在植物生长发育过程中,开花和应激反应是至关重要的事件.VOZ(vascular plant one-zinc finger)转录因子是存在于维管植物及苔藓植物中的一类植物转录因子.它于2004年在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中被鉴定出来,并已被证明在成花和逆境胁迫响应中发挥着重要作用.本文在介绍VOZ转录因子的结构特征及VOZ基因成员在不同物种中的分布情况的基础上,总结了VOZ基因在不同物种中的表达模式及其在植物生长发育过程中发挥的功能,包括促进植物成花诱导和果实发育、提高植物对生物胁迫的耐受力、降低植物对非生物胁迫的抵抗能力以及调控种子萌发等方面,并阐述了VOZ转录因子在不同调控途径中与相关蛋白发生相互作用,从而发挥功能的分子机制.本文总结了VOZ转录因子发挥不同功能时的分子机制,旨在为植物开花和逆境胁迫领域的研究人员提供帮助,为进一步研究奠定理论基础.

为促进木麻黄生长并解决根际土壤微生物群落结构和功能异常问题,本研究从木麻黄根瘤中筛选出具备固氮(N)、产细胞壁降解酶(蛋白酶和纤维素酶)、产生长素(IAA)、产铁载体、产氨气(NH3)、溶解磷酸盐等多种功能的8株菌株,其中LB08、LB 18、LB 19、LB42、LB46、LB63和LB69为类芽孢杆菌,LQ10为布鲁氏菌.菌液浸种试验显示:8株菌株均对木麻黄幼苗生长具有促进效果,其中菌株LB69显著提高了木麻黄种子萌发率和幼苗活力,增幅分别达19.7％和28.3％;菌株LQ10显著提升了根长和根系活力,增幅分别为48.2％和334.4％;菌株LB18和LB42分别对初期芽长和生物量积累具有最显著的促进效果,增长率分别为22.4％和32.8％.此外,浸种后幼苗多酚氧化酶、超氧化物歧化酶、过氧化物酶等的同工酶谱条带数增多,个别条带增强,酶亚型多样性增加,抗逆能力增强.综上,本文所述8株菌株的添加对植物生长及抗氧化酶活性具有促进效果,有成为生物肥料的潜力.

甘蔗(Saccharum officinarum L.)病害是制约甘蔗生长和甘蔗产业发展的重要因素,而选育和推广甘蔗抗病品种是甘蔗产业高质量可持续发展的有效手段,但传统的甘蔗病害抗病育种具有优质基因挖掘和功能验证困难等局限性.效应蛋白是病原菌分泌以协助其定植宿主的小分子蛋白,解析病原菌效应蛋白与植物免疫系统的相互作用关系对于甘蔗抗病品种改良具有重要的指导意义.本综述讨论了宿主免疫系统的响应网络以及病原体通过分泌效应蛋白来逃避或破坏宿主免疫系统以成功定植感染的相关策略,并基于此提出了设计和改造甘蔗抗病新品种的相关思路.

掌握植物的水分利用特征及植物间的水源关系对实现荒漠草原地区可持续的植被恢复至关重要.本研究以荒漠草原灰钙土生境(胡杨、中间锦鸡儿和短花针茅)和风沙土生境(胡杨、北沙柳和赖草)中的5种优势植物为对象,测定植物木质部水、土壤水、地下水和降雨中稳定同位素(δ2H和δ18O),并结合不同深度的土壤含水量和根系数据,使用MixSIAR模型对植物的水分利用特征进行定量分析.结果表明:生长季内5种植物主要利用土壤水,且在不同生长阶段会利用不同层次的土壤水.灰钙土生境中,胡杨的水源在整个生长季变化最大,生长季初期(5-6月)主要利用60～100 cm 土壤水,生长旺盛期(7-8月)水源下移至100～200 cm 土壤水,而在生长季末期(9月)水源又上移至0～20 cm 土壤水;中间锦鸡儿在生长季初期主要利用60～100 cm 土壤水,但在生长旺盛期和末期上移至0～20 cm 土壤水;短花针茅在生长季初期和末期主要利用20～60 cm 土壤水,而在生长旺盛期上移至0～20cm 土壤水.在风沙土生境中,胡杨在生长季初期主要利用60～100 cm 土壤水,但在生长旺盛期和末期上移至0～20 cm 土壤水;北沙柳在生长季初期和生长旺盛期主要利用60～100 cm 土壤水,但在生长季末期下移至100～200 cm 土壤水;赖草整个生长季都主要利用20～60 cm 土壤水.土壤含水量、降雨的季节变化及植物的根系分布都会影响植物的水分利用特征.在整个生长季中,灰钙土生境中的乔木、灌木和草本3种优势植物间存在水文生态位分离,促进了其对水分的分配和利用;风沙土生境中对应的3种优势植物间存在水文生态位重叠,导致其对水分的激烈竞争(特别是乔木和灌木间).因此,在进行植被恢复时必须同时考虑物种特征和土壤特性,引入具有互补性水分利用特征的物种组合,才能实现荒漠草原地区的物种多样性和植被恢复的可持续性.

AP2转录因子属于AP2/ERF超家族,参与调节植物生长发育的各种生物学过程,以及对生物和非生物胁迫的响应.然而,关于紫苏(Perilla frutescens)AP2转录因子家族的研究未见报道.在本研究中,从紫苏基因组中鉴定到18个AP2家族成员,使用生物信息学方法分析了基因结构、保守基序和顺式作用元件.WRINKLED 1(WRI1)是许多植物物种中脂质生物合成的关键调节因子,在油脂合成过程中发挥重要调控作用.通过序列比对发现其中1个成员与AtWRI1序列高度同源,含有2个保守的AP2结构域,命名为PfWRI1.结合转录物组数据分析了 PfAP2家族基因在紫苏不同组织和种子发育不同阶段的表达水平,结果表明,PfWRI1仅在紫苏种子中高表达,暗示Pf-WRI1 可能与种子的发育过程有关.进而构建植物过表达载体pCAMBIA1303-PfWRI1,通过农杆菌侵染技术转化野生型(Col)以及突变体(wri1-1)拟南芥,分别获得过表达和回补株系.结果表明,相比于Col,PfWRI1的表达导致拟南芥种子含油率提高了 8.90％～13.57％,并促进转基因拟南芥种子中油酸(C18:1)和亚油酸(18:2)的积累,减少棕榈酸(C16:0)、花生酸(C20:0)和花生一烯酸(C20:1)的积累.此外,外源PfWRI1基因的表达增加了糖酵解和脂肪酸生物合成相关基因At-PKP-α、AtPKP-β1、AtBCCP2、AtSUS2和AtLIP1的表达.综上所述,PfWRI1可能通过与上述基因互作,增加不饱和脂肪酸含量来促进油脂积累.

目的 掌握影响蒙古黄芪生长的主要环境因子,对蒙古黄芪在山西省适宜区分布进行预测,为山西省蒙古黄芪资源的合理布局提供参考.方法 采用山西省"第四次中药资源普查"数据库收录的蒙古黄芪样点经纬度信息,查询中国数字植物标本馆及检索文献记录补充,将筛选后的347个蒙古黄芪样点分布数据和环境因子添加到最大熵(MaxEnt)模型中运行,筛选出影响蒙古黄芪地理分布的主要环境因子及贡献率.应用地理信息系统软件ArcGIS对山西省蒙古黄芪生态适宜区进行划分.结果 建立的MaxEnt模型受试者工作特征曲线下面积为0.909,表明模型预测结果准确.共筛选出19个环境因子,其中气候因子是影响蒙古黄芪分布最重要的环境因子,其次是生物因子与地形因子,土壤因子的影响最小.山西省蒙古黄芪潜在适宜区主要分布在省内北部山区,呈现从北到南适宜等级逐渐降低的趋势,在当前气候条件下山西省蒙古黄芪最适宜区面积为15 424 km2,适宜区面积为19 856 km2,次适宜区面积为59 436 km2,不适宜区面积为61 894 km2.结论 基于MaxEnt模型和ArcGIS软件预测山西省蒙古黄芪适宜区分布状况,对山西省蒙古黄芪资源的保护与合理布局具有一定参考价值.

以高三二轮复习时遇到的一道广东省高考题为例,探讨基于思维认知能力群释疑植物生长调节剂的概念,并结合高考真题的考查方向提供教学建议,实现教考的有效衔接.

C-糖基化修饰是植物次级代谢产物修饰之一,能增加植物次级代谢产物稳定性、生物利用度、水溶性和生物活性.黄酮类碳苷化合物作为重要的植物次级代谢产物之一,在调控植物生长发育和抵御病虫害侵扰、抗紫外光辐射、抗菌等方面发挥重要作用.一般而言,这类化合物的生物合成通常是在C-糖基转移酶(C-glycosyltransferase,CGT)催化下,黄酮类化合物与UDP-Glucose等核苷二磷酸酯发生反应生成.本文综述了近年来CGT催化下生物合成黄酮类碳苷的文献报道,分别从原料黄酮类化合物、黄酮类酚苷和黄酮类化合物生源途径角度出发,论述其生物合成的 3个策略.其中以黄酮类化合物为原料直接或者间接合成黄酮类碳苷是使用最普遍的合成策略;同时整理归纳最近报道的各种CGT的分类、植物来源和催化功能.

目的 建立同时测定常见水果蔬菜中多效唑、赤霉素、2,4二氯苯氧乙酸、噻苯隆、氯吡脲、4-氯苯氧乙酸等6种植物生长调节剂残留量的高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)方法.方法 样品采用乙腈联合QuEChERS提取包振荡提取,用C18粉末净化、多反应监测(MRM)、基质匹配标准溶液外标法定量.结果 在0.1～100 ng/ml线性范围内,所得6种植物生长调节剂的回归方程均呈良好的线性关系,r＞0.994,表明标准曲线在所选的浓度范围内的线性关系良好.该方法的检出限为0.01～0.05 μg/kg,定量下限为0.05～0.25 μg/kg;平均回收率为70.4％～110.8％,RSD为2.28％～8.53％.结论 该方法分析速度快,灵敏度高,回收率、重现性好,可有效用于水果和蔬菜中6种植物生长调节剂残留的快速检测.

[目的]为明确几丁质和鞭毛蛋白衍生肽flg22诱导的辣椒幼苗先天免疫生理响应特征,探讨辣椒先天免疫生理响应与辣椒抗多种病害的关系.[方法]以5个四川本地辣椒品种幼苗为试材,鉴定它们对青枯病和疫病病情指数和抗性水平,采用水培法培育幼苗并进行外源几丁质和flg22处理,检测各品种不同诱导时间下幼苗根系生长、气孔孔径、胼胝质沉积、活性氧(ROS)积累和SOD、CAT活性,以及先天免疫相关基因表达量的变化,综合评价其生理响应及其与抗病性关系.[结果](1)各品种幼苗青枯病和疫病病情指数以'川腾10号'最低,抗病性最强,以'本地条椒'最高,抗病性最弱.(2)外源几丁质和flg22抑制了各品种幼苗根系生长速率,诱导离体叶片气孔闭合,促进叶片细胞壁胼胝质沉积加厚,ROS含量持续增加,SOD和CAT活性不断提高.各品种幼苗先天免疫生理响应指标的平均隶属函数值以'川腾10号'最高,'本地条椒'最低,并且平均隶属函数值与疫病、青枯病病情指数均具有显著负相关性.(3)外源flg22和几丁质诱导'川腾10号'幼苗先天免疫相关基因CaWRKY22、CaMAPK7和ChiIV3显著上调表达.[结论]外源flg22和几丁质可诱导辣椒幼苗先天免疫生理响应,且响应程度强弱在品种间存在差异,依据生理响应指标通过隶属函数可综合评价辣椒品种的抗病水平;'川腾10号'的平均隶属函数值最高,多抗性水平最好,这与其先天免疫相关基因CaWRKY22、CaMAPK7和ChiIV3的显著上调表达有关.