二型花柱植物金荞麦的繁殖生态学研究

通过野外实验观察和人工控制套袋等方法,从金养麦的花部基本特征、开花动态、花粉胚珠比(P/O)、花粉活力、柱头可授性、杂交指数、套袋实验及访花昆虫等方面对其繁殖生态学进行了研究.结果显示:(1)金荞麦在同一居群中同时具有长柱型(L-型)和短柱型(S-型)两种花型,短花柱花直径(7.25±0.11 mm)显著大于长花柱花直径(6.79±0.11 mm),长花柱花的柱头和花药高分别为3.39±0.04 mm和1.80±0.02 mm,短花柱花的柱头和花药高则分别为1.89±0.04 mm和3.19±0.06 rnm,表现出互补式雌雄异位的花部特征.(2)金荞麦8～10月开花,单花序的花期为15～23 d,单花的花期为1～3 d,开花进程中,内轮雄蕊先散粉,外轮雄蕊后散粉;S-型花的花粉活力高于L型花的花粉活力,但其单花花粉量低于L-型花,显示了两种花型的自我调控机制.(3)套袋实验表明,金荞麦自花自交不亲和,但具有型内和型间亲和性,L型和S-型花的P/O值分别为810±40.48和526.5±42.24,表明其繁育系统为兼性异交,需要传粉者,但L-型花更倾向异交.(4)金荞麦的主要访花昆虫为膜翅目(Hymenoptera)、双翅目(Diptera)、鳞翅目(Lepidoptera)、半翅目(Hemiptera)和蜻蜒目(Odonata) 19个科37种昆虫,其中,两种花型拥有12种共同的访花昆虫,L-型花访花昆虫14种,S-型花访花昆虫35种,表明S-型花对昆虫具有更强的吸引力.研究表明,金荞麦是典型的二型花柱植物,虽然具有严格的自交不亲和性,但显示一定的型内亲和性.     

二型花柱植株金荞麦繁殖特征

开花物候及繁殖分配是植物适应环境的重要因素。对金荞麦开花物候、繁殖分配及策略进行了研究。结果如下:金荞麦的花果期为每年的8—11月,9月集中开花,其集中开花模式有助于吸引昆虫传粉,提高繁殖成功率;金荞麦单花开花持续时间为1—2 d,种群花期均为85d。L型花序花期为15—26d,S型花序花期为14—27d,两者没有显著差异;L型单花序开花数为26—131朵,S型单花序开花数为36—147朵,两者没有显著差异。L型和S型花序开花动态呈现单峰曲线,在花序开花后第11天L型和S型都达到最大值,分别为7.30%和7.20%,且两种花型具有较高的开花同步性,这有助于其繁殖适应性的提高。同一个花型中,雌蕊长、雄蕊长之间存在极显著负相关,但雌雄总长不存在显著差异,表明雌蕊长、雄蕊长可能存在权衡关系;金荞麦的繁殖器官和营养器官生物量在L型和S型间不存在显著差异,但其花生物量与植株生物量表现出极显著正相关关系。金荞麦L型花生物量分配极显著大于S型,而总生物量不存在显著差异,说明金荞麦植株的营养生长与有性繁殖间存在权衡关系。     

青蒿素类药物的作用机制:一个长久未决的基础研究挑战

青蒿素是中国自主研制的抗疟良药,高效、低毒,许多基于青蒿素研发的衍生物具有良好的抗疟效果,近年来已成为抗疟的一线药物,受到世界医疗卫生界的充分肯定.虽然青蒿素结构奇特,抑疟效果显著,但40年来其生物作用机制之谜一直未被彻底破解.针对青蒿素类药物的作用机制,提出了不同的假说,如血红素参与青蒿素的激活并被烷基化从而起到抑疟作用,线粒体参与青蒿素的激活和作用过程,某些特定的蛋白是青蒿素作用靶点等.除抑疟外,青蒿素类药物在杀灭其他种类寄生虫、抑制某些癌症细胞以及抗病毒、治疗类风湿等方面也有一定作用.本文将对青蒿素类药物作用机制的研究进行综述及展望,包括抗疟疾过程中的药物激活、作用靶点以及简要的青蒿素抑制肿瘤细胞作用机制,以期为今后的研究提供帮助.     

青藏高原植被覆盖时空变化及其对气候因子的响应

研究青藏高原植被覆盖时空分布特征对加深气候变化的认识及生态环境保护具有重要的生态价值和现实意义。利用2000—2016年MODIS NDVI 1km/月分辨率数据以及气象观测数据,采用最大合成法、趋势性分析以及相关分析方法,探讨了不同时间尺度青藏高原地区NDVI的分布特征及其与降水、气温的关系。结果表明:(1)青藏高原东南部植被状况明显好于西北部,植被覆盖的分布格局与区域水热条件的时空分布保持了较好的一致性;近17年来青藏高原植被覆盖改善的地区要比退化的地区面积大,严重退化的区域主要位于青藏高原西南部;青藏高原NDVI值在2000—2016年呈幅度较小的增加趋势。(2)除夏季降水量外,研究时段内其他季节降水量均呈增加趋势;气温均呈增加趋势,尤其以春季增加最为显著,整体上青藏高原气候呈现"暖湿化"趋势。总体上年降水量与年最大合成NDVI呈较好的正相关;年平均气温与年最大合成NDVI在高原东南部呈正相关,西南部呈负相关。降水量和热量条件均是高原植被生长的影响因素,降水与植被覆盖的影响较气温密切。     

不同生境下入侵植物胜红蓟种群构件生物量分配特性

为探究入侵植物胜红蓟在种群构件水平上的生长特性,以更好地了解其整体的生存策略和入侵性,通过测定胜红蓟各构件的生物量、各构件生物量相关性、繁殖构件/营养构件比和根冠比,对Ⅰ房前屋后、Ⅱ菜园地、Ⅲ桔园和Ⅳ路边4种不同生境下的胜红蓟种群构件的生物量分配进行了分析研究。结果表明:不同生境下胜红蓟种群各构件的生物量既存在差异,又存在相同的趋势,即:茎生物量叶生物量根生物量花果生物量;生境Ⅱ胜红蓟总生物量、茎、叶和花果生物量均最大,生境Ⅳ的均最小,两者之间均存在显著差异(P0.05);不同生境中胜红蓟种群的根、茎、叶、花果生物量分配与其各构件生物量大小顺序并不一致,前者各生境间的差异小于后者各生境间的差异;4种生境下繁殖构件与营养构件生物量比大小顺序依次为ⅣⅢⅡⅠ,其值分别为0.069、0.061、0.050和0.042,根冠比大小顺序依次为ⅢⅠⅣⅡ,其值分别为0.211、0.179、0.154和0.090;胜红蓟植株株高与各构件及各构件之间存在极显著正相关(P0.01),株高与各构件的相关性中,株高与茎生物量的相关性最强,相关系数为0.525,各构件的相关性中,茎生物量与叶和花果生物量的相关性较强,其相关系数均大于0.900。胜红蓟种群在不同生境下各构件的生物量、繁殖构件/营养构件比和根冠比表现出的差异显示了其较强的表型可塑性和对异质环境的适应性,可能增强了其入侵性。不同生境下胜红蓟种群各构件生物量相同的趋势及生物量分配比间相对较小的差异显示了胜红蓟种群构件生物量分配模式的相对稳定性。胜红蓟种群各构件间的极显著相关性显示了其整体性的生存策略。     

一种新的标记核糖核酸3′末端的方法

T_4RNA连接酶可以把[5′-~(32)p]核苷-3′,5′-双磷酸连接到RNA的3′羟基上,用此方法标记的RNA可以用于3′末端及其邻近的碱基顺序分析。     

芽孢杆菌中的限制性核酸内切酶

我们从66株国内收集的芽孢杆菌中筛选出10株菌株,它们含有限制性核酸内切酶活力。这些酶已经分别部分纯化并鉴定了其专一性。Bsp211Ⅰ、Bsp226Ⅰ及Bce71Ⅰ是Hae Ⅲ的异源同功酶,识别顺序是,Bsp211Ⅰ的切点如箭头所示。Bsp105Ⅰ、Bsp67Ⅰ、Bsp64Ⅰ、Bsp74Ⅰ及Bsp76Ⅰ和MboⅠ有相同的识别顺序:此顺序中腺嘌呤被甲基化后,Bsp105Ⅰ与MboⅠ一样不能切割,而Bsp67Ⅰ不论此顺序中腺嘌呤是否甲基化均能识别并切断,它们的切点如箭头所示。Bsp63Ⅰ及Bsp78Ⅰ是PstⅠ的异源同功酶,识别顺序是:Bsp63Ⅰ的切点如箭头所示。     

碎米莎草穗部总生物碱化感活性和抑菌效果的研究

以种子萌发率、幼苗根长、幼苗株高和单株鲜质量以及菌落直径为指标,对碎米莎草(Cyperus iria L. )穗部总生物碱的化感活性及抑菌效果进行了初步研究.结果表明,不同质量浓度的总生物碱溶液对6种供试植物的种子萌发和幼苗生长均有不同程度的影响;质量浓度为500～4 000 mg·L~(-1)的总生物碱溶液对水稻(Oryza sativa L. )种子萌发率和幼苗的株高和单株鲜质量无显著影响(P>0.05),但4 000 mg·L~(-1)总生物碱溶液对水稻幼苗的根长有显著的抑制作用(P<0.05);总生物碱溶液对烟草(Nicotiana tabacum L. )、鳢肠[Eclipta prostrata (L. ) L. ]、千金子[Leptochloa chinensis (L. ) Nees]、三叶鬼针草(Bidens pilosa L. )及丁香蓼(Ludwigia prostrata Roxb. )的种子萌发和幼苗生长的抑制作用随质量浓度的提高而增强,且当质量浓度达到4 000 mg·L~(-1)时, 种子萌发率和幼苗的根长、株高和单株鲜质量均最低, 与对照差异显著(P<0.05). 碎米莎草穗部总生物碱溶液对6种供试植物病原真菌的抑菌效果有一定的差异, 但总体上随质量浓度(25～400 mg·L~(-1))的提高抑菌效果逐渐增强;当质量浓度达到400 mg·L~(-1)时,总生物碱溶液对苹果轮纹病病菌(Physalospora piricola Nose)、油菜菌核病病菌[Sclerotinia sclerotiorum (Lib. ) de Bary]、水稻稻瘟病病菌[Magnaporthe grisea (Hebert) Barr. ]、小麦赤霉病病菌(Fusarium graminearum Schw. )和番茄早疫病病菌(Alternaria solani Jones et Grout. )的抑菌率最高,分别达到74.05%、64.73%、43.54%、35.09%和32.56%,与对照差异显著(P<0.05);但25～400 mg·L~(-1)总生物碱溶液对杨树溃疡病病菌(Dothiorella gregaria Sacc. )无显著的抑菌作用(P>0.05).研究结果显示,碎米莎草穗部总生物碱具有被开发为稻田用生物源农药的潜力.     

悦目金蛛卵袋的结构与组成

采用SEM和氨基酸自动分析仪对悦目金蛛(Argiope amoena)卵袋的结构、纤维组成和覆盖层的氨基酸组成进行了观察研究.结果表明悦目金蛛卵袋呈封闭的倒三角形,是由多种丝腺纺出的丝纤维形成的多个覆盖层构成的,从外向内分别为:金黄色大壶状腺框架丝,灰绿色、浅棕色、白色外覆盖层和棕色内覆盖层,其中外覆盖层是由6根大直径(约4.8-6.8 μm) 柱状腺丝纤维和一些小直径(约0.26-0.76 μm)纤维混合成的基本纤维束单元所折叠成的片层丝被构成的,小直径丝纤维的数量从灰绿色丝被(外)到白色丝被(内)逐渐增加,而内覆盖层仅仅是由6根大直径(约5.20 μm)柱状腺丝纤维构成的基本纤维束单元折叠而成.卵袋外覆盖层丝(白色绒状纤维除外)的甘氨酸、丙氨酸和丝氨酸等氨基酸的百分含量分别介于卵袋内覆盖层丝和葡萄状腺丝相对应氨基酸的百分含量之间,这一数据支持Foradori等关于卵袋小直径丝纤维是由葡萄状腺纺出的推论.悦目金蛛能调节卵袋层丝的颜色、直径、覆盖层丝纤维和氨基酸的组成,使卵袋获得各方面最优化的功能,为卵或若蛛提供支持和保护.     

脱臭紫甘蓝色素“返臭”的跟踪研究

研究紫甘蓝色素经高压二氧化碳（HPCD）技术脱臭后,在贮藏过程中能否保持稳定无异味状态。采用8 MPa、50 ℃下处理60min、迅速卸压（2 min）的HPCD处理对紫甘蓝色素中异味物质进行脱除。通过气质联用（GC-MS）色谱技术,对脱臭后不同贮藏时间（3、5、10、15d）内紫甘蓝色素中的异味物质进行跟踪分析。结果表明：HPCD脱臭后的紫甘蓝色素在贮藏过程中存在返臭现象。经过15d的贮藏,对异味贡献最大的含硫化合物的相对百分含量随贮藏时间的延长呈递增趋势,由1.48%增至46.61%,该色素中的核心异味物质烯丙基异硫氰酸酯（AITC）的相对百分含量由1.06%递增至31.98%,其他异味物质的含量也不断增加。