美洲商陆毛状根诱导及其离体培养的影响因素

为了探讨利用美洲商陆毛状根生产其药用成分的可能性,研究了美洲商陆毛状根诱导及其离体培养的影响因素。结果表明,美洲商陆叶片外植体被发根农杆菌ATCC 15834感染约18 d后,从其叶片外植体形态学下端叶脉切口处产生毛状根,其中以预培养1 d,农杆菌感染20 min,共培养4 d时的毛状根诱导率最高,达到70%。PCR扩增和硅胶薄层层析结果显示,发根农杆菌Ri质粒的rol C基因以及冠瘿碱合成酶基因已在美洲商陆毛状根基因组中整合和表达。所获得的美洲商陆毛状根系都能在无外源激素的MS固体培养基上快速自主生长;其中以毛状根根系2的生长速度最快、分生侧根能力最强和根表面的根毛密度最高;毛状根根表面呈紫红色或呈白色。在供试的MS、1/2MS、B5和6,7-V液体培养基中,以无外源激素的MS培养基最适合美洲商陆毛状根根系生长。与无外源激素的MS培养基相比,6,7-V培养基更有利于毛状根中商陆皂苷甲的合成与积累。本文所建立的美洲商陆毛状根诱导及其离体培养的适宜条件为今后利用其毛状根株系的规模培养来生产其药用有效成分商陆皂苷甲奠定了实验和技术基础。     

美洲商陆抗病毒蛋白的研究

美洲商陆抗病毒蛋白(pokeweed antiviral proteins.PAP)是一种具有多种生物功能活性的蛋白质,其在广谱抗病毒方面有重要的应用价值。综述美洲商陆抗病毒蛋白的分子结构与功能,抗病毒的分子机理及其在植物基因工程中的应用。     

入侵植物美洲商陆对光环境的适应性

测定了高光照和低光照2种光环境下美洲商陆的光合性能指标以及比叶面积、热值、碳素、氮素利用效率等,以分析其对光环境的适应性。结果表明:低光照下美洲商陆的光饱和点、光补偿点、暗呼吸速率都显著低于高光照下的值,但表观量子效率、最大净光合速率和光合系统性能指数却与高光照下无明显差异;低光照下比叶面积远大于高光照下,叶绿素a/b值则显著低于后者。另外,低光照下美洲商陆的光合氮利用效率、矿质元素利用效率和光能利用效率显著高于高光照下的植株,而热值及碳素和水分利用效率则显著低于后者。研究表明,美洲商陆可以根据光环境的变化来调整形态和生理适应性,使其在不同环境下均能够充分利用丰富资源且最大可能地利用限制性资源。     

美洲商陆抗真菌蛋白转化烟草的研究和抗病性检测

本研究为美洲商陆抗病毒蛋白(PaAFP)基因首次对植物遗传转化的研究,转入烟草中研究此蛋白对烟草立枯病的抗性。从美洲商陆叶片中获得美洲商陆抗真菌蛋白前体蛋白基因cDNA序列,构建植物表达载体pCAMBIA1300-PaAFP,通过三亲杂交法将其导入根癌农杆菌LBA4404受体菌,转染烟草获得了大量再生转基因植株。PCR、Southern杂交、RT-PCR以及Tris-Tricine-SDS-PAGE检测结果表明目的基因已经整合到烟草基因组中,并且已经得到转译。转基因植株苗期抗立枯病试验表明,转基因烟草植株对立枯丝核菌表现出了抗性。     

美洲商陆的组织培养

植物名称:美洲商陆(Phytolacca americana,属商陆科,又名十蕊商陆、垂序商陆和洋商陆,原产北美,为多年生草本植物。材料类别:来自专业户自栽收获的种子。培养条件:培养无菌苗所用培养基为[1]号:     

锰对锰超积累植物美洲商陆抗氧化系统的影响

采用水培法,研究了美洲商陆在不同锰浓度下的生长、锰积累、H₂O₂含量、脂质过氧化以及抗氧化系统的响应.结果表明：植株锰含量随锰浓度增大而显著增加,依次为叶＞茎＞根.低浓度锰（5 mmol·L^-1）显著促进植株生长,叶片中H₂O₂含量明显降低,丙二醛（MDA）含量与对照相当;高浓度锰（≥10 mmol·L^-1）抑制植株生长,叶片中H₂O₂和MDA水平显著增加,表明叶片中发生了明显的氧化损伤.抗坏血酸过氧化物酶、脱氢抗坏血酸还原酶、谷胱甘肽还原酶的活性和还原型抗坏血酸水平随锰处理浓度上升;超氧化物歧化酶活性在低浓度锰时显著降低,高浓度锰时则显著上升;过氧化氢酶和过氧化物酶活性、还原型谷胱甘肽含量在锰浓度为5～10 mmol·L^-1时显著上升,而在20 mmol·L^-1时明显回落.说明氧化损伤及锰积累可能是高浓度锰下美洲商陆生长受抑的生理原因.锰处理下,抗氧化系统效率提高可以部分解释美洲商陆耐锰和超积累锰的特性,不同抗氧化剂活性或含量随介质锰浓度变化的模式不同,反映了其在美洲商陆耐受不同浓度范围锰时的作用不同.     

入侵植物美洲商陆的传粉生态学特性

从开花物候、花朵数量性状、花粉活力、花粉组织化学、柱头可授性、花粉在柱头上的萌发状况、杂交指数、花粉胚珠比、传粉媒介以及繁育系统等方面,研究了外来入侵植物美洲商陆(Phytolacca americana)的传粉生态学特性,为揭示该物种成功入侵的机理提供依据.结果表明:美洲商陆种群花期可达45~70 d,单花花期为2~3d,可进一步分为杯状花期、花瓣平展期、花瓣下垂期、花瓣反卷期;花冠直径在下垂期最大且不超过1 cm,花药与柱头间距离在1 ~2.5 mm,有利于自交的发生;花瓣平展期与花瓣下垂期花粉活力差异显著(P<0.05),杯状花期与花瓣平展期花粉活力差异不显著(P>0.05),花瓣平展期花粉活力可达85%;雌蕊柱头可授性在花瓣平展期最强;杯状花期合生柱头开裂,花瓣平展期柱头9~ 10裂,接受花粉的表面积增大;花药散粉时间与合生柱头开裂时间相吻合,有助于柱头接受花粉;扫描电镜下观察到花粉在花瓣平展期的柱头上已萌发;每朵花可提供1667~3222粒花粉,胚珠9~10个,花粉胚珠比(P/O)为340.88±34.99,表现为兼性自交;美洲商陆杂交指数(OCI)为3,花粉粒属于含脂型,主要传粉昆虫有蜜蜂、胡蜂、食蚜蝇、细腰蜂.综上所述,美洲商陆自交亲和,花粉活力高、柱头可授性强,且高花粉活力与强柱头可授性出现在相同的时期,增加了花粉落置柱头及在柱头上萌发的几率;虫媒花,访花者行为与花朵相适应,有利于提高坐果率,这样的繁殖机制与传粉特点是美洲商陆成功入侵的主要因素之一.     

美洲商陆核基因组抗病毒蛋白基因的克隆及序列分析

通过ＰＣＲ扩增,从美洲商陆（Ｐｈｙｔｏｌａｃａａｍｅｒｉｃａｎａ）核基因组中克隆了商陆抗病毒蛋白基因,序列分析表明,该基因含８８５个核苷酸,与已报道的序列比较,核苷酸同源性为９９３％。     

美洲商陆PaENO基因克隆及其表达分析

烯醇化酶(enolase,ENO)作为糖酵解途径的一个酶,还能够参与植物生长发育以及应对非生物胁迫。该研究以镉超富集植物——美洲商陆(Phytolacca americana L.)为材料,根据美洲商陆转录组数据,设计特异性引物,从叶片中克隆PaENO基因,并进行序列分析、原核表达与纯化、表达模式分析以及抗镉实验,为深入研究PaENO蛋白的酶活性质以及PaENO基因在美洲商陆应对镉胁迫过程的功能机制奠定基础。结果表明：(1)成功克隆获得PaENO基因(GenBank登录号为JN656932.1),该基因开放阅读框为1 335 bp,编码444个氨基酸。(2)多序列比对分析显示,PaENO蛋白与冰叶日中花的ENO蛋白序列一致性最高,为93.47%;系统进化分析表明,PaENO与冰叶日中花、甜菜、菠菜的亲缘关系较近,处于同一进化分支。(3)RT PCR结果显示,PaENO基因在美洲商陆叶中表达量最高为根的2.5倍,茎中表达量最低,仅为根的1/5;Cd胁迫后PaENO基因表达水平显著升高,并于2 h时PaENO基因表达量迅速升高至Cd胁迫前(0 h时)的9.54倍,Cd胁迫12 h、24 h时降低到0 h时的 3.12倍和2.89倍,说明PaENO基因参与了美洲商陆应对Cd胁迫的响应。(4)通过成功构建原核表达载体pET28a PaENO并转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,经IPTG诱导后,在50 kD左右出现目的条带,然后用超声破碎大肠杆菌细胞,离心后分别取上清和沉淀,SDS PAGE检测发现,PaENO在上清和沉淀中都有表达,而且在上清中的表达量较高;使用Ni亲和层析试剂盒纯化PaENO蛋白,获得了纯化的PaENO蛋白;镉抗性实验结果初步证实,表达PaENO蛋白能够显著提高大肠杆菌对镉的抗性。研究认为,PaENO蛋白可能以转录因子(PaMBP 1)的形式在美洲商陆应对镉胁迫过程中发挥调控作用。     

美洲商陆核基因组抗病毒蛋白基因的克隆及序列分析

通过ＰＣＲ扩增,从美洲商陆（Ｐｈｙｔｏｌａｃａａｍｅｒｉｃａｎａ）核基因组中克隆了商陆抗病毒蛋白基因,序列分析表明,该基因含８８５个核苷酸,与已报道的序列比较,核苷酸同源性为９９．３％。     

食果鸟类在红豆杉天然种群形成中的作用

2005年10月初至2006年2月,在南京中山植物园研究了红豆杉(Taxus chinensis)天然更新种群的分布格局,野外定点观察了鸟类对红豆杉种子的取食行为,记录了红豆杉落果的命运,分析了食果鸟类在红豆杉种群形成中的作用。结果表明:红豆杉天然更新种群集中分布于距母树群10m以外面积约0.5hm2的山坡上,全部红豆杉幼苗、幼树共213株,主要分布在中下坡;幼苗和幼树的空间水平格局符合聚集分布特征。"果实"成熟后,一部分被鸟类直接在树上取食,一部分掉落母树下地面。经过对结实母树的定点、连续观察,记录到4种鸟类取食红豆杉"果实",其中红嘴蓝鹊(Urocissa erythrorhyncha)和白头鹎(Pyc-nonotus sinensis)为主要的取食者和传播者。食果鸟类整吞"果实",消化果肉(假种皮)后,种子经消化道随粪便排出,以此过程传播种子。在取食完红豆杉"果实"后,食果鸟类多飞向坡上。坡上排水良好,有适量的荫蔽,生境适宜红豆杉种子萌发和幼苗的成长。因此,食果鸟类将种子传播至适宜萌发和生长的环境中,对该红豆杉种群的天然更新起主要作用。同时,鸟类传播对于红豆杉种群扩散、占据新的生境也有着特殊的意义。     

Dispersal of remnant endangered trees in a fragmented and disturbed forest by frugivorous birds

Most endangered plant species in a fragmented forest behave as a unique source population, with a high dependence on frugivorous birds for recruitment and persistence. In this study, we combined field data of dispersal behavior of birds and GIS information of patch attributes to estimate how frugivorous birds could affect the effective dispersal pattern of Chinese yew (Taxus chinensis) in a fragmented and disturbed forest. Nine bird species were observed to visit T. chinensis trees, with Urocissa erythrorhyncha, Zoothera dauma and Picus canus being the most common dispersers. After foraging, six disperser species exhibited different perching patterns. Three specialist species, P. canus, Turdus hortulorum, and Z. dauma stayed in the source patch, while three generalist species, U. erythrorhyncha, Hypsipetes mcclellandii, and H. castanonotus, could perch in bamboo patches and varied in movement ability due to body size. As a consequence of perching, dispersers significantly contributed to the seed bank, but indirectly affected seedling recruitment. Moreover, the recruitment of T. chinensis was also affected by patch attributes in a fragmented forest (distances to source patch, patch type, size). Our results highlighted the ability of unique source population regeneration of T. chinensis in a fragmented forest, with high dependence on both frugivorous birds and patch attributes, which should be considered in future planning for forest management and conservation.     

Epizootiological features of avian cholera on the north coast of California

An avian cholera (Pasteurella multocida) epizootic was observed among wildfowl at the Centerville Gun Club, Humboldt County, California (USA) in January 1978. Compared to their live populations and use of the area, coots (Fulica americana) died in proportionately greater numbers than any other species. Coots collected by gunshot were evaluated for sex and age composition, and morphometry from November 1977 through mid-January 1978 at this site. There was no substantial difference in the sex, age or morphometry between birds dying of avian cholera and from those dying from gunshot. Assuming coots dying of gunshot are representative of the general population, it appears there was little selection among coots by P. multocida. There was evidence for a sequential mortality similar to that reported previously at this site: coots were the first birds to die, followed by American wigeon (Anas americana) and northern pintails (A. acuta acuta); northern shovelers (A. clypeata) and mallards (A. platyrhynchos) died late in the epizootic.     

领雀嘴鹎在山东省的新分布

<正>作者近年分别在山东临沂、泰安等地拍摄到领雀嘴鹎(Spizixos semitorques),同时,在山东鸟类工作爱好者搜集的野外照片中也多次发现该鸟(表1)。经查阅《山东鸟类分布名录》(赛道建2013)、《山东省鸟类调查名录》(纪加义等1988)、《中国鸟类分类与分布名录》(第二版)(郑光美2011)、《中国鸟类野外手册》(约翰·马敬能     

Relationships between bird morphology and prey selection in two sympatric Great Cormorant Phalacrocorax carbo subspecies during winter

Variation in bird morphology (notably sex size dimorphism) has been suggested to contribute to differences in food use between individuals. We explore the hypothesis of food partitioning (diet overlap and prey size selection) in two sympatric subspecies of the Great Cormorant Phalacrocorax carbo with respect to bird morphology (subspecies and sex) in inland French waters. These areas represent a recent and increasing contact zone used as a common non-territorial winter feeding area by the continental P. c. sinensis and the marine P. c. carbo subspecies. A high dietary overlap between subspecies and sexes was found at the major sites studied. Prey size selection was found to be site-specific and generally related to a gradient of structural size and body mass (male P. c. carbo  > male P. c. sinensis  > female P. c. carbo  > female P. c. sinensis ). With respect to bird morphology, differences in prey size consumed by Great Cormorants were more pronounced between sexes in freshwater habitats than between subspecies. This was reinforced by the fact that P. c. carbo birds entering inland areas were smaller than birds on the coast. These results also suggest that bird morphology is an important determinant of dietary differences. Our study demonstrated that P. c. carbo is an efficient generalist forager in continental areas, and food partitioning in type and size of prey between the two subspecies is low.     

鸟类取食中国沙棘果实的方式及其对种子的传播作用

2003年9月～2004年3月,定期观察取食中国沙棘果实的鸟类及其取食方式。共记录取食中国沙棘果实的鸟类18种,其取食果实的方式主要有：1)直接在树冠上吞食果实,有时候在吞食后将种子呕出;2)将果实从树上衔走后,在栖息处吞食或啄食;3)将果实啄落至地面,然后取食果肉和种子,留下果皮;4)啄破果皮,吸食果肉,留下果皮及种子;5)从顶端将果皮啄破后,仅取食里面的种子。不同的取食方式决定了它们对沙棘种子的传播作用不同。收集鸟粪便中的种子与完整的干果实及人工剥离果肉和内果皮的种子做萌发对比实验,结果表明,鸟类消化道过程对种子的萌发有一定影响,但萌发率仍较高。沙棘为多种鸟类提供食物,而鸟类则为沙棘传播种子,它们之间形成一种互利关系。     

沙质海岸防护林入侵植物垂序商陆的防治

垂序商陆的入侵给我国沿海防护林造成了严重危害.本研究在入侵程度相对一致的刺槐林下设置样地,采用物理(刈割、切根)、化学(喷洒无公害除草剂)方法进行控制试验,并以林下紫穗槐发育良好、未进行处理的地段作为对照,探索控制垂序商陆生长的有效方法.结果表明:刈割能快速降低垂序商陆各项生长指标,但次年即恢复至对照水平.1/3切根仅减少了当年地上部分生长量,第3年又恢复至处理前水平,而2/3切根和完全切根处理一次即可有效地清除垂序商陆.精喹禾灵和百草枯仅能杀死其地上部分,次年即恢复至处理前水平,而45g·L-1草甘膦处理的垂序商陆死亡率达到100％,第3年新萌发垂序商陆生长与结实量已明显恢复.紫穗槐发育良好地段的垂序商陆各生长指标始终处于较低的平衡状态.采用紫穗槐替代法是长期控制垂序商陆的有效防治方法.     

陕西老县城自然保护区的鸟类多样性及G-F指数分析

2003年7月和2004年5月,利用样线法对陕西老县城自然保护区进行了鸟类多样性调查,结合历史资料,老县城自然保护区共有鸟类13目36科107属190种,其中国家重点保护鸟类16种,我国特有鸟类12种。按季节型区分,其中留鸟116种,夏候鸟56种,冬候鸟、旅鸟和迷鸟共计18种,从分布型区分,东洋种、古北种和广布种分别为70种、87种和33种。多样性指数分析显示,阔叶林生境中鸟类资源最为丰富,其次为针阔混交林。老县城自然保护区鸟类的优势种为红嘴蓝鹊(Urocissa erythrorhyncha)、星鸦(Nucifraga caryocatactes),此外,山雀类(Parusspp.)、柳莺类(Phylloscopusspp.)以及环颈雉(Phasianuscolchicus)也有较大的种群。同时,将老县城自然保护区的鸟类多样性与其周边的佛坪、长青、太白等自然保护区进行了G-F指数对比分析。发现佛坪自然保护区的鸟类多样性无论是F指数、G指数还是G-F指数均为最高,佛坪在鸟纲(AVES)科属水平上拥有相对较高的鸟类多样性。用基于科属水平的G-F指数与基于物种水平的Shannon-Wiener指数相结合评价某一地区的鸟类多样性,将更为客观。     

Fruits foraging patterns and seed dispersal effect of frugivorous birds on Hippophae rhamnoides sinensis

Behaviors of 18 species of birds eating fruits of Hippophae rhamnoides spp.sinensis were observed from September 2003 to March 2004.Their foraging patterns were found to be very different and Can be divided into five classes:(1)direct swallowing the fruits on crown of the shrubs and sometimes regurgitating seeds soon after;(2)carrying the fruits to their perching sites and swallowing;(3)pecking the fruits from the shrubs to the ground,eating pulp and seeds but leaving pericarp;(4)pecking through the pericarp,eating pulp and leaving pericarp and seeds;(5)pecking through the pericarp on the top of fruits,and only eating seeds.These foraging patterns have different effects on seed dispersal of H.rhamnoides spp.sinensis.The germination experiment of three groups of seeds(seeds from feces,dry fruits and extracted seeds from dry fruits)was carried out.Although ingestion processes of birds had some adverse effects on the seed germination of H.rhamnoides spp.sinensis,the seeds from feces still have a relatively higher germination ratio.H.rhamnoides spp.sinensis provides food to a variety of frugivorous birds.and the birds disperse its seeds.Thus,a mutually beneficial relationship between the bird and the seed is formed.     

脱氧鬼臼毒素对美洲大蠊乙酰胆碱受体信号通路分子mRNA表达水平的影响

【目的】探讨脱氧鬼臼毒素(deoxyopodophyllotoxin, DOP)对美洲大蠊Periplaneta americana神经系统乙酰胆碱受体信号通路的影响。【方法】从美洲大蠊头部克隆乙酰胆碱受体信号通路上的关键信号分子nAChR α6亚基、 CaM和 CaMKⅡ的部分mRNA, 并测定其序列。应用荧光定量PCR技术分别观察注射不同浓度（10, 45, 80, 115和150 μg/μL） DOP 24和48 h后上述3种基因表达水平的变化。【结果】测序结果显示, 克隆出的美洲大蠊nAChR基因部分序列（539 bp）与赤拟谷盗Tribolium castaneum nAChR α6亚基基因的核苷酸序列一致性为84%; 美洲大蠊CaM基因（435 bp）与雕叶蝉Graphocephala atropunctata CaM基因的核苷酸序列一致性为85%; 美洲大蠊CaMKⅡ基因（513 bp）与黑腹果蝇Drosophila melanogaster CaMKⅡ基因的核苷酸一致性为77%。实时定量荧光PCR实验表明： DOP处理48 h后对美洲大蠊nAChR α6亚基、 CaM和CaMKII基因表达水平大体表现出低剂量激活, 高剂量抑制的特点。45~80 μg/μL DOP浓度范围内3种基因表达水平达到高峰, 80~150 μg/μL 浓度范围内表现为抑制作用, 基因表达水平呈下降趋势。【结论】DOP需要在美洲大蠊体内蓄积一定时间才有明显的作用, 能与nAChR结合引起CaM-CaMKⅡ级联反应, 使3种基因的表达在低浓度组上调、 高浓度组被抑制, 进而对美洲大蠊产生潜在的毒杀作用。