沙芥属植物叶片的气孔特征研究

观察了沙芥属（Pugionium Gaertn.）3个种：沙芥（P.cornutum (L.)Gaertn.）,距果沙芥（P.calcaratum Kom.）和斧翅沙芥（P.dolatum Maxim. var. dolabratum）的子叶和真叶表皮特征及气孔指标,并进行了差异显著性分析。结果表明：沙芥属植物表皮形状多为无规则形,上、下表皮均具有气孔,气孔类型均为不等细胞型。气孔保卫细胞呈肾形,内壁加厚,但加厚程度不同,斧翅沙芥＞距果沙芥＞沙芥。气孔缝呈纺锤形,气孔均下陷;气孔日开闭规律均呈双峰曲线。斧翅沙芥和距果沙芥的气孔性状具有较大的相似性,但这两个种与沙芥的气孔性状存在明显差异,说明沙芥属植物叶片气孔稳定性状和形态可以作为种质资源鉴定和评价的重要微观特征。     

沙芥属植物染色体数及核型分析

以沙芥属植物根尖为材料,采用常规压片法,对其染色体数及其核型进行分析,结果表明:本属植物间期核特征为前染色体核型;染色体均为二倍体,沙芥染色体数为2n=2x=22,基数为x=11,宽翅沙芥、斧形沙芥、距果沙芥和齿冠沙芥染色体数为2n=2x=20,基数为x=10;染色体有亚中部着丝点染色体(sm)和中部着丝点染色体(m)2种;沙芥、距果沙芥属于2A型,宽翅沙芥、斧形沙芥、齿冠沙芥属于1A型,本属植物的核型均为首次报道。根据核型特征进行聚类分析,将染色体数为2n=2x=20的沙芥属4种植物分为两类:第一类距果沙芥;第二类包括宽翅沙芥、斧形沙芥、齿冠沙芥。     

肉桂酸和邻苯二甲酸对沙芥属植物幼苗光合特性的影响

为探讨肉桂酸和邻苯二甲酸对沙芥属植物光合特性的影响，以沙芥和斧翅沙芥幼苗为试验材料，研究 0、0.01、0.1、1和10 mmol·L-1肉桂酸和邻苯二甲酸处理下其生长、叶绿素含量、叶绿素荧光参数和气体交换参数的变化。结果表明：（1）肉桂酸、邻苯二甲酸对沙芥幼苗生长均表现为低浓度促进高浓度抑制，而对斧翅沙芥生长则表现为抑制作用，肉桂酸、邻苯二甲酸浓度为10 mmol·L-1时对沙芥属植物的生长抑制作用最显著。（2）不同浓度肉桂酸和邻苯二甲酸处理后沙芥与斧翅沙芥的叶绿素a（Chl a）、叶绿素b（Chl b）、叶绿素总量(Chl.a+b)均出现不同程度的下降（3）沙芥和斧翅沙芥叶片净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）在肉桂酸和邻苯二甲酸浓度为10 mmol·L-1显著低于对照，胞间 CO2浓度（Ci）无显著变化，其光合速率降低的主要原因是由非气孔因素所致。（4）沙芥和斧翅沙芥的最大光化学效率（Fv/Fm）、实际光化学效率（ФPSII）和光化学猝灭系数（qP）均在肉桂酸和邻苯二甲酸浓度为10 mmol·L-1显著低于对照，而非光化学荧光猝灭系数( NPQ ) 则显著高于对照。研究表明，高浓度邻苯二甲酸和肉桂酸抑制沙芥和斧翅沙芥幼苗的光合作用，降低其光合速率，导致沙芥和斧翅沙芥叶片的PSII反应中心活性和开放程度受损，进而影响沙芥和斧翅沙芥的生长。另外肉桂酸和邻苯二甲酸对沙芥属植物光合特性的影响表现出差异，这可能是由于植物类型和胁迫类型不同而表现出不同的变化趋势。     

光照和温度对沙芥和斧翅沙芥植物种子萌发的影响

研究了生长于不同生境下的沙芥(Pugionium cornutum(L.)Gaertn.)和斧翅沙芥(Pugionium dolabratum Maxim.)种子萌发对光照和温度的响应。结果表明:沙芥和斧翅沙芥种子在光下萌发受到显著(P0.05)的抑制作用,其中沙芥种子萌发受光的抑制作用强于斧翅沙芥种子。在黑暗10—40℃恒温条件下,沙芥和斧翅沙芥种子在15—35℃范围内均可萌发,在15℃和35℃下沙芥种子的萌发要优于斧翅沙芥种子;其种子分别在25℃和30℃下达到最佳的萌发响应,在此条件下斧翅沙芥种子的萌发特性优于沙芥种子。在黑暗变温条件下,沙芥和斧翅沙芥种子在20/30℃(12h/12h)下达到最佳的萌发响应,此处理下的萌发率高于其各自最佳恒温处理下的萌发率,其萌发后幼苗下胚轴和胚根的长度较最佳恒温处理有明显的下降,但它们的干重却差异较小,说明变温处理有利于两种种子的萌发和形成强壮的幼苗。综上所述,沙芥和斧翅沙芥种子在黑暗和20/30℃变温条件下有利于种子萌发和幼苗建成。     

沙芥属(十字花科)的起源、分类与进化研究进展

沙芥属(PugioniumGaertn.)最初是从匙荠属(Bunias)中分出来单独建立的属,ndhF系统树表明,该属和高河菜属(Megacarpaea)、Farsetia、香雪球属(Lobularia)、屈曲花属(Iberis)和Ionopsidium亲缘关系较近,且和高河菜属构成姐妹关系。自从沙芥属确立以来,先后发表过沙芥[P.cornutum(L.)Gaertn]、斧形沙芥(P.dolabratum Maxim.)、距果沙芥(P.calcaratum Kom.)、鸡冠沙芥(P.cristatum Kom.)、翅果沙芥(P.pterocarpum Kom.)等5个种和宽翅沙芥(P.dolabratumvar.platypterum H.L.Yang)1个变种,但形态统计学和分子生物学的证据表明,沙芥属应该仅包含沙芥(P.cornutum)和斧形沙芥(P.dolabratum)2个形态学物种。基于不同遗传背景的DNA分子标记的研究结果进一步表明,沙芥和斧形沙芥这2个形态学物种间的遗传分化明显,但种间分化的时间并不久远,它们很可能是更新世以来随中亚和中国西北沙漠发展扩张而形成的2个近期分化的姐妹种。该文对沙芥属的系统起源、属下分类和遗传进化方面的研究历史和最新研究进展进行综述,并提出了研究中存在的问题。     

中国大蒜芥属(十字花科)叶表皮微形态学研究

利用光学显微镜观察了中国十字花科大蒜芥属9种1变种植物的叶表皮形态。结果表明：中国大蒜芥属植物叶上表皮细胞通常为多边形,垂周壁平直或弓形,少有稍浅波状,叶下表皮细胞为不规则形,垂周壁波状或深波状;气孔器类型均以不等细胞型为主,少有无规则型,偶有平列型。依据叶表皮特征,可将中国大蒜芥属划分为三种类型： （1）叶上表皮无气孔分布或偶见; （2）叶上表皮气孔常明显几个聚成一簇或排成短列,气孔密度小于叶下表皮; （3）叶上表皮气孔比较均匀分布,气孔密度与叶下表皮近相似。     

中国大蒜芥属（十字花科）叶表皮微形态学研究

利用光学显微镜观察了中国十字花科大蒜芥属9种1变种植物的叶表皮形态。结果表明：中国大蒜芥属植物叶上表皮细胞通常为多边形,垂周壁平直或弓形,少有稍浅波状,叶下表皮细胞为不规则形,垂周壁波状或深波状;气孔器类型均以不等细胞型为主,少有无规则型,偶有平列型。依据叶表皮特征,可将中国大蒜芥属划分为三种类型：（1）叶上表皮无气孔分布或偶见;（2）叶上表皮气孔常明显几个聚成一簇或排成短列,气孔密度小于叶下表皮;（3）叶上表皮气孔比较均匀分布,气孔密度与叶下表皮近相似。     

6种松科植物叶表皮的扫描电镜观察

应用扫描电子显微镜,观察了松科(Pinaceae)3个属6种植物叶表皮特征。金钱松气孔带位下表面,气孔区与非气孔区表皮细胞形态差异很大,气孔细缝状;雪松针叶四面都具气孔线,气孔下陷,孔口光滑,针叶表面具较厚的角质层,表皮细胞形状观察不清;五针松针叶仅两腹面有气孔线,气孔有隆起的圆环围绕,表面角质层呈条纹状排列,形成一种沟槽;黑松、湿地松、马尾松针叶腹背面都有气孔线,气孔呈蜂窝状排列成行,气孔下陷,孔口角质化强烈。结果表明松科3个属植物叶表皮的形态结构及气孔器差异显著,一定程度上证实了3属是自然的分类群。     

中国蔷薇属植物叶表皮微形态特征及其系统学意义

应用光学显微镜和电子显微镜,对30种中国蔷薇属植物叶表皮的微形态特征进行了观察。结果表明:叶表皮细胞一般为多边形或不规则形,垂周壁平直、平直弓状、波状、浅波状和深波状式样;该属植物的叶表皮细胞大小种间差异较大,总体来看上表皮几乎全为多边形细胞,且上表皮细胞比下表皮细胞略大;在扫描电镜下观察,大部分细胞的平周壁下陷,仅部分细胞的平周壁突起;叶表皮角质层纹饰多样、即使同一个种的上下表皮细胞角质层纹饰微形态特征也有差异;大多植物叶片表面具柔毛,均为单毛,有长柔毛和短柔毛,大部分种类的柔毛基部无特化,其基部由普通的表皮细胞围绕着,少部分种类的柔毛基部由几个特化的辐射状细胞围绕着,少数植物无毛;有些植物叶表面或叶脉上还分布有腺毛;除了单叶蔷薇亚属的小蘗叶蔷薇1个种的上下表皮均分布有气孔器外,其余蔷薇亚属的29种植物的气孔器均分布在下表皮,形状为椭圆形、宽椭圆形和长椭圆形三种,气孔器类型有无规则型、不规则四细胞型、对位四细胞型、环列型和辐射型;气孔器外拱盖内缘近平滑或呈深浅不同的波状、气孔器外拱盖纹饰光滑或粗糙,大多植物气孔器的保卫细胞两级T型加厚;另外,只有小蘗叶蔷薇的气孔器具双层外拱盖且仅上表皮被毛等特征也说明了其在演化上的特殊地位,蔷薇属植物叶表皮的这些微形态特征,在属内各组间无明确的规律性,但可为探讨该属种间的分类学及亲缘关系提供依据。     

中国兜兰属23种植物叶表皮微形态特征初步研究

利用光学显微镜对兜兰属(Paphiopedilum)23种植物叶片进行观察,并对其中14种叶表皮微形态性状测量数值进行主成分分析和聚类分析。结果显示:23种植物叶表皮均有较厚角质层,上表皮细胞多为多边形和卵圆形,无气孔分布,部分种叶上表皮细胞有表皮毛,表皮细胞表面会形成乳突状突起,并且一个细胞只形成一个乳突,多数种的叶表面会呈现明显或不明显的龟背隆起,细胞大小及细胞密度在不同种之间存在极大差异;气孔器广泛分布于下表皮,由保卫细胞构成,排列无规则,外壁呈不同程度加厚。主成分分析表明,特征值大于1的主成分共有4个,基于4个主成分进行聚类,结果可将兜兰属分为两大类,即宽瓣亚属(Brachypetalum)和兜兰亚属(Paphiopedilum),小萼亚属(Parvisepalum)被聚类于宽瓣亚属中。本研究表明兜兰属种间部分叶表皮形态特征具有一定的稳定性,叶片表皮细胞的形状与垂周壁式样变异不大;受环境气候的影响,气孔器大小及气孔密度在不同种间的分布不同,表现出种间多样性,因此这部分叶表皮微形态特征可作为其分类的参考依据。     

De novo transcriptome analyses reveal multiple metabolic pathways for L-ascorbic acid biosynthesis under drought stress in Pugionium cornutum (L.) Gaertn

Journal of Plant Biochemistry and Biotechnology - Pugionium cornutum (L.) Gaertn., a member of the Brassicaceae family, is a plant that has been used as traditional Chinese medicine and is consumed...     

On some species of Cruciferae in the desert regions of China

The present paper deals with 3 genera,Pugionium Gaertn., Lepidium L. and Torularia O. E. Schulz of the family Cruciferae found in the desert regions of China. Of the genus Pugionium 4 species and 1 new variety and their geographical distribution are recognized. Two closely related species of Lepidium, L. apetalum Willd. and L. ruderale L. and one additional new species are described and their distribution patterns are discussed. Two species of the genus Torularia previously described by V. Botschantzev (1959)are here redused to varietal ranks, and one additional new species is described.     

Dynamic Change of Amyloplast DNA in Developing Cotyledon Ceils of Lotus

It was first shown that the amyloplasts in young cotyledon cells of lotus (Nelumbonucifera Gaertn.) and the isolated amyloplasts stained with Feulgen reaction and treated by DNase, had Feulgen-positive reaction and Feulgen-negative reaction respectively. The isolated amyloplasts stained with DAPI demonstrated blue fluorensence. Some experiments proved that DNA content in the amylopasts increased gradually with the development of cotyledon, showing the dynamic change of DNA in the amyloplasts. Electron microscopic observation revealed that there was no membrane surrounding the DNA region of the amyloplasts illustrating the characteristic of its protokaryotic organisms. The DNA fibrils were about 25A in diameter.     

莲幼胚子叶细胞造淀粉体DNA的动态变化

莲(Nelumbo nucifera Gaertn.)幼胚子叶细胞造淀粉体和分离的造粉质体上均呈现强烈的 Feulgen 反应物质。经 DNA 酶处理后,在子叶细胞造淀粉体上呈 Feulgen 负反应。将分离的造粉质体用特异性的 DNA 荧光染料 DAPI 染色,造粉质体显示蓝色的荧光。实验证明,莲幼胚子叶细胞随着发育时期的增长,造粉质体 DNA 的含量逐渐增加,显示出有规律的动态变化过程。在电镜下观察,造粉质体 DNA 区域外无膜结构存在,故具有原核生物的特征。这种质体 DNA 的纤维丝直径大约为25。     

Genetic differentiation and delimitation of Pugionium dolabratum and Pugionium cornutum (Brassicaceae)

Species delimitation has been a major research focus in evolutionary biology. However, the genetic delimitation of recently diverged species varies depending on the markers examined. In this study, we aimed to examine genetic differentiation and delimitations between only two species of Pugionium Gaertn (Brassicaceae)—Pugionium cornutum (L.) Gaertn and Pugionium dolabratum Maxim—that occur in the desert habitats of central Asia and have parapatric distributions. We genotyped 169 individuals from 25 populations, using two chloroplast (cp) DNA fragments (trnV-trnM and trnS-trnfM), seven simple repeated sequence (SSR) loci and the nuclear ribosomal internal transcribed spacer (ITS). Four cp haplotypes were identified, three of which commonly occur in the two species, suggesting incomplete species-specific lineage sorting. Between-species cpDNA differentiation (F _CT) was low, even lower than among populations of the same species. However, we found higher than average SSR F _CT values, and both Bayesian clustering of SSR variables and maximum-likelihood genetic analyses divided all sampled individuals into two groups, agreeing well with morphological separation, although gene flow between species was obvious according to the SSR loci data. However, two types of ITS sequences were highly consistent with the morphological delimitation of the two species in all sampled individuals. These results together suggest that these two species shared numerous ancestral cpDNA polymorphisms and point to the importance of nuclear DNA (ITS or genetic accumulation at multiple loci) in delimiting recently diverged species.     

Protein Electrophoretic Analysis of Amyloplast and Cytoplasm Ribosomes from Lotus Cotyledon

Amyloplasts and cytoplasmic ribosomes in cotyledon cells of lotus (Nelvmbo nucifeva Gaertn. ) have been observed on the basis of morphology. Isolation of these ribosomes by centrifugation through 30% to 55% (W/V) sucrose density gradient resulted in three bands of amyloplasts ribosomes and four bands of cytoplasmic ribosomes. The authors used these ribosomes bands for SDS-PAGE electrophoresis to analyse ribosomes of proteins. The patterns of SDS-PAGE between cytoplasmic ribosomes of proteins and amyloplasts ribosomes of proteins were different. The amyloplasts ribosomes of proteins showed 26 kD and 23 kD bands, and the cytoplasmic ribosomes of proteins showed 65 kD band. The analysis of electrophoretic patterns of the cytoplasmic ribosomes of proteins showed that there was a newly synthesized ribosomes protein with 19 kD molecular weight in 18 to 20 days after fertilization.     

莲幼苗初生维管系统研究

莲（Ｎｅｌｕｍｂｏ ｎｕｃｉｆｅｒａ Ｇａｅｒｔｎ．）幼苗属无根型。子叶片下部愈合呈筒状,并和子叶节区及其下部愈合为一体。子叶节区下部维管柱为χ形单中柱;子叶节区中部为周韧单中柱,子叶迹呈６束辐射均匀地进入子叶;子叶节区上部为散生中柱,其央的４－６个大维管束由子叶节区中部的单中柱分裂形成;周围的小维管束一部分由子叶迹分裂形成,一部分由周围薄壁细胞脱分化形成。     

Transformation of Orychophragmus violaceus Using Agrobacterium tumefaciens And Regeneration of Transgenic Plants

ＴｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＯｒｙｃｈｏｐｈｒａｇｍｕｓｖｉｏｌａｃｅｕｓＵｓｉｎｇＡｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓＡｎｄＲｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆＴｒａｎｓｇｅｎｉｃＰｌａｎｔｓａ￥ＺＨＯＵＪｉ－ｍｉｎｇ（周冀明）;ＷＥＩＺｈ...