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《植物生理学报》

花匠小妙招
2024-08-28 08:58

植物生理学报 2019年第07期杂志文档列表

植物生理学报杂志综述

891-901

水稻蔗糖韧皮部装载及其与产量形成的关系

作者：李国辉; 周驰燕; 郭保卫; 魏海燕; 霍中洋; 戴其根; 张洪程; 许轲单位：农业部长江流域稻作技术创新中心; 江苏省作物栽培生理重点实验室; 江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心; 扬州大学水稻产业工程技术研究院; 江苏扬州225009

摘要：水稻灌浆期叶片光合产物和花前茎鞘储存的非结构性碳水化合物以蔗糖的形式向穗转运,是籽粒灌浆的物质来源。韧皮部装载是水稻叶片和茎鞘蔗糖向籽粒转运的第一个关键步骤。增强韧皮部装载有利于促进叶片和茎鞘蔗糖向籽粒高效转运,是提高水稻产量的重要途径。本文重点综述了水稻蔗糖韧皮部装载策略、生理过程和关键蔗糖载体蛋白的基因表达及调控等研究进展,并探讨了其与水稻产量形成的关系。

902-914

黄瓜性别决定研究进展

作者：周赓; 陈宸; 刘晓虹; 卢向阳; 田云; 陈惠明单位：湖南大学研究生院隆平分院; 长沙410125; 湖南农业大学生物科学技术学院; 长沙410125; 湖南省农业科学院; 湖南省蔬菜研究所; 长沙410125

摘要：黄瓜(Cucumis sativus)是进行性别研究的主要模式植物之一。性别决定机制的研究对于提高黄瓜雌花结实的产量具有重要意义。研究表明黄瓜植株的性别主要受黄瓜性别决定基因、环境条件和植物激素的影响。本文综述了近年来黄瓜性别决定的研究进展,并对黄瓜单性花发育机制以及黄瓜性别决定基因的时空表达提出了展望。

915-924

植物NAC转录因子的生物学功能

作者：张慧珍; 白雪芹; 曾幼玲单位：新疆大学生命科学与技术学院新疆生物资源基因工程重点实验室; 乌鲁木齐830046

摘要：在长期进化过程中,植物体内形成精密的调控机制来抵御环境胁迫,转录因子在转录水平调控胁迫相关基因的表达进而参与调控植物的抗逆反应。NAC (NAM、ATAF1/2、CUC2)是植物特有的最大的转录因子家族之一,具有独特的结构特征,由保守的N端结构域和多变的C端转录激活域组成。很多物种的NAC转录因子已经被发现并进行了功能鉴定。一般而言,同源进化关系上属于同一家族的NAC转录因子具有相似的生物学功能。近年来,对NAC转录因子生物学功能的研究不断深入,表明NAC转录因子可以通过植物激素信号通路广泛调控植物的生长发育,如器官边界的建成、次生壁和根的生长、衰老过程等植物生命历程,并响应多种非生物和生物胁迫。本文综述了植物NAC转录因子参与生长发育、响应胁迫等生物学过程的研究进展,为深入探讨其调控机理及更好地将NAC基因应用于农业生产提供参考。

925-931

牡丹花色形成影响因子及其调控研究进展

作者：刘磊; 赵大球; 陶俊单位：信阳农林学院园艺学院; 河南信阳464000; 扬州大学动物科学与技术学院; 江苏扬州225009; 扬州大学园艺与植物保护学院; 江苏扬州225009

摘要：花色是决定牡丹观赏价值的关键表型特征。本文主要介绍了国内外牡丹资源花色表型多样性、花色形成影响因子、花色调控等最新研究进展,分析了当前牡丹花色研究领域存在的不足,并对今后的努力方向进行了展望,以期为牡丹花色分子育种提供参考。

932-940

叶绿体NAD(P)H脱氢酶复合体调控光合作用的研究进展

作者：刘玉凤; 王珍琪; 鹿嘉智; 张耀丰; 刘翰林; 王峰; 齐明芳; 李天来单位：沈阳农业大学园艺学院; 设施园艺省部共建教育部重点实验室; 北方园艺设施设计与应用技术国家地方联合工程研究中心(辽宁); 沈阳110866

摘要：植物叶绿体NAD(P)H脱氢酶(NDH)复合体位于类囊体膜上,是一个由多亚基组成的大蛋白复合体,其所介导的环式电子传递是可供选择的电子传递途径之一,近年来证实它对于许多高等植物的生长是必不可少的。NDH介导的环式电子传递和叶绿体呼吸能够缓解基质侧过度还原,维持电子传递链氧化还原系统的平衡,为其它生物化学反应提供所需ATP。本文综述了NDH的研究历史和亚基组成,着重从植物进化以及NDH的生理功能等角度进一步分析了NDH介导的环式电子传递的形成与意义,并对未来研究方向进行展望。

941-948

葫芦科作物果实糖积累及其调控研究进展

作者：王曼曼; 屈淑平; 李俊星; 吴廷全; 黄河勋; 钟玉娟单位：广东省农业科学院蔬菜研究所; 广州510640; 东北农业大学园艺园林学院; 哈尔滨150030

摘要：果实中的含糖量是影响葫芦科作物果实营养品质的重要因素,也是品种改良过程中不可忽视的目标性状。果实含糖量作为一个典型的数量性状,通常由多基因控制,易受环境影响。对果实糖分积累的遗传与分子调控机制进行研究,有利于改善果实营养品质育种现状。本文通过对葫芦科不同作物果实中糖积累模式研究进展进行总结,重点探索对果实糖含量关键酶基因和目标基因的挖掘,了解参与调控果实糖分合成和代谢相关的酶,为提高葫芦科作物果实品质提供理论基础。

949-958

UV-B辐射对花青素合成代谢的影响及分子机理

作者：盛建军; 李想; 何永美; 祖艳群; 湛方栋; 李元单位：云南农业大学资源与环境学院; 云南省农业污染控制与生态修复工程实验室; 昆明650201

摘要：黄酮类物质代谢在植物抵御和适应紫外线B (UV-B)辐射变化过程中扮演重要角色。花青素作为类黄酮的一种,具有重要的药用价值和营养价值, UV-B辐射增强会诱导其合成。本文总结了近年来UV-B辐射诱导植物花青素合成的研究结果,对UV-B辐射对花青素合成的苯丙氨酸代谢、类黄酮代谢和花青素代谢阶段的影响进行归纳,发现UV-B辐射通过诱导植物结构基因和调节基因的表达调控花青素的合成。在UVR8受体接收UV-B信号后,转录因子MYB、b HLH、WD40激活PAL、CHI、CHS、F3H、DFR、ANS、UFGT等结构基因的表达。UV-B诱导拟南芥、甘蓝、水稻、红砂、莴苣、茄子、葡萄等植物中结构基因和调节基因的表达上升,促进花青素苷合成。通过研究UV-B辐射对植物花青素含量以及代谢途径的影响,为花色素的研究和开发提供新思路。

植物生理学报杂志研究报告

959-966

四种禾本科作物叶绿体基因组碱基替换的侧翼序列特征

作者：黄卓然; 吴晓敏; 张慧君; 段永波; 张强单位：淮北师范大学生命科学学院; 安徽淮北235000

摘要：对于核苷酸替换对相邻位点依赖性及侧翼序列特征的研究有助于厘清不同物种之间的进化关系,可以作为基因编辑和基因修饰技术的基础。早期研究表明, CpG甲基化效应广泛存在于哺乳动物和细菌基因组中,而叶绿体某些基因中的颠换相邻位点表现出一定的碱基组成偏好。本研究将4种禾本科作物小麦(Triticum aestivum)、水稻(Oryza sativa)、玉米(Zea mays)和高粱(Sorghum bicolor)的叶绿体基因组序列分为两组比对,查找替换位点并统计侧翼序列各位点碱基组成。通过相对熵(KL散度)作图,发现小麦和水稻的叶绿体基因组中相邻序列的碱基组成受到替换的影响随着距离的增大而减小,而玉米和高粱叶绿体基因组缺少相应规律。对于相对熵较高的替换相邻位点,通过不同核苷酸相对熵贡献的研究,发现4种禾本科作物的叶绿体基因组均表现出CpG甲基化效应以及颠换相邻位点的特殊组成规律。本研究为相对熵在植物基因组分子进化领域的应用提供参考。

967-974

八种不同产地苦参的染色体数目及核型分析

作者：雷海英; 侯沁文; 白凤麟; 赵楠; 何宝宝; 王志军单位：长治学院生物科学与技术系; 山西长治046011; 长治学院化学系; 山西长治046011

摘要：苦参是中国传统的药用植物,源于不同产地的苦参外形迥异,亲缘关系与进化关系也不清楚,本文比较分析了8种产地苦参的染色体核型特征,并对其核型似近系数进行聚类。结果表明8种产地苦参的染色体数目恒定,均为2n=2x=18, x=9。以染色体着丝点位置分为中部着丝点(m)型和亚中部着丝点(sm)型及近端着丝粒(st)型三种类型,按长短分为长染色体(L型)、中长染色体(M2型)、中短染色体(M1型)及短染色体(S型)四种。8种苦参核型公式均不同,平均臂比值(AR)位于1.101.98,染色体长度比值范围(LC/SC)位于1.702.48,核不对称系数(As.K)范围为29.64%45.75%,核型种类有2A、1B和2B型三种类型。核型聚类分析结果显示8种苦参总体聚为两大类,其中以山西省长治市武乡县和长治市长治县的苦参亲缘关系最近。该结果将为苦参育种、种质鉴定和基因组学分析提供参考。

975-982

香石竹热激转录因子基因DcHsfB1的克隆及其对不同非生物胁迫的表达响应

作者：冯依; 万雪丽; 刘庆华; 王奎玲单位：青岛农业大学园林与林学院; 山东青岛266109

摘要：热激转录因子(heat shock transcription factors, Hsfs)在植物遭受非生物胁迫时调控热激蛋白(heat shock protein, Hsp)和其他热激诱导的转录本的表达,参与响应热胁迫进程。本文以香石竹‘想象’作为实验材料,对基因DcHsfB1开放阅读框进行克隆。氨基酸序列的组成成分及理化性质分析结果表明, DcHsfB1含有一个804 bp的开放阅读框,编码267个氨基酸,分子量为30.78 kDa,理论等电点为5.84。DcHsfB1蛋白的二级及三级结构预测表明,α-螺旋占36.36%,延伸链占13.82%,β-折叠链占4.0%,无规则卷曲占45.82%,无规则卷曲构成了蛋白质的主要骨架。系统进化树分析结果显示DcHsfB1与AtHsfB1同源性最高。实时定量PCR分析DcHsfB1在各种非生物胁迫下的相对表达量。结果表明,在42°C胁迫2 h、ABA处理3 h和干旱胁迫3 h的Dc Hsf B1相对表达量显著上调;在甘露醇、NaCl和4°C胁迫下DcHsfB1的相对表达量也有不同程度的上升。

983-992

月季生长素结合蛋白基因RcABP19的克隆及表达特征分析

作者：任浩然; 傅晓东; 支秋娟; 李卉; 吴思琳; 刘金义; 王长泉单位：南京农业大学园艺学院; 南京210095; 常州市红梅公园管理处; 江苏常州213003

摘要：本研究以月季品种‘月月粉’和‘绿萼’为试验材料,对生长素结合蛋白基因RcABP19进行克隆和表达分析,并通过转化拟南芥和在月季中进行病毒诱导基因沉默(VIGS)等途径,对其在花器官发育中的作用进行了研究。结果表明:RcABP19属于Cupin超家族成员。喷施外源IAA、IBA和6-BA后, RcABP19的表达量显著升高,表明RcABP19受到其诱导。此外, RcABP19的表达响应昼夜节律, RcABP19在白天随着光照时间的增加而积累,在傍晚时达到峰值,之后显著降低。RcABP19基因在2个月季品种的花器官发育中的表达趋势存在显著差异,且均在花器官中高表达。过表达RcABP19拟南芥和在月季中进行RcABP19病毒诱导基因沉默(VIGS)均未观察到明显的花器官表型变化,但其相应的花器官发育相关基因(AP1、AP3和PI基因)的表达变化显著。本研究初步证明,月季RcABP19基因的表达响应植物生长调节物质信号及光周期节律,且可能参与花器官发育调控。

993-1003

银杏SQUAMOSA启动子结合蛋白(SBP)基因家族的鉴定及表达分析

作者：杨果; 董金金; 李萌; 汪贵斌; 郁万文; 杨婷婷; 刘艳玲; 唐隆平; 蒋舜村; 王义强单位：中南林业科技大学林业生物技术湖南省重点实验室; 长沙410004; 南京林业大学南方现代林业协同创新中心; 南京210037; 中南林业科技大学经济林培育与保护教育部重点实验室; 长沙410004; 东安舜皇山国家森林公园; 湖南永州425000

摘要：SBP转录因子在植物生长发育、信号转导、胁迫应答等方面起着重要的调控作用,由SBP基因家族基因编码。为探究银杏SBP基因家族的特征及表达模式,采用高通量测序技术对银杏的叶、花芽和胚珠进行转录组测序,鉴定SBP基因家族成员,并进行基因定位、miRNA156靶位点预测、进化关系以及表达模式的分析。本研究共鉴定到15个银杏SBP基因家族成员,该基因家族在染色体上分布较分散,编码产物长度差异较大,其中有5个成员具有miRNA156靶位点。蛋白保守基序分析显示,除GbSBP5、GbSBP12、GbSBP14不具有完整的SBP保守结构域外,其余成员编码蛋白均具有SBP保守结构域(包括2个锌指结构和1个核定位信号)。聚类分析表明,银杏SBP基因家族成员可以分为8个亚组。表达分析显示, SBP基因家族成员在银杏叶、花芽、胚珠中的表达水平存在一定差异,且在叶和花芽的不同发育时期呈现出不同的表达模式。本研究为银杏SBP基因家族的功能分析奠定了基础,并为银杏分子育种提供了一定的理论依据。

1004-1010

不同低温处理对郁金香休眠期鳞茎3种内源激素含量的影响

作者：叶蓉春; 唐楠; 唐道城; 张静单位：青海大学高原花卉研究中心/青海省园林植物与观赏园艺重点实验室; 西宁810016

摘要：本文以郁金香‘Golden Apeldoorn’的鳞茎为材料,在5个温度(–12°C、0°C、5°C、变温和对照)下处理,研究不同低温处理对GA3、IAA和ABA含量以及芽体发育的影响。结果表明:在零上恒温处理时鳞茎内GA3含量均出现2个峰值;零下低温处理对GA3含量影响小,处理结束时,以0和5°C处理鳞茎内GA3含量最高。前70 d鳞茎内IAA含量除变温处理外,在其他处理下均出现剧烈变化并在4270 d出现峰值,处理温度越高,峰值出现越早;处理结束时,各低温处理鳞茎内IAA含量均比处理前低。鳞茎内ABA含量在各低温处理下持续下降,与对照相比, 0°C、5°C和变温处理在前70 d持续下降, 70 d至处理结束保持稳定的低水平。由于鳞茎生长期和中心芽发育时间的差异,不同低温处理下鳞茎内GA3、IAA和ABA的含量表现出极不一致的相关性。在0和5°C处理下,芽体发育最快,且与3种激素含量的相关性密切,解除休眠效果好,促进发育和开花。

1011-1019

CO2加富对干旱胁迫下黄瓜幼苗根系抗氧化系统的影响

作者：李仪曼; 贺新蕊; 李清明; 刘彬彬; 厉书豪; 艾希珍; 魏珉; 张大龙单位：山东农业大学园艺科学与工程学院; 山东泰安271018; 作物生物学国家重点实验室; 山东泰安271018; 农业部黄淮海设施农业工程科学观测实验站; 山东泰安271018

摘要：以‘津优35号’黄瓜(Cucumis sativus)为试材,采用营养液水培,用聚乙二醇(PEG) 6000模拟干旱条件,研究了CO2加富对干旱胁迫下黄瓜幼苗根系膜脂过氧化、活性氧(ROS)积累及其清除能力的影响。结果表明:干旱胁迫降低根系生物量及根系活力,提高根冠比,增加丙二醛(MDA)含量,促进ROS的累积,提高脯氨酸(Pro)、还原型抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量及抗氧化酶活性;而CO2加富处理显著增加干旱胁迫下根系生物量,提高根冠比,促进根系活力增加,降低超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,提高抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性,提高AsA、GSH及Pro含量,使得MDA含量以及ROS产生速率显著降低。综上所述, CO2加富可提高干旱胁迫下黄瓜根系生物量及根系活力,进而增强根系的吸收能力,并能够在一定程度上激活根系抗氧化防御系统,抑制ROS的积累,防止膜脂过氧化,从而缓解干旱胁迫对黄瓜幼苗根系造成的不利影响。

1020-1028

‘肥城’桃缝合线塌陷相关基因PpCaMBP的序列与表达分析

作者：张泽杰; 付喜玲; 肖伟; 李玲; 高东升; 李冬梅; 陈修德单位：作物生物学国家重点实验室; 山东泰安271018; 山东果蔬优质高效生产协同创新中心; 山东泰安271018; 山东农业大学园艺科学与工程学院; 山东泰安271018

摘要：果实缝合线塌陷是‘肥城’桃(Prunus persica cv. Feicheng)生产上常见的病害,常被认为与钙信号调控有关。钙调素结合蛋白作为钙信号调控系统的重要组成部分,是研究钙信号作用机制的关键因子。本试验利用PF07839探针在‘肥城’桃果实中发现4个PpCaMBP基因,并对其进行亚细胞定位预测、结构域、进化树等生物信息学分析;对Ca2+(硝酸钙)、三氟拉嗪(TFP)、Ca2++TFP、清水(对照)处理的果实进行PpCaMBP基因表达分析,筛选与‘肥城’桃缝合线塌陷相关的PpCaMBP候选基因。生物信息学分析发现:4个基因均为定位于细胞核的钙调素结合蛋白基因,其中Prupe.7G047600与樱桃的pav sc0001869.1.g380.1.mk具有较近的亲缘关系。定量分析结果表明:与正常果相比,病果中Prupe.7G047600在缝合线处表达量下降;与不易发病的白里桃相比,Prupe. 7G047600在红里桃各部位的表达量普遍较低;Ca2+处理促进Prupe.7G047600基因的表达;Prupe.7G047600可能是参与‘肥城’桃缝合线塌陷症状调控的候选基因。