;根中SOD活性除1.00mmol·L-1 Pb2+处理组外均显著低于对照组,CAT和POD活性分别在0.25和0.50mmol·L-1 Pb2+处理时达到峰值,然后随处理Pb2+浓度升高而下降。(5)电镜观察发现,Pb2+胁迫使香蒲叶细胞中叶绿体被膜破裂,类囊体膨胀、破损;根和叶细胞中的线粒体被膜均破裂、内腔空泡化,细胞核核膜破损、核仁消失、染色质凝集。研究表明,Pb2+胁迫致使东方香蒲根、叶生理代谢失衡,亚细胞结构出现不可逆的损伤,这为从分子水平研究Pb2+作用的具体机理以及香蒲在重金属污染修复中的应用提供了依据。
2015年10期 v.35 2018-2025页 [查看摘要][在线阅读][下载 332K] - 王颖;郭世荣;束胜;刘芳;刘涛;孙锦;
采用营养液水培的方法,以耐盐性较弱的菠菜(Spinacia oleracea L.)品种‘全能菠菜’为试材,研究外源亚精胺(Spd)对盐胁迫下菠菜生长及叶绿素前体含量的影响。结果显示:(1)菠菜植株在250mmol·L-1 NaCl胁迫下生长受到显著抑制,单株总鲜重、总干重、地上部鲜重、地上部干重、地下部鲜重和地下部干重分别较对照降低57.23%、53.08%、63.14%、55.05%、42.22%和42.86%,叶面喷施1.0mmol·L-1Spd使其分别比盐胁迫处理提高62.83%、71.19%、60.57%、71.74%、70.31%和69.23%;(2)250 mmol·L-1盐胁迫使菠菜叶片叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)及总叶绿素Chl(a+b)含量分别较对照显著降低42.31%、54.55%和44.53%,叶面喷施1.0mmol·L-1 Spd使其分别较单纯盐胁迫处理显著提高46.24%、51.85%和47.11%;(3)盐胁迫使菠菜叶片Chl a、Chl b、叶绿素酸(Pchl)、镁原卟啉Ⅸ(Mg-protoⅨ)、原卟啉Ⅸ(ProtoⅨ)和尿卟啉Ⅲ(UroⅢ)含量均显著降低,而使胆色素原(PBG)和δ-氨基酮戊酸(ALA)含量升高,而叶片Chl a、Chl b、Pchl、Mg-protoⅨ、ProtoⅨ和UroⅢ含量在施用外源Spd后均显著提高,而其PBG和ALA含量有所降低。可见,盐胁迫条件下,菠菜叶片叶绿素合成受阻,受阻位点在PBG向UroⅢ的转化过程,外源Spd能够缓解盐胁迫下菠菜叶片叶绿素合成受阻的程度,促进叶绿素合成,从而提高叶绿素含量。
2015年10期 v.35 2026-2034页 [查看摘要][在线阅读][下载 331K] - 颜志明;冯英娜;韩艳丽;魏跃;郭世荣;
为探明外源脯氨酸对盐胁迫下甜瓜脯氨酸代谢的影响,以甜瓜品种‘雪美’为材料采用营养液栽培,对盐胁迫(100mmol·L-1 NaCl)、盐胁迫下添加外源脯氨酸(100mmol·L-1 NaCl+0.2mmol·L-1 Proline)以及对照3种处理后甜瓜幼苗叶片脯氨酸(Pro)含量、吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)、鸟氨酸转氨酶(OAT)和脯氨酸脱氢酶(ProDH)活性进行测定,并对OAT和ProDH基因进行克隆及半定量表达分析。结果显示:与对照相比较,盐胁迫条件下甜瓜幼苗叶片内Pro含量显著增加,P5CS活性增幅大于OAT活性,OAT基因表达量大部分时段内没有增加,ProDH活性下降,ProDH基因表达量减少;盐胁迫下添加外源脯氨酸进一步使幼苗叶片内Pro含量增加、OAT、ProDH活性提高、P5CS活性降低,并且使OAT基因表达量迅速增加、ProDH基因表达量先增加后回落。研究表明,盐胁迫条件下,甜瓜幼苗体内脯氨酸积累主要是通过增强脯氨酸的谷氨酸合成途径和抑制脯氨酸降解来实现;适量外源脯氨酸可以增强盐胁迫幼苗脯氨酸的鸟氨酸合成途径,但对谷氨酸合成途径有一定的抑制作用;通过调节合成和降解2种代谢途径进一步提高了脯氨酸含量,从而增强甜瓜幼苗耐盐胁迫能力。
2015年10期 v.35 2035-2041页 [查看摘要][在线阅读][下载 245K] - 马瑄;李涛涛;赵亚男;杨玉龙;罗宇霞;高永峰;
以胡杨和俄罗斯杨(黑杨杂交种)为材料,通过设置增强UV-B辐射、NaCl胁迫(100mmol/L NaCl)、复合胁迫(增强UV-B辐射+100mmol/L NaCl)及对照(不额外施加NaCl和UV-B)4组处理,研究2种杨树对UV-B辐射、NaCl胁迫及其复合胁迫的生理响应及其种间差异。结果显示:(1)增强UV-B辐射、NaCl胁迫及其复合胁迫下,2种杨树的叶绿素含量降低,叶绿素a/b比值减小,类胡萝卜素含量升高;叶片中的膜脂过氧化产物(MDA)和H2O2含量均显著升高;但在复合胁迫下,俄罗斯杨MDA含量要明显低于各单一胁迫处理,而胡杨MDA含量和2种杨树H2O2含量均介于2种单一胁迫处理之间。(2)在3种不同胁迫条件下,俄罗斯杨和胡杨叶片中过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性比对照显著升高,且POD活性在复合胁迫下最高。(3)2种杨树叶片中渗透调节物质(脯氨酸、甜菜碱、可溶性蛋白)含量在各胁迫条件下均比对照明显升高,且脯氨酸和可溶性蛋白含量在复合胁迫下最高;胡杨甜菜碱含量在3种胁迫条件下的升高幅度均远大于俄罗斯杨,而俄罗斯杨可溶性蛋白含量升高的幅度在增强UV-B辐射和复合胁迫下却明显高于胡杨。研究表明,增强UV-B辐射、NaCl胁迫及其复合处理对2种杨树生长均造成不同程度的胁迫伤害,但2种杨树在复合胁迫下表现出的抗氧化保护能力比在2种单一胁迫下更强,因而复合胁迫对2种杨树的伤害更小,UV-B辐射可能与NaCl胁迫相互拮抗最终减缓了对植物的伤害。
2015年10期 v.35 2042-2049页 [查看摘要][在线阅读][下载 274K] - 唐玲;李倩中;荣立苹;李淑顺;
以鸡爪槭幼苗为材料,采用盆栽方法,研究了不同盐浓度[0.042%(对照)、0.2%、0.4%和0.6%]对鸡爪槭幼苗生长的伤害和叶绿素荧光参数的影响。结果显示:当土壤NaCl含量为0.2%、0.4%和0.6%时,鸡爪槭幼苗分别表现为轻度、中度和重度盐害;叶片含水量、叶绿素a和b及叶绿素总含量均随盐浓度的增加而显著下降,花色素苷含量则表现为随盐浓度的增大而显著上升,分别比对照高出48.7%、280.3%和382.7%;叶片叶绿素荧光参数PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、潜在量子效率(Fv/Fm)、光化学量子产量(Yield)、光合电子传递速率(ETR)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP)均随着盐浓度的增大呈显著下降趋势,但非光化学猝灭系数(NPQ)在低盐胁迫时则较对照显著提高,0.2%NaCl处理时比对照显著增加33.3%,而高盐胁迫下则显著下降。研究表明,盐胁迫显著抑制了鸡爪槭幼苗叶片叶绿素合成和光合作用进行,而幼苗叶片在低盐胁迫下则可能通过增加PSⅡ反应中心非辐射热能量耗散来保护光合机构不受损害,从而表现出一定的耐盐胁迫能力。
2015年10期 v.35 2050-2055页 [查看摘要][在线阅读][下载 180K] - 李泽坤;陈清西;
以可溶性总糖含量差异明显的2个橄榄品种为试验材料,测定果实发育成熟过程中蔗糖、葡萄糖、果糖、可溶性总糖含量及蔗糖代谢相关酶活性的动态变化,并对果实糖积累与酶活性进行相关性分析,以明确不同橄榄品种果实糖积累差异的生理基础,为进一步在代谢与分子水平探讨橄榄果实糖积累机制提供依据。结果表明:(1)蔗糖快速积累期是橄榄品种间果实蔗糖积累差异的关键时期,并影响成熟时果实可溶性总糖含量的高低,其中‘马坑22’蔗糖快速积累期较长,增长幅度较大,成熟时可溶性糖含量高;成熟时‘马坑22’、‘檀头23’果实内己糖与蔗糖比分别为0.668、0.904。(2)在蔗糖快速积累期内,‘马坑22’酸性转化酶(AI)活性低于‘檀头23’,为其蔗糖积累创造条件,而中性转化酶活性高于后者则有利于其增加果实库强;两品种蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性变化差异不大,说明SPS不是蔗糖积累的关键酶;‘马坑22’蔗糖合成酶(SuSy)合成方向活性在花后144~186d增幅显著高于‘檀头23’,说明SuSy为果实蔗糖积累的关键酶。(3)‘马坑22’蔗糖快速积累主要依靠SuSy合成方向活性变化促进蔗糖合成,‘檀头23’蔗糖快速积累主要依靠SuSy分解方向活性变化促进蔗糖直接进入果实。
2015年10期 v.35 2056-2061页 [查看摘要][在线阅读][下载 235K] - 廖阳;闫荣玲;何永峰;龚令军;殷小林;
通过室内盆栽实验,以锰超累积植物垂序商陆植株为材料,比较了不同供锰水平(0.005、0.1、1.0mmol/L)下种子成熟过程中各器官锰含量的动态变化及所产种子的萌发率,旨在了解高锰条件下垂序商陆在繁殖期体内锰富集规律及其对繁殖能力的影响。结果发现:(1)在垂序商陆种子成熟过程中,各处理组植株的根、茎、叶、果实中锰含量均随时间推移呈逐渐增加趋势,且植物器官中锰含量随环境中锰浓度升高而提高;种子内的锰含量变化规律在对照组和处理组之间不同,对照组(0.005mmol/L)先小幅下降后持续增加,而处理组(0.1与1.0mmol/L)则先持续增加,至末期出现不同程度的降低。(2)相同锰浓度环境条件下,种子成熟后期各器官锰含量均表现为种子<茎<根<果实(包括种子)<叶。(3)GC-MS分析表明果汁中有机酸主要成分为草酸与少量的2-羟基丙酸,有机酸的成分与含量在各组间无明显不同。(4)随锰浓度增加,种子中锰含量增加,而萌发率则逐渐降低,且各组间差异极显著。研究结果提示,垂序商陆植株各器官内锰积累量与环境中锰浓度密切相关,其在种子成熟过程中会对体内多余的锰在各器官进行合理分配,以减小锰富集带来的有害效应从而完成自身生命周期,并可能在种子成熟末期采取降低种子中锰的分配量来提高萌发率从而保证高繁殖能力,果浆的可溶性水环境及所含有机酸在繁殖期植株解锰毒中发挥了重要作用。
2015年10期 v.35 2062-2068页 [查看摘要][在线阅读][下载 289K] - 高鹏;南志标;吴永娜;刘起棠;孟繁杰;肖正春;段廷玉;
为明确新疆阿勒泰地区不同生态型罗布麻生物学性状的稳定性和差异性,以8种生态型罗布麻为材料,对其外部形态、光合生理特征及生长特性(株高、分枝数、地径和叶干重等)进行评价。结果表明:(1)除白麻宽叶外,其余生态型罗布麻在移栽3年后株型、叶型、叶色和花色等形态特征均保持稳定。(2)8种生态型的光合生理特征在不同生长时期和不同时间段存在差异;各生态型罗布麻均存在光合"午休"现象,Pn在上午时最高(17.8~30.1μmol·m-2·s-1),中午时较上午降低6%~45%,并以白麻紫斑和大叶白麻降幅最大,白麻白花降幅最小。(3)多数生态型的Pn、Tr和Ci/Ca值与Gs的变化特征具有较好的一致性,说明光合和蒸腾"午休"主要受气孔因素影响,但白麻粉秆的光合"午休"与之不同,受非气孔因素的影响较明显。(4)相对而言,大叶白麻、白麻青秆、白麻红秆、白麻粉秆生态型为低蒸腾高光合高水分利用效率型,罗布红麻为低蒸腾低光合高水分利用效率型,白麻白花为低水分利用效率型且在上午表现为低蒸腾低光合型,而在中午和下午表现为高蒸腾高光合型,白麻紫斑则与白麻白花相反。(5)白麻粉秆和白麻白花的株高(>110cm)、地径(>8.2mm)、单株叶干重(>22.6g)均较高;大叶白麻的茎节最长(>6.5cm)。可见,多数生态型罗布麻在长期进化中形成适应其生长环境的稳定性状;白麻白花较其他生态型具有更好的耐受高光强、高温和对弱光利用的能力,而白麻紫斑、大叶白麻和白麻粉秆的这种能力较差;罗布红麻和白麻白花可作为产叶型,白麻红秆和白麻粉秆可作为产叶及产纤维型进行培育,而大叶白麻不适合在北疆种植。
2015年10期 v.35 2069-2077页 [查看摘要][在线阅读][下载 445K] - 秦颖;杨晓霞;冷平生;胡增辉;
丁香是一种重要的芳香木本观赏植物,花开繁茂,芳香浓郁。该研究采用活体植物动态顶空套袋-吸附法收集了香雪丁香、花叶丁香、关东丁香、蓝丁香、小叶丁香、四季蓝丁香6种不同丁香花的挥发物,通过自动热脱附-气质联用分析技术分析丁香花的挥发物成分,为研究其花香释放机理、进一步开发利用丁香资源及新品种选育提供依据。结果表明:(1)在6种丁香花挥发物中共检测到80种成分,分别属于苯形烃、萜类、醇、醛、酮、脂肪烃、酯、酸及其它类。(2)花叶丁香花的挥发物释放量最高,且为释放量最低的四季蓝丁香的1.8倍。(3)除香雪丁香外其他5种丁香花的挥发物中苯形烃在9类挥发物成分中含量最多,而萜类是香雪丁香花挥发物的主要成分。(4)乙苯、间二甲苯、对二甲苯、二丁基羟基甲苯、2-乙基-1-己醇、5-乙基-2,2,3-三甲基庚烷这6种成分在不同丁香花挥发物成分中含量均较高,是6种丁香花挥发物的主要成分。
2015年10期 v.35 2078-2088页 [查看摘要][在线阅读][下载 391K] - 朱燕艳;王娟;赵秀海;邳田辉;张忠辉;赵珊珊;
以雄全异株植物白牛槭为研究对象,在3个不同的花果发育期(盛花期、果实膨大期和果实成熟期)将雄全异株繁育系统和植物功能性状相结合,从功能性状与碳元素关联性角度研究植物繁殖和营养生长过程,探讨白牛槭适应环境的策略以及其两性植株在营养与繁殖之间的权衡关系。结果显示:(1)白牛槭枝叶功能性状在同一花果发育期内,除果实膨大期两性植株与雄株的叶干物质含量有显著差异外,其他2个花果发育期两性植株与雄株比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)和枝干物质含量(BDMC)均无显著差异。不同花果发育期(盛花期、果实膨大期和成熟期)之间枝叶功能性状差异极显著,两性植株盛花期与果实膨大期的LDMC差异显著,果实膨大期和成熟期的SLA差异显著,而雄株并不存在这样的差异。(2)两性植株LDMC与BDMC具有极显著正相关关系,而雄株LDMC与BDMC之间呈显著相关关系,较两性植株弱。(3)同一花果发育期内,两性植株与雄株的叶碳含量、枝碳含量差异不显著;枝碳含量在不同花果发育期间差异极显著,大小顺序为:盛花期<果实膨大期<果实成熟期。(4)两性植株的枝叶碳含量与枝叶干物质含量均呈极显著正相关关系,雄树仅叶碳含量与枝干物质含量呈显著正相关关系。研究表明,白牛槭两性植株与雄株的繁殖和营养生长活动具有明显阶段性,两性植株在资源获取及养分保持能力方面显著大于雄株;在叶片与枝条之间联系紧密程度方面亦是如此,说明两性植株的养分制造及传输系统具有高度的一致性,这是两性植株面临着繁殖压力而做出的适应环境的策略之一,并且两性植株并没有因此而降低其营养生长,这可能与两性植株自身存在制造养分的补偿机制有关。
2015年10期 v.35 2089-2095页 [查看摘要][在线阅读][下载 229K] - 王伟;郭倩;康海军;王莹;孔杨云;张明;德科加;徐成体;
以线叶嵩草群落和退化的线叶嵩草群落为对象,采用方差比率法分析群落总体关联性;基于2×2列联表及植物种重要值,运用χ2检验和Jaccard指数及Spearman秩相关分析,探讨了群落构成、植物种间关系及群落演替的阶段。结果表明:(1)2个群落物种组成差异小;(2)群落总体关联性均为显著负相关,群落种间关系整体上比较紧密;(3)群落内多数物种间联结性较弱,独立性较强,呈正相关和负相关的种对数约各占一半。研究认为,2个线叶嵩草群落均处于不稳定阶段。
2015年10期 v.35 2096-2102页 [查看摘要][在线阅读][下载 237K] - 黄琴;邓洪平;王茜;宗秀虹;杨小艳;王国行;
在对四川花萼山国家级自然保护区进行详细考察的基础上,结合相关文献资料,分析了花萼山保护区野生种子植物区系特性,并同周边6个地区进行了比较。结果表明:(1)四川花萼山国家级自然保护区区系成分复杂,类型丰富,区内有野生种子植物144科、810属、2 386种。有11个科的分布区类型,占中国范围内科分布区类型的73.33%;有15个属的分布区类型,占中国范围内属分布区类型的100.00%。(2)大科及大属的优势明显,种子植物区系较为古老,特有属比较丰富。(3)从科级水平上看,热带成分占60.71%,温带成分占38.39%;从属级水平上看,热带成分占38.32%,温带成分占56.34%。体现了该区从热带向温带过渡的性质。(4)与周边地区相比,花萼山与大巴山相似性最大,与伏牛山、青木川和小陇山相似性较小,其特有现象更明显,热带性质更明显。(5)花萼山的区系组成比大巴山、阴条岭和伏牛山简单,与五里坡和小陇山接近,比青木川复杂。
2015年10期 v.35 2103-2110页 [查看摘要][在线阅读][下载 192K]