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当期目录
主编:王台
ISSN 1674-3466 CN 11-5705/Q
邮发代号:2-967
2019年, 第4期
刊出日期:2019-07-01

封面说明:耐储性是粮食作物重要农艺性状之一, 受内外因素综合影响,其中内在遗传因素是决定因素。不同类型或地理来源的水稻(Oryza sativa)品种耐储性存在明显差异。一般来源于低纬度高温区的籼稻(O. sativa ssp. indica)耐储藏强于粳稻(O. sativa ssp. japonica)。该研究利用强耐储型籼稻与不耐储型粳稻杂交衍生的RIL群体对稻谷发芽率进行动态鉴定和QTL分析,研究了存储1–3年环境下稻谷发芽率动态变化规律及其分子调控机制,揭示了不同位点间的多效性互作效应,并展示了利用主效QTL簇改良稻谷耐储性的应用前景。详细内容见本期464–473页刘进等的文章。

  
主编评述
2018年中国植物科学若干领域重要研究进展
王台
植物学报. 2019, 54(4):  0-0.  doi:10.11983/CBB19165
摘要 ( 886 )   PDF (2107KB) ( 1427 )   收藏
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研究论文
木犀科植物叶绿体基因组结构特征和系统发育关系
赵月梅 杨振艳 赵永平 李筱玲 赵志新 赵桂仿
植物学报. 2019, 54(4):  0-0.  doi:10.11983/CBB18191
摘要 ( 344 )   收藏
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该研究比较了木犀科11属19种的叶绿体基因组的一般特征和变异特征。结果发现: 该科基因组大小为150-160Kb之间,大小的差异主要是大单拷贝(LSC)长度的差异引起的,Jasminum属3个物种的叶绿体基因组长度与其余物种有较大差异,该属中clpP基因内含子和accD基因丢失;共线性分析表明Jasminum属3个物种多个基因出现基因重排现象,倒位可能是重排的主要原因;Jasminum属在IRb/SSC和SSC/IRa边界的基因均异于其他物种;重复序列与SSR数量检测也表明Jasminum属与其余物种在数量、重复长度上差异均较大。基于CDS数据构建的系统发育树表明Abeliophyllum distichum和Forsythia suspensa为木犀科中较早分化的类群。
研究报告
纳他霉素对芒果采后胶孢炭疽菌抑菌效果测定及机理初探
刘佳怡 王嘉欣 宋海超 张正科 徐祥彬 吉训聪 史学群
植物学报. 2019, 54(4):  0-0.  doi:10.11983/CBB19044
摘要 ( 101 )   收藏
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
本研究以纳他霉素为抑菌剂,测定了离体条件下不同浓度纳他霉素对胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)的孢子萌发、菌丝生长的抑制效果,以及活体损伤接种炭疽病菌后,纳他霉素对芒果(Mangifera indica L.)果实炭疽病的防治效果。通过测定纳他霉素处理后胶孢炭疽菌的细胞膜相对渗透率、可溶性蛋白含量、细胞膜完整性变化、孢子内活性氧水平和线粒体分布情况,初步探索抑菌机理。实验结果表明,3 mg·L-1的纳他霉素可显著抑制胶孢炭疽菌孢子萌发、芽管伸长和菌落生长,80 mg·L-1纳他霉素可有效抑制果实炭疽病斑的扩展。纳他霉素处理后胶孢炭疽菌细胞膜相对渗透率和可溶性蛋白含量增加;2 mg·L-1纳他霉素处理8小时,处理组胶孢炭疽菌孢子细胞膜损伤染色率为33.6%,对照组染色率为13.9%;处理组胞内活性氧产生染色率达46.92%,比对照组高39.67%;同时观察到纳他霉素使胞内线粒体分布不均且荧光微弱。以上结果说明纳他霉素可以破坏胶孢炭疽病菌细胞膜,诱导活性氧大量积累,并降低线粒体活性,从而干扰菌体正常生理活性,使其代谢活动受到影响,以达到抑菌目的。
水稻耐储藏特性三年动态鉴定与QTL分析
刘进 姚晓云 余丽琴 李慧 周慧颖 王嘉宇 黎毛毛
植物学报. 2019, 54(4):  0-0.  doi:10.11983/CBB18188
摘要 ( 223 )   收藏
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种子耐贮藏特性是粮食作物的特殊农艺性状之一,耐储藏性能对种子生产和种质资源保存有重要意义。本研究以粳型超级稻龙稻5(LD5)和高产籼稻中优早8(ZYZ8)杂交衍生的重组自交系(RILs)群体(共180个株系)及其223个分子标记的遗传图谱为实验材料,自然高温高湿条件下放置1年、2年和3年后,对不同储藏时段种子发芽率进行比较和动态QTL鉴定。不同储藏时段龙稻5的发芽率均显著低于中优早8,株系间耐储性存在较大差异;不同储藏时段发芽率存在显著相关关系,相邻存储时段发芽率关系紧密。共检测到17个耐储性相关的QTL,3个老化时段分别检测到5、4和3个,检测5个动态条件QTL,单一QTL解释5.60%-32.76%的表型变异,加性效应在-16.78%-16.95%范围内。主效QTL簇qSSC2、qSSC6、qSSC7和qSSC8能调控不同储藏时段的发芽率,qSSC6具有明显降低发芽率的效应。共检测到26对上位性互作位点,主效QTL qSS1和qSS4参与上位性互作,这表明上位性互作是调控耐储藏性状的重要遗传组成。这将为水稻耐储性相关QTL的精细定位奠定基础,也将丰富耐储性分子标记辅助选择育种的基因资源。
葡萄NCED基因家族进化及表达分析
王小龙 刘凤之 史祥宾 王孝娣 冀晓昊 王志强 王宝亮 郑晓翠 王海波
植物学报. 2019, 54(4):  0-0.  doi:10.11983/CBB18200
摘要 ( 241 )   收藏
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9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶(9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase,NCED),是植物体内ABA生物合成的关键限速酶,从而参与植物对干旱、外源脱落酸(ABA)和高盐的响应过程,并降低环境胁迫对植株的危害。基于全基因组鉴定分析葡萄NCED基因家族成员,了解各成员的物种进化关系,研究各个基因成员在不同组织中的时空表达模式及对干旱、ABA和高盐(NaCl)胁迫的响应,为进一步研究该基因家族成员的生物学功能奠定基础。在葡萄基因组中共发现12个NCED基因。其氨基酸长度分布在510 aa(VvNCED2)和625 aa(VvNCED10)之间。VvNCED蛋白的分子量最大值是70.53(VvNCED10),最小值是57.85(VvNCED2)。在从祖先基因分化之后,葡萄NCED基因发生了5次复制事件,同时有2次丢失事件。NCED1/2、NCED3/4、NCED6/7和NCED9/10基因对被认为是通过片段复制所产生的,为NCED基因家族扩增做出主要贡献。上述4对复制基因复制时间分布在3.08~120.0百万年前,晚于单双子叶植物分化的时间。与对照相比,VvNCED1在ABA处理48小时后显著上调了72.09%,而VvNCED2显著下调了84.04%。VvNCED6只在D3、D4和D5干旱处理下的根系中表达量高于对照,分别为对照的2.49、1.05和1.09倍。VvNCED7只在D3干旱处理下的根系中表达量高于对照,为对照的1.07倍。在ABA处理72小时后,VvNCED3表达量较对照显著下调59.47%,而VvNCED4较对照显著上调169.89%。VvNCED3/VvNCED4在NaCl处理后出现的显著性峰值分别在24和48小时,分别上调219.19%和114.38%。保守结构域不同组成和不同胁迫处理下差异表达模式是NCED蛋白发生功能分化的基础。推测NCED在进化过程中发生的功能分化有利于复制事件的发生。
甘蔗节间伸长过程赤霉素关键基因的表达及内源激素动态研究
范业赓 丘立杭 黄杏 周慧文 甘崇琨 吴建明 陈荣发 李杨瑞
植物学报. 2019, 54(4):  0-0.  doi:10.11983/CBB18139
摘要 ( 393 )   收藏
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蔗茎是糖料蔗最重要的糖分储藏器官,而节间伸长是蔗茎产量形成的关键,植物激素在茎秆伸长中发挥着重要的调控作用,尤其是赤霉素。为了明确甘蔗节间伸长过程赤霉素合成途径关键基因的差异表达和内源激素含量的动态变化规律,进一步为甘蔗定向化学调控栽培技术提供理论依据。本研究以甘蔗优良品种“桂糖42号 (GT42)”为研究材料,分别于未伸长期(9叶龄以前) (Ls1)、伸长初期(13叶龄左右) (Ls2)和伸长盛期(15-16叶龄) (Ls3) 3个时期采取甘蔗第2片真叶(自顶部起)对应的节间组织,测定其内源激素GA3、IAA、BR、CTK、ZT、ETH和ABA的含量,并通过qRT-PCR分析赤霉素合成途径关键基因GA20-Oxidase、GID1和GAI的差异表达。实验结果表明,在甘蔗伸长期间,ZT(玉米素)、GA3(赤霉素)和IAA(生长素吲哚乙酸)含量变化呈现上升趋势,CTK(细胞分裂素)和ABA(脱落酸)呈下降变化;GA20-Oxidase基因和GID1的表达呈上升趋势,而GAI的表达则呈下降,这与激素的变化基本一致,GA3含量呈上升态势,进而使甘蔗伸长。因此可以看出,激素间的互相作用,调控了GA20-Oxidase基因、GID1和GAI的表达,进而影响GA3的含量,影响了甘蔗节间的伸长。
技术方法
植物蛋白质S-亚硝基化修饰的检测与分析
左建儒
植物学报. 2019, 54(4):  497-502.  doi:10.11983/CBB19108
摘要 ( 113 )   收藏
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S-亚硝基化是一种重要的蛋白质翻译后修饰方式,是指一氧化氮(nitric oxide, NO)基团共价连接至靶蛋白特定半胱氨酸残基的自由巯基,从而形成S-亚硝基硫醇(S-nitrosothiols, SNO)的过程。S-亚硝基化修饰广泛存在于各有机体中,通过改变蛋白质生化活性、稳定性、亚细胞定位以及蛋白质-蛋白质相互作用等机制而调控不同的生物学过程或信号通路。在蛋白质S-亚硝基化检测分析方法中,最为广泛使用的是生物素转化法(biotin switch assay),其基本原理是首先封闭未被修饰的自由巯基,进而将被修饰的SNO基团特异地还原为自由巯基并使用生物素将其特异标记。被生物素标记的半胱氨酸残基(即被修饰位点)可以进一步通过蛋白质免疫印迹、质谱等方法检测分析。本文详细描述了植物蛋白质样品的体内和体外生物素转化法的实验流程,并对实验过程中的注意事项进行了讨论。
水稻减数分裂染色体分析方法
程祝宽
植物学报. 2019, 54(4):  503-508.  doi:10.11983/CBB19087
摘要 ( 162 )   PDF (534KB) ( 37 )   收藏
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减数分裂粗线期染色体研究技术的发展,很大程度上克服了水稻(Oryza sativa)细胞遗传研究中,较小染色体所带来的研究困难。减数分裂染色体的制备与观察,已经成为水稻细胞遗传学研究中的常规方法。本文详细介绍了水稻中常用的减数分裂染色体制备、荧光原位杂交和免疫荧光染色等方面的实验方法。
利用低温水浴鉴定水稻苗期耐冷性
徐云远 种康
植物学报. 2019, 54(4):  509-514.  doi:10.11983/CBB19101
摘要 ( 166 )   收藏
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
高效准确鉴定苗期耐冷性是水稻耐寒研究的前提。基于流动水浴温度均一这一特点,本文介绍一种恒温水浴鉴定水稻幼苗耐冷性的技术。本方法中环境温度设定20℃,水浴设定4℃。根据我们对两个水稻亚种不同材料的处理结果,给出了几种常见品种的处理时间与存活率参考值,同时也讨论了操作过程中的一些注意事项。
发根农杆菌介导的菠菜毛状根遗传转化体系的建立
徐悦 曹英萍 王玉 付春祥 戴绍军
植物学报. 2019, 54(4):  0-0.  doi:10.11983/CBB18257
摘要 ( 552 )   收藏
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
发根农杆菌(Agrobacterium rhizgones)侵染植物后可诱导植物产生毛状根。菠菜(Spinacia oleracea)是常见的食用蔬菜,目前尚未有菠菜毛状根的研究报道。本研究筛选到适合诱导菠菜毛状根的发根农杆菌菌株LBA9402。结果表明,LBA9402侵染菠菜外植体茎后,毛状根的诱导率最高可达16%。菠菜毛状根呈白色,具有丰富的根毛,能在无外源激素的固体培养基上快速增殖生长。通过诱导菠菜毛状根产生愈伤并进行分化,获得了菠菜毛状根的再生株,再生频率为8%。此外,LBA9402可将含有Ri质粒的T-DNA和携带外源GFP基因的Ti质粒的T-DNA共同导入外植体中,PCR结果和荧光显微镜观察显示,rol B及GFP基因在菠菜毛状根基因组中稳定表达,共转化频率为50%。
利用荧光标记高通量鉴定减数分裂重组抑制突变体
李帆 阮继伟
植物学报. 2019, 54(4):  0-0.  doi:10.11983/CBB18229
摘要 ( 205 )   收藏
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正向遗传学突变体筛选被广泛用于揭示减数分裂及重组中涉及的遗传基因,如调控减数分裂II型交叉形成途径的重组抑制基因。本研究中,我们利用拟南芥花粉荧光标记系进行EMS突变体的正向遗传学筛选,鉴定拟南芥野生型Col遗传背景下的重组抑制突变体,获得了18个重组率显著提高三倍以上的重组抑制突变体,其中包括显性和隐性遗传突变。研究表明,基于荧光标记高通量鉴定重组抑制突变体是可行的,其为植物减数分裂重组调控分子机制研究提供了新方法和突变材料。
一种茶树高效扦插生根的方法
刘小妹 孙丽莉 廖红
植物学报. 2019, 54(4):  0-0.  doi:10.11983/CBB19025
摘要 ( 409 )   收藏
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茶是世界上最重要的饮料作物之一,随着种植面积的扩大,茶苗的需求量也日益增加。传统的扦插育苗方式存在着生根难、周期长、取材难等问题,因此优化扦插生根的方法十分重要。本研究首先对培养介质进行了改良,与土培和水培相比,利用海绵培养可以使茶树扦插苗在一个月之内快速生根,生根率达到32.2 %。在此基础上,使用较易获得、但传统方法难以生根的绿色嫩枝进行扦插,生根率也可达到34.0 %。此外,通过添加生根粉能够促进茶树茎部愈伤与根系的形成,发现1.25 g?L-1生根粉处理48 h对茶树扦插快速生根最有效,生根率为42.0 %。综上所述,本研究通过优化培养介质、扦插材料以及适当添加生根粉等措施,创建了一种茶树高效扦插生根的方法。该方法能够显著缩短生根时间,突破扦插材料的限制,有效降低扦插成本,具有重要的应用前景。
南瓜高效再生体系的建立
郭佳 李衍素 贺超兴 闫妍 于贤昌
植物学报. 2019, 54(4):  0-0.  doi:10.11983/CBB18161
摘要 ( 343 )   收藏
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南瓜(Cucurbita moschata (Duch. ex Lam.) Duch. ex Poiret)再生率较低,为建立高效的南瓜再生体系,以南瓜子叶为外植体,进行35组不同激素浓度的不定芽诱导研究。结果发现,南瓜再生受培养基中激素浓度和配比的影响,适宜浓度6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)能有效促进不定芽形成;单独使用脱落酸(ABA)诱发南瓜子叶发黄,但与6-BA组合使用可显著提高外植体的再生能力,1.0 mg﹒L-1 6-BA与0.5 mg﹒L-1 ABA组合南瓜芽再生率高达90.26%。将不定芽置于MS培养基中进行生根培养,再生苗移栽易成活。从子叶接种到苗再生约需70天。
非损伤微测技术-旭月(北京)科技有限公司
植物学报. 2019, 54(4):  1-1. 
摘要 ( 37 )   PDF (1029KB) ( 13 )   收藏
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植物蛋白质S-亚硝基化修饰的检测与分析
陈立超, 詹妮, 李彦莎, 冯健, 左建儒
2019, 54(4): 497-502
水稻减数分裂染色体分析方法
程新杰, 于恒秀, 程祝宽
2019, 54(4): 503-508
利用低温水浴鉴定水稻苗期耐寒性
刘栋峰, 唐永严, 雒胜韬,罗伟, 李志涛,种康, 徐云远
2019 Vol.54(4): 509-514
2017年中国植物科学若干领域重要研究进展
陈凡, 钱前, 王台, 董爱武, 漆小泉, 左建儒, 杨淑华, 林荣呈, 萧浪涛, 顾红雅, 陈之端, 姜里文, 白永飞, 孔宏智, 种康 2018 Vol. 53 (4): 391-440
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