四种金花茶组植物叶片金属元素含量及富集特性研究

以四种金花茶组植物为研究对象,采用原子吸收光谱法和原子荧光法,测定其嫩叶、老叶及对应土壤中Mg、Ca、Mn、Fe、Zn、Ni、Se、Pb、Cd、Hg、As共11种元素的含量,并分别计算嫩叶和老叶对土壤金属元素的富集系数.结果表明:(1)4种金花茶组植物叶片富含Mg、Ga、Mn、Fe、Zn、Ni等营养元素,各元素在叶片中含量为Ca>Mg>Mn>Fe>Zn>Ni>Se;Pb、Cd、As、Hg等重金属元素含量较低,均达到无公害茶叶标准.(2)老叶和嫩叶中各金属元素含量差异较大,老叶中的Ca、Mn、Fe、Zn、Pb、Cd、Hg、As、Se元素含量均大于嫩叶,尤以Ca、Mn、Fe差异显著;嫩叶中的Mg和Ni含量大于老叶.(3)金花茶组植物对不同金属元素的富集能力不同,对各元素富集能力强弱为Ca、Mn、Mg>Zn、Ni、Hg>Pb、Se>Fe、As,老叶和嫩叶的富集规律存在差异.(4)不同金花茶组植物对金属元素的富集能力有较大差异,龙州金花茶(Camellia longzhouensis)和黄花抱茎茶(C.murauchii)对Mg、Ca、Mn、Zn、Ni、Se、Pb的富集能力均大于金花茶(C.nitidissima)和毛籽金花茶(C.ptilosperma).其中,龙州金花茶对Mg、Mn、Se的富集能力最强,黄花抱茎茶对Ca、Pb、Hg富集能力最强,金花茶对Hg的富集能力较强,对其它元素的富集能力均较弱;毛籽金花茶对Ca、Mn、Ni、Zn的富集能力均最弱.该研究结果为金花茶组植物的进一步开发和利用提供了理论依据.     

深圳福田红树植物群落特征及金属元素分布状况

通过对深圳福田红树林群落特征的研究,对红树植物的区系组成、群落的外貌和结构、群落的主要类型和分布进行了概述,并对该红树林中的桐花树+秋茄+白骨壤+老鼠簕+海漆混交群落林地土壤和红树植物的金属元素分布进行分析。结果发现,该林地土壤金属元素含量分布具有一定规律性,元素K、Na、Ca、Mg在各层土壤中分布均匀;必需金属元素Fe、Mn在各层土壤中含量变化不明显;非必需重金属元素Cr、Ni、Pb、Hg、Cd和必需元素Zn、Cu含量从底层至表层逐步提高;金属元素在该林地红树植物中分布也具有一定规律性,元素K、Na、Ca、Mg在五种红树植物的不同部位均大量存在;必需金属元素Fe、Mn、Zn、Cu在各种红树植物中含量FeMnZnCu;非必需重金属元素Cr、Ni、Pb、Hg、Cd在各种红树植物中含量表现出差异性,秋茄和海漆中Ni含量较大,白骨壤中Pb含量最大,桐花树中Cr含量最大,老鼠簕Cu含量最大,Cd和Hg在五种红树植物中含量都最低;植物中金属元素含量分布和土壤中金属元素含量分布具有相关性。     

浙江油茶产地土壤和果实金属元素含量特征

为探讨油茶(Camellia oleifera)产地土壤和油茶果实中金属元素分布和富集特征,在油茶果实成熟期,对浙江5个油茶产地土壤及油茶果实中金属元素进行污染分析和富集能力评价。结果表明,浙江油茶产地土壤中Pb、Cr、Cd、As、Hg、Ni、Cu和Zn含量低于农用地土壤污染风险筛选值,综合污染等级为安全。个别产区常山县土壤中As、Ni、Cu和江山县土壤中Pb、Cr、Fe含量显著高于其他产地;常山和建德土壤中Cd单因子污染指数分别为0.93和0.81,处于污染警戒线。Cr、Ni、Cu、Zn主要分布在油茶籽中,Hg主要分布在壳中,Pb、Cd、As、Fe和Mn主要分布在青皮中。油茶籽中Cu、Fe、Mn的富集系数大于0.4,吸收能力强,Ni、Zn的富集系数小于0.4,具有一定吸收能力,Pb、Cr、Cd、As和Hg的富集系数小于0.1,吸收能力低;壳中Cu、Mn的富集系数大于0.4,吸收能力强,Fe的富集系数小于0.4,具有一定吸收能力,Pb、Cr、Cd、As、Hg、Ni、Zn的富集系数小于0.1,吸收能力低;青皮中Cu、Fe、Mn的富集系数大于0.4,吸收能力强,Pb、Cr、Cd、As、Hg、Ni、Zn的富集系数小于0.1,吸收能力低。浙江油茶主产区土壤质量安全,适合油茶种植。油茶果实对Cu、Fe、Mn有一定富集能力,对Pb、Cr、Cd、As和Hg无富集能力。     

西昌引种栽培油橄榄果中5种金属元素主成分及聚类分析

采用原子吸收分光光度法,对西昌的从6个不同国家引种栽培的15个油橄榄品种成熟果实(果肉和种子)中的Zn、Ca、Mn、Mg和Fe 5种重要金属元素进行了含量测定,并对测定结果进行了主成分分析和聚类分析,以确定引种油橄榄果实的特征金属元素并对该15个品种进行分类。结果表明:果肉及种子中5种金属元素的含量高低顺序均为CaMgFeZnMn,种子中Ca、Zn、Mn的含量均高于果肉,而果肉中Mg、Fe含量均高于种子;果肉中的Mn、Mg、Fe和种子中的Ca是西昌引种栽培油橄榄果实的特征金属元素;15个品种可聚为5类。这在一定程度上反映出油橄榄果实中的这5种金属元素的含量在不同品种之间存在着遗传差异,这种差异可作为油橄榄品种鉴定和分类的重要参考依据。     

黔西南红土型金矿硬叶小金发藓对几种金属元素的吸收、富集特征

利用原子吸收法测定黔西南红土型金矿硬叶小金发藓(Pogonmon neesii(C.Muell)Dozy)植株及其土壤中的Au、Pb、Cu、、Zn、Ca、Mg、Hg和As等8种金属元素含量,并分析它们之间的相关性及植物对金属的富集能力.结果表明:硬叶小金发藓体内的金属元素含量普遍较高,对不同金属元素的吸收、富集具有较大的差异,Ca-Mg呈极显著正相关,Cu-Zn、Hg-As呈显著正相关.该植物对Hg和As均具有强烈的富集作用.     

重庆地区主要作物重金属富集特征

采集了重庆地区6种主要作物(水稻、玉米、空心菜、红薯、土豆、南瓜)食用部分和对应根系土壤样品,分析了Pb、Cr、Zn、As、Hg、Cu、Ni、Cd 8种重金属元素的含量,讨论了作物对重金属的富集水平及重金属的协同和排斥关系。结果表明,不同作物食用部分重金属的含量为籽粒类>根茎类>瓜果类,南瓜对8种重金属的富集能力远远低于其他物种,水稻富集水平较高;红薯和空心菜对Cr的富集、水稻对Cd的富集分别较为依赖于土壤中Cr、Cd的含量,而土豆对As元素的富集与土壤中该元素的浓度含量呈显著负相关关系;不同重金属在植物体内的富集协同和排斥关系均存在,但总体协同大于排斥,Zn和Cu、Cd和Ni、Cr和Ni多数呈协同关系,这种协同关系可以应用于重金属复合污染区域的植物修复。     

公路绿化植物油松(Pinus tabulaeformis)和小叶杨(Populus simonii)对重金属元素的吸收与积累

对内蒙古西部公路绿化植物油松（Pinus tabulaeformis）、小叶杨（Populus simonii）及其根际土壤中重金属元素（Cd、Hg、Pb、Cu、Zn、Ni、Cr）和类金属元素（As和Se）含量以及根际土壤重金属（Cu、Zn、Pb、Ni和Cr）形态、土壤pH值进行了测定。对比分析了公路沿线不同绿化植物及其不同器官对重金属元素的吸收与积累特征。结果表明：绿化植物根际土壤对重金属元素的吸附及污染程度以Cd为最高。随原子序数的递增,小叶杨和油松两种植物的根部和茎叶两种营养器官中重金属的含量均表现出“N”字形变动趋势。而且重金属元素在不同植物不同器官中的含量具有Zn〉Cu〉Ni,Cr,As,Pb〉Cd〉Hg的基本规律。小叶杨茎叶对重金属元素Cr、Ni和Pb的富集能力较根部为强,油松茎叶对重金属元素Cr、Ni、Cu和Pb的富集能力较根部为强。绿化植物根际土壤重金属元素有效态占总量百分比的大小序列为Zn〉Pb〉Ni、Cr〉Cu,与重金属元素在不同植物不同器官中的含量大小序列Zn〉Cu〉Ni、Cr、As、Pb〉Cd〉Hg并非趋于一致。公路绿化植物对根际土壤中重金属元素的吸收和积累与重金属元素有效态所占的比例有关。     

梵净山茶中18种矿物质元素的主成分、相关性和聚类分析

选用微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定与比较分析梵净山茶中矿质元素含量的差异。结果表明,梵净山茶中18种矿物质元素含量变化趋势极相似,K和Mn含量均较高,红茶具高钾低钠特点,红茶和黑茶的有益矿物质元素比藤茶高。经主成分分析可知梵净山茶中特征元素为Ca、Mn、Co、Se、Cd、Hg和Pb;相关性分析显示梵净山茶18种矿质元素呈显著相关或极显著相关;聚类分析将矿物质元素分为4类,其中Na、Mg、Cr、Fe、Mo聚为一类;K、Cu、Zn为一类;Ca、Mn、Co、Se、Pb为一类;As、Cd、Sb、Hg、Sn为一类。通过对梵净山茶中矿物质元素含量比较分析,以期为梵净山茶的开发和综合利用提供理论依据,且聚类分析结果为进一步研究茶叶生长过程中的生理需要或者外部环境相互作用提供一定参考依据。     

应用树附生藓类监测晴隆二十四道拐地区重金属污染及来源

随着通车里程的不断增加,道路机动车辆排放已经成为主要的大气污染源之一。本文以典型的盘山公路二十四道拐及周边地区(山脚、半山腰、烈士陵园、观景台)为研究对象,采用树附生藓类为监测材料对常见的道路交通排放重金属Ni、Pb、Cu、Zn、Cr、Cd、Mn和Fe进行测定,使用元素富集系数和模糊聚类法对树附生苔藓中的重金属含量特征及可能的来源进行了分析。结果表明:研究区域内Zn和Pb的平均富集系数较高,分别为21.83、18.04,其来源主要为人为活动的释放;通过对不同地区的富集系数比较,发现二十四道拐的污染水平总体上高于周边地区,其中Zn和Cd分别是研究区域内富集系数最低点的5倍和7倍。模糊聚类和相关性分析结果表明,研究区域的重金属污染除了受到来自交通排放(Ni、Cd)、道路扬尘及车辆相关材料的磨损(Cu、Zn、Cr、Cd、Mn和Fe)之外,还受到了附近采矿活动(Pb、Zn、Fe、Mn)的影响。     

包头南海子湿地三种鹭鸟羽毛与环境中重金属含量的关系

于2016年7至10月采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES),测定了内蒙古包头南海子湿地繁殖期过后的白琵鹭(Platalea leucorodia)、苍鹭(Ardea cinerea)和夜鹭(Nycticorax nycticorax)3种鹭鸟初级飞羽及环境因子(水、土壤、食物)中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Fe、Mn、Hg 10种重金属的含量,采用单因素方差分析方法比较了不同鹭鸟种类羽毛重金属含量差异,并通过生物富集系数及Pearson相关性检验分析了羽毛与环境因子间重金属含量之间的关系,以揭示包头南海子湿地环境中重金属污染现状及生物富集特征。结果表明:(1)被检测的10种重金属中,As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn、Hg 7种元素在湿地环境中均已超标,尤其土壤中Fe、Zn、Cu已达到重度污染的程度。(2)不同重金属元素在鹭鸟羽毛中的含量存在差异,其中Fe元素在白琵鹭羽毛中的含量水平最高(388.77 mg/kg),Cd元素在夜鹭羽毛中的含量最低(0.12 mg/kg)。在鹭鸟羽毛中重金属含量由高至低的顺序分别为,白琵鹭Fe、Zn、Mn、Cu、Hg、Cr、Ni、Pb、As、Cd,苍鹭Zn、Fe、Cu、Cr、Ni、As、Mn、Hg、Pb、Cd,夜鹭Zn、Fe、Mn、Cu、Ni、Pb、Hg、Cr、As、Cd。除Pb和Cd元素外,其他8种元素含量在3种鹭鸟羽毛中的含量种间差异显著。(3)相关分析表明,鹭鸟羽毛中的重金属含量与环境因子中的重金属含量显著相关且呈现富集特征,为此可作为监测当地环境污染的指示性材料。     

A phenetic study of Cassia sensu lato (Leguminosae-Caesalpinioideae: Cassieae: Cassiinae) in Thailand

Cassia L. sensu lato, a large heterogeneous genus of flowering plants, occurs naturally in the tropics around the world. Recent works based on floral morphology have supported a division of this genus into three genera, namely Cassia L. s. str., Chamaecrista Moench and Senna Mill. In order to investigate this new classification, 508 specimens of 18 taxa of the genus Cassia s.l. grown in Thailand were analyzed using cluster analysis and canonical discriminant analysis. The total 32 vegetative and reproductive morphological characters were employed in these analyses. In cluster analysis, Cassia s.l. can be separated into four groups, respectively viz. Chamaecrista, Senna alata, Senna and Cassia s /str. The four-cluster grouping is discussed. From a canonical discriminant analysis using the four-cluster grouping as a priori groups, it can be concluded that Cassia s. str., Senna, and Chamaecrista are indeed distinct taxa. The three most important characters that separate the three genera are filament length, fruit length, and ovary stalk length. These quantitative characters, together with some qualitative characters, were useful in constructing an identification key to these genera. Among the three genera, it was also found that Senna is rather a heterogeneous taxon. The difference between the studied species was discussed.     

茶树CsCIGR基因克隆及表达特性分析

该研究以茶树基因组数据库为基础,采用RT-PCR技术,从茶树‘龙井43’中克隆得到基因CsCIGR。序列分析显示,CsCIGR基因开放阅读框长度为1 677 bp,编码588个氨基酸。进化分析表明,CsCIGR属于GRAS家族的PAT1亚家族。多序列比对显示,茶树CsCIGR蛋白与其他植物的GRAS蛋白氨基酸序列具有很高的相似性。氨基酸理化性质分析显示,CsCIGR转录因子属于亲水性蛋白。亚细胞定位预测显示,CsCIGR可能位于细胞核中。启动子预测分析发现,CsCIGR启动子区域包含胁迫响应元件(STRE)、干旱应答元件(MYC)、厌氧诱导元件(ARE)等多种与逆境响应相关的顺式作用元件。荧光定量PCR分析结果显示,CsCIGR基因在低温(4℃)、高温(38℃)、干旱(200 g·L~(-1) PEG)、高盐(200 mmol·L~(-1) NaCl)胁迫下均能诱导表达,且对高盐,低温和高温胁迫响应更为明显,推测CsCIGR基因在茶树响应逆境胁迫中发挥重要作用。该研究为茶树抗性育种筛选基因提供了重要理论依据。     

石榴WRKY基因家族全基因组鉴定与表达分析

WRKY蛋白是一类在植物生长发育过程及生物与非生物胁迫过程中起重要调控作用的转录因子。该研究利用石榴全基因组数据,采用生物信息学的方法,对石榴WRKY转录因子家族成员蛋白理化性质、系统进化、基因结构、保守基序、顺式作用元件、蛋白互作及基因共表达和转录组表达模式进行系统分析。结果共鉴定出69个PgWRKY基因;分组鉴定和进化分析显示WRKY蛋白可分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ共三大类型。顺式作用元件分析表明,PgWRKY基因广泛参与到非生物胁迫中;蛋白互作网络与共表达分析暗示PgWRKY基因在同一胁迫应答中可能作用一致并同时诱导表达;RNA-Seq数据分析表明,PgWRKY基因有一定的组织表达特异性,广泛参与植物营养、生殖生长以及根部逆境胁迫应答过程。     

百合LbCAT和LbGPX基因的克隆与表达分析

以切花百合(Lilium brownii var. viridulum)‘卡瓦纳’cDNA为模板,克隆了过氧化氢酶(LbCAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(LbGPX)基因。序列分析表明,这2个基因分别包含1 479 bp和519 bp的开放阅读框(ORF),编码492个和172个氨基酸。进化分析结果表明,LbCAT蛋白与岷江百合CAT蛋白的氨基酸序列相似性最高(99.19%),且亲缘关系最近;LbGPX蛋白与油棕GPX蛋白的氨基酸序列相似性最高(78.61%),亲缘关系最近。qRT PCR结果显示,LbCAT和LbGPX在百合根、鳞茎、叶和花中都有表达。LbCAT在叶中表达量最高,LbGPX在花中表达量最高。这2个基因在百合花蕾的生长发育过程中均有表达,且表达量逐渐增加;在PEG处理后2个基因的转录水平升高,但独角金内酯(SLs)处理却显著降低了这2个基因的转录水平;该结果为百合抗逆性机理研究以及抗逆育种奠定了基础。     

Patterns of morphometric and allozyme variation in Aedes albopictus

A survey of microgeographic variation using morphometric and allozyme analyses was conducted on 19 US populations of Aedes albopictus (Skuse) (Diptera: Culicidae), a mosquito that was recently introduced into the US. There was considerable variation within and among populations both in morphometric traits and allele frequencies. A multivariate discriminant analysis enabled the separation of populations into distinct groups; separation among the populations in the morphometric analysis was incomplete with an average of 70% of the individuals being correctly classified. In the allozyme analysis, the discrimination was complete. The populations from Texas were placed close together in the morphometric analysis, whereas in the allozyme analysis a geographic clustering of populations could not be detected. A test of association between the distance matrices derived from the morphometric and allozyme analyses was statistically nonsignificant. The results are discussed in the context of the colonization of the US by A. albopictus. The possible factors underlying the differences in the patterns of variation derived from morphometric and allozyme analyses are also discussed.     

小桐子糖原合成激酶基因JcGSK的克隆与表达分析

以小桐子(Jatropha curcas L.)cDNA为模版,克隆了JcGSK基因的CDS序列。序列分析表明,JcGSK基因包含1 230bp完全阅读框(ORF),编码409个氨基酸。预测其编码蛋白质的相对分子量为46.33kD,理论等电点为8.58。Blast搜索结果及进化分析结果表明,JcGSK蛋白与巴西橡胶树GSK蛋白的氨基酸序列一致性最高(94%)且亲缘关系最近;JcGSK基因编码的蛋白具有一个蛋白激酶特有的结构域。组织表达结果显示,JcGSK基因在小桐子根、茎、叶、花、果皮和种子中都有表达,且在根中表达量最高。小桐子幼苗在NaCl、ABA、PEG、低温和机械损伤处理后JcGSK基因表达量有不同程度的上调,推测其参与小桐子非生物胁迫响应和信号传导过程。JcGSK基因在种子中也有较高表达,在种子发育过程中表达量的变化与种子生长发育趋势基本一致,推测JcGSK基因也参与调控小桐子种子的生长发育。     

蒺藜苜蓿LBD转录因子基因家族全基因组分析

LBD是植物中所特有的转录因子基因家族,在调控植物侧生组织发育、营养代谢以及响应逆境胁迫等方面具有重要作用。该研究利用生物信息学手段,从全基因组水平筛选和鉴定了蒺藜苜蓿LBD基因家族,并对基因结构、系统进化、进化压力、保守域、染色体定位以及基因表达模式等进行了分析。研究结果共鉴定出2类5亚类共计56个蒺藜苜蓿LBD家族基因,在8条染色体上均有分布,但分布不均匀。该家族成员外显子数目都不超过2个,结构简单,基因间在进化时存在负向选择作用。基因表达模式分析发现,该家族成员的表达具有一定的时空特异性,并受干旱和氮素调控。该研究结果对蒺藜苜蓿LBD基因功能研究及进化分析具有重要的意义。     

罗布麻和大麻状罗布麻UV-B光受体UVR8基因的鉴定及表达分析

在植物响应紫外线B(ultraviolet-B,UV-B)的过程中,UV-B光受体UVR8(UV Resistance Locus 8)对植物的光形态建成和生长代谢等过程具有重要调控作用。为探究罗布麻属植物UV-B光受体信息,该研究通过罗布麻(Apocynum venetum)和大麻状罗布麻(A. cannabinum)全基因组数据进行UV-B光受体UVR8的筛选与生物信息学分析,同时利用转录组数据分析UV-B胁迫处理下的UVR8基因表达模式。结果表明:(1)罗布麻有6个UVR8基因,大麻状罗布麻有5个UVR8基因,前者分布在1、7、9和11号染色体上,后者分布在1、8和9号染色体上。(2)UVR8蛋白为亲水性稳定蛋白,定位在细胞核,不存在跨膜结构和信号肽,二级结构主要由延伸链、无规则卷曲、α-螺旋和β-转角构成。AvUVR8b和AcUVR8a蛋白三级结构与拟南芥UVR8(AtUVR8)最为类似,并且与小粒咖啡(CaUVR8)和伊德斯种咖啡(CeUVR8)的亲缘关系最近。同时发现罗布麻AvUVR8b和大麻状罗布麻AcUVR8a基因和蛋白结构与AtUVR8基因及蛋白高度相似。(3)当以一定剂量UV-B(17.52 kJ·m^-2·d^-1)处理两种罗布麻植株时,AvUVR8b和AcUVR8a的表达量上调。据此推测在响应UV-B时,AvUVR8b基因在罗布麻中起主要作用,AcUVR8a基因在大麻状罗布麻中起主要作用。(4)顺式作用元件分析结果表明,UVR8的表达受光照、温度、水分、氧气和激素等因素的调控。该研究将为进一步研究罗布麻属UVR8的基因功能奠定基础,同时为解析罗布麻属植物适应UV-B的分子机制提供线索。     

油木奈果实苯丙氨酸解氨酶基因的分离与表达分析

该试验从(木奈)褐变果实均一化全长cDNA文库中获得一个苯丙氨酸解氨酶全长基因,命名为PsPAL,并对该基因进行了生物信息学分析和表达模式的研究.结果表明:(1) PsPAL基因全长2 497 bp,开放阅读框为2 154bp,编码718个氨基酸,蛋白质分子量为78 kD,理论等电点为6.6.(2)系统进化树比对分析表明,PsPAL蛋白与蔷薇科甜樱桃PaPAL属于同簇,具有苯丙氨酸解氨酶-组氨酸解氨酶(PAL-HAL)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)保守区域.(3) P.sPAL在(木奈)果实发育的前期表达量较高,在花后50 d表达量最高,随后开始下降,在成熟果中表达较弱.(4)荧光定量PCR分析表明,在响应机械损伤和低温处理后,与对照相比,PsPAL呈明显的上调表达趋势;高温和无氧处理后PsPAL呈先上升后下降的趋势;乙烯处理后,PsPAL呈上调-下调-上调的变化趋势.     

Estimates of heritability and correlations of morphometric traits in Clarkia (Onagraceae)

Summary Interspecific heritability values were estimated using parent-offspring regression analyses for 11 morphological traits differentiating Clarkia nitens and C. speciosa subsp. polyantha. Estimates ranged from near 0 for anther color and germination percentage, to 0.8 for calyx length and petal tip color. Phenotypic, genetic, and environmental correlation matrices were computed to determine the extent of interspecific correlations of traits. Cluster analyses of the genetic and environmental correlation matrices each resulted in three clusters of correlated traits; however, the clusters derived from the two matrices were different. The clusters produced by analysis of the environmental correlation matrix were similar to the factors obtained from principal component analysis of the phenotypic correlation matrix. Genetic correlations may result from strong linkage due to interspecific chromosomal differences.