应用AFLP技术探讨半夏属五个种的亲缘关系

利用扩增酶切片断多态性（AFLP）方法研究半夏属内5个种之间的亲缘关系。应用POPGENE及SPSS软件对所得“1”、“0”二元矩阵进行遗传距离,遗传相似性及聚类分析。实验发现鹞落坪半夏与虎掌之间的遗传差异小,鹞落坪半夏可能是虎掌的一个特化分支群体;虎掌和鹞落坪半夏组与本属其他种之间遗传差异较大,相似性较小;盾叶半夏和滴水珠是姐妹群关系,盾叶半夏虽然叶形与同属其他种有显著差异,但遗传距离及相似性分析对比不支持其独立于半夏属其他种,而作为完全独立进化类群的结论。为半夏属分类及系统进化关系提供了分子生物学证据。     

来源于Pyrococcus furiosus的耐高温α-淀粉酶基因在衣藻叶绿体中的表达

来源于Pyrococcus furiosus的耐高温α-淀粉酶是一种重要的酒精工业用酶,在植物中表达耐高温α-淀粉酶可以大大降低用植物秸秆生产酒精的成本。选择衣藻叶绿体基因组同源片段clpP-trnL-petB-chlL-rpl23-rpl2和壮观霉素抗性基因,构建了来源于Pyrococcus furiosus的耐高温α-淀粉酶基因的衣藻叶绿体表达载体P64a。通过基因枪将其导入衣藻叶绿体中,经壮观霉素抗性(100mg/L)筛选,获得了9 个抗性衣藻转化子。转化子经过抗性继代筛选后,经PCR、Southern blot 检测分析及暗培养,证实耐高温α-淀粉酶基因已整合到衣藻叶绿体基因组中并得到表达。酶活性检测表明,转基因衣藻表达产物具有耐高温α-淀粉酶活性,每克鲜重衣藻最高达77.5u。 实验结果证明在植物叶绿体中表达工业酶制剂是可行的。     

弱激光对大鼠海马神经元钠通道特性的影响

利用波长670nm、功率5mW的半导体激光器照射急性分离的大鼠海马CA3区锥体神经元,应用全细胞膜片钳技术研究其电压门控Na 通道的特性.实验发现:弱激光作用5min时,Na 通道激活电位和峰值电位开始向负电位方向移动,7min激光作用达稳定;激光照射对Na 通道电流峰值无影响,对照组和激光照射组峰值电流密度分别为(-383.51±26.93)pA/pF和(-368.36±33.14)pA/pF(n=8,P>0.05);激光作用降低了Na 通道的激活阈值电位和峰值电位,对照组通道电流在-40mV激活,-30mV达峰值,激光照射组通道电流在-60mV激活,-40mV达峰值;激光照射改变了Na 通道半数激活电压和斜率因子,对照组和激光照射组的半数激活电压分别为(-42.091±1.537)mV和(-54.971±1.846)mV(n=8,P<0.01),斜率因子分别为(1.529±0.667)mV和(2.634±0.519)mV(n=8,P<0.05).结果表明,弱激光照射海马神经元可改变Na 通道的激活特性,从而影响动作电位的去激化过程,进而会引起神经元细胞生理功能发生变化.     

利用人工Mu转座技术研究解淀粉芽孢杆菌的功能基因

目的:利用人工Mu转座技术研究解淀粉芽孢杆菌的功能基因。方法:使用加入0.5%甘氨酸的M9-YE培养基,细菌生长到D600nm值为0.5时制备感受态细胞,加入Mu转座复合物(含42ngMuDNA),以1.8kV电压电击获得转化子。对转化子进行功能突变表型筛选、基因克隆、DNA序列分析,以确定插入突变的功能基因。结果:获得最佳电转化效率1.9×103CFU/μgDNA。同时获得2个芽孢杆菌抑真菌作用的调节基因rpmGA和yxlC。结论:人工Mu转座技术是研究芽孢杆菌功能基因的快速有效的好方法。     

杨树重要品种( 无性系) 的AFLP 指纹分析

品种的准确鉴定及其遗传相关性的了解对杨树育种和品种管理具有非常重要的意义。本试验采用AFLP对来自青杨组和黑杨组的21 个重要杨树品种( 无性系) 的鉴定与遗传相关性进行了研究。结果显示, 筛选的4对AFLP 引物总共产生了181 条多态性带,尤其是每对引物对每个品种都产生了独特的指纹图谱; 聚类分析和多维尺度分析将试验材料大体上分为五类, 结果不仅显示了组间不同品种的差异, 而且大体上区分了我国原生品种和外来品种。本研究表明, 所有品种都可被筛选的引物准确鉴定, 遗传相关性的推断结果与它们的系谱或分类基本一致。另外, 本研究还表明AFLP 技术完全可用于大规模地构建杨树树种DNA 指纹图谱、进行树种鉴定和遗传相关性的研究。     

杨树--林木基因组学研究的模式物种

林木植物是大多数生态系统中的主要生命形式,在所有陆地生态系统中具有最大的生物量和生物生产力,因此它具有重要的经济及生态价值。林木植物特有的多年生习性使其生物学研究相对困难,因此需要寻找一种适用于遗传学及分子生物学方法做精细分析的模式植物。杨属（Populus）植物作为林业研究的模式植物,具有优良的实验特性：容易进行种间杂交和无性繁殖;生长迅速,并已建立完善的遗传转化系统;基因组相对较小,约450～550Mbp;易于进行遗传研究;适应性强,生长速度快,丰产性强。自2002年起,美国能源部与多家研究机构正式启动了杨属植物基因组计划,目前已接近完成。本文综述了模式植物杨树及其基因组学的研究进展。     

八仙山自然保护区蝴蝶群落多样性及区系组成

选取(a)小港、(b)山门→太平沟、(c)山门→栈道、(d)栈道→仙姑泉和(e)仙姑泉→明安梁5个样地,对天津八仙山国家级自然保护区内的蝴蝶群落进行了系统研究。共采集蝴蝶2218只,隶属于8科56属88种。蛱蝶科的种类数(35种)和个体数(784只)均为最多,是保护区的优势类群;喙蝶科(23只)和绢蝶科(1只)都只有1种,是保护区的稀有类群。计算并分析了5个生境中蝶类的多样性指数、物种丰富度、优势度指数、均匀度指数和生境间相似性系数。结果显示:生境条件的变化对蝴蝶多样性产生了明显的影响:总体上来讲,人类活动对环境和森林植被的干扰越大,蝴蝶多样性指数就越低。其中生境d的植物群落结构最为稳定和复杂,环境质量优越,最适合蝶类生存和繁衍,因此具有最高的多样性指数、物种丰富度、物种数和个体数以及最低的优势度指数;生境a的植物群落结构单一,环境质量相对较差,蝴蝶的多样性指数、物种丰富度和均匀度指数均为最低,而优势度指数最高;生境e的多样性指数H′(FGS)低于生境d和c,这种现象符合中度干扰假说。因此对保护区提出以下建议:恢复和提高生境质量;保护濒危珍稀物种;适度合理地发展旅游资源;适度的开发和利用蝴蝶资源。对八仙山蝴蝶区系组成进行了分析,广布种、古北种和东洋种所占的比例分别为56.82%,35.23%和7.95%,可见八仙山保护区内的蝴蝶广布种占有绝对的优势,古北种明显多于东洋种。     

内蒙古地区锦鸡儿属3种植物叶脉序比较研究

以内蒙古地区锦鸡儿属3种植物小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿为对象,利用光学显微镜观察了它们的叶脉序特征,并测定相应的数量指标.结果表明,3种锦鸡儿植物叶片在脉序类型、三级脉类型、高级脉类型、盲脉类型及分枝、网眼形态上没有明显的差别;在各级脉粗细、二级脉夹角、三级脉疏密度以及网眼发育等特征上均表现出随地理分布自东向西逐步递增、递减、密集和趋于完善的变化特点,且有交叉重叠现象;在一级脉的粗细、二级脉的分枝、二级间脉的类型、三级脉疏密等特征上,中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿差异较小.研究发现,内蒙古地区锦鸡儿属3种植物在多数叶脉序形态特征和一些数量化指标上没有明显的差异,其亲缘关系较为紧密,但中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿在种间关系上可能更为接近;3个种自东向西呈现很强的相似性和渐变性分布,表现出地理渐变的趋势.     

植物挥发性信号物质介导抗性的生态功能

植物产生的挥发性化合物能够作为媒介参与植物与周围环境之间的信息交流及相互作用。植物挥发性物质在吸引传粉者、促进种子传播、抑制其它植物种子萌发等方面具有重要的作用。近年来,关于植物挥发性物质在生态系统中的信号作用研究已经成为国内外的研究热点,受到广泛关注。总结了植物挥发性物质作为信号物质在提高植物抗性方面的国内外研究成果,阐述了植物挥发性物质不仅能够直接提高植物的抗性,而且可以作为信号物质在同株、同种异株和不同种植物之间进行传递,进而间接提高目标植物的抗性。最后,还对植物挥发性物质的研究方法和潜在的生态功能进行了探讨。     

黑面神雌花气味传粉前后的变化及其生态意义

该文以与头细蛾传粉相关的叶下珠科植物黑面神为材料,采用动态顶空吸附法分别收集了该物种雌花传粉前后释放的挥发物,利用气相色谱-质谱联用技术分析了其化学成分,探索了三者间花气味的异同,并对其生态意义进行了讨论。结果表明:从该物种传粉前、传粉期和传粉后的雌花气味中共分离出22种挥发物(传粉前12种,传粉期15种和传粉后13种),以脂肪族衍生物和萜类物质为主。3-己烯醛、反-2-己烯醛、顺-3-己烯-1-醇、顺-乙酸-3-己烯酯、反-β-罗勒烯、β-石竹烯、β-蛇麻烯、反,反-α-金合欢烯和长叶烯是其主要挥发物。传粉前后雌花气味的化学种类及组成发生了显著分化,且这种变化主要是由于各时期主要挥发物发生改变而引起的。反-β-罗勒烯在传粉期含量最高,而在传粉后显著下降,3-己烯、反-2-己烯醛、顺-3-己烯-1-醇和顺-乙酸-3-己烯酯在传粉前含量均最高,β-石竹烯含量在传粉后显著升高,且长叶烯仅在传粉后出现。在传粉期和传粉后β-蛇麻烯和反,反-α-金合欢烯的含量均显著上升。同时,传粉期雌花的释放量明显高于传粉前和传粉后的。综上结果显示,黑面神雌花传粉前后花气味发生了质与量的改变。初步推测黑面神雌花传粉前后花气味的分化可能会有效阻止头细蛾对其进行再次访问,限制头细蛾在其雌花中过度产卵,进而来减少传粉头细蛾对宿主种子的取食,这无疑对维持叶下珠科植物-头细蛾专性传粉互利共生体系的稳定性具有重要的化学生态意义。