过刊目录

2022年, 第21卷, 第3期
刊出日期：2022-03-01 上一期    下一期
---
论文



全全选选:

导出引用 EndNote Ris BibTeX

隐藏/显示图片

Select

中国特色棉花栽培技术助推我国棉花生产辉煌70年 2022, 21(3): 597-609.  DOI: 10.1016/S2095-3119(20)63457-8 摘要 ( )   PDF   1949年中华人民共和国成立以来，我国棉花生产取得了巨大成就。连续33年（1983- 2015年）保持世界第一产棉大国地位，年均棉花单产和总产分别增长3.5%和3.9%。棉花生产为国民经济发展、人民生活水平提高发挥了无可替代的作用。尽管近年来棉花种植面积有所减少，但由于单产的不断提高，总产保持相对稳定。我国棉花生产一直占据世界主导地位，无疑归功于70多年来棉花栽培技术的进步和发展。中国建立了特色鲜明、符合人多地少国情的棉花高产栽培技术模式；而且与时俱进，不断创新和发展。本文回顾了70多年来我国棉花生产和栽培技术的发展历程，重点阐述了中国特色棉花栽培技术的创新与发展，旨在为我国棉花栽培技术的进一步创新发展提供指导，也为其他国家棉花栽培技术的发展提供参考。

Select

从细胞死亡视角探究植物免疫 2022, 21(3): 610-620.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63728-0 摘要 ( )   PDF   细胞死亡是多细胞生物生命中一种重要的生理现象。当呼吸和新陈代谢等正常功能停止时，将会发生细胞死亡。细胞死亡可分为程序性细胞死亡和非程序性细胞死亡。正常组织中发生的程序性细胞死亡，通常是维持组织机能和形态所必须的。非程序性细胞死亡则通常由非生物或生物胁迫引起。近年来，大量研究报道植物在抵御病原菌时出现了细胞死亡现象。通过分析调控植物免疫反应和细胞死亡的蛋白（PICD），发现PICD主要参与丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）级联、活性氧（ROS）、植物激素、泛素-蛋白酶体系统、Ca2+信号、物质转运等六种主要的反应过程，且这些反应过程存在内在的联系。同时，PICD主要分为八类，如：含有核苷酸结合结构域和富含亮氨酸重复序列的蛋白（NLR）蛋白、受体或类受体激酶、E3泛素连接酶和其相关蛋白、ATP和GTP相关蛋白、转录因子、14-3-3蛋白和其相关蛋白、类eEF1A蛋白和丝氨酸蛋白酶抑制子，部分PICD类型具有单、双子叶植物特异性。植物细胞死亡不仅与病原相关分子模式激发的免疫反应（PTI）、效应因子激发的免疫反应（ETI）紧密相关，也与系统获得性抗性（SAR）存在重要关联。PICD在细胞外基质、细胞膜、细胞质、细胞核、线粒体、叶绿体、内质网膜、多囊泡体等众多细胞结构中均有分布，表明细胞在应对病原菌侵染和调控自身死亡时存在精妙地协同调控作用。此外，植物在抵御病原菌时的细胞死亡，通常对其自身的生长发育不利。通过筛选优异的等位变异和基因编辑等技术手段，期望达到植物免疫和生长发育间的平衡，以此增强PICD在植物应用领域中的潜力。

论文

Select

TUTOU2，决定水稻突变体tutou2的穗顶端退化表型 2022, 21(3): 621-630.  DOI: 10.1016/S2095-3119(20)63447-5 摘要 ( )   PDF   水稻顶端小穗退化是重要的农艺性状，它引起颖花数减少，造成产量损失。为进一步理解其分子机制，我们从组织培养后代中得到1个隐性穗顶部退化突变体tutou2。利用图位克隆将候选基因定位在第10染色体长臂约75kb区间内。测序发现,在该区域内突变体基因LOC_Os10g31910的第2外显子第941位碱基发生了A→T碱基变化，导致编码氨基酸由异亮氨酸变为苯丙氨酸。互补实验能够使tutou2突变体的表型恢复正常，敲除LOC_Os10g31910也能够获得tutou2突变体同样的表型。这说明：LOC_Os10g31910是引起突变体tutou2穗顶部退化的基因TUTOU2。尽管TUTOU2很可能与已报道的叶片早衰基因DEL1等位，但突变体del1和tutou2之间的表型差异说明DEL1/TUTOU2同时在水稻叶片和穗发育中发挥作用，这在目前还没有充分研究过。

Select

硝酸还原酶NIA1磷酸化位点去磷酸化修饰能够增强水稻对铵态氮缺乏的耐受性 2022, 21(3): 631-643.  DOI: 10.1016/S2095-3119(20)63473-6 摘要 ( )   PDF   硝酸还原酶（Nitrate reductase, NR）是植物体内同化硝态氮的关键酶，其活性受翻译后磷酸化修饰调控。通过分析硝酸还原酶NIA1磷酸化位点定向突变株系（S532D和S532A）、OsNia1过表达株系（OE）及野生型（WT）的表型、氮代谢和活性氧代谢的差异，探究不同形态氮素营养下NIA1蛋白的去磷酸化对水稻生长和生理生化的影响。研究表明，与WT和OE相比，S532D和S532A具有更强的氮素同化能力。以硝酸铵作为氮源时，S532D和S532A的株高、地上部干重和叶绿素含量均低于WT和OE，H2O2、MDA和亚硝酸盐含量则较高；以硝酸钾作为氮源时，S532D和S532A的株高、地上部干重和叶绿素含量高于WT和OE，所有株系叶片中的H2O2和MDA含量无明显差异，各株系间亚硝酸盐含量差异减小；以硫酸铵作为氮源，除NR活性外，各株系间的其它生理指标均无显著差异。相较于硝酸铵和硫酸铵，以硝酸钾作为氮源时各株系叶片中NH4+-N的含量较低。q-PCR分析表明OsGS和OsNGS1基因表达受下游代谢产物的负调控，OsNrt2.2受硝酸盐诱导表达。综上，硝酸铵作为氮源时NIA1磷酸化位点定向突变株系长势较弱是由于过量积累的亚硝酸盐对自身的毒害；硝酸钾作为氮源时NIA1磷酸化位点定向突变株系对硝酸盐、亚硝酸盐和铵盐的同化速率加快，能够提供较多的氮素营养，提高了水稻对铵态氮缺乏的耐受性。

Select

大豆花叶病毒病抗性基因Rsc18的精细定位和遗传分析 2022, 21(3): 644-653.  DOI: 10.1016/S2095-3119(20)63569-9 摘要 ( )   PDF   大豆花叶病毒（SMV）病是一种世界性病害，严重影响大豆（Glycine max（L.）Merr.）产量和品质。SC18是华南地区主要的大豆花叶病毒株系之一，但其抗性遗传机制尚不完全清楚。本研究利用中黄24（抗性）和华夏3号（感性）的杂交后代F1，F2和168个F11重组自交系（RILs）群体，利用高密度遗传图谱对抗病品种中黄24的SC18株系抗性基因进行精细定位，并分析其遗传机理。根据F2（3R:1S）和重组自交系（RILs）群体（1R:1S）的分离比例，单个显性基因调控中黄24对SC18的抗性。复合区间作图法（CIM）将抗性基因位点定位在第13号染色体上415.357 kb区域，LOD值为37.43，表型变异解释率达62.01%。根据定位区间内基因的功能注释，鉴定了三个可能与SC18抗性有关的候选基因，包括一个NBS-LRR型基因和两个丝氨酸/苏氨酸蛋白基因。与对照相比，这些基因在抗性材料中表达上调，其中NBS-LRR型基因在亲本外显子非同义SNV区域存在单碱基替换。这项研究为大豆分子抗病育种以及SC18抗性基因定位和功能验证提供参考。

Select

玉米自交系幼苗形成过程中影响种子贮藏物质利用的因素 2022, 21(3): 677-684.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63608-0 摘要 ( )   PDF   壮苗的形成对提高作物产量具有重要意义。为探索玉米自交系壮苗的形成基础，本试验研究了在玉米自交系幼苗形成过程中，影响种子贮藏物质转化和分配的因素。将3种玉米自交系作为试验材料，探究种子在幼苗建成过程中，种子大小、种子活力、光照时长、温度、沙床含水量和沙床盐浓度等因素对种子贮藏物质转化和分配的影响。研究结果表明，小粒种子的物质利用率比大粒种子高3.69-17.71% 。适当延长光照时间有利于形成壮苗。低温、干旱和盐胁迫等因素在一定程度上降低了种子贮藏物质利用率，提高了根苗比。以上研究结果可用于指导玉米自交系材料苗期的田间管理，对于改良玉米种质，提高种子贮藏物质利用率，形成壮苗有着重要意义。

Select

CsNIP2;2是黄瓜中的一个硅内向转运蛋白#br# 2022, 21(3): 685-696.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63748-6 摘要 ( )   PDF   Nodulin 26-like intrinsic proteins (NIPs)是一类跨膜蛋白，主要介导水和其他小分子的跨膜运输。NIP中的一类能够介导硅的跨膜运输，这一类NIP通常具有由甘氨酸、丝氨酸、甘氨酸和精氨酸构成的选择性滤器。黄瓜是消费广泛的蔬菜之一，目前对黄瓜中大部分NIP的功能仍不太清楚。该研究发现CsNIP2;2是CsNIP2;1的串联重复基因，而CsNIP2;1已经证明是一种硅内向转运基因。CsNIP2;2具有由半胱氨酸、丝氨酸、甘氨酸和精氨酸组成的选择性过滤器，它不同于目前高等植物中已经验证功能的硅内向转运蛋白。注射CsNIP2;2 cRNA的非洲爪蟾卵母细胞中硅的吸收量高于对照组，且对硅的吸收不受低温的影响。CsNIP2;2在黄瓜根、茎、叶片和叶柄中均有表达，外源硅处理降低其在茎中的表达，但在其他组织中表达不变。CsNIP2;2-eGFP融合序列在洋葱表皮细胞的瞬时表达表明，CsNIP2;2定位于细胞核、质膜和细胞内未知结构。该研究表明CsNIP2;2是黄瓜中的硅内向转运蛋白，其亚细胞定位和选择性滤器的构成与高等植物中以前发现的硅内向转运蛋白不同。这些发现可能有助于我们更好地了解NIPs在黄瓜中的功能。

Select

番茄SlPti5基因通过调控ROS系统和激素通路，在植物对灰霉的免疫应答中发挥调节作用 2022, 21(3): 697-709.  DOI: 10.1016/S2095-3119(21)63630-4 摘要 ( )   PDF   虽然SlPti5基因在茄属植物和拟南芥病原体感染中已表现出对相关拮抗基因的关键调控作用，但是关于其对番茄植株生长和抗病过程中ROS系统和激素途径的调控响应机制的研究尚不全面。本研究利用基于病毒诱导的基因沉默(VIGS)系统研究了SlPti5基因在番茄对灰霉防御反应中的作用。表达谱分析表明，SlPti5基因在灰霉病感染后被显著诱导，在番茄叶片和果实中表达量较高。沉默抑制了番茄植株的早期生长，减弱了植株的抗病性，促进了活性氧（ROS）的爆发，影响了参与活性氧清除系统相关基因的表达以及降低了乙烯/茉莉酸信号和茉莉酸介导的信号通路以及调控一些关键的PR蛋白基因的表达来刺激番茄植株对灰霉感染的免疫应答。