WUSCHEL-Related Homeobox(WOX)家族是植物特有的一类转录因子,在干细胞维持和器官形态建成等发育过程中发挥重要的调控作用.兰科珍稀名贵中药植物铁皮石斛(Dendrobium catenatum)具有独特的附生生活方式和生长发育特性,对其WOX家族基因功能探究有助于进一步了解铁皮石斛发育的保守性和特异性.本研究对铁皮石斛 WOX 家族基因(DcWOX)进行了系统进化、组织表达模式、异源表达功能检测等分析.结果显示,铁皮石斛WOX家族基因可分为 3 个进化支,具有显著差异的组织表达谱;在转基因拟南芥中,DcWOX4过表达导致植株显著矮小,叶缘羽状深裂,花期推迟 2 周;DcWOX9过表达导致植株矮化,叶缘锯齿状,开花推迟 1 周,强表型植株雌雄蕊均不育;DcWOX11 过表达导致叶缘向下卷曲;DcWOX4/9/11 过表达拟南芥叶片形态建成异常与TCP家族基因和CUC家族基因的下调以及KNOX家族基因的上调有关;花期推迟与FT、SOC1和CO等早花基因的下调有关.因此,本研究表明铁皮石斛WOX家族基因在调控植株形态建成、叶发育、开花时间和育性等方面具有重要功能,进一步拓展了对 WOX 家族基因的功能了解,为深入探讨兰科植物进化与发育的保守性和独特性提供参考.

叶片是植物重要的营养器官,叶缘锯齿(裂刻)在生产实践中有多种优势,叶缘锯齿调控研究对作物育种、生产实践具有指导意义.本文梳理了叶缘锯齿形成的调控机制,植物激素、基因表达、miRNA等协同作用调控叶缘锯齿形成.生长素(Auxin)在叶缘的不平衡积累能促进锯齿产生,细胞分裂素(CK,cytokinins)依赖Auxin在叶缘的积累促进叶形复杂度,而赤霉素(GA,gibberellin)负调控叶形复杂度.归纳了植物激素与基因参与叶缘锯齿形成的3条主要作用通路:TCP-CUC-PIN1-Auxin、KNOX-GA/CK、LMIl-CK.miR164、miR319、polycomb group表观遗传修饰和a-1,2糖基转移酶等也参与叶缘锯齿形成.研究表明环境因子温度和光强通过KNOX-GA通路调控叶片发育,高温和低光强均能降低叶形复杂度.不同植物控制叶缘锯齿性状的遗传机制存在较大差异.叶缘锯齿相关基因发掘以经济作物研究较多,未来果树育种应着手推进赏食兼用研究.

目的 对苗药苦竹叶进行鉴别研究.方法 采用性状鉴别法、显微鉴别法、薄层色谱鉴别法,以临床有混淆使用的淡竹叶作为对照药材进行鉴别研究.结果 苦竹叶呈细长卷筒装,叶缘有细锯齿,味苦,上表皮偶见垂轴式气孔,长非腺毛较少且细,可见栅栏细胞碎片及导管,薄层色谱可见明显的牡荆素斑点;淡竹叶皱缩卷曲,叶片广披针形,下表面可见明显的长方形网格脉纹,全缘,味淡,残留有淡绿色草质茎.结论 以上特征可作为苦竹叶快速鉴别的依据,也为区别淡竹叶提供参考,为苦竹叶进一步质量评价提供实验基础.

生物多样性研究的关键问题之一是表型多样性的形成和演化机制,因为表型多样性与物种多样性密切相关,同时又承载着遗传和环境的变异信息.植物的叶具有丰富的形态多样性,而叶形多样性很大程度上体现在叶边缘形态的变异.叶边缘的形态可从全缘、锯齿状到具有不同程度(深浅)和不同式样(羽状或掌状、回数等)的裂片(在发育研究中复叶的小叶也描述为裂片).关于叶缘齿/裂的发育调控机制,在拟南芥(Arabidopsis thaliana)、碎米荠(Cardamine hirsuta)、番茄(Solanum lycopersicum)等模式植物中已有较深入的探讨.研究发现,很多转录因子、小分子RNA及植物激素对叶齿/裂或小叶的形成具有调控作用,其中生长素输出途径中的转录因子NAM/CUC、miR164以及高浓度生长素的反馈调控可能起到核心作用,而且该调控模块在真双子叶植物中较为保守;TCP类、SPL类转录因子和其他一些miRNA也在生长素输出途径中发挥作用;关于KNOX家族转录因子的作用,虽然多数研究是围绕复叶的形态建成,但也有数据显示其在叶裂发育中发挥作用.此外,对拟南芥和碎米荠等十字花科植物的研究还发现,调控基因RCO通过抑制小叶/裂片之间的细胞增殖而对小叶/叶裂的发育发挥作用.本文综述上述多角度的研究进展,并尝试概括叶边缘形态的发育调控网络,为关于叶缘形态多样性形成机制的研究提供可参考的切入点.

该文报道了在泰国北部和中国西南部的菊科一个新归化属——苹果蓟属(Centratherum Cass.).依据所采集的标本,详细描述了该属在东南亚大陆的唯一代表亚种苹果蓟[Centratherum punctatum Cass.subsp.fruticosum(S.Vidal)K.Kirkman ex Shih H.Chen,M.J.Wu&S.M.Li],并配以插图.苹果蓟与其所在属的其他种的区别在于该亚种叶片菱形至椭圆形,叶缘具不规则锯齿,先端微尖,总苞片基部硬化,先端无芒.文中还提供了苹果蓟的分布图,并讨论了其可能的传播途径.

目的:探究菘蓝组织培养中不定芽发生途径再生植株的最佳条件.方法:以菘蓝无菌苗的下胚轴为外植体,以MS为基本培养基,添加不同的激素组合、设置不同的pH处理,研究其对不定芽诱导的影响.以1/2 MS为基本培养基,添加不同种类和浓度的生长素诱导不定芽生根.结果:菘蓝下胚轴具有很强的形态发生能力,从其表面和切口处可直接诱导产生不定芽.MS+6-苄基腺嘌呤(6-BA)1.0 mg·L-1+吲哚乙酸(IAA)0.5 mg·L-1+3％蔗糖+0.7％琼脂;MS+6-BA 1.0 mg·L-1+萘乙酸(NAA)0.5 mg·L-1+3％蔗糖+0.7％琼脂;MS+激动素(KT)2.0 mg·L-1+IAA 0.8 mg·L-1+3％蔗糖+0.7％琼脂,均可有效诱导菘蓝下胚轴分化、产生不定芽和促进芽生长,pH为5.4时下胚轴生长势最好,叶缘光滑;pH为6.2和6.6时会出现玻璃化现象,小芽弯曲,叶缘有锯齿产生.1/2 MS+吲哚丁酸(IBA)1.0 mg·L-1+2％蔗糖+0.7％琼脂为最佳生根培养基.结论:不定芽发生途径是菘蓝离体快繁的理想途径,研究结果为培育优质的菘蓝种苗提供参考.

该文描述了采自浙江南部的木犀属(Osmanthus Lour.)一新种——浙南木犀(O.austrozhejiangensis Z.H.Chen,W.Y.Xie et X.Liu),并附有线描图和彩色照片.该种在具聚伞花序,叶柄、小枝、苞片、花梗被柔毛等性状上接近于毛柄木犀(O.pubipedicellatus Chia ex H.T.Chang),不同之处在于叶片倒卵形、倒卵状椭圆形或椭圆形,长(5.5～)8～10(～13)cm,宽(2.2～)3～4.5(～5)cm,先端急尖或短渐尖,叶缘具尖锐细锯齿或全缘,侧脉8～10对,花较大,花冠管长2.2～2.3 mm,裂片长2.2～3.0 mm,花丝长1.3～1.5 mm,花药长约1.2 mm.该新种的发现为研究东亚木犀属自西南向东北方向迁移与演化提供了新的材料.

为深入探究叶原基分化成叶器官的形态建成机制,该研究以北美鹅掌楸为材料,采用RT-PCR和RACE克隆技术获得LtAGO1的cDNA全长和启动子序列并预测其功能,通过RT-qPCR分析LtAGO1在鹅掌楸属中的组织表达模式.同时,经抗性筛选和DNA鉴定获得ProAGO1∷GUS的转基因拟南芥株系,并进一步对T2代阳性植株进行表型和GUS组织化学染色分析.结果表明:(1)LtAGO1基因包含3300 bp的开放阅读框,编码1100个氨基酸,分子量为122.14 kD,理论等电点(pI)为9.36.(2)氨基酸序列分析显示LtAGO1含Gly-rich-AGO1和Piwi两个典型的AGO基因结构域,同源性分析显示LtAGO1蛋白与沉水樟AGO1蛋白(RWR84608.1)亲缘关系最近.(3)组织表达特异性分析显示LtAGO1在北美鹅掌楸不同组织间的相对表达量为雄蕊>花芽>花瓣>花萼>叶片>雌蕊>叶芽>茎,LtAGO1在北美鹅掌楸叶片不同发育阶段的相对表达量为叶芽萌动期>幼叶期>衰老期>成熟期,AGO1在鹅掌楸属叶缘的表达量高于叶片的其他部位且北美鹅掌楸叶凹陷部位的表达量高于叶尖部位.(4)获得叶中-侧轴向和基-顶轴向的极性缺失、叶缘锯齿、重瓣花型的转化株系,GUS组织染色显示ProAGO1启动GUS基因在叶芽顶端稳定表达且在新分化的叶柄上表达较强,在成熟期的茎、叶、花和果的维管束中均特异表达.LtAGO1启动子的GUS活性强度为叶顶芽>花>维管束,这与实时定量PCR结果相一致.综上认为,LtAGO1基因在顶端分生组织特异表达且受到多种途径的调控而参与到叶和花器官的发育进程中.该研究结果为进一步了解北美鹅掌楸LtAGO1基因的基本功能及其调控叶形发育机制提供了理论基础.

2017 年,印度学者Joe等基于采自中国藏东南地区的植物标本,发表了合萼吊石苣苔的一新变种Lysionotus gamosepalus W.T.Wang var.biflorus A.Joe,Hareesh&M.Sabu,并且认为该新变种与原变种的主要区分特征包括叶缘稍具锯齿、每个腋生花序仅有 2 朵花、花冠被毛、具 2 枚卷曲的退化雄蕊.然而,近年来,笔者基于查阅大量标本和野外考察工作,认为所谓变种的形态特征是在合萼吊石苣苔(Lysionotus gamosepalus W.T.Wang)的变异范围之内,加之分布区完全重叠,生长环境类似,物候期一致,不宜作为变种等级处理.故在此将该变种处理为合萼吊石苣苔的异名.