山莨菪(茄科)的传粉生物学

茄科的多数种类具有自交不亲和的特点, 主要通过异花传粉结实; 但是, 一些物种或者物种内的部分种群或者个体却高度自交亲合, 转变为自交的繁育系统。该科植物山莨菪(Anisodus tanguticus)主要分布在青藏高原, 开花较早, 比其他晚开花的植物种类更加缺少有效的异花传粉昆虫。我们选择了位于不同海拔高度的2个种群进行比较研究, 主要目的是检验该物种的繁育系统是否在极端环境下由于传粉者的缺乏而发生了部分改变。研究发现,山莨菪的花不完全雌性先熟, 柱头和花药间的平均距离随着花开放时间的延长而不断缩小, 但两者在多数花的单花花期结束时并没有发生接触。因此, 山莨菪花主要表现为适应异花传粉的雌雄异位特征。然而, 少数花 (4.9％)的柱头和花药发生接触, 为“自动自交”的传粉解除了空间隔离。2个种群的多数个体存在自交不亲和机制, 应具有异花传粉的繁育系统; 但是部分个体具有明显的自交亲和能力, 为自交提供了生理基础。高海拔种群的传粉昆虫主要是厕蝇(Fannia sp.), 它们在不同植株间的活动能够保证异花传粉结实; 同时该种群的部分个体存在“自动自交”。低海拔种群的主要访花昆虫是蚂蚁, 它们在花内的活动导致花粉在同一朵花内传递, 而引起“协助自交”; 而异花传粉昆虫厕蝇的访花频率则较高海拔种群低。两个种群的结实均由于异花传粉者不足而受到传粉限制。因此两种不同类型的自交机制为该早期开花植物异花访花昆虫的不足提供了一定程度上的繁殖补偿。     

2种藏茵陈类植物的引种地繁殖系统研究

通过观察、套袋、人工授粉对引种至低海拔栽培地的2种藏茵陈"类植物——川西獐牙菜(Swertia mus-sotii)和抱茎獐牙菜(S.franchetiana)繁育系统进行研究.结果表明:(1)引种的2种植物均为雌雄同株、自交亲和,但大部分花雌雄异熟(dichogamy)和雌雄异位(herkogamy),雌雄同熟的比例为24%,且雌雄同熟的雄蕊群远离雌蕊,需要靠传粉昆虫等传粉媒介传粉.(2)引种到低海拔的2种藏茵陈"类植物结实率和发芽率均较高,其中川西獐牙菜柱头张开第2天的授粉结实率达76.54%,种子发芽率达84.29%.(3)低海拔栽培的川西獐牙菜的传粉昆虫是家养蜜蜂,抱茎獐牙菜的开花时间较川西獐牙菜晚20 d,有效的传粉昆虫由家养蜜蜂变成一种很小的蜂类.研究表明,川西獐牙菜和抱茎獐牙菜由高海拔引种到低海拔地区后,结实率和种子发芽率均较高,可以用引种栽培的方式进行藏茵陈"药材的繁殖.     

管花秦艽的传粉生态学研究——兼与同域分布近缘种的比较

在青藏高原东北部连续两年观察了晚秋开花植物管花秦艽Gentiana siphonantha的传粉生态学特征,并在此基础上进一步比较分析了与该物种同域分布且亲缘关系较近、但开花较早的麻花艽G straminea之间的传粉生态学特征.管花秦艽的花发育过程表现出雌雄异熟和雌雄异位的特点,不存在花内的自花传粉,套袋隔离的花不结实也支持这一结论;株内自交的高结实率表明该物种是自交亲和的.盛花期每植株平均有15朵开放的花,雄性和雌性阶段的花比例为1.2:1;自然条件下产生种子必须依赖传粉媒介;苏氏熊蜂是最有效的传粉昆虫,且访花过程中埘雄性和雌性阶段花不具明显的偏向性;株内连续访花的频率高达87.8%,从而导致同株异花传粉自交的广泛存在.与同域分布的麻花艽相比,管花秦艽的单花花期、雄性和雌性期持续时间缩短.但盛花期开花数量明显增加.令人感兴趣的是尽管两个近缘种的花形态特征存在显著差异,但都是由同一种熊蜂传粉.这一特点与过去认为花颜色和花管长度是物种分化过程中与不同传粉昆虫协同进化导致牛殖隔离的假说不相符合.管花秦艽单花的访花频率和同株异花连续访花的比例都明显高于麻花艽.两个物种不同花序设计导致访花昆虫行为的改变可能是造成这一差异的主要原因.两个物种具有不同的开花时间,但仍然存在一定的花期重叠,表现出不完全的传粉生殖隔离状态.     

高山植物全缘叶绿绒蒿在不同海拔地区的传粉生态学研究北大核心CSCD

为了探明高山植物全缘叶绿绒蒿(Meconopsis integrifolia)的繁育系统特点和其对高山气候环境的繁殖适应特征,我们沿海拔梯度选择了5个样地(样地1(4 452 m)、样地2(4 215 m)、样地3(4 081 m)、样地4(3 841 m)、样地5(3 681 m))对其传粉生态学进行了连续2年的观察试验。结果发现,样地1、2的全缘叶绿绒蒿的单花寿命显著长于样地3、4和5。花开放早期柱头高于花药,之后花药不断伸长,并在开放中后期与柱头接触,说明全缘叶绿绒蒿具有不完全雌雄异位的花部特征。自然状态下,柱头可授能力持续期约8天(雌蕊先熟),但花药于开花第5天才散粉,花粉寿命约2天,说明全缘叶绿绒蒿为雌雄异熟,但存在一定的重叠期。人工授粉试验表明,全缘叶绿绒蒿自交部分亲和,且不存在无融合生殖现象。各样地中自然对照的结实率显著低于人工异交处理的结实率,说明自然状态下全缘叶绿绒蒿存在一定程度的传粉限制。传粉昆虫观察发现,样地1和2的传粉昆虫主要是蝇类,样地3、4和5的传粉昆虫主要是蝇类和蓟马(Thripidae spp.),蝇类在不同植株间的活动能够保证异花传粉结实,同时,蝇类和蓟马在花内的活动会引起"协助自交"。全缘叶绿绒蒿约65%的观察个体存在"自动自交"。蝇类在各样地的访花频率存在显著差异,样地1访花频率最低,样地2访花频率最高。各样地的结实由于异花传粉者的不足而受到传粉限制。两种不同类型的自交机制恰恰为该植物异花传粉者不足提供了一定程度的繁殖补偿。全缘叶绿绒蒿不分泌花蜜,当环境温度降低时,采取为昆虫提供保温庇护场所的方式来吸引传粉者。     

高山植物全缘叶绿绒蒿在不同海拔地区的传粉生态学研究

为了探明高山植物全缘叶绿绒蒿(Meconopsis integrifolia)的繁育系统特点和其对高山气候环境的繁殖适应特征, 我们沿海拔梯度选择了5个样地(样地1 (4452 m)、样地2 (4215 m)、样地3 (4081 m)、样地4 (3841 m)、样地5 (3681 m))对其传粉生态学进行了连续2年的观察试验。结果发现, 样地1、2的全缘叶绿绒蒿的单花寿命显著长于样地3、4和5。花开放早期柱头高于花药, 之后花药不断伸长, 并在开放中后期与柱头接触, 说明全缘叶绿绒蒿具有不完全雌雄异位的花部特征。自然状态下, 柱头可授能力持续期约8天(雌蕊先熟), 但花药于开花第5天才散粉, 花粉寿命约2天, 说明全缘叶绿绒蒿为雌雄异熟, 但存在一定的重叠期。人工授粉试验表明, 全缘叶绿绒蒿自交部分亲和, 且不存在无融合生殖现象。各样地中自然对照的结实率显著低于人工异交处理的结实率, 说明自然状态下全缘叶绿绒蒿存在一定程度的传粉限制。传粉昆虫观察发现, 样地1和2的传粉昆虫主要是蝇类, 样地3、4和5的传粉昆虫主要是蝇类和蓟马(Thripidae spp.), 蝇类在不同植株间的活动能够保证异花传粉结实, 同时, 蝇类和蓟马在花内的活动会引起“协助自交”。全缘叶绿绒蒿约65%的观察个体存在“自动自交”。蝇类在各样地的访花频率存在显著差异, 样地1访花频率最低, 样地2访花频率最高。各样地的结实由于异花传粉者的不足而受到传粉限制。两种不同类型的自交机制恰恰为该植物异花传粉者不足提供了一定程度的繁殖补偿。全缘叶绿绒蒿不分泌花蜜, 当环境温度降低时, 采取为昆虫提供保温庇护场所的方式来吸引传粉者。     

高山植物扁蕾的延迟自交机制

扁蕾(Gentianopsis barbata)具有鲜艳的花和显著的腺体,并且花开放的前5 d柱头和花药始终处于不同的位置(雌雄异位),这些花综合征表明该植物应为异花传粉。为检验这一假设,我们对青藏高原植物扁蕾的海北站种群进行了3年的传粉生物学研究实验。与花综合征所表明的繁育系统相反,两年的野外观察发现昆虫的访花频率十分低,不去雄并隔离昆虫处理也能产生大量种子,说明这一种群的繁殖主要是依赖于自花传粉。尽管利用种子结实评价的柱头可授性从花开放4 d后开始下降,但随着花的发育进程,雄蕊的伸长能使得花药与柱头完全接触。实验也证明,柱头可授性和花粉活力都超过5 d,说明花药和柱头的接触能够发生自花授粉。扁蕾的这种自花传粉机制应属于典型的延迟自交类型。自花授粉发生在单花花期快要结束前,自交之前仍然保持异交传粉机制,这种延迟自交避免了自交与异交竞争造成的花粉或者种子折损,并为扁蕾在青藏高原极端环境下由于访花昆虫缺乏造成的异交失败提供了繁殖保障。     

二重雌雄异型异熟物种色木槭3种表型花的细胞形态学研究

二重雌雄异型异熟,即雌雄功能按雄-雌-雄顺序分别表达,是有花植物中较为少见的异熟机制.槭属(Acer)大部分物种具有二重雌雄异型异熟的开花物候,且第一期雄花与第二期在形态上差别较大.为深入探讨花发育模式对花形态和开花物候的影响,本文应用石蜡切片技术和光镜技术,对色木槭(Acer mono)各个发育时期的3种类型花(雄花...     

两种姜科花柱卷曲性植物柱头的位置与其可授性的关系

花柱卷曲性是一种见于姜科山姜属(Alpinia)和砂仁属(Amomum)植物中的独特的性二态现象, 具有这一性系统的植物, 其居群包括上举型和下垂型两种表型, 所有个体的雌雄性别功能在时间和空间上分离。本研究通过操控授粉和花粉管生长两项实验, 探讨花柱卷曲性植物个体两性功能的隔离方式及其适应意义。云南草蔻(Alpinia blepharocalyx)操控授粉实验表明, 自花花粉对其异交率影响不显著(P > 0.05), 但可能由于自花花粉沉降导致胚珠贴现进而引起近交衰退, 操控条件下每果结籽数显著减少(P < 0.01)。云南草蔻和红豆蔻(Alpinia galanga)花粉管生长实验都显示无论对两种表型进行怎样的授粉处理, 花粉粒萌发和花粉管生长的速率仅在柱头处于可授位置时表现出最大值, 与自交和异交授粉方式无关; 上举型植株上午花粉囊虽未裂但其内花粉已成熟。研究结果表明即使不考虑花柱运动, 山姜属植物也具有异型雌雄异熟的特性。这一结果证实了花柱卷曲运动机制是通过互补式雌雄异位和异型雌雄异熟相结合形成的花部二态性, 异型雌雄异熟促进了异交, 而花柱运动的功能可能在于避免雌雄干扰。     

青藏高原晚期开花植物线叶龙胆的传粉生态学

线叶龙胆(Gentiana lawrencei var. farreri)主要分布在青藏高原, 在晚秋和早冬开花。为了探明线叶龙胆繁育系统特点, 探讨其对环境的繁殖适应特征, 对其传粉生态学过程进行了连续3年的观察。线叶龙胆自然状态下的结籽率很低, 存在严重的花粉限制。雌雄异位和不完全雌雄异熟的花特征表明其结实必须依赖昆虫传粉。繁育系统实验表明, 部分套袋花也能结实, 这可能主要是由蓟马(Thripidae spp.)和蚂蚁(Formica spp.)等小昆虫协助自交所致。克什米尔熊蜂(Bombus kashmirensis)和苏氏熊蜂(B. sushikini)是线叶龙胆的有效传粉昆虫, 但其访花频率非常低, 分别为0.006和0.005 time·flower^-1·h^-1。线叶龙胆花持续期和柱头可授能力都长于其他已报道的龙胆类植物, 从而在温度低、传粉昆虫少的情况下提供了更多传粉机会。线叶龙胆同时具有协助自交和杂交的繁殖现象, 以及较长的花持续期和柱头持续能力, 这可能是其在青藏高原地区赖以存活和延续的一个重要原因。     

蓝翠雀花退化雄蕊上的黄色髯毛对其繁殖成功的影响

蜜导是一类对传粉者具有特殊吸引和指示作用的花图案或花结构,在被子植物尤其是虫媒花中普遍存在,但目前有关蜜导对植物繁殖成功影响的研究相对较少.在野外条件下,我们以毛茛科翠雀属的蓝翠雀花(Delphinium caeruleum)为研究对象,通过人工授粉和去除髯毛实验对其交配系统和退化雄蕊上黄色髯毛的作用进行了初步研究,以探讨蜜导对于蓝翠雀花雌雄繁殖适合度的影响.结果发现,蓝翠雀花自交亲和,但其雌雄异熟和雌雄异位相结合的花特征完全避免了自动自交,因此该物种是专性异交植物,其传粉过程需要传粉者协助才能完成.与对照相比,去除髯毛处理显著降低了花粉的输出总量,但坐果率和结籽数并没有显著降低.我们的研究结果表明,蓝翠雀花退化雄蕊上的髯毛确实起到了蜜导的作用,但蜜导的存在主要提高了该植物的雄性繁殖适合度,表明雄性适合度的繁殖成功在蓝翠雀花的花进化过程中具有重要的作用,但这一结果仍有待在更多的居群中做进一步的验证.     

A Unique Protease Cleavage Site Predicted in the Spike Protein of the Novel Pneumonia Coronavirus (2019-nCoV) Potentially Related to Viral Transmissibility

正Dear Editor,In December 2019, a novel human coronavirus caused an epidemic of severe pneumonia(Coronavirus Disease 2019,COVID-19) in Wuhan, Hubei, China(Wu et al. 2020; Zhu et al. 2020). So far, this virus has spread to all areas of China and even to other countries. The epidemic has caused 67,102 confirmed infections with 1526 fatal cases     

Curcuminoids as inhibitors of thioredoxin reductase: A receptor based pharmacophore study with distance mapping of the active site

Curcumin is the yellow pigment of turmeric that interacts irreversibly forming an adduct with thioredoxin reductase (TrxR), an enzyme responsible for redox control of cell and defence against oxidative stress. Docking at both the active sites of TrxR was performed to compare the potency of three naturally occurring curcuminoids, namely curcumin, demethoxy curcumin and bis-demethoxy curcumin. Results show that active sites of TrxR occur at the junction of E and F chains. Volume and area of both cavities is predicted. It has been concluded by distance mapping of the most active conformations that Se atom of catalytic residue SeCYS498, is at a distance of 3.56 from C13 of demethoxy curcumin at the E chain active site, whereas C13 carbon atom forms adduct with Se atom of SeCys 498. We report that at least one methoxy group in curcuminoids is necessary for interation with catalytic residues of thioredoxin. Pharmacophore of both active sites of the TrxR receptor for curcumin and demethoxy curcumin molecules has been drawn and proposed for design and synthesis of most probable potent antiproliferative synthetic drugs.     

Comparative morphology of the carpel in the Liliaceae: Hewardieae, Petrosavieae, and Tricyrteae

The young pistils in the melanthioid tribes, Hewardieae, Petrosavieae and Tricyrteae, are uniformly tricarpellate and syncarpous. They lack raphide idioblasts. All are multiovulate, with bitegmic ovules. The Petrosavieae are marked by the presence of septal glands and incomplete syncarpy. Tepals and stamens adhere to the ovary in the Hewardieae and the Petrosavieae but not in the Tricyrteae. Two vascular bundles occur in the stamens of the Hewartlieae and Tricyrtis latifolia. Ventral bundles in the upper part of the ovary of the Hewardieae are continuous with compound septal bundles and placental bundles in the lower part. Putative ventral bundles occur in the alternate position in the Tricyrteae and putative placental bundles in the opposite. position in the Petrosavieae. The dichtomously branched stigma in each carpel of the Tricyrteae is supplied by a bifurcated dorsal bundle.     

Enterovirus 71 3C proteolytically processes the histone H3 N-terminal tail during infection

Highlights
1. The N-terminal tail of histone H3 is specifically cleaved during EV71 infection.
2. Viral protease 3C is identified as a protease responsible for proteolytically processing the N-terminal H3 tail.
3. Our finding reveals a new epigenetic regulatory mechanism for Enterovirus 71 in virus-host interactions.     

Detection of EBV and HHV6 in the Brain Tissue of Patients with Rasmussen’s Encephalitis

Rasmussen’s encephalitis (RE) is a rare pediatric neurological disorder, and the exact etiology is not clear. Viral infection may be involved in the pathogenesis of RE, but conflicting results have reported. In this study, we evaluated the expression of both Epstein-Barr virus (EBV) and human herpes virus (HHV) 6 antigens in brain sections from 30 patients with RE and 16 control individuals by immunohistochemistry. In the RE group, EBV and HHV6 antigens were detected in 56.7% (17/30) and 50% (15/30) of individuals, respectively. In contrast, no detectable EBV and HHV6 antigen expression was found in brain tissues of the control group. The co-expression of EBV and HHV6 was detected in 20.0% (6/30) of individuals. In particular, a 4-year-old boy had a typical clinical course, including a medical history of viral encephalitis, intractable epilepsy, and hemispheric atrophy. The co-expression of EBV and HHV6 was detected in neurons and astrocytes in the brain tissue, accompanied by a high frequency of CD8⁺ T cells. Our results suggest that EBV and HHV6 infection and the activation of CD8⁺ T cells are involved in the pathogenesis of RE.     

Perinatal Vertical Transmission of Chikungunya Virus in Ruili,a Town on the Border between China and Myanmar

正Dear Editor,Chikungunya virus (CHIKV), an arbovirus in the family of Togaviridae, genus Alphavirus, is transmitted by the A.aegyptii or A. albopictus mosquito, and causes disease in humans characterized by fever, rash, and arthralgia (Silva and Dermody 2017; Suhrbier 2019). It was first reported in 1953 in Tanzania, and caused only a few outbreaks and sporadic cases in Africa and Asia in last century. However, in the epidemic in 2004, CHIKV acquired mutations that conferred enhanced transmission by the A. albopictus mosquito(Schuffenecker et al. 2006). Since then, it has successively caused outbreaks in Africa, the Indian Ocean, South East Asia, the South America, and Europe (Zeller et al. 2016).     

Development of a Novel Reverse Transcription Loop-Mediated Isothermal Amplification Method for Rapid Detection of SARS-CoV-2

In conclusion, the novel visual RT-LAMP assay is a simple, rapid, and sensitive approach for detection of SARS-CoV-2, and it is ready for application in primary care and community hospitals or health care centers, and even patients' own houses in response to the current SARS-CoV-2 epidemic because the assay does not require sophisticated equipment and skilled personnel. Furthermore, it is also ready to be used in fields for screening samples from wild animals and environments to facilitate the identification of potential intermediate hosts that mediate the cross-species transmission of SARS-CoV-2 from bats to humans.