嫁接导致的绿豆可遗传性变异及其在绿豆育种中的应用

植物嫁接可以导致接穗的后代中有可遗传性变异的发生.我们将绿豆(Vigna radiata (L.) Wilczek)的幼苗嫁接在红薯(Ipomoea batatas (L.) Lam.)的茎上, 维护其生长至结实.将收获的绿豆种子连续几代播种于普通环境时, 其后代中出现了明显的遗传变异.这些变异在未经嫁接的绿豆接穗品系中并不出现.为了研究这种嫁接诱导变异现象可能的机理, 我们对变异品系的细胞质和细胞核DNA进行了分析.结果显示,在原绿豆和变异品系之间未发现细胞质DNA的RFLP(限制性酶切片段多态性)差异.而细胞核DNA却发生了高频率的序列重组.同时,本研究没有发现砧木与接穗间基因转移的迹象.根据以上事实,我们推测远缘嫁接变异很有可能是嫁接生长逆境诱导的抗逆变异.     

F肌动蛋白作为胞间连丝组分的结构与生理学证据

以蒜 (AlliumsativumL .)瓣鞘外表皮为材料 ,利用荧光特异探针与共焦镜检术 ,结合透射电镜与免疫金标记对表皮细胞间胞间联络的性质、结构进行了系统观察。结果表明 ,加厚壁上的通道是由狭长的管状胞质和初生纹孔场上成束的胞间连丝衔接组成 ,前者实为原生质体的一部分。单个胞间连丝的孔径为 6 0～ 70nm ,属正常胞间连丝范围 ,它们乃相邻细胞间共质联系的所在。荧光探针TRITC_Phalloidin (TRITC_Ph)标记的结果显示 ,整个通道上呈现红色荧光的纤索在接近初生纹孔场处明显变窄 ,与超微结构观察中所见的结构特点相吻合 ,共焦镜下观察到的初生壁上的荧光亮斑乃初生纹孔场中成束胞间连丝被标记的反映 ,从而有效地证实了F肌动蛋白在常态胞间连丝上的存在。免疫金标记实验显示在管状胞质中和胞间连丝上有金颗粒分布 ,这一结果为证实荧光标记物具肌动蛋白性质提供了有说服力的补充。     

小麦磷酸丙糖转运器的特性及其对同化物分配的调节

磷酸丙糖转运器(tnose phosphate/phosphatetranslocator,TPT)是源、库间光合产物分配的第一调控部位,研究TPT的特性及其对同化物分配的调节,对于提高光合作用同化物利用效率有着重要意义.我们首先采用Percoll密度梯度离心从小麦(Triticum aestivum L.)叶片中分离制备了完整性达91%以上、具有较高纯度的完整叶绿体.利用TPT不可逆抑制剂[H3]2-DIDS标记和SDS-PAGE,以及小麦TPT抗体进行Western blotting分析,证明TPT蛋白仅存在于叶绿体被膜中,约占被膜总蛋白的15%,其分子量为35 kD,而在液泡膜和线粒体膜上不存在.采用硅油离心法研究TPT对磷酸二羟丙酮(dihydroxyacetone phosphate,DHAP)、磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenolpyruvate,PEP)、葡萄糖-6-磷酸(glucose-6-phosphate,G6P)与Pi的反向运输动力学的结果表明,DHAP/Pi的最大运输活性最高,PEP/Pi次之,G6P/Pi最低.TPT与这些运输底物的Km值由小至大,分别为DHAP、Pi、PEP和G6P,证明TPT的最适运输底物为DHAP.用DIDS处理时,TPT对DHAP运输活性的抑制达95%.TPT运输活性受到抑制时,可导致叶绿体内大量积累淀粉.TPT在调控小麦叶绿体同化产物的分配中起着重要作用,在保证卡尔文循环正常运转的前提下,通过TPT外运到胞质中参与蔗糖合成和其他代谢活动的磷酸丙糖(triose phosphate,TP)约占93.6%,而用于叶绿体内合成淀粉的TP仅占6.4%.生理条件下其功能是高效率地把大部分光合同化产物TP及时运出叶绿体到胞质中,用于合成蔗糖并运输到其他库器官的需要.     

Palmin诱导烟草氧化猝发的机制

为探讨植物对病原微生物的防御机制和激发子启动植物体内的信号转导应答过程,本文研究了Phytophthora palmi激发子palmin诱导其非寄主亲和性烟草的叶片和悬浮细胞系产生氧化猝发的分子机理.利用生化分析和激光共聚焦显微扫描技术动态观察palmin诱导烟草过敏反应中O*-2和H2O2的形成、胞间转移及引起细胞死亡的特性.结果表明:palmin诱导激活了烟草细胞内NADPH氧化酶,产生大量的O*-2;O*-2在SOD催化下迅速转变成H2O2,并且H2O2在一定范围的细胞间转移和积累,最后诱发烟草细胞的过敏性坏死反应.palmin诱导氧化猝发过程还有Ca2+和蛋白激酶的参与.     

乙酰胆碱与蚕豆气孔运动的关系

在蚕豆(Vicia faba L.)幼苗中,根尖的切除可以引起植株蒸腾速率的逐渐下降;而在这一过程中植株地上部水势保持不变;外施乙酰胆碱可以使蒸腾速率基本恢复到断根前的水平。利用气质联动技术对乙酰胆碱的内源性进行了鉴定,结果表明蚕豆的类乙酰胆碱提取物具有与人工合成的乙酰胆碱和高等动物脑组织中类乙酰胆碱提取物相同的质谱谱线,说明乙酰胆碱是蚕豆中的一种内源物质。为了对乙酰胆碱进行快速而准确的测定,建立了测定乙酰胆碱的热裂解的气相色谱法。利用这种方法测定的结果表明,在从根的切除到不定根重新长成的整个过程中,叶片下表皮中乙酰胆碱的含量与叶片的蒸腾速率及根的存在和生长状态密切相关,表明内源的乙酰胆碱可能参与调控植物的气孔行为;这一推论又为乙酰胆碱对表皮条中气孔开度的刺激效应和乙酰胆碱酯酶抑制剂neostigmine可以增加气孔对乙酰胆碱的敏感性的实验进一步证实。     

植物的编程性细胞死亡

植物细胞在一定的生理或病理条件下,遵循自身的程序,自己结束生命。新近遗传学、生物化学及形态学证据表明,植物细胞的这种死亡是一个主动的过程,称之为编程性细胞死亡。文章综述了植物体中存在的编程性细胞死亡现象及其调控机理。     

过氧物酶体和乙醛酸循环体结构与功能研究新进展

本文叙述了利用完整的过氧物酶体和乙醛酸循环体,研究其结构与功能取得的新进展。     

糖-质子的共运输和韧皮部的装入T.E.汉弗莱斯(Humphreys)

仅仅是在最近些年,植物生理学家才能够清楚地说明,叶子的绿色组织中合成的蔗糖是如何进入小叶脉的韧皮部并在那里浓缩的。蔗糖由绿色组织进入韧皮部的过程中,必须穿过两层膜和一个细胞间隙。首先,蔗糖在绿色组织细胞的细胞质中合成,并从那里穿过质膜进入质外体。质外体是植物无生命的细胞壁空间,它含有处于细胞壁的表面上和其间隙中的水溶液。蔗糖穿过绿色组织细胞的质膜时,就进入这个溶液。第二,蔗糖在质外体溶液中向韧皮部细胞扩散(不超过五个细胞直径的距离),并通过质膜被吸收进入这些细胞。在质外体内的蔗糖     

测定植物离体根系伤流强度微量快速变化的装置——微量液滴器

由于植物根系伤流与水分和盐类吸收过程的密切关系,对根系伤流的研究从40—50年代开始,日益受到重视。对根系伤流强度(bleeding rate)的测定和分析是当前研究根系水分生理的基本方法之一。目前根系伤流强度的测定方法主要有三类:称重法,体积测定法(包括目前应用最普遍的刻度毛细管法)和液滴法。其中后两类较多地用于根系伤流强度快速变化的测定。