荒漠草原不同植物群落蒸散组分特征及其环境因子影响分析

蒸散发是生态水文过程的关键环节,掌握蒸散组分的变化特征及其影响因子,对干旱半干旱地区的可持续发展至关重要。以荒漠草原多年生植物针茅群落和一年生植物猪毛蒿群落为研究对象,利用小型蒸渗仪开展了连续3年监测,分析了蒸散组分的日、月和年变化规律,探讨了影响蒸散组分的主要环境因子。结果表明:晴天时,多年生和一年生植物群落蒸散组分呈先增加后减小的抛物线型,夜间蒸散活动较弱,累积蒸散量较低,不足全天总累积蒸散量的20%;阴天时各蒸散组分无明显峰值,且日累积量均较小,一年生和多年生植物群落的蒸散量、蒸发量和蒸腾量无显著差异;10.64 mm/d及以上降雨对蒸散和蒸发的日变化具有明显影响,随着降雨量的增多,蒸散量和蒸发量也呈增大趋势,但蒸腾量则相对较小。从月动态来看,7—9月占全年蒸散量和蒸发量的一半左右,冬春季蒸散量和蒸发量维持在全年最低水平。年蒸散量与年降雨量接近,而蒸腾量占蒸散量的比例低于10%。总体来看,多年生植物群落蒸散量较一年生植物群落多。采用Mantel检验方法分析不同时间尺度影响蒸散组分的主要气候因素,在小时尺度上太阳辐射与蒸发量和蒸腾量显著性水平较高(P<0.01),但相关性较低(r<0.2);在日尺度上,蒸散量、蒸发量和蒸腾量与降雨量的显著性(P<0.01)和相关性(r≥0.4)均最高;而月尺度上,降雨量和降雨速率与蒸散量、蒸发量的相关性较高(0.2≤r<0.4),但显著性较低(P≥0.05)。因此,蒸散组分受环境因子的影响在不同时间尺度上具有较大差异,说明蒸散组分受多种因子共同影响。

走马胎灰分对光的响应特征及其与生长指标的相关性

为探究光照强度和光质对走马胎(Ardisia giantifolia)灰分积累的影响,利用遮阳网和薄膜设定4个光照梯度(100%、60%、40%、20%全光照)和4种光质(绿、白、蓝、红),分析了基径、株高以及生物量的响应特征,以及灰分与生长指标的关系。结果表明,走马胎灰分含量在绿光下随着光照强度的减弱而呈减少的趋势,在白光下随着光照强度的减弱呈现“低-高-低-高”的波动变化,在蓝光或红光下没有显著变化;在100%光照强度下,白光的灰分含量最低,与其余光照强度存在显著差异;在60%、40%、20%光照强度下,光质对走马胎灰分含量的影响不显著。走马胎灰分含量与株高、基径和生物量间不存在明显的相关性;随着光照强度的减弱,走马胎的株高、基径以及生物量均呈现增加的趋势,且在白光下达到最大。因此,光照对走马胎灰分的积累和生长指标均有影响,种植走马胎时要选择适当遮荫强度或郁闭度较高的林型。

薹草属植物的生物学研究进展

薹草属(Carex)隶属于莎草科,是被子植物中最大的属之一。该属植物种类繁多,可见于林下、林缘、湿地、草甸等多种生境,分布较为广泛。该属内许多薹草种株型优美,抗性较强,在园林植物造景、盐碱地绿化和湿地植被修复等方面起着重要的作用,因而近年来逐渐受到人们的关注。基于此,本文从薹草属植物的系统分类、抗逆性与栽培繁殖3个方面对其分类依据、新种发现情况、不同非生物因子的影响以及不同繁殖方式和养护特点进行了总结,并提出了研究展望。以期为薹草属植物应用于园林绿化与生态修复提供理论依据,也为薹草属植物后续在抗逆机理、种子萌发和快速繁殖等方面深入研究提供思路。

苏北高邮湖菹草(Potamogeton crispus)生长衰亡过程对水质与浮游植物群落的影响

为探究菹草(Potamogeton crispus)生长、衰亡期对生态环境的效应,本文以南水北调东线源头调蓄湖泊——高邮湖为研究区域,通过分析湖泊水质及浮游植物群落随菹草生长衰亡过程的变化情况,揭示高邮湖菹草暴发下水环境状况变化。结果表明:在菹草生长期水体透明度明显提高,且总氮浓度有较大程度的下降;而在菹草衰亡期,菹草生物量越高的区域水质越差。菹草在生长期对水环境起到一定的净化效果,而菹草衰亡降解会造成水质恶化。菹草生长期浮游植物密度和生物量显著低于衰亡期,生长期菹草高、中生物量区的浮游植物密度和生物量低于低生物量区,而在菹草衰亡期高、中生物量区的浮游植物密度和生物量高于低生物量区。冗余分析结果表明,pH、溶解氧、氨氮、硝态氮、总磷、高锰酸盐指数是菹草生长衰亡过程影响浮游植物群落结构的主要环境因子。分段结构方程模型模拟结果表明,菹草生物量可对浮游植物生物量产生直接效应,也可以通过改变环境因子对浮游植物生物量产生间接效应。

石仙桃中4种转录因子鉴定及其组织表达的研究

【目的】石仙桃Pholidota chinensis Lindl为珍稀濒危的附生兰,附生较地生而言进化出了许多特殊的形态结构和生理生化特性,而转录因子对调控植物的生长发育具有作用,旨在探讨和发掘石仙桃中调控其生长发育的转录因子。【方法】利用PacBio和Illumina测序技术获得石仙桃的全长转录组数据以及在根、根状茎、假鳞茎和叶片中的基因表达量,通过进一步生信分析,探讨石仙桃4种转录因子家族成员、理化特性及其组织表达特异性,并用氯化钠(NaCl)和茉莉酸甲酯(MeJA)诱导逆境胁迫,用RT-qPCR分析了C2H2家族和bHLH家族的表达量。【结果】石仙桃中鉴定的4种转录因子及其家族成员转录本为:C2H2家族21个、bHLH家族27个、WRKY家族30个、bZIP家族19个,这4个家族及其成员主要为亲水的不稳定性蛋白,亚细胞定位主要位于细胞核内,bHLH家族的部分成员位于细胞质、叶绿体等细胞器中,各基因家族均具有典型的保守结构域特征,在石仙桃的根、根状茎、假鳞茎和叶片呈现出明显的组织特异性。21个C2H2家族和27个bHLH家族中所有基因表达均受NaCl和MeJA影响,但家族成员受到促进或抑制表达及其表达量存在差异。【结论】鉴定了石仙桃中4个转录因子家族成员的数量,各家族成员主要是位于细胞核内的亲水不稳定性蛋白,并具有保守结构域特征和组织表达特异性。

NaCl胁迫下pH值和氮素形态对狗牙根生长及钠钾离子调控的影响

以狗牙根〔Cynodon dactylon(Linn.)Pers.〕品种‘阳江’(‘Yangjiang’)为实验材料、2-(N-吗啡啉)乙磺酸(MES)为pH缓冲剂,采用水培法研究NaCl胁迫下pH值和氮素形态(铵态氮和硝态氮)对狗牙根生长和钠钾离子调控的影响。结果表明:处理1周后,若不添加MES,铵态氮处理组培养液的pH值下降到pH 4.0左右,而硝态氮处理组培养液的pH值则上升到pH 9.0左右;添加20 mmol·L^(-1)MES的铵态氮处理组培养液的pH值也下降到pH 4.0左右,而硝态氮处理组培养液的pH值则接近pH 7.0。与0 mmol·L^(-1)NaCl处理组相比,300 mmol·L^(-1)NaCl处理组狗牙根的枝条长度和枝条干质量显著(P<0.05)下降,而根长度、根干质量、根和叶中Na^(+)含量和Na^(+)/K^(+)比、钠钾选择性转运系数、叶Na^(+)和K^(+)的分泌量及分泌物Na^(+)/K^(+)比总体上显著升高。300 mmol·L^(-1)NaCl胁迫下,硝态氮处理组狗牙根的枝条长度、根长度、根干质量、根冠比、根中Na^(+)含量总体上显著高于铵态氮处理组,而叶中Na^(+)和K^(+)含量及Na^(+)/K^(+)比、叶Na^(+)和K^(+)的分泌量明显低于铵态氮处理组。300 mmol·L^(-1)NaCl胁迫下,20 mmol·L^(-1)MES处理组狗牙根的多数生长指标显著高于0 mmol·L^(-1)MES处理组,而根和叶中Na^(+)和K^(+)含量及Na^(+)/K^(+)比、钠钾选择性转运系数在0和20 mmol·L^(-1)MES处理组间的差异不显著。三因素方差分析结果表明:3个因子的单一和交互作用对多数生长指标、叶中Na^(+)含量和泌盐量相关指标的影响具有统计学意义。研究结果显示:硝态氮能缓解NaCl胁迫对狗牙根的伤害,而用MES缓冲根际酸碱环境对NaCl胁迫下狗牙根生长有一定的促进作用,因此,施用硝态氮或添加MES均有利于提高狗牙根的抗盐性。

化橘红成花过程挥发油成分的动态变化及活性分析

本文旨在探索化橘红花挥发油成分的动态变化,为化橘红花的综合利用和其挥发油产品的开发提供理论参考。以现蕾期、花苞期、盛开期和谢花期的化橘红花新鲜样品为材料,水蒸气蒸馏法提取挥发油,采用气质联用法(GC-MS)测定挥发油成分,通过构建“化橘红花-活性成分-靶点”网络图对挥发油活性进行分析。结果表明化橘红花挥发油成分以烯类(56.84%~70.19%)和醇类(21.33%~38.34%)物质为主,包括γ-松油烯、D-柠檬烯、芳樟醇、法尼醇、橙花叔醇和β-蒎烯。烯类物质在成花过程中呈现出逐渐降低的趋势,醇类物质表现出先增多再减少的趋势,盛开期达到峰值。现蕾期、花苞期和盛开期的挥发性物质总量保持在较高水平,谢花期显著降低。法尼醇、芳樟醇、α-水芹烯、橙花叔醇和香茅醇等挥发性成分的抑菌和抗氧化活性较高。各个花期的化橘红花均含有丰富的挥发油,具有开发应用价值。

干旱胁迫下GmYUC12a对大豆侧根蔗糖代谢的影响

黄素单加氧酶编码基因(YUCs)是依赖于色氨酸生长素合成途径中的关键因子。为了明确GmYUC12a在大豆侧根蔗糖代谢响应干旱胁迫中的作用,试验以大豆稳定品系徐9302为材料,通过发根农杆菌侵染子叶下胚轴,获得过量表达发状根复合体植株,测定5%PEG 6000(M/V)模拟干旱胁迫下GmYUC12a过量表达发状根分生出的侧根形态特征、可溶性糖和蔗糖含量及蔗糖代谢相关基因表达量。结果发现,干旱胁迫下GmYUC12a过量表达显著增加侧根长度和干重,表明GmYUC12a可促进干旱胁迫下侧根的生长发育过程。GmYUC12a过量表达能够引起干旱胁迫下侧根GmSUC2、GmCWINV1和GmMST2表达上调,提高蔗糖卸载能力;促使GmSPS1、GmSPS2和GmSuSy1表达上调,增强蔗糖循环能力,促进侧根蔗糖和可溶性糖积累。综上,干旱胁迫通过上调GmYUC12a表达,调控侧根蔗糖卸载和循环过程,维持侧根生长。本研究结果揭示了干旱胁迫下GmYUC12a调控侧根发育的作用机制,为深入研究生长素合成在大豆干旱响应中的功能提供了参考。

不同培养基组分对“台农一号”杧花粉萌发和花粉管生长特性的影响

为筛选“台农一号”杧花粉体外培养最适培养基和培养时间,探讨不同培养基组分和培养时间对其花粉体外萌发及花粉管生长的影响,以15%蔗糖+25%聚乙二醇-4000+0.015%硼酸+0.03%钙+0.02%镁+0.01%钾为基础培养基,分别设置1、2、3、4、5、6 h培养,不同蔗糖、硼酸、聚乙二醇-4000、钙、镁、钾浓度梯度单因素及蔗糖、硼酸、聚乙二醇-40003个因素正交试验,统计比较不同处理的花粉萌发率和花粉管生长长度。结果表明,培养时间,培养基中蔗糖、聚乙二醇-4000、硼酸对花粉萌发及花粉管生长均有显著影响,而钙、镁、钾影响不显著。培养2~3 h即可统计花粉萌发率及测量花粉管长度。随着培养基中蔗糖、聚乙二醇-4000、硼酸浓度增加,花粉萌发率及花粉管长度均呈现先增加后降低的趋势,适宜浓度的3个组分能够促进花粉萌发及花粉管生长,浓度过高则起抑制作用。3个因素之间存在明显的互作效应,蔗糖与聚乙二醇-4000的互作效应突出。说明培养基中蔗糖、聚乙二醇-4000、硼酸是花粉体外萌发的必需成分,钙、镁、钾为非必需成分。“台农一号”杧花粉体外萌发及花粉管生长的最适培养基为15%蔗糖+20%聚乙二醇-4000+0.015%硼酸+0.03%钙+0.02%镁+0.01%钾,适宜培养时间为3 h,此条件下花粉萌发率达到83.40%。

耐辐射甲基杆菌JB18对菊苣幼苗生长及抗性的影响

为探究铅镉抗性菌株JB18对菊苣(Cichorium intybus L)幼苗的影响,在不同铅镉复合浓度胁迫土壤中种植菊苣。将菌株JB18接种到菊苣根部周围,测定菊苣幼苗部分生长指标、光合作用参数、抗氧化酶活性、蔗糖含量、蔗糖代谢酶的活性及基因表达量。结果表明:接种菌株JB18后,提高了菊苣幼苗含水量、抗坏血酸含量、叶绿素含量、胞间CO_(2)浓度、蒸腾速率、净光合速率、过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性,显著减少菊苣内丙二醛及铅镉含量。蔗糖合酶、蔗糖磷酸合酶、蔗糖转化酶活性显著提升,菌株JB18促进了叶片中蔗糖积累。RT-qPCR结果显示,受Pb-Cd胁迫并接种JB18的菊苣幼苗中SS和SPS基因的相对表达量与对照组相比,分别上调2.1倍和5.6倍。因此,菌株JB18能够提高受铅镉复合胁迫下菊苣幼苗植株光合作用速率和抗氧化能力,上调蔗糖代谢相关基因的表达,促进蔗糖的积累,提高菊苣幼苗的铅镉抗性。

高寒气候区生长季NDVI与昼夜不对称增温的Copula分析

利用1982—2016年的青海地区归一化植被指数和气象数据,基于马尔科夫链蒙特卡罗的Copula函数方法,深入探索昼夜增温不对称性与植被活动之间的复杂关系,揭示了昼夜增温和NDVI之间的联合概率分布及其季节性差异。研究结果表明,昼夜增温与NDVI之间的关系在不同季节呈现显著差异。尤其在秋季,昼夜增温对NDVI的影响最为显著,其次是夏季和春季。通过Copula函数模型,发现昼夜增温与NDVI在特定温度区间内呈现正相关,表明适宜的温度条件下昼夜增温对植被生长具有促进作用。然而,当昼夜增温超过某一阈值时,其对NDVI的促进作用转变为抑制作用,从而限制了植被的生长。同时,还揭示了重现期与昼夜增温及NDVI之间的关系。在较低的重现期下,昼夜增温与NDVI的联合概率较高,表明在这些条件下,植被生长良好的情况出现的频率较高。反之,较高的重现期对应于昼夜增温与NDVI较低的联合概率,表明植被生长受到抑制。本研究通过Copula函数提供了一个全新的视角来理解昼夜增温与植被动态之间的相互作用,强调了气温变化对植被生长影响的复杂性。

不同美味猕猴桃花粉萌发活力及形态学研究

为探究猕猴桃花粉萌发活力和花粉萌发前后的形态变化,以15份美味猕猴桃花粉为样本,采用离体培养方法测定花粉的萌发活力,利用扫描电镜观察离体培养前后5份雌株花粉和10份雄株花粉的形态变化。结果表明:15份花粉样本萌发率差异较大,5份雌株花粉均不萌发;10份雄株花粉中8号花粉样本的萌发率最高,为79.27%;9号花粉样本的萌发率最低,仅为22.85%。15份花粉样本离体培养前后扫描电镜观察发现:极面观基本相同,均为三裂圆形;赤道面观有差异,5份雌株花粉离体培养前后花粉形态不发生改变,均为近球形,而10份雄株花粉在萌发前为超长球形或长球形,萌发后均为近球形,极轴长度略有变小、赤道轴长变大、极轴长度与赤道轴长度比值变小、萌发沟宽度增宽,但萌发后的雄株花粉样本间各项形态学指标值差异较小。

双孢蘑菇中一种4R型MYB转录因子的基因克隆和生物信息学分析

MYB转录因子广泛存在于真核生物中,在植物的生长发育、逆境胁迫等过程中发挥重要作用。与植物相比,对食用菌中MYB转录因子的研究有限。为探究MYB转录因子在食用菌中的生物学功能,对前期转录组发现的一个编码双孢蘑菇(Agaricus bisporus)MYB转录因子的基因进行克隆和生物信息学分析。结果表明,该基因编码区长1209 bp,翻译402个氨基酸;编码的蛋白分子量为45.95 kDa,等电点9.17,是一种不存在跨膜结构、不含信号肽的亲水性蛋白,具有4个高度保守的SANT结构域,属于4R型MYB转录因子,与白环蘑(Leucoagaricus)中的4RMYB转录因子亲缘关系最近;二级结构预测显示以无规则卷曲和α-螺旋结构为主;亚细胞定位分析显示该转录因子位于细胞核中;此外启动子序列分析表明,该基因启动子区域含有多个与生物抗逆应答、激素响应等相关的顺式作用元件。

基于MaxEnt模型的华东地区香果树地理分布预测

香果树(Emmenopterys henryi)是中国特有的单种属珍稀濒危树种,也是第四纪冰川孑遗植物之一。华东地区香果树种群退化,江苏境内濒临灭绝。预测香果树在华东地区当前及未来时期的潜在适生区,揭示其地理分布格局变化的关键因子,对有效保护香果树野生资源具有重要意义。该研究以ENMeval软件包确定MaxEnt最优参数,利用54条华东地区现代地理分布记录和7个环境变量,基于优化后的MaxEnt模型预测华东地区香果树在现代、2040年、2060年和2080年的潜在分布区。综合Jackknife检验、置换重要值和贡献率,探讨制约其在华东地区分布的主导环境因子。结果表明,受试者工作特征曲线下面积(AUC值)为0.801,说明MaxEnt模型预测结果良好;当前香果树在华东地区的中度和高度适宜分布区较小,主要分布于各省山地丘陵地区;在未来气候变化情景下,香果树适生区分布会有不同程度变化,华东地区香果树在未来20 a内分布区将进一步扩张,自2040年后迅速缩小,2080年后在平原地区消失。温度因子(年均温、平均日温差、最湿季均温、温度季节变化方差)和降雨因子(年降水量、最干季降雨量)均限制着香果树的分布。

港湾微型污损生物生态研究——浮游硅藻与附着硅藻初探

港湾微型污损生物生态研究,是海洋生态研究中的新亮点。本文采用自行设计的港湾微型污损生物调查办法,于2016年3~8月和2017年12月至2018年3月,在青岛中港进行挂板浸没实验。用常规海洋硅藻检测方法。结果表明:3~8月的月板附着硅藻种群数量和优势种逐月变化较大;冬季百天附着硅藻优势种随浸水时间的长短变化:浸水30天的为小平片藻,浸水百天的为楔形藻、卵形藻和舟形藻;表层水中优势种为孢角毛藻,底层水中为中骨条藻。用PRIMER6软件计算硅藻种群多样性结果附着硅藻 > 浮游硅藻。初步得出影响硅藻种群变化的主要因素为环境温度,试板表面状态和大型污损生物种群相关。本研究为港湾环境的硅藻生态以及污损研究提供参考。Harbor microfouling ecology is a burgeoning focus in marine ecological research. This study utilized a specially designed method to investigate microfouling organisms in harbor environments, conducting immersion experiments with glass slides from March to August 2016 and from December 2017 to March 2018 in Zhong-gang Harbor, Qingdao. Conventional marine diatom detection techniques were employed. The results indicated that the species composition and dominance of diatom populations attached to the slides varied significantly from March to August. In winter, dominant diatom species varied with immersion duration: after 30 days, Tabularia was dominant, while after 100 days, Licmorphora, Cocconeis and Navicula became predominant. The surface water layer was dominated by Chaetoceros, whereas the bottom layer was dominated by Skeletonema. Analysis using PRIMER6 software revealed that the diversity of attached diatoms was higher than that of planktonic diatoms. The primary factors influencing diatom population dynamics were environmental temperature, substrate surface conditions, and the presence of large biofouling organisms. This study provides valuable insights into diatom ecology and biofouling in harbor environments.

基于零模型的腾格里沙漠东南缘固定沙地种群点格局分析

植物种群空间分布格局是种群生物学特性、种内或种间关系以及与环境因子综合作用的结果。明确植物空间分布格局对认识植物生态适应性与多样性维持机制具有重要意义。本研究选择腾格里沙漠东南缘30~40年固定沙地,基于点格局的完全空间随机模型、泊松聚块模型和嵌套双聚块模型分析并检验了小画眉草、狗尾草、虎尾草、猪毛菜、雾冰藜5种常见植物种群空间分布格局。结果表明:种群密度大小排序为:小画眉草>狗尾草>虎尾草>雾冰藜>猪毛菜。完全空间随机模型下,小画眉草种群在0~1000 cm尺度呈现出从聚集分布过渡到均匀分布,再转换为聚集分布的变化规律;其余4个物种在0~295 cm尺度表现为聚集分布,且聚集分布尺度随种群密度降低而降低。泊松聚块模型下,小画眉草、雾冰藜和猪毛菜物种在0~35 cm尺度内表现为聚集分布,其他尺度为随机分布;而狗尾草和虎尾草种群分别在0~55 cm、405~835 cm和0~75 cm、465~945 cm尺度表现为聚集分布,其他尺度均随机分布。嵌套双聚块模型下,5个物种在0~1000 cm尺度基本呈现随机分布,即在大聚块中都分布着小聚块。综合3种模型的检验结果,种子扩散限制、灌木的“沃岛”效应和藻结皮特性引起的微生境异质性共同决定了腾格里沙漠东南缘30~40年固沙区植被空间多聚块分布特征。

海南鹦哥岭热带山地雨林不同海拔植物群落结构与相似性分析

热带山地雨林是热带雨林中重要的森林植被类型之一,是维持区域生态安全和保护生物多样的重要保障。为研究海拔和坡向对热带山地雨林群落结构与相似性的影响,选取鹦哥岭自然保护区南、北坡向不同海拔的热带山地雨林内设置的8个50 × 50 m的固定样方,对比研究不同海拔和坡向乔木植物群落的优势种组成、物种多样性及相似性。结果表明:样地植物群落物种丰富,共61科146属246种,壳斗科、山茶科、大戟科和樟科为主要优势科,各样地优势科、属、种的海拔梯度变化具有异质性。样地植被物种丰富度和物种多样性随海拔的升高呈现先升高后降低的变化规律,分别符合“中峰分布”格局和“中间高度膨胀”学说。不同坡向对应海拔的植物群落多样性存在差异,主要受水热、地形等复杂多变的环境因子影响。不同海拔样地间的植物群落结构差异大,群落相似性为极不相似水平。海拔梯度影响植物群落科、属的分布型;科的泛热带分布占绝对优势,属的泛热带、热带亚洲和北温带分布比例较高。因此,对热带山地雨林开展长期的森林动态监测,将有助于深入了解该类型雨林的群落构建规律以及物种多样性维持机制。

地黄UDP-鼠李糖:鼠李糖基转移酶基因家族的生物信息学和表达分析

尿苷二磷酸鼠李糖基转移酶能将活性鼠李糖基供体转移到其糖基化受体分子上,合成鼠李糖基化的化合物.它们结构多样,活性广泛,具有药理、维持细胞结构、信号转导和化学防御及调节植物体内激素水平等重要作用.迄今,已从多种植物中分离得到这类酶,但有关其基因家族的结构特性与在植物次生代谢产物毛蕊花糖苷生物合成中的作用研究较少.以地黄尿苷二磷酸鼠李糖基转移酶基因(RgURT)家族的4个成员RgURT1~RgURT4为材料,利用生物信息学对该家族的特征进行了分析,比较了RgURT在高、低毛蕊花糖苷地黄品种块根中的表达模式.结果表明,其cDNA大小为645~1 422 bp,编码蛋白质分子量为24.05~53.24 kDa,由214~473个氨基酸残基组成,属于糖基转移酶GT-B型超家族,C端具有保守结构域盒(PSPG盒),无信号肽,亚细胞定位在细胞质中,二级结构以无规则卷曲和α-螺旋为主;RgURT4与RgURT1~RgURT3分别聚类为2个簇,RgURT4蛋白与其他3个URT蛋白序列之间的同源性低;RT-qPCR分析表明,RgURT基因在高毛蕊花糖苷地黄块根中的表达量高于低毛蕊花糖苷地黄块根中的表达量.研究首次揭示了地黄RgURT家族的特征,初步验证了RgURT与地黄毛蕊花糖苷合成相关,将为进一步研究毛蕊花糖苷合成提供了重要酶基因.

烟草泛素化相关基因NbRGLG2和NbUBXN6负调控SRC7而影响植物抗性

泛素化修饰是一种蛋白质降解调控的重要途径,而E3泛素连接酶是泛素化系统的关键组分,结合并决定靶标蛋白。前期研究中从大豆中克隆了一个广谱抗病基因SRC7(SMV resistance cluster 7),其主要功能结构域是TN(TIR-NBS)结构域。本氏烟草(Nicotiana benthamiana)中两个编码泛素相关的蛋白NbRGLG2和NbUBXN6均与SRC7^(TN)具有互作。瞬时表达实验中NbRGLG2与NbUBXN6对SMV和TMV无抗性。然而,NbRGLG2与NbUBXN6与SRC7^(TN)共表达时,都会抑制SRC7^(TN)的抗病毒活性。过表达SRC7(Ox-SRC7)本氏烟草中沉默NbRGLG2基因和NbUBXN6基因时,它们可以增强SRC7^(TN)对SMV和TMV的抗性。这些结果显示,NbRGLG2与NbUBXN6负调控SRC7的抗病毒活性。

H2S在CdCl2诱导拟南芥气孔关闭中的作用及其与NO的关系

以拟南芥(Arabidopsis thaliana)野生型和突变体为材料,探讨硫化氢(H2S)和一氧化氮(nitric oxide,NO)在氯化镉(CdCl2)诱导气孔运动中的作用及其相互关系。结果显示,CdCl2显著诱导拟南芥野生型气孔关闭、叶片H2S合成和L-/D-半胱氨酸脱巯基酶(L-/D-CDes)活性升高,H2S合成抑制剂显著抑制了以上效应;NO清除剂和合成抑制剂均能显著抑制CdCl2诱导的野生型保卫细胞NO合成和气孔关闭。另外,CdCl2处理不能诱导Atl-cdes、Atd-cdes、Atnoa1、nia1-2、nia2-1和nia1-2/nia2-5突变体气孔显著关闭。此外,NO清除剂和合成抑制剂显著抑制了CdCl2诱导的野生型H2S含量和L-/D-CDes活性的增加,而H2S合成抑制剂不能抑制野生型保卫细胞NO生成;CdCl2不能升高Atnoa1、nia1-2、nia2-1和nia1-2/nia2-5突变体叶片H2S水平和L-/D-CDes活性,而CdCl2能增强Atl-cdes和Atd-cdes突变体保卫细胞NO荧光水平。由此表明,NO介导的H2S生成参与CdCl2诱导的拟南芥气孔关闭,且在此过程中,L-和D-CDes负责H2S的合成,NO由NOS和NR途径产生。