基于功能性状评价5种植物对热带珊瑚岛环境的适应性

植被新建是保护和改善热带珊瑚岛生态系统的关键环节,热带珊瑚岛极端干旱生境是影响植物存活和定居的主要限制因子之一,因此选取适生植物对热带珊瑚岛植被新建至关重要。通过测定在海南省文昌市苗圃和热带珊瑚岛上的草海桐(Scaevola taccada)、厚藤(Ipomoea pescaprae)、木麻黄(Casuarina equisetifolia)、花生(Arachis hypogaea)、椰子(Cocos nucifera)5种植物的光合/水力相关功能性状,探讨植物对热带珊瑚岛生境的适应性。研究发现:与对照(文昌苗圃)相比,热带珊瑚岛上的草海桐、厚藤、木麻黄最大光合速率(A_(max))均显著升高;除椰子外,其余4种植物的比叶面积(SLA)降低,长期水分利用效率升高(其中木麻黄和花生升高显著);5种植物的叶片碳含量(LC)均有不同程度降低。此外,厚藤、木麻黄、椰子的叶片导水率(K_(leaf))显著升高;厚藤和花生的叶片膨压丧失点(Ψ_(tlp))显著降低;厚藤和木麻黄的气孔导度(g_s)显著升高。研究结果表明草海桐、椰子、花生主要通过非气孔调节方式(提高K_(leaf),降低Ψ_(tlp)、SLA等)适应热带珊瑚岛干旱环境;而厚藤和木麻黄同时通过气孔调节(降低g_s)及非气孔调节(提高K_(leaf),降低Ψ_(tlp)、SLA等)两种方式促进植物碳同化和水分利用。综上所述,草海桐、厚藤、木麻黄具有更高的光合能力和水分利用效率,能有效协调碳同化和水分利用,表现出良好的适应能力,适合用于热带珊瑚岛的植被新建。     

榄仁树的生理和生物学特性

为了解榄仁树(Terminalia catappa)的生理生态特性,对西沙群岛永兴岛上自然生长的榄仁树的叶片形态、生理特征、营养元素含量以及根际土壤特征进行了研究。结果表明,榄仁树具有比叶面积低、叶片厚、气孔密度小等形态特征。叶绿素a/b为2.25∶1,低于理论值3∶1。叶片的SOD和POD活性较低,脯氨酸和ABA含量较高。植物体内养分含量较高,适生土壤养分含量低。这说明榄仁树叶片的吸收利用光能能力较强,保水能力较好,有较强的抗干旱和抗逆能力,适生于贫瘠的土壤并保持较高的叶片营养。因此,榄仁树是一种能够适应高温、干旱、贫瘠等恶劣生境条件的树种,可作为热带珊瑚岛植被恢复的工具种和园林绿化树种。     

拟南芥过氧化物酶序列与功能的生物信息学分析

植物过氧化物酶(POD)属于多基因家族,不仅是植物体内清除活性氧自由基的重要酶类之一,而且参与多种生理生化过程,在维系植物生长发育过程中发挥重要的作用。采用生物信息学方法对拟南芥过氧化物酶家族的73个基因编码的蛋白质序列的结构和功能进行了分析,其中包含氨基酸的数量、等电点、跨膜结构域、信号肽、二级结构组成及磷酸化位点等,并用Mega4.0软件构建了去除信号肽前后的系统进化树,旨在了解其结构特征。对已经进行功能研究的成员进行结构分析,以此来揭示结构与功能之间的联系,为植物抵御氧化胁迫方面研究提供理论基础。     

莲叶桐对热带珊瑚岛环境的生理生态适应性

为探究莲叶桐(Hernandia nymphaeifolia)对热带珊瑚岛季节性干旱、强光、盐碱等环境的生理生态适应性,该文对海南省文昌市试验苗圃(以下简称文昌苗圃)和移栽到热带珊瑚岛的莲叶桐的叶片形态解剖结构、抗氧化能力、抗逆渗透物质含量和光合色素等进行了研究。结果表明:(1)与文昌苗圃相比,莲叶桐在移栽到热带珊瑚岛后,比叶面积减小33%,气孔密度下降15%,叶片厚度增加36%,而海绵组织更发达且栅栏组织排列更紧密(厚度分别增加24%和80%),使其能在珊瑚岛环境中更有效地利用光照和水分资源,从而提高光合作用和减少蒸腾作用。(2)移栽到热带珊瑚岛后,莲叶桐的叶绿素含量显著降低86%,而脯氨酸含量、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性却显著升高(分别升高了130%、615%、209%和369%),使其能更好地保护自身光合系统,从而避免岛礁恶劣环境对植物细胞膜透性的破坏。以上结果表明,莲叶桐对热带珊瑚岛干旱、强光、盐碱等环境具有良好的生理生态适应性,可以作为热带珊瑚岛和海滨地区植被恢复的工具种。     

甾醇C-24甲基转移酶基因在酿酒酵母中的内源表达及工程菌麦角甾醇的合成

通过高保真PCR克隆到含酿酒酵母甾醇C-24甲基转移酶基因编码序列及终止子序列的DNA片段ERG6, 以大肠杆菌-酿酒酵母穿梭质粒YEp352为载体, 磷酸甘油酸激酶基因PGK1启动子为上游调控元件构建了酵母菌表达质粒pPERG6。通过同源重组, 以铜离子螯合蛋白基因CUP1替换染色体上ERG6基因内部序列获得ERG6破坏菌株YS58-erg6, 其中麦角甾醇的合成被阻断, 同时细胞的生长也受到明显抑制。表达质粒pPERG6转化破坏菌株YS58-erg6后, 不但使细胞恢复了合成麦角甾醇的能力, 细胞生物量也得到明显提高, 这说明表达质粒上的ERG6基因得到了功能性的表达。分别用载体质粒YEp352和表达质粒pPERG6转化酿酒酵母单倍体菌株YS58, 获得对照菌株YS58(YEp352)和重组菌株YS58(pPERG6)。重组菌株YS58(pPERG6) 生物量和麦角甾醇含量分别是对照菌YS58(YEp352)的1.23和1.32倍。可见甾醇C-24甲基转移酶基因的高表达可以增强酵母细胞麦角甾醇的合成能力。     

群落/生态系统功能多样性研究方法及展望

功能多样性是指影响群落/生态系统功能的物种性状值和范围,是解释和预测生态系统结构和功能的有效手段之一,可将植物个体尺度与群落尺度和生态系统尺度的相关生态学问题联系起来。虽已发展出多种功能多样性定量化研究方法,但不同方法结果差异较大,难以进行多研究间的比较研究。比较探讨各功能多样性研究方法的优缺点有利于拓展功能多样性内涵,也有助于功能生态学的应用与发展。回顾了当前10种功能多样性的定量化研究方法,并指出选取合适功能多样性方法的关键在于,应考虑选取群落/生态系统中的哪些物种、哪些功能性状、选取的功能性状数目、以及如何对功能性状权重等。对比发现,功能分散性指数和Rao二次熵系数的研究方法在众多方法中优势明显,具有较高的应用潜力;标准化功能多样性的研究方法在未来仍需进一步完善。利用功能多样性指数预测群落/生态系统过程和功能当前仍多侧重于理论研究,野外实证研究较为缺乏,是功能生态学未来研究的重点和难点之一。     

基于生物发生律浅谈动物胚胎发育过程中“腔”的问题

鉴于无脊椎动物“腔”的教学存在讲解无系统化,较为零散的问题,在生物发生律规律下,基于胚胎发育过程来探讨各门类动物“腔”的问题,为广大教师学者的工作和学习提供借鉴.     

植物酶的组织和细胞化学定位研究方法

酶是参与植物体内生化反应的特殊蛋白质。在保持活组织和细胞结构完整性的条件下,利用组织化学、细胞化学、免疫学和显微检测等技术研究酶的即位定位,是了解酶在组织、细胞和亚细胞中的分布、活性动态与定量及酶功能等的重要途径。对植物体中酶定位的组织化学和细胞化学方法的概念、原理与研究进展进行了综述,并根据国际酶化学分类编号顺序,分别介绍了25种酶的组织化学染色定位所用的反应介质和染色方法及46种酶的细胞化学定位方法的参考文献。     

mel基因在酿酒酵母菌中的克隆和表达*

构建了含mel基因的重组质粒pAJM,并转化到酿酒酵母菌中,获得了在平板上产生黑色表型的转化重组子,为酵母菌的遗传操作提供了一种新的选择标记。由于mel基因经酪氨酸产生的黑色素无毒、无害,安全稳定,无需另外加显色化合物或使用特殊的仪器设备,直接在平板上观察结果。因此,是一种便捷、价廉、无污染的新型报告基因。此外,实验中还发现含mel基因的酵母菌生长迅速,这不仅作为报告基因更能显示其优势,而且也为进一步研究其在酵母菌中的功能提出了新的内容。     

重要的生物资源黑色素及其功能的机理

黑色素是一类不规则的光吸收多聚物 ,是由吲哚和酪氨酸氧化而来的中间产物构成的。在黑色素的生物合成步骤中 ,最关键的是酪氨酸在酪氨酸酶催化下的氧化。本文主要从黑色素的结构、功能、作用机理和如何利用黑色素等四个方面进行阐述 ,介绍了重要的生物资源黑色素。