纤枝短月藓LEA5基因表达及耐盐性分析

该研究以纤枝短月藓为材料,利用RT-PCR和HiTail-PCR技术分别克隆得到纤枝短月藓LEA5基因的ORF和启动子序列,并进行生物信息学、基因表达及耐盐性分析,为进一步研究LEA5蛋白的保护机制奠定基础。结果显示:(1)LEA5基因包含267 bp的开放阅读框(ORF),编码88个氨基酸。(2)LEA5基因启动子序列为1 053 bp,利用PlantCARE在线工具预测顺式作用元件显示,该启动子不仅具有典型的CAAT box元件,还含有ABRE、MYB、MYC、MYB结合位点(MBS)等其他元件。(3)荧光定量分析表明,LEA5基因在纤枝短月藓不同时期和不同组织中都有表达。(4)LEA5蛋白的异源表达提高了大肠杆菌对盐胁迫的耐受性,表明LEA5蛋白可能在耐盐性中起重要作用。     

砂藓RcPLD基因的抗旱功能分析

砂藓(Racomitrium canescens)是一种具有极强耐脱水性的苔藓植物,编码磷脂酶D的基因RcPLD能够在砂藓的脱水和复水过程中产生显著的表达响应,它可能参与了砂藓的强耐脱水性功能。该研究使用已克隆的RcPLD编码序列构建拟南芥(Arabidopsis thaliana)过量表达转基因株系rcpld-oe,初步考察过表达株系的干旱胁迫耐受能力及其相关的生理生化指标,分析RcPLD增强拟南芥抗旱性的机制。结果表明:(1)利用已克隆的RcPLD编码序列构建了植物中的过表达载体,成功构建了RcPLD的过表达转基因拟南芥株系rcpld-oe,并获得了多个T_3代rcpld-oe纯合体株系。(2)在正常生长条件下,rcpld-oe株系T_3代纯合体植株比野生型拟南芥植株体积小,但营养生长期较长,抽薹较晚,莲座叶衰老速率较慢;在干旱处理条件下,rcpld-oe株系表现出比野生型拟南芥更强的干旱耐受能力。(3)在干旱胁迫处理过程中,rcpld-oe株系莲座叶的水分散失速率降低,可能在一定程度上降低了干旱对膜完整性的损伤和光合作用的抑制,但其渗透调节物质含量的变化相对较小。研究发现,在干旱胁迫条件下,rcpld-oe植株莲座叶的水分散失速率和光合作用抑制程度显著降低,从而表现出明显强于野生型的干旱耐受能力,这为后续RcPLD功能的深入研究和更多砂藓抗旱功能基因的挖掘奠定了基础。     

沼泽红假单胞菌光合色素的分离、组成分析与光稳定性

【目的】探求光对不产氧光合细菌类胡萝卜素(Car)和细菌叶绿素a(BChl a)稳定性的影响规律。【方法】以沼泽红假单胞菌CQV97为材料,采用硅胶柱层析和HPLC方法进行Car和BChl a组分的纯化和成分分析,采用吸收光谱法研究Car和BChl a组分的光稳定性。【结果】在Car和BChl a组分分离过程中,Car组分回收率高且稳定,而BChl a回收率波动性较大。Car组分中含有6种螺菌黄质系Car和极少量(0.25%)的细菌脱镁叶绿素a。BChl a组分中包含BChl aGG、BChl aDHGG、BChl aTHGG和BChl aP4种成分。Car和BChl a组分在黑暗条件下非常稳定。2 000 lx白炽灯、日光灯和自然光照射时,Car在70 min内非常稳定,但对紫外光敏感,半衰期为11.15 min,BChl a组分对白炽灯、日光灯、自然光和紫外灯的光降解速率常数(min–1)分别为0.169 8、0.028 9、0.213 9和0.026 4,半衰期(min)分别为4.47、29.68、4.20和26.19。【结论】一步硅胶柱层析可同时得到Car和BChl a纯组分。Car对白光相对稳定,对紫外光不稳定。BChl光稳定性很差,分离过程中短期见光是导致BChl a回收率波动性较大的原因,光降解过程中产生了相对稳定的中间产物。该研究结果为光合色素的精制、功能研究和应用提供了理论依据。     

三江平原“大酱缸”的缔造者——漂筏苔草

正"旷野冰原暴风雪,苇塘魔沼‘大酱缸'"——时至今日,人们对于"北大荒"依然有着这样的印象,这儿所说的"大酱缸"就是指三江平原上广泛分布的漂筏苔草沼泽。在这类沼泽中,漂筏苔草根茎交织成网,地上部分也在秋季枯萎后逐年聚积于水中,形成草根层或者泥炭层。由     

新疆18种木灵藓属(Orthotrichum Hedw.) 植物解剖结构研究

采用徒手切片法对新疆木灵藓属（Orthotrichum Hedw.）18种植物孢蒴上的气孔、茎和叶进行了比较解剖学观察。研究结果表明,木灵藓属植物茎横切结构形状稳定,由表皮和皮层组成,无中轴细胞分化;除半裸木灵藓（Orthotrichum hallii Sull.et Lesq.）外,其它种叶上部均为单层细胞;叶中部边缘外卷,叶细胞具有高度不同的分叉疣或单疣。在确定气孔显、隐型的基础上,茎和叶横切面的颜色、茎表皮和皮层细胞组成及细胞壁加厚程度、叶细胞疣的高度、叶中肋横切面的形状、中肋的宽度、细胞组成以及芽孢形态等特征可作为该属种间分类的依据。还根据18种木灵藓属植物孢蒴上的气孔显、隐型,及茎、叶的比较解剖学特征,编制了新疆木灵藓属植物的分种检索表。     

寒温带岛状林沼泽土壤呼吸速率和季节变化

2011年生长季内利用静态箱-气相色谱法,研究了寒温带典型湿地白桦(Betula platyphylla)岛状林沼泽、兴安落叶松(Larix gmelinii)岛状林沼泽土壤呼吸速率的季节动态及其主要环境因子,利用壕沟隔断法对土壤呼吸各组分间的差异进行研究。结果表明:生长季白桦和兴安落叶松岛状林沼泽土壤呼吸速率具有明显的季节性规律,土壤呼吸总速率分别为368.60和312.46 mg m-2h-1,异养呼吸速率分别为300.57和215.70 mg m-2h-1,占土壤呼吸总速率的81.5%和69.0%;自养呼吸速率为68.03和96.76 mg m-2h-1,占土壤呼吸总速率的18.5%和31.0%。不同处理条件下的土壤呼吸在季节变化上表现基本一致,高峰期都发生在夏季;土壤呼吸与温度呈极显著相关性,但与土壤湿度的相关性较差。生长季白桦和兴安落叶松岛状林沼泽土壤呼吸总量分别为12.64和10.61 t/hm2。     

新疆18种木灵藓属(Orthotrichum Hedw.)植物解剖结构研究

采用徒手切片法对新疆木灵藓属(Orthotrichum Hedw.)18种植物孢蒴上的气孔、茎和叶进行了比较解剖学观察。研究结果表明,木灵藓属植物茎横切结构形状稳定,由表皮和皮层组成,无中轴细胞分化;除半裸木灵藓(Orthotrichum hallii Sull.et Lesq.)外,其它种叶上部均为单层细胞;叶中部边缘外卷,叶细胞具有高度不同的分叉疣或单疣。在确定气孔显、隐型的基础上,茎和叶横切面的颜色、茎表皮和皮层细胞组成及细胞壁加厚程度、叶细胞疣的高度、叶中肋横切面的形状、中肋的宽度、细胞组成以及芽孢形态等特征可作为该属种间分类的依据。还根据18种木灵藓属植物孢蒴上的气孔显、隐型,及茎、叶的比较解剖学特征,编制了新疆木灵藓属植物的分种检索表。     

新疆5种丛藓科植物的解剖学研究

运用石蜡切片和电镜扫描技术,对5种丛藓科植物的茎、叶进行了解剖学研究。结果表明:短叶对齿藓Didymodon tectorus(C.Müll.)Saito.整个茎细胞的细胞壁均加厚,叶细胞壁凹陷呈网状,角质层纹饰条状、鳞片状和颗粒状;卷叶丛本藓Anoectangium thomsonii Mitt.茎表皮及中轴细胞壁厚,叶表面的粗疣粗糙、密集,疣上还有小孔和鳞片状纹饰;山赤藓Syntrichia ruralis(Hedw.)Web.Mohr.茎皮部细胞质浓,叶片背腹两面均密被鹿角状疣,疣上有层层叠加状纹饰和乳突;无疣墙藓Tortula mucronifolia Schweagr.茎横切面呈长圆形,叶细胞壁薄,无疣,叶背面细胞表皮较粗糙,叶腹面细胞表皮较光滑,角质层纹饰稀疏且短;长叶纽藓Tortella tortuosa(Hedw.)Limpr.茎表皮细胞壁强烈凹陷,叶细胞表面密被粗疣,疣上的角质层纹饰呈不规则鳞片状。丛藓科植物茎及叶的微观特征,为该科植物属、种的鉴定提供了重要的分类依据。     

污泥堆肥混合基质对香彩雀生长开花的影响及植物适应性评价

采用盆栽试验,研究了以城市污泥堆肥为主要原料的基质对观花植物香彩雀(Angelonia salicariifolia Humb.)生长和开花特性的影响,并采用熵权系数与TOPSIS集成评价法综合评价了不同基质对香彩雀的生长适应性。结果表明,经过60 d高温好氧堆制的污泥堆肥,以不同体积比与泥炭、河沙混配成的栽培基质容重和EC值比研究区的林地赤红壤低,pH值和养分含量更高。污泥堆肥混合基质栽培的香彩雀营养生长和生殖生长均优于土壤栽培,其中株高比后者增加29%~61%,分枝数增加27%~67%,鲜重增加17%~88%,干重增加4%~50%,开花时间提前2~16 d,花朵数增加49%~220%,花期延长8~22 d,花朵畸形率降低1%~5%,对氮、磷、钾的吸收能力显著提高。试验中各种污泥堆肥混合基质均适合香彩雀生长,熵权系数与TOPSIS集成评价结果显示,在所研究的污泥堆肥基质中,污泥堆肥:泥炭:河沙体积比为5∶3∶2的基质植物适应性最强,纯污泥堆肥植物适应性相对较差,但优于土壤。将污泥堆肥作为基质主要成分用于花卉生产,既可提高花卉质量,降低成本,又能消耗大量污泥,是城市污泥资源化处置和利用的重要方向。     

铁对产铁载体的沼泽红假单胞菌光合色素与铁载体合成的影响

【目的】探求铁对1株能产生铁载体的不产氧光合细菌(Anoxygenic Phototrophic Bacteria,APB)光合色素和铁载体合成的影响。【方法】通用CAS法检测铁载体产生,Arnow、Csaky和Shenker法检测铁载体类型;吸收光谱法和HPLC法分析光合色素的组分和含量。【结果】Rhodopseudomonas palustris CQV97能够产生异羟肟酸型铁载体,未添加FeCl3时,铁载体含量最高,铁载体的产生与生长并非关联型。随FeCl3浓度升高,菌体生长潜伏期缩短,生长速率、最终生物量以及细菌叶绿素(Bacteriochlorophyll,BChl)a和类胡萝卜素(Carotenoid,Car)含量均提高,而检测到的游离铁载体含量降低;菌体积累的BChl a的组成和相对含量未见明显变化,但主要的Car组分由Spirilloxanthin转化为Rhodopin,菌体中积累Car组分的平均共轭体系降低,Car组成的改变与色素提取液的Car特征性光谱蓝移现象相吻合。【结论】首次报道APB能够产生铁载体,CQV97菌株能够产生异羟肟酸型铁载体。阐明了铁对CQV97生长、铁载体产生和光合色素合成的影响规律,这些研究结果为深入开展APB铁载体分离纯化以及生物功能研究奠定了基础。