火柴头的繁殖对策和繁殖代价

火柴头具有地上茎和地下生殖枝同时开花结实的特性,产生地上大、小种子和地下大、小种子4种不同类型的种子。对4种类型种子的研究表明,地下大种子、小种子,地上大种子、小种子的平均百粒重有极显著差异,分别是1．0547g、0．4400g、0．5980g和0．3145g。火柴头种子的萌发很不整齐,特别是小种子。萌发持续时间很长。地上大种子和地下大种子的最终萌发率没有显著差异,均在97％左右,但地下大种子的种子活力要明显高于地上大种子。地下小种子的萌发率要高于地上小种子,达80％左右,而且其种子活力也明显高于地上小种子。4种种子形成的幼苗第1片真叶的生物量有极显著差异,其大小顺序依次是地下大种〉地上大种〉地下小种〉地上小种。在正常情况下,火柴头的繁殖投资以地上种子特别是地上小种子为主,在面临损伤逆境条件时,依靠高繁殖代价的地下种子特别是地下大种子。来降低其物种生存的风险,保持其种群的繁衍。     

家蚕浓核病毒Bm DNV-3（中国株）VD 1基因组结构与转录分析

为了进一步认识家蚕浓核病毒_BmDNV-3（中国株）VD₁基因组的结构和功能,VD1被分离、纯化、克隆到pUC119载体上,完成了基因组全序列的测定。序列分析显示VD₁基因组全长为6543个核苷酸,末端拥有224个核苷酸反向重复序列（ITRs）。VD₁基因组正链含有3个大的开放阅读框（ORF1-3）,负链含有1个大的开放阅读框（ORF4）。比较BmDNV-3的 VD₁和BmDNV2 (Yamanashi isolate) 的VD₁基因组全序列,两者同源性为98.4%,并且有107个碱基的替代和1个碱基插入,氨基酸突变集中在VD₁ ORF3和VD₁ORF4。Northern杂交结果显示：VD₁的左边正链上有1.1kb和1.5kb两个转录本,右边的负链上有一个3.3kb转录本。3′和5′-RACE结果显示：1.1kb转录本开始于nt 290,结束于nt 1437;1.5kb转录本开始于nt 1423,结束于nt 2931;3.3kb转录本开始于nt 6287,结束于nt 2922。 正链上15kb转录本和负链上3.3kb转录本拥有10个核苷酸的3′端的共同序列。研究结果显示该病毒基因转录与已报道的其它浓核病毒存在较大的差异性。     

利用FLP/frt重组系统产生无选择标记的转基因烟草植株

在植物转基因植株产生过程中,对转化细胞进行抗性筛选是通用程序,转化细胞的抗性一般是抗生素抗性或除草剂抗性,将赋予转化细胞抗性的选择标记基因删除是提高转基因植物生物安全性的重要措施。来自于啤酒酵母的FLP/frt位点特异性重组系统可有效删除同向定点重组位点frt之间的基因。通过多步骤重组,建立了可在植物中广泛应用的FLP/frt位点特异性重组系统。该系统包括含有frt位点的植物表达载体pCAMBIA1300-betA-frt-als-frt和含有由热诱导启动子hsp启动的FLP重组酶基因的植物表达载体pCAMBIA1300-hsp-FLP-hpt。利用二次转化的方式将二者先后转入烟草植株,热激处理后,热诱导型启动子hsp调控的重组酶FLP基因的表达催化位于选择标记基因als两侧同向frt位点间的重组反应,有效地删除了选择标记基因als。41%的经热激处理的二次转化植株发生了选择标记基因的删除,表明该系统在获得无选择标记基因的转基因植株中有很好的应用价值。     

甘油脱水酶再激活因子的克隆表达及活性鉴定

运用PCR技术从克雷伯氏菌的基因组中分别扩增得到了编码甘油脱水酶再激活酶α、β两个亚基的基因gdrA、gdrB。将gdrA、gdrB克隆至Pmd-18T载体上,构建克隆载体Pmd-gdrAB。经测序正确后,将gdrAB亚克隆至表达载体Pet-28a(+)上构建表达质粒Pet-28gdrAB。利用双抗生素筛选法,将Pet-28gdrAB与连有甘油脱水酶基因的表达载体Pet-32gldABC在大肠杆菌菌株BL21(DE3)中共表达,鉴定了甘油脱水酶再激活酶的活性。     

濒危植物秦岭冷杉生殖生态学特征

为了探索秦岭冷杉种群生殖生态学主要特征,通过样地调查、固定样地观测和室内实验分析,系统研究了秦岭地区5个秦岭冷杉（Abies chensiensis）种群生殖特性及其与环境因素的关系,结果表明,5个不同生境的种群都具有结实能力,海拔1500～1600m之间,秦岭冷杉球果的产量较高;各种群球果主要分布在树冠中上部和东、南、西方向;球果以中部产生饱满种子比率最高;秦岭冷杉种子千粒重为43．2g,其中具有生活力者占44．8％,种子的平均含水量为5．7％左右;在天然林散落条件下,种子库的萌发率仅为6．1％,霉坏、搬迁率93．9％;人工播种条件下,种子发芽率在苗圃内高于天然条件下,中低海拔高于高海拔地区。天然条件下,由种子转化成幼苗的过程是秦岭冷杉种群生活史的脆弱环节。秦岭冷杉林经营管理要以就地保护为主,促进种群生殖;要通过森林经营措施,为林下种子萌发和幼苗创造条件;种子脱落后,要及时扰动林下灌木、草本,使种子能够顺利落地,促其发芽成苗;种子大年要注意采种、育苗,扩大人工种群;速生丰产林培育应该以中低海拔的阴坡为主。     

大豆种子萌发过程中的差异蛋白质组研究

运用蛋白质组学技术对大豆(Glycinemax)N2899种子萌发0h、8h、36h、60h4个时期蛋白质的差异表达情况进行了研究.结果发现,在考马斯亮蓝染色的双向电泳pH3～10胶上,PDQuest图像分析软件可识别的点约350个,其中表达量变化2.5倍以上的蛋白质点有24个,而绝大部分大豆种子贮藏蛋白在萌发期尚未降解.在萌发的第一阶段,24个差异表达蛋白中有10个蛋白质的丰度发生变化.第二阶段,差异表达蛋白的种类和量增加,其中15个蛋白质是动态变化的,14个蛋白质在胚根突破种皮时表达量达到峰值,表明吸胀后种子内的生命活动越来越强.对这24个蛋白质点进行胶内酶解,用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱测定均获得肽质量指纹图谱.搜索大豆的UniGene库初步鉴定出6个蛋白质,分别是核苷二磷酸激酶、热激蛋白、硫氧还蛋白、35ku种子成熟蛋白及种子成熟蛋白PM36.对这些蛋白质在种子萌发过程中可能的作用进行了讨论.     

种子萌发期4种植物对干旱胁迫的响应及其抗旱性评价研究

用不同浓度PEG-6000的1/2Hoagland溶液模拟干旱胁迫条件,对沙枣、柠条、杠柳、白蜡4种植物种子的总萌发率、幼苗鲜重、活力指数进行研究.结果表明:(1)随着干旱胁迫程度的加剧4种植物种子的总萌发率、幼苗鲜重、活力指数呈下降趋势,且白蜡下降幅度最大,但柠条、沙枣、杠柳的抗旱指数显著高于白蜡;(2)4种植物种子的逐日萌发率和胚根日变化表明:低浓度PEG-6000对柠条和杠柳的种子萌发具有较好的诱发作用,白蜡和杠柳种子萌发比较集中,沙枣和柠条相对比较分散;沙枣、柠条和白蜡胚根生长呈线性增长,而杠柳呈指数式增长;(3)采用隶属函数法对干旱胁迫下4种植物的相对萌发率、相对鲜重、抗旱指数、相对活力指数进行综合评价的结果显示,4种植物种子萌发阶段的抗旱性次序为:柠条>沙枣>杠柳>白蜡.     

春黄菊族6属植物种子的微形态特征

应用光学显微镜和扫描电镜对春黄菊族6属10种的种子微形态特征进行了比较观察。结果表明:10种种子在种子形态、表面纹饰、脐处的喙状突起、种子端的衣领状环等方面都表现出丰富的多样性,例如茼蒿的穴状和芫荽菊的细胞状纹饰等,具有明显的属级水平上的分类特征;在系和种级水平上,微形态特征虽有相似性,但仍具有一定的分类学价值,如龙蒿系圆头蒿的沟壑状纹饰和猪毛蒿系猪毛蒿的搓板状纹饰等。说明春黄菊族植物丰富的种子微形态特征在其系统分类中具有重要的参考价值;本研究结果支持栉叶蒿属、紊蒿属、茼蒿属独立成属的观点。     

高压静电场对黄瓜种子萌发期生理指标的影响

采用20 kV/cm高压静电场强度,分别以20、30、40 s处理黄瓜种子,结果表明:处理20 s的黄瓜种子在萌发期间各项生理指标均显著高于对照组。随处理时间延长,高压静电场对黄瓜种子萌发的促进作用减弱甚至产生抑制作用。     

沙区人工固沙植物的种间生态位关系与系统模拟研究

在沙坡头沙区人工植被群落区,采用空间序列代替时间序列,并以演替时间为生态位维度,通过定量分析物种的生态位体积和生态位重叠,研究沙区人工植物群落演替过程中群落各组分种对资源的利用能力、种间生态相似性及竞争机制。基于干扰作用的机理分析,组建具有干扰作用的竞争系统模型,并进行数值模拟研究。结果表明:人工栽植的灌木花棒、柠条和半灌木油蒿的生态位体积值在时间尺度上呈现先增加而后减少的变化趋势;天然1年生草本各植物种则呈现持续增加的趋势。灌木、半灌木种之间、草本植物与草本植物之间的生态位重叠值较大,其中花棒与油蒿、虎尾草与雾冰藜之间的生态位重叠值分别为0.719 2和0.862 2,这表明二者之间有较大的生态相似性,从而在演替过程中具有较强的竞争作用;而半灌木油蒿与各草本植物之间的生态位重叠值很小,它们能够实现稳定共存。系统模拟结果表明:在群落竞争系统中,干扰强度适中时,弱竞争种具有较强侵占率,可以排斥强竞争者,不同干扰强度下系统可以产生多个可能的竞争结果,即诱发出群落不同的稳定状态,这与样区调查结果是一致的。