秋水仙素诱导天山雪莲四倍体的研究

利用组织培养附加秋水仙素的方法对濒危药用植物天山雪莲(Saussurea involucrata Kar.et Kir.)进行多倍体诱导,结果表明:(1)与种子作材料相比,采用秋水仙素处理无菌苗是获得天山雪莲多倍体植株的最佳途径.(2)二倍体植株的叶片薄、平展、较细长、色绿、尖齿不明显、根细长;经秋水仙素处理诱导得到的植株叶片变宽、变肥厚、叶色深绿,尖齿明显、根短粗.(3)染色体计数、气孔分析及流式细胞仪倍性综合检测表明,诱导得到的多倍体变异苗为纯合四倍体.     

天山雪岭云杉大气花粉含量对气温变化的响应

对中国东天山天池自2001年7月至2006年7月连续5a收集的雪岭云杉大气花粉含量进行统计分析,结果表明:1)一年四季大气中都有雪岭云杉花粉,但花粉数量变化比较大,超过全年90％的大气花粉集中在5、6月份的花粉高峰期,之后花粉浓度逐渐下降,至翌年1月份浓度降至最低,2月开始花粉浓度有升高的趋势;2)5a平均花粉浓度是42.66粒/m3,最高年是2005年,花粉浓度可达99.54粒/m3,最低年2003年,仅为2.13粒/m3;3)雪岭云杉大气花粉高峰期出现在5月22至6月2日,高峰日出现在5月28至6月6日,结束日是在6月18至6月25日,平均持续时间为27 d.观测时段雪岭云杉大气花粉高峰期出现日、高峰日逐年提前,2006年出现日期比2002年提前了7d、高峰日提前9d,结束日期滞后,2006年比2002年滞后6d,花粉高峰期持续时间逐年延长,2006年比2002年延长了12d.分析显示,影响雪岭云杉大气花粉高峰期变化的主要因素是春季气温的升高;4)粗略估算每年新疆的雪岭云杉林带内由大气中降落到表土的花粉量达61 kg/hm2,新疆现有雪岭云杉52.84×104hm2,全年由大气降落到林带内表土的花粉多达3223 t,一部分降落到戈壁、荒漠以及沙漠等一些极端气候区的花粉为一些先锋种植物提供必要的营养物质,具有重要的生态意义.     

低海拔种植天山雪莲一年生植株的生物学特性

以低海拔（567 m）人工种植的天山雪莲一年生植株为研究对象,从叶片数、叶长度、根长、单株鲜重等调查其生态表型,分析其生长规律,论述其生物学特性,以期为该种植物的保护及合理开发利用提供理论依据。结果表明：低海拔天山雪莲一年生植株生长特点为播种后至45 d之间生长缓慢,之后其生长速度加快,70 d后又缓慢生长;播种后覆盖草帘子,可提高人工种植的出苗率;其生长具有一定的耐旱性;一年生雪莲植株能刈割两次,刈割后大约20 d时,叶长度和叶片数基本能长至原来植株大小,但丛幅显著变小;刈割能促使其再生、避开高温天气及虫害大发生。     

天山雪莲UDP葡萄糖-类黄酮-3-O-葡萄糖基转移酶基因的克隆及功能分析

UDP葡萄糖-类黄酮-3-O-葡萄糖基转移酶(Flavonoid-3-O-glucosyltransferas,3GT)是植物重要的次生代谢产物生物合成途径中的关键酶。文中采用现代生物信息手段,经3GT的同源比对后设计基因特异引物,运用RT-PCR及RACE技术从天山雪莲Saussurea involucrata Kar.et Kir.叶片中克隆得到3GT基因的全长序列(GenBank Accession No.JN092127)。3GT基因的cDNA全长序列含有1个1 548 bp的开放阅读框(ORF),编码516个氨基酸,该基因推断的蛋白与草莓GT6蛋白的相似性为91%,与毛杨梅3GT的相似性为89%;经序氨基酸序列比对,推断的天山雪莲3GT具有糖基转移酶基因家族特有的结构域PSPG-box。半定量PCR的结果显示,天山雪莲3GT基因在叶及愈伤组织中表达量最高,在根中有少量表达,茎中不表达。将该基因构建到含有35S启动子的植物表达载体上,利用农杆菌介导的遗传转化法进行同源转化,将筛选到的含有转3GT基因的愈伤组织进行悬浮培养,并用紫外分光光度法测量其黄酮含量是非转基因愈伤组织总黄酮平均值的2.06倍。     

干旱胁迫下石灰花楸幼苗叶片的解剖结构和光合生理响应

采用盆栽控水设置4种水分梯度,研究1年生石灰花楸幼苗叶片解剖结构和光合生理指标对干旱胁迫的响应。结果显示:(1)干旱胁迫下,石灰花楸叶片逐渐变薄,轻度和中度胁迫下栅海比显著升高,而重度胁迫下显著降低。(2)干旱胁迫抑制了光合色素合成,降低了叶绿素和类胡萝卜素含量,同时使叶绿素a/b和叶绿素/类胡萝卜素值升高。(3)随干旱程度加剧,净光合速率、蒸腾速率和气孔导度日变化整体下降,胞间CO2浓度整体上升,光合限制以非气孔因素为主。研究表明,石灰花楸能根据水分亏缺程度调整叶片结构和光合生理特征以维持生存和生长,具有较强的耐旱性。     

天山花楸内生真菌的分离及其抗菌活性物质的初步研究

采用组织块分离法从天山花楸茎、叶、果实中分离出17株内生真菌,分别运用对峙培养法和菌丝生长速率法进行初筛、复筛和抑菌活性试验,为抗菌活性菌株的应用以及抗菌物质的分离提纯奠定基础。结果表明:(1)菌株L18对棉花枯萎病菌和棉花黄萎病菌的抑菌作用较强。(2)形态学特征观察和rRNA ITS序列系统发育分析结果初步鉴定菌株L18为波兰青霉(Penicillium polonicum)。(3)该菌株发酵液中抑菌活性物质对温度较敏感,40℃处理后抑菌活性降低至对照的59.1%;对日光不稳定,而对紫外光较稳定;能被蛋白酶降解。(4)乙酸乙酯萃取该抑菌活性物质效果较佳,表明其极性较小,初步推测此活性物质属于蛋白质或肽类物质。     

耐盐碱菌株的分离筛选及生物学特性和盐碱去除效率的研究

将采集于黑龙江省大庆市盐碱地的土壤样品经适当稀释后,涂布于高盐碱的培养基中,分离纯化获得41株菌。经过不断分别或同时提高培养基的盐、碱浓度进行耐盐碱菌株的筛选,获得1株耐盐碱菌株7,其在pH值13且盐(NaCl)浓度达到200g.L-1的培养基中仍可生长,该菌株既属于极端嗜盐微生物又属于极端嗜碱微生物。分别于不同碳源、氮源、碳氮比、初始pH值和培养温度条件下,对菌株7的生物学特性和盐、碱去除能力进行研究。结果表明,该菌株生长和去除盐碱的最佳碳源为牛肉膏;最佳氮源为蛋白胨;碳氮比为4:1时,最有利于菌株的生长和对盐、碱的去除;菌株生长的最适初始pH值为9.5,最适温度为20℃,而盐、碱去除的最佳温度则为30～35℃。     

天山北部拟南芥自然居群表型变化的环境依赖特征

拟南芥(Arabidopsis thaliana)是植物生物学的模式植物, 在分子遗传学方面已经积累了丰富的研究成果, 但目前对拟南芥自然分布的生境特点、表型变化的环境依赖特征等研究很少, 极大地限制了对拟南芥进化动力和机制的理解。为了了解在微环境下拟南芥种群分布和表型性状的变化特点, 对天山北部分布于塔尔巴哈台山、阿尔泰山和天山的10个拟南芥种群的分布特征、表型的变化特点, 以及与综合环境因子的相互关系进行了分析。结果表明: 除分枝数外, 株高、株重、根重、单个果实重量、单株果数、单株果重、果长、果实开裂力度、单株果重/总重9个特征在种群间变化显著, 可塑性能力较强; 但方差分析和变异系数结果显示, 角果长度、果实开裂力度在种群内和种群间的变化相对较小。表型特征在山系间、经纬度和海拔间的变化规律不明显。拟南芥主要分布于pH值和HCO₃ ^-含量低, 有机质丰富, 且有一定坡度的沙土地块上。种群内拟南芥分布频度很低, 在1.56%-10.69%之间, 空间自相关距离在15.4-46.7 cm之间变化较大, 10个种群均呈现极显著集群分布, 分布的集群性受果实开裂力度的影响显著, 而果实开裂力度随环境胁迫而极显著增加。总结认为: 天山北部拟南芥生长和分布主要受微环境的影响, 在干旱环境下, 拟南芥主要通过增加繁殖分配比例, 产生难开裂的果实, 促使种子短距离扩散于母株周围, 确保子代利用原适宜生境来生存繁衍。     

天山北坡中段自然生态系统服务功能价值研究

以位于阜康市的天山北坡中段自然生态系统为研究对象,采用市场价格法、影子价格法、成本核算法、收益损失法等多种生态系统服务功能价值的研究方法,从直接使用价值和就间接使用价值两方面,对这里的生态系统服务功能价值进行了估算.结果表明,这里生态系统服务功能价值达6.32×108元人民币.其中有机物生产4.3016×1012元,涵养水源2.406×108元,观光旅游8.000×108元,土壤保护7.334×108元,调节大气成分4.951×108元,净化空气6.7152×108元,旅游收入8.0×108元,山地草甸1.38×108元.     

黄山花楸种群遗传多样性研究

利用RAPD技术,对黄山花楸(Sorbus amabilis)自然分布区的13个自然种群的遗传多样性进行了研究,从40个10碱基随机引物中筛选出能产生稳定多态性标记的引物14个,共扩增出105个位点,其中多态性位点30个,占28．6％,应用UPGMA法和Neighbor-Joining法对遗传距离进行聚类分析构建树系图。结果表明,黄山花楸自然种群具有较低的遗传多样性,对环境变化的适应能力较差;其种群间的遗传差异与其地理分布有关;黄山花楸自身的特殊进化历史和人为砍伐以及自然灾害(火灾、病虫害等)和小种群的遗传漂变作用是黄山花楸遗传多样性水平低的主要原因,也是其濒危的主要原因。