2025年 第42卷 第5期
2025, 42(5): 1-1.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.202505F2
摘要:
2025, 42(5): 875-887.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250385
摘要:
干旱胁迫是限制植物生长发育、产量和品质的主要非生物胁迫之一，严重威胁全球农业的可持续发展。植物抗旱性是由多基因控制的复杂数量性状，涉及多层次调控机制，传统研究方法难以系统阐明其分子基础。近年来，多组学技术的快速发展为系统性揭示植物干旱胁迫响应机制提供了支持。本研究综述了基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学等技术的发展以及在园艺植物抗旱研究中的应用，重点介绍了多组学联合分析在关键抗旱基因挖掘、信号通路解析和抗旱分子标记开发等方面的研究成果，同时总结了多组学技术在植物抗旱应用中的挑战与不足，并展望了空间组学、单细胞组学及人工智能驱动的多组学数据挖掘等新技术在植物抗旱研究中的应用前景，旨在为抗旱机制研究与抗逆育种提供理论参考。图1表1参95
干旱胁迫是限制植物生长发育、产量和品质的主要非生物胁迫之一，严重威胁全球农业的可持续发展。植物抗旱性是由多基因控制的复杂数量性状，涉及多层次调控机制，传统研究方法难以系统阐明其分子基础。近年来，多组学技术的快速发展为系统性揭示植物干旱胁迫响应机制提供了支持。本研究综述了基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学等技术的发展以及在园艺植物抗旱研究中的应用，重点介绍了多组学联合分析在关键抗旱基因挖掘、信号通路解析和抗旱分子标记开发等方面的研究成果，同时总结了多组学技术在植物抗旱应用中的挑战与不足，并展望了空间组学、单细胞组学及人工智能驱动的多组学数据挖掘等新技术在植物抗旱研究中的应用前景，旨在为抗旱机制研究与抗逆育种提供理论参考。图1表1参95
2025, 42(5): 888-897.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250432
摘要:
植物遗传转化技术是现代植物基因功能研究以及分子育种方面的关键手段。然而，运用传统方法开展遗传转化对植物组织培养的依赖性极强，另外还存在明显的基因型限制等问题。农杆菌Agrobacterium介导的非组培遗传转化技术，因操作简便易行、不需要经历脱分化及再生等优势渐渐在多种植物中应用。本研究较为系统地梳理了农杆菌介导遗传转化的基本原理及非组培转化的各种方法，包含了种子介导法、花器官转化法、活体注射递送法、切割-浸渍-出芽法、电穿孔法、病毒递送法等；还总结了其他非组培遗传转化方法，如纳米载体辅助递送法、发育调控因子辅助转化法、花粉管介导法、病毒载体介导法。通过对不同方法的应用实例、转化效率、优缺点以及适用植物进行比较，较为清晰地展现非组培转化体系在提升遗传转化效率、拓宽物种适用范围、降低转化技术要求等方面所拥有的潜力，以期为建立高效、稳定且普适性强的植物非组培遗传转化体系提供理论参考及技术支持。表2参71
植物遗传转化技术是现代植物基因功能研究以及分子育种方面的关键手段。然而，运用传统方法开展遗传转化对植物组织培养的依赖性极强，另外还存在明显的基因型限制等问题。农杆菌Agrobacterium介导的非组培遗传转化技术，因操作简便易行、不需要经历脱分化及再生等优势渐渐在多种植物中应用。本研究较为系统地梳理了农杆菌介导遗传转化的基本原理及非组培转化的各种方法，包含了种子介导法、花器官转化法、活体注射递送法、切割-浸渍-出芽法、电穿孔法、病毒递送法等；还总结了其他非组培遗传转化方法，如纳米载体辅助递送法、发育调控因子辅助转化法、花粉管介导法、病毒载体介导法。通过对不同方法的应用实例、转化效率、优缺点以及适用植物进行比较，较为清晰地展现非组培转化体系在提升遗传转化效率、拓宽物种适用范围、降低转化技术要求等方面所拥有的潜力，以期为建立高效、稳定且普适性强的植物非组培遗传转化体系提供理论参考及技术支持。表2参71
2025, 42(5): 898-910.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250476
摘要:
开花时间作为观赏植物的重要观赏性状与经济性状，直接影响其商品价值与市场供应能力，实现花期的精准调控与周年生产已经成为观赏植物产业发展的迫切需求。因此，如何基于观赏植物的成花诱导过程及其与环境因子的关系，实现精准花期调控，对于满足市场需求具有重要意义。随着观赏植物成花机制研究和栽培技术的不断深入与进步，观赏植物花期调控的研究已取得了显著进展。本研究总结了观赏植物花芽分化的形态建成和变化规律，并系统综述了观赏植物6条成花分子路径(光周期、赤霉素、环境温度、春化、自主和年龄)及主要花期调控技术(光照、温度、植物生长调节剂、栽培方式)的最新研究进展。最后基于已有研究中存在的主要问题，提出未来的重点研究方向，以期为观赏植物精准花期调控及商品化生产提供理论支撑与实践参考。图2表1参105
开花时间作为观赏植物的重要观赏性状与经济性状，直接影响其商品价值与市场供应能力，实现花期的精准调控与周年生产已经成为观赏植物产业发展的迫切需求。因此，如何基于观赏植物的成花诱导过程及其与环境因子的关系，实现精准花期调控，对于满足市场需求具有重要意义。随着观赏植物成花机制研究和栽培技术的不断深入与进步，观赏植物花期调控的研究已取得了显著进展。本研究总结了观赏植物花芽分化的形态建成和变化规律，并系统综述了观赏植物6条成花分子路径(光周期、赤霉素、环境温度、春化、自主和年龄)及主要花期调控技术(光照、温度、植物生长调节剂、栽培方式)的最新研究进展。最后基于已有研究中存在的主要问题，提出未来的重点研究方向，以期为观赏植物精准花期调控及商品化生产提供理论支撑与实践参考。图2表1参105
2025, 42(5): 911-921.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250472
摘要:
黄酮醇是植物界分布最广、含量最丰富的类黄酮化合物。黄酮醇在植物的生长发育、抵御逆境及适应胁迫环境等方面均发挥着重要作用，同时它拥有强大的抗氧化功能，这对于人体健康具有重要意义。鉴于黄酮醇的多重价值，解析其生物合成途径的调控机制已成为研究热点。MYB转录因子作为植物最大转录因子家族之一，在黄酮醇的生物合成中发挥着核心调控作用。MYB既能直接调控下游靶基因，也可与bHLH、WD40蛋白形成MBW复合体进行协同调控，并能整合光照、气温、干旱等环境信号，从而实现对黄酮醇合成的精细控制。本研究概述了黄酮醇的生理功能与生物合成途径，重点阐述了MYB转录因子的结构特征及调控黄酮醇合成的分子机制，系统归纳了不同物种中参与黄酮醇调控的关键MYB转录因子成员及其功能，并讨论了当前研究的局限性与未来的研究方向，旨在为作物营养强化与花卉花色创新提供理论支撑。图4表1参78
黄酮醇是植物界分布最广、含量最丰富的类黄酮化合物。黄酮醇在植物的生长发育、抵御逆境及适应胁迫环境等方面均发挥着重要作用，同时它拥有强大的抗氧化功能，这对于人体健康具有重要意义。鉴于黄酮醇的多重价值，解析其生物合成途径的调控机制已成为研究热点。MYB转录因子作为植物最大转录因子家族之一，在黄酮醇的生物合成中发挥着核心调控作用。MYB既能直接调控下游靶基因，也可与bHLH、WD40蛋白形成MBW复合体进行协同调控，并能整合光照、气温、干旱等环境信号，从而实现对黄酮醇合成的精细控制。本研究概述了黄酮醇的生理功能与生物合成途径，重点阐述了MYB转录因子的结构特征及调控黄酮醇合成的分子机制，系统归纳了不同物种中参与黄酮醇调控的关键MYB转录因子成员及其功能，并讨论了当前研究的局限性与未来的研究方向，旨在为作物营养强化与花卉花色创新提供理论支撑。图4表1参78
2025, 42(5): 922-933.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240567
摘要:
菊花 Chrysanthemum × morifolium是一种历史悠久的观赏、食用和药用植物，富含的活性物质(如类黄酮、酚酸、萜类等)具有显著的抗炎、抗氧化和抗肿瘤等功效。本研究综述了菊花主要活性物质的种类及功效机制，重点阐述了其生物合成途径及调控网络。研究表明：苯丙烷代谢途径中的8个关键酶基因(CHS、CHI、F3H、F3'H、FNS、FLS、4CL、UGT)在活性物质合成中发挥关键作用。活性物质的合成过程受到多层级调控，MYB、bHLH和AP2/ERF等转录因子家族通过特异性结合启动子元件调控结构基因表达，miRNA通过与结构基因及转录因子靶向结合影响活性物质的合成。菊花中类黄酮化合物的生物合成途径已较为明确，而绿原酸作为重要的药理成分，其合成机制研究较少，需要进一步探索。探明活性物质合成途径的总体调控以及次生代谢途径之间的协调机制，实现活性物质绿色高效的合成和品种改良，是菊花相关产业的重要方向。图5表1参81
菊花 Chrysanthemum × morifolium是一种历史悠久的观赏、食用和药用植物，富含的活性物质(如类黄酮、酚酸、萜类等)具有显著的抗炎、抗氧化和抗肿瘤等功效。本研究综述了菊花主要活性物质的种类及功效机制，重点阐述了其生物合成途径及调控网络。研究表明：苯丙烷代谢途径中的8个关键酶基因(CHS、CHI、F3H、F3'H、FNS、FLS、4CL、UGT)在活性物质合成中发挥关键作用。活性物质的合成过程受到多层级调控，MYB、bHLH和AP2/ERF等转录因子家族通过特异性结合启动子元件调控结构基因表达，miRNA通过与结构基因及转录因子靶向结合影响活性物质的合成。菊花中类黄酮化合物的生物合成途径已较为明确，而绿原酸作为重要的药理成分，其合成机制研究较少，需要进一步探索。探明活性物质合成途径的总体调控以及次生代谢途径之间的协调机制，实现活性物质绿色高效的合成和品种改良，是菊花相关产业的重要方向。图5表1参81
2025, 42(5): 934-943.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250422
摘要:
百合Lilium spp.高度杂合的遗传背景导致性状分离复杂，优良基因型固定困难，加之较长的生长周期和普遍存在的种间及属间远缘杂交不亲和障碍，严重制约了传统杂交育种方法在百合遗传改良中的效率。开展百合原生质体分离与培养研究可为体细胞杂交育种提供技术支撑，绕过有性生殖障碍，创造种间甚至属间体细胞杂种，为远缘基因资源的利用开辟新途径。本研究综述了近几十年来百合原生质体分离和培养的研究进展，已有研究集中于：①百合原生质体分离与纯化的影响因素，包括原生质体分离的组织来源、分离材料的预处理、原生质体的酶解条件、酶解液的渗透压和pH、原生质体纯化方式等；②百合原生质体培养的影响因素，包括原生质体培养基成分、原生质体培养方式、原生质体培养密度等；③国内外百合原生质体再生案例及分析。目前，百合原生质体在分离纯化体系建立方面已相对成熟，但能够实现从培养到完整植株再生的案例有限，再生体系的建立仍存在明显瓶颈。未来研究应致力于系统优化百合原生质体培养条件，包括培养基的类型、碳源种类、植物生长调节剂的组合与配比等，在建立稳定高效的再生体系基础上，通过原生质体融合技术将远缘物种的优良性状引入栽培品种，同时开展再生与稳定遗传的机制解析并应用于体细胞杂交、基因编辑等育种技术。表1参59
百合Lilium spp.高度杂合的遗传背景导致性状分离复杂，优良基因型固定困难，加之较长的生长周期和普遍存在的种间及属间远缘杂交不亲和障碍，严重制约了传统杂交育种方法在百合遗传改良中的效率。开展百合原生质体分离与培养研究可为体细胞杂交育种提供技术支撑，绕过有性生殖障碍，创造种间甚至属间体细胞杂种，为远缘基因资源的利用开辟新途径。本研究综述了近几十年来百合原生质体分离和培养的研究进展，已有研究集中于：①百合原生质体分离与纯化的影响因素，包括原生质体分离的组织来源、分离材料的预处理、原生质体的酶解条件、酶解液的渗透压和pH、原生质体纯化方式等；②百合原生质体培养的影响因素，包括原生质体培养基成分、原生质体培养方式、原生质体培养密度等；③国内外百合原生质体再生案例及分析。目前，百合原生质体在分离纯化体系建立方面已相对成熟，但能够实现从培养到完整植株再生的案例有限，再生体系的建立仍存在明显瓶颈。未来研究应致力于系统优化百合原生质体培养条件，包括培养基的类型、碳源种类、植物生长调节剂的组合与配比等，在建立稳定高效的再生体系基础上，通过原生质体融合技术将远缘物种的优良性状引入栽培品种，同时开展再生与稳定遗传的机制解析并应用于体细胞杂交、基因编辑等育种技术。表1参59
2025, 42(5): 944-955.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250474
摘要:
目的 提高耐贮性和瓶插寿命是切花采后保鲜研究的核心目标。评价及筛选耐贮性和耐瓶插性优良的切花菊Chrysanthemum × morifolium品种，可为切花菊采后品质改良及新品种选育提供材料基础。 方法 以275个切花菊品种为研究对象，测定其干贮期和瓶插期的采后保鲜相关指标，通过差异分析、变异分析、相关性分析、聚类分析、主成分分析等方法，对切花菊耐贮性和耐瓶插性进行分析、评价。 结果 不同切花菊品种的采后耐贮性与瓶插观赏性存在显著差异。‘南农红衣’‘Nannong Hongyi’、‘秦淮瑞雪’‘Qinhuai Ruixue’和‘皮普’‘Pip’耐贮性极佳，瓶插期长，综合性状表现突出，适宜作为耐贮运且观赏期长的主栽品种推广应用；‘南农丽风车’‘Nannong Lifengche’和‘南农槟云’‘Nannong Binyun’耐贮性突出，适于长途运输与长期仓储，是培育出口型切花菊品种的优良亲本；‘南农红点点’‘Nannong Hongdiandian’和‘荣山’‘Rongshan’瓶插观赏期长，虽耐贮性较差，但非常适合本地化精品生产，可作为培育高档礼品花品种的重点亲本。 结论 基于275个切花菊品种耐贮性及瓶插寿命数据及相关分析，共筛选出7个耐贮性强、瓶插期长的优异种质，可在实际应用中根据不同的育种目标选择亲本材料。图4表7参47
2025, 42(5): 956-966.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250486
摘要:
目的 探索梅花Prunus mume不同品种群体间的色素组成及其对花色差异的影响，为梅花花色育种提供研究基础。 方法 选取15个不同花色梅花品种，利用英国皇家园艺学会比色卡测定花瓣花色表型，并采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)技术对梅花花瓣中类黄酮化合物进行定性和定量分析，通过聚类分析、相关性分析、主成分分析和多元线性回归解析花色表型与色素组分的关联。 结果 聚类分析表明：15个梅花品种花色表型可分为白色系、浅粉色系、粉红色系和紫红色系。类黄酮化合物定性定量分析发现：紫红、粉红、浅粉色系梅花品种均含有花青苷，以矢车菊素和芍药花素糖苷为主，其中矢车菊素-3-O-芸香糖苷相对含量最高；白色系梅花品种花青苷较少甚至缺失，但大量类黄酮(如异槲皮素)富集。主成分分析表明：花青苷(主成分1的贡献率为40.64%)是梅花形成红色调核心色素，且红绿色度(a*)与芍药花素-3-O-芸香糖苷呈显著正相关(P＜0.05)，总花青苷质量分数越高，明度(L*)越小，花色越深；其他类黄酮(主成分2的贡献率为19.87%)次要调控。多元回归模型验证了花青苷主导呈色的机制：总花青苷与L*呈极显著负相关(P＜0.01)，芍药花素-3-O-芸香糖苷是a*的关键贡献因子，同时花青苷芍药花素-3-O-葡萄糖苷与黄蓝色度(b*)呈显著负相关(P＜0.05)。 结论 梅花花色分化由“花青苷主导呈色-类黄酮协同调控”的代谢网络决定；矢车菊素和芍药花素糖苷是梅花红色调形成的核心；其他类黄酮可能在维持色素稳定性或环境适应中发挥次要作用。图8表2参34
2025, 42(5): 967-974.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250493
摘要:
目的 通过离体接种实验体系，系统评价31份菊属Chrysanthemum及芙蓉菊属Crossostephium等近缘属野生种质对西花蓟马Frankliniella occidentalis的抗性特征。 方法 采用离体叶片选择法，定量测定西花蓟马成虫24 h内的趋避行为，并测定叶片分泌型腺毛、T型腺毛密度。 结果 通过数量分级将接种后西花蓟马种群数量划分为高抗、中抗、低抗、易感和高感5个抗性等级，其中达摩菊Aster spathulifolius、芙蓉菊Crossostephium chinense、岩菊Chrysanthemum zawadskii和若狭滨菊Chrysanthemum makinoi等4个种质表现出显著抗性，菊花脑Chrysanthemum nankingense和花矶菊Ajania × marginatum则呈现高度敏感性。皮尔逊相关性分析显示：叶片近轴面分泌型腺毛密度与西花蓟马种群数量呈显著负相关(P＜0.05)，表明该类腺毛可能通过分泌萜烯类次生代谢物发挥驱避作用。 结论 明确了叶片形态抗性指标与西花蓟马趋避行为的内在联系，为解析菊花抗蓟马分子机制提供了表型组学依据。图5表2参28
2025, 42(5): 975-983.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250464
摘要:
目的 探究天竺葵Pelargonium spp.的花粉活力及柱头可授性变化情况，为天竺葵杂交育种提供科学依据。 方法 以无性系天竺葵‘大草原 亮粉色’ ‘Savannah Hot Pink’为代表性材料，采用正交设计试验研究蔗糖、硼酸、聚乙二醇4000 (PEG 4000)、氯化钙4个组分对花粉离体萌发的影响，筛选获得天竺葵花粉萌发的最佳培养基配方，并建立天竺葵花粉离体萌发活力测定方法。以最佳培养基配方为基础测定‘大草原 酒红闪耀’‘Savannah TexMex Merlot Sizzle’、‘大力水手 粉色飞溅’‘Big EEZE Pink Splash’等9个品种的花粉活力。并用联苯胺-过氧化氢法观察天竺葵‘大草原 亮粉色’柱头可授性的变化情况。 结果 各组分对天竺葵‘大草原 亮粉色’花粉萌发的影响程度从高到低依次为：PEG 4000、硼酸、氯化钙、蔗糖；最佳处理组合为50 g·L−1蔗糖+250 mg·L−1硼酸+200 g·L−1 PEG 4000+5 mg·L−1氯化钙，在该配方条件下，花粉平均萌发率最高，达68.89%。在最佳培养基上，9个品种的花粉活力差异明显，萌发率为25.56%~76.67%。春季盛花期，随花朵发育，呈平展状态的天竺葵柱头可授性最强，为授粉的最佳发育时期。晴天10:00左右，该状态的柱头可授性最强，为授粉的最佳时间。 结论 本研究在优化花粉离体萌发最佳培养基配方的基础上建立了天竺葵花粉活力测定方法，获得不同品种花粉活力范围为25.56%~76.67%，明确了柱头授粉的最佳发育时期和时间，有助于提升天竺葵杂交育种的效率。图2表7参34
2025, 42(5): 984-993.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250429
摘要:
目的 培育强耐盐的玫瑰Rosa rugosa新种质，可为玫瑰育种提供亲本选配策略，以提升耐盐育种效率。 方法 首先通过野生玫瑰与重瓣白玫瑰R. rugosa‘Alba Plena’获得杂交一代(F1)幼苗，然后通过盐胁迫处理评价幼苗耐盐性，最后使用重测序和高分辨率熔解(high-resolution melting，HRM)基因分型技术，进行玫瑰耐盐性单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms, SNP)筛选与验证。 结果 83株F1幼苗中，中度以上耐盐占比超过了50%，其中12株属于强耐盐性植株。对所有杂交后代进行重测序及SNP分析，共检测出11 412 504个SNP位点，其中胞嘧啶(C)＞胸腺嘧啶(T)和鸟嘌呤(G)＞腺嘌呤(A)的变异类型最多。SNP布区域最多的为基因间区，占比约34.46%。此外，共筛选出5个分型良好的SNP位点及引物，其中SNP63位点的Ⅰ型可以较好地筛选掉敏盐的单株，可用于玫瑰耐盐性分子标记辅助选择。 结论 获得耐盐性强于亲本的玫瑰F112株，并筛选出了1个与玫瑰耐盐性显著相关的SNP标记(SNP63)。图5表5参25
2025, 42(5): 994-1002.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250441
摘要:
目的 研究杜鹃红山茶Camellia azalea、越南抱茎茶C. amplexicaulis及其杂交后代花瓣中主要花青苷的成分，明确其花色形成的物质基础，揭示主要花青苷成分与质量分数的变异特征，为山茶花种质创新及高效利用提供科学依据。 方法 应用CIE L* a* b*表色系法进行花色测定，利用高效液相色谱-二极管阵列检测(HPLC-DAD)和超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF-MS)联用技术定性定量分析花瓣中的花青苷成分与质量分数，运用多元线性回归方法明确花色与花青苷之间的关系。 结果 在亲本及其18个杂交后代中共检测到16种花青苷。杂交后代的花青苷总量基本介于双亲之间；花青苷矢车菊素-3-O-[6-O-(E)-p-香豆酰]-葡萄糖苷(Cy3GEpC)、矢车菊素-3-O-[2-O-木糖基-6-O-(E)-p-香豆酰]-葡萄糖苷(Cy3GEpCX)和矢车菊素-3-O-[6-O-(E)-p-香豆酰]-半乳糖苷(Cy3GaEpC)变异较大，其质量分数大部分高于亲本，其他花青苷的质量分数基本介于双亲之间。 结论 杂交后代中含半乳糖苷和2-O-木糖基的花青苷成分主要来源于杜鹃红山茶，含葡萄糖苷及不含2-O-木糖基的花青苷成分来源于双亲。矢车菊素-3-O-[2-O-木糖基-6-O-(E)-p-香豆酰]-半乳糖苷(Cy3GaEpCX)和矢车菊素-3-O-半乳糖苷(Cy3Ga)是影响杜鹃红山茶与越南抱茎茶杂交后代花色的主要花青苷，与花色变异显著相关。图2表3参37
2025, 42(5): 1003-1013.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250468
摘要:
目的 探究黄酮类化合物在太行菊Opisthopappus taihangensis响应干旱胁迫中的作用，并为抗旱菊花Chysanthemum × morifolium新品种培育提供可利用的基因资源。 方法 以耐旱种质太行菊和干旱敏感种质菊花脑C. nankingense为材料，在模拟干旱及复水条件下，测定太行菊的总黄酮及5种黄酮类化合物的质量分数，同时鉴定可能调控黄酮类化合物合成的关键候选基因OtMYB12，并分析其表达动态及亚细胞定位。 结果 ①在干旱胁迫下，太行菊叶片和根部黄酮类物质质量分数随胁迫时间延长持续升高，于24 h达峰，复水后显著下降，且始终高于菊花脑对应器官中的质量分数。②在5种黄酮类化合物中，芦丁含量在太行菊叶片和根中都最高，各类物质均随干旱胁迫时间持续积累，复水后下降。③OtMYB12进化过程中未经历重复和丢失事件，定位于细胞核中，其表达水平变化与黄酮类化合物及其结构基因的变化趋势高度相关。 结论 黄酮类物质参与响应太行菊干旱胁迫，OtMYB12可能通过调控类黄酮化合物的合成在此过程中发挥重要作用。图4表2参56
2025, 42(5): 1014-1024.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250457
摘要:
目的 研究牡丹Paeonia suffruticosa PsTRX1基因在高温胁迫后在不同组织中的表达特征及在高温胁迫应答过程中的功能。 方法 ①对牡丹PsTRX1基因进行多序列对比及系统发育树分析；②对牡丹PsTRX1基因进行亚细胞定位分析；③以高温处理的牡丹为材料进行实时荧光定量PCR (RT-qPCR)分析，测定PsTRX1基因在牡丹高温处理后的表达量；④在拟南芥Arabidopsis thaliana中异源过表达PsTRX1基因，对过表达和野生型植株进行高温处理，结合表型分析和生理指标测定，明确PsTRX1基因在高温胁迫响应中的作用。 结果 ①系统发育树表明：牡丹PsTRX1蛋白属于硫氧还蛋白家族。多序列对比结果显示：PsTRX1蛋白序列包含1个硫氧还蛋白保守结构域和1个WCGPC基序；②亚细胞定位结果显示：牡丹PsTRX1蛋白定位于叶绿体中；③RT-qPCR结果显示：高温胁迫后，PsTRX1基因在茎、叶和叶柄中快速响应热胁迫，表明PsTRX1基因的表达受热处理诱导；④在高温胁迫下，PsTRX1基因过表达株系相比于野生型植株，表现为生长状态更佳，叶绿素质量分数更高，丙二醛((MDA)和过氧化氢((H2O2)质量摩尔浓度较低，同时抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)]活性显著增强(P＜0.05)，叶绿素荧光值的下降幅度也明显减小。 结论 PsTRX1基因正向调控植物耐热性。图8表2参35
2025, 42(5): 1025-1036.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250469
摘要:
目的 研究盐胁迫下脱落酸(ABA)对于芙蓉菊Crossostephium chinense及杂交后代耐盐性作用机制，为菊花耐盐种质培育创新奠定基础。 方法 以耐盐种质芙蓉菊、盐敏感种质甘菊Chrysanthemum lavandulifolium及两者杂交后代中较耐盐的FG26为研究材料，分析700 mmol·L−1氯化钠(NaCl)处理下内源脱落酸动态变化；以0 mmol·L−1 氯化钠处理并施加清水为对照组(ck)，研究300 mmol·L−1 氯化钠溶液与清水(T1)、T1结合200 μmol·L−1 脱落酸(T2)，以及T1结合1 mmol·L−1 钨酸钠溶液(T3)3种不同处理下的生理指标变化，揭示3种不同耐盐性植物的生理差异，解析脱落酸在3种植物盐胁迫中调控机制差异；利用转录组与系统发育分析，解析脱落酸信号通路关键基因表达模式及进化历史。 结果 ①700 mmol·L−1 氯化钠溶液处理下，植物内源脱落酸质量分数均显著提高(P＜0.05)，芙蓉菊响应速度与峰值高于FG26和甘菊。②T2处理，3种植物的内源脱落酸质量分数较T1分别增加2.03，2.14及2.99倍，均呈上升趋势。同时芙蓉菊的脯氨酸质量分数较T1上调44.42%，甘菊和FG26的脯氨酸质量分数较T1分别降低71.74%和22.27%。芙蓉菊和FG26超氧化物歧化酶活性和丙二醛质量摩尔浓度较T1变化均不显著，甘菊的超氧化物歧化酶活性较T1下降11.45%，丙二醛质量摩尔浓度较T1显著下降37.63% (P＜0.05)。③盐胁迫后，脱落酸信号通路PP2C类基因HAB1、HAI1和AHG1-1仅在芙蓉菊和FG26中特异性上调，在甘菊中变化不明显。 结论 盐胁迫响应中内源脱落酸发挥重要调控作用，外施脱落酸能特异性调控不同植物生理代谢，改善抗逆能力。芙蓉菊较强的耐盐性与高效脱落酸响应、渗透调节及稳定抗氧化与膜保护系统有关。耐盐相关性状及关键基因HAB1、HAI1和AHG1-1可通过杂交部分遗传给后代FG26。证实了芙蓉菊具有作为菊花耐盐新品种培育优良种质资源的巨大潜力。图4表1参68
2025, 42(5): 1037-1047.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250463
摘要:
目的 揭示PGIP基因家族在彩色马蹄莲Zantedeschia elliottiana中的结构特征及在胡萝卜果胶杆菌Pectobacterium carotovorum侵染下的表达差异，为ZePGIP基因功能研究和彩色马蹄莲抗胡萝卜果胶杆菌机制解析提供理论依据。 方法 采用生物信息学方法在全基因组范围内鉴定并分析彩色马蹄莲ZePGIP基因家族成员，并通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测ZePGIP基因在胡萝卜果胶杆菌侵染下的表达模式。 结果 在彩色马蹄莲基因组中共鉴定出6个ZePGIP基因：ZePGIP1、ZePGIP2、ZePGIP3、ZePGIP4、ZePGIP5和ZePGIP6。系统发育及保守结构域分析表明：这些基因均包含同一亚家族内保守的基序，其中MEME-1和MEME-2序列高度相似，并在所有基因中均可鉴定到MEME-1、MEME-2、MEME-6，显示出较高保守性。启动子顺式作用元件分析发现：ZePGIP基因启动子区含有与脱落酸、生长素、茉莉酸甲酯、光、低温、赤霉素、胁迫及水杨酸相关的响应元件。基因共线性分析显示：ZePGIP2与ZePGIP5为旁系同源基因。跨天南星科Araceae物种的基因共线性分析发现：彩色马蹄莲与虎掌Pinellia pedatisecta、大薸Pistia stratiotes、芋Colocasia esculenta和魔芋Amorphophallus konjac存在2对直系同源基因。胡萝卜果胶杆菌接菌处理和相关性分析表明：在胡萝卜果胶杆菌侵染下彩色马蹄莲ZePGIP基因呈现差异性表达，其中ZePGIP2和ZePGIP6在胡萝卜果胶杆菌侵染早期表达水平受到抑制，而在后期则被显著诱导。 结论 PGIP基因家族在彩色马蹄莲中主要以串联重复形式存在，整体结构高度保守。ZePGIP2和ZePGIP6对胡萝卜果胶杆菌具有显著响应，揭示其可能在抗胡萝卜果胶杆菌中发挥关键作用。图8参37
2025, 42(5): 1048-1058.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250283
摘要:
目的 查尔酮合成酶(chalcone synthase，CHS)是植物花青素合成的关键酶。探究薰衣草Lavandula angustifolia LaCHS基因与花青素代谢的关系并分析其生物学功能，为薰衣草花色调控机制研究提供参考。 方法 以薰衣草‘莱文丝深紫’L. angustifolia ‘Levens Deep Purple’的幼嫩叶片为材料克隆LaCHS基因，利用生物信息学分析LaCHS蛋白的理化性质和系统进化关系；利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析LaCHS基因在薰衣草‘优白’L. angustifolia ‘Superior White’、‘优粉’ ‘Premium Pink’、‘太空蓝’ ‘Space Blue’、‘新农薰1号’ ‘Xinnongxun No.1’和‘莱文丝深紫’不同器官中的表达水平，并分析其花青素相对含量差异；通过异源过表达本氏烟草Nicotiana benthamiana和病毒诱导沉默(VIGS)‘莱文丝深紫’薰衣草验证LaCHS基因的功能。 结果 获得长1 173 bp的LaCHS基因cDNA序列，该基因编码390个氨基酸，LaCHS蛋白二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成，属于PLN03173超级家族。LaCHS蛋白与圣罗勒Ocimum tenuiflorum、紫苏Perilla frutescens等物种的CHS蛋白的亲缘关系较近。RT-qPCR分析表明：LaCHS基因具有明显的组织特异性，主要在花器官中表达。在5个薰衣草品种的不同花器官发育时期中，LaCHS基因的表达量在盛花期或衰败期的表达量最高；花青素相对含量均在衰败期达到最高。在营养器官中，该基因表达量最高的组织为苞叶或茎，而花青素相对含量最高的均为苞叶；LaCHS基因的表达变化趋势与花青素积累规律基本一致。在异源过表达烟草株系中，LaCHS基因的表达量上调，花青素生物合成途径中关键结构基因(NbF3′H、NbDFR)的表达水平同步上调，且花青素相对含量也同步提高。在基因沉默薰衣草株系中， LaCHS基因的表达量显著下调，花青素相对含量也同步降低。 结论 LaCHS基因对薰衣草花青素生物合成具有正向调控作用，影响花青素积累。图8表2参35
2025, 42(5): 1059-1067.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250446
摘要:
目的 桂花Osmanthus fragrans花期短、花瓣易衰老褐化，制约了桂花经济价值的开发利用。探究桂花OfSAUR21基因对衰老的调控功能，可为桂花花瓣衰老调控的分子机制研究提供理论依据。 方法 以桂花‘柳叶金桂’O. fragrans ‘Liuye Jingui’为材料进行OfSAUR21基因的克隆，利用生物信息学分析OfSAUR21蛋白的理化性质和系统进化关系，采用实时荧光定量PCR (RT-qPCR)分析OfSAUR21基因在不同花期的表达模式，并通过瞬时转化桂花花瓣进行基因功能的鉴定。 结果 克隆得到1个长度为294 bp的OfSAUR21基因cDNA序列，可编码产生97个氨基酸，无信号肽与跨膜结构域，亚细胞定位预测在叶绿体，含有Auxin_inducible superfamily保守结构域。同源性比对及进化树分析发现：OfSAUR21基因与野生油橄榄Olea europaea var. sylvestris亲缘关系最近。RT-qPCR分析显示：OfSAUR21基因在花瓣衰老期表达最高。经RT-qPCR与乙烯分析发现：将OfSAUR21基因通过瞬时转化侵染到桂花花瓣中，花瓣的褐化率提高，乙烯的释放量增加。 结论 OfSAUR21基因包含完整的Auxin_inducible superfamily保守结构域，是生长素早期响应基因家族成员，在盛花末期表达量最高，对促进乙烯生成及调控桂花衰老具有正调节功能。图6表1参36
2025, 42(5): 1068-1077.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250430
摘要:
目的 西南低海拔地区秋季高温影响美国红枫Acer rubrum叶片呈色，本研究基于氮素对植物衰老进程的延缓作用，解析外源施氮对美国红枫生长和叶片呈色的影响。 方法 以美国红枫 ‘红冠’Acer rubrum ‘Red Crown’为研究对象，设置施用尿素梯度处理：ck(0 g·株−1)、T1(50 g·株−1)、T2(100 g·株−1)、T3(150 g·株−1)、T4(200 g·株−1)，比较不同处理植株的生长指标、叶片形态指标、叶色指标和可溶性糖、叶色参数和彩度(C*)，同时将叶色转色期划分为Ⅰ~Ⅵ等6个时期并记录最佳观赏期。 结果 T3、T4的累计株高增长量和累计地径增长量显著大于ck(P＜0.05)；T4的叶面积在7、9和10月显著高于ck(P＜0.05)，比叶面积随施氮量增加而递减。在转色前期(Ⅰ)，T4总叶绿素和类胡萝卜素显著高于ck(P＜0.05)；进入转色期(Ⅱ~Ⅵ)，T4的最大可溶性糖和花青苷含量均显著大于ck(P＜0.05)。ck的总叶绿素和类胡萝卜素质量分数在Ⅱ期已经开始快速下降，而T4的总叶绿素和类胡萝卜素质量分数在Ⅱ和Ⅲ期仍保持较高水平，在Ⅳ期才开始下降。各处理的花青苷含量和可溶性糖质量分数的上升趋势存在显著差异：ck的可溶性糖质量分数、花青苷含量和红绿色度(a*)从Ⅱ期开始显著增加(P＜0.05)，在Ⅳ期达到最大值；而T4的可溶性糖、花青苷、叶色参数a*在Ⅳ期才显著上升(P＜0.05)，较ck延迟了20 d，在Ⅵ期时，T4的花青苷含量和a*才达到最大值。叶绿素相对含量(SPAD值)动态监测显示：ck的SPAD值始终处于最低水平，下降时间最早，叶片最早开始转色；相比之下，T4的SPAD值最大，叶片开始转色时间最晚，其中T4的叶片转色时间较ck推迟20 d，最佳观赏时间较ck延长了13 d。相关性分析表明：累计株高增长量与累计地径增长量、叶面积呈正相关；叶面积与总叶绿素、类胡萝卜素呈正相关，与a*、明度(L*)呈负相关；花色苷含量与a*呈显著正相关(P＜0.1)，与叶绿素a、叶绿素b及类胡萝卜素呈显著负相关(P＜0.05)。 结论 在西南低海拔地区秋季较高的气温条件下，施氮能显著促进美国红枫生长，增加叶片叶绿素质量分数，延缓叶片衰老并推迟叶片转色时间。施加尿素为150~200 g·株−1时，能延迟美国红枫叶片衰老，并使其与低温相遇，促进叶片花青素合成，显著提高了美国红枫的叶色质量并延长了最佳观赏期。图7表2参41
2025, 42(5): 1078-1089.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250401
摘要:
目的 耐荫能力直接影响彩叶植物在室内弱光环境下的观赏价值与应用潜力。建立科学高效的耐荫性评价体系并筛选关键耐荫指标，为耐荫植物的快速鉴定与推广应用提供理论依据。 方法 以海芋属Alocasia 2个品种、彩叶芋属Caladium 3个品种和秋海棠属Begonia 6个品种共11个畅销高观赏性彩叶植物为材料，设置0(对照)、50%、75%和90%共4个遮光度，测定植株形态、叶绿素质量分数和叶色参数等指标。采用主成分分析和隶属函数法综合评价植物耐荫性，并通过逐步回归分析建立不同遮光条件下的预测模型，筛选关键耐荫性鉴定指标。 结果 遮光胁迫下，多数测试植物通过增加株高、叶柄长、叶长、叶片L*(明度)和叶绿素b质量分数以适应弱光环境。耐荫性综合评价表明：彩叶芋‘胭脂红’C. ‘Yanzhihong’和‘粉色和声’C. ‘Fense Hesheng’耐荫性最强，秋海棠‘珊瑚’B. ‘Shanhu’和‘冬云’B. ‘Dongyun’耐荫性最弱。逐步回归分析表明：不同遮光度的关键耐荫性鉴定指标存在差异。50%遮光时主要指标为株高和叶片L*；75%遮光时为株高、叶片L*、叶绿素总量和叶长；90%遮光时则为叶绿素a质量分数、冠幅和叶绿素b质量分数。 结论 本研究构建了彩叶植物耐荫性综合评价体系，确立了不同遮光度特异性的关键鉴定指标，可为彩叶植物的耐荫性鉴定和室内园艺应用提供理论依据与方法参考。表4参39
2025, 42(5): 1090-1101.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250460
摘要:
目的 旨在开发基于智能手机RGB图像的白玉兰Yulania denudata和望春玉兰Y. biondii叶片叶绿素和氮素预测的方法。 方法 以白玉兰和望春玉兰的成熟叶片为研究对象，利用iPhone13和荣耀70Pro+智能手机采集叶片图像，并通过Python语言与OpenCV库提取叶片颜色特征参数，结合叶绿素仪测定叶片的叶绿素和氮素，构建基于线性回归、人工神经网络和支持向量回归的预测模型。 结果 线性回归模型在荣耀70Pro+拍摄白玉兰叶片的叶绿素(R2=0.740)和氮素(R2=0.741)预测中效果最佳；人工神经网络模型在iPhone13拍摄望春玉兰叶片的叶绿素(R2=0.728)、荣耀70Pro+拍摄白玉兰叶片的氮素(R2=0.735)预测中效果最佳；支持向量回归模型在使用荣耀70Pro+拍摄望春玉兰叶片的叶绿素(R2=0.748)和氮素(R2=0.742)预测中效果最佳。 结论 基于智能手机RGB图像的叶绿素与氮素预测方法在玉兰属Yulania植物叶片中具备良好的可行性，所有模型的预测性能均达到较高水平。玉兰属植物种间差异会导致模型拟合效果不同。图10表1参28
2025, 42(5): 1102-1109.
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20250172
摘要:
目的 探明象鼻兰Phalaenopsis zhejiangensis 茎尖超低温保存的最适条件，建立适用的小液滴玻璃化超低温保存体系，以实现该物种种质资源的长期稳定保存。 方法 以象鼻兰组培苗为材料，采用小液滴玻璃化法保存象鼻兰茎尖。通过单因素实验方法设置超低温保存程序中不同预培养基蔗糖浓度、不同装载处理时间和不同玻璃化溶液(PVS2)处理时间，优化保存条件，并通过石蜡切片观察超低温保存过程中茎尖组织结构的受损情况。 结果 将象鼻兰茎尖放在0.5 mol·L−1蔗糖预培养基中4 ℃黑暗条件下保存2 d，装载溶液处理20 min，玻璃化溶液处理120 min后，再将茎尖放入锡纸条的小滴中，经液氮冷冻处理1 h，卸载溶液处理20 min，最高存活率为70.0%。经再生培养后，再生率为43.33%。同时对石蜡切片进行组织观察发现：液氮冻存及卸载环节对细胞结构与功能的损伤程度较为显著。因此，在冻存前对象鼻兰茎尖进行预培养及装载处理优化，对于降低细胞损伤及维持细胞完整性具有重要的作用。 结论 成功建立了小液滴玻璃化法超低温保存体系，为象鼻兰种质资源的长期保存提供了一种高效且操作简便的方法。图4参34
