蝶形花亚科植物花部适应机制与传粉系统

蝶形花亚科(Papilionoideae)植物种类丰富、繁育系统多样,与其传粉者关系密切,主要表现在花部适应与传粉系统的形成。蝶形花形态复杂,为完全花,花萼、花瓣5基数,花萼呈箭头状,相邻花瓣螺旋轮生,旗瓣较大位于最外边,两片翼瓣紧贴旗瓣着生并包裹两片合生的龙骨瓣,龙骨瓣内包裹着雌、雄蕊,雌蕊位于正中央,雄蕊轮生,构成二体雄蕊(多数9+1,少数5+5)。对蝶形花亚科植物的花部特征、传粉功能群、酬物与传粉系统构建进行了回顾,重点论述了蝶形花形态和化学组成与传粉系统的进化关系以及花粉呈现机制。其中,泛化的传粉系统以蜂媒传粉为主,同时存在鸟媒传粉、蝙蝠传粉和松鼠传粉等方式,花部结构和传粉者的相互选择和相互适应推动了传粉系统的演化。花粉释放是体现蝶形花植物与其传粉功能群相互作用的重要方面,二者协同进化形成了以下4种花粉呈现机制:弹花机制、活塞机制、瓣膜机制和毛刷机制。蝶形花的花部特征与传粉功能群的相互作用形成相应的传粉系统,而传粉系统是执行传粉功能的重要集合体,各个构件的相互协调和适应保证了蝶形花亚科植物传粉过程的顺利完成。     

花粉管生长和极性引导的孢子体和配子体控制研究进展

双受精是被子植物特有的生殖方式,精细胞只有通过花粉管穿过花柱才能到达子房、胚珠受精。花粉管在母本组织中的生长和引导包括孢子体控制(sporophytic control)和配子体控制(gametophytic control)两个连续的过程,现已克隆出不同阶段花粉管生长和引导的基因,通过分析其表达调控揭示出花粉管生长和引导的分子机制。该文就近年来国内外有关花粉管生长和极性引导的调控机制研究进展进行综述,并对禾本科(Poaceae)和十字花科(Brassicaceae)植物花粉管引导的异同点进行了比较分析。     

吹响菌根生态学研究的号角

正菌根生态学是当今菌根学研究的一个重要领域。自21世纪以来,国际上有关菌根学的研究主要有两个趋势,其一,是以菌根在生态系统中的功能为主的宏观生态学研究,即菌根生态学研究;其二,是以分子生物技术为主的菌根分类学研究,提出了区别于经典分类学的新的丛枝菌根真菌分类体系。与国外菌根学发展方向一致,当前我国菌根学界的研究工作也逐渐转移到以菌根生态学为主的发展方向上来,这在2014年7月举办的第十二届全国菌根学术研讨会上已     

重金属镉(Cd)在植物体内的转运途径及其调控机制

重金属镉(Cd)的毒害效应与其由土壤向植物地上部分运输有关,揭示Cd~(2+)转运途径及其调控机制可为提高植物抗镉性以及镉污染的植物修复提供依据。对Cd~(2+)在植物体内的转运途径,特别是限制Cd~(2+)移动的细胞结构和分子调控机制研究进展进行了回顾。Cd~(2+)通过共质体和质外体途径穿过根部皮层进入木质部的过程中,大部分在皮层细胞间沉积,少部分抵达中柱后转移到地上部分。为了免受Cd~(2+)的危害,植物体产生了多种限制Cd~(2+)吸收和转移的生理生化机制:1)环绕在内皮层径向壁和横向壁上的凯氏带阻止Cd~(2+)以质外体途径进入木质部;2)螯合剂与进入根的Cd~(2+)螯合形成稳定化合物并区隔在液泡中;3)通过H+/Cd~(2+)离子通道等将Cd~(2+)逆向转运出根部。植物共质体和质外体途径转运重金属镉的能力以及两条途径的串扰尚待进一步明晰和阐明。     

萱草的组织培养与快速繁殖

1　植物名称　萱草 (Hemerocallishybrida)。2　材料类别　茎尖。3　培养条件　 ( 1 )愈伤组织诱导培养基 :MS +6 BA 2 .0mg·L- 1 (单位下同 ) +NAA 0 .2 ;( 2 )丛生芽诱导培养基 :MS + 6 BA 4.0 +NAA 0 .4;( 3)生根培养基 :1 /2MS +IBA 1 .5。以上培养基均附加 3%蔗糖、琼脂 0 .6% ,pH 5 .8。培养温度为( 2 2± 1 )℃ ,光照 1 0h·d- 1 ,光照度为 2 5 .1～ 2 5 .3μmol·s- 1 ·m- 2 。4　生长与分化情况4.1　无菌材料的获得　将清洗干净的萱草茎尖用自来水冲洗过夜 ,在无菌条件下 ,用 75 %酒精消毒1 5s,再转入 0 .1 %升汞溶液浸…     

中国菌根生态学的发展与未来——第十二届全国菌根学研讨会述评

由中国菌物学会菌根及内生真菌专业委员会、中国土壤学会、中国植物营养与肥料学会主办,兰州大学承办的第十二届全国菌根学术研讨会于2014年7月11日至13日在甘肃兰州举行,来自全国72所高等院校和科研院所及美国、英国、爱沙尼亚和澳大利亚等国的224位代表参加了会议。本次会议为与会代表搭建了一个学术交流、成果展示以及项目合作的平台,研讨菌根学从微观至宏观、个体至生态系统、基础理论至实践应用等领域的最新研究成果、国内外动态与发展趋势,并邀请国内外知名学者做大会报告,对促进我国菌根学的发展发挥了重要作用。     

AM真菌在有机农业发展中的机遇

在农田生态系统中,许多农作物均为丛枝菌根(AM)真菌的优良宿主植物,当AM真菌与这些宿主植物建立共生关系之后,AM真菌的存在有益于宿主植物的生长。然而,传统农业耕作模式中化学肥料和农药的施用、耕作制度的不断调整和非宿主植物的种植等都不利于AM真菌的建植。有机农业生态系统排除了化学肥料和农药的施用,减少了对AM真菌生长不利的因素,促进了土壤中AM真菌数量的增加和群落多样性的提高。同时,AM真菌可以通过多种方式改善土壤物理结构、提高农作物对干旱胁迫的耐受能力以及宿主植物对病虫害的抗性/耐性、抑制杂草生长、促进营养物质的吸收,进而提高植物的生长和改善产品的品质。基于此,围绕AM真菌在有机农业发展中的生态学功能展开论述,分析当前有机农业生态系统存在的问题,探讨利用AM真菌发展有机农业的可行性及其发展的机遇,以期促进AM真菌在有机农业发展中的应用。     

苜蓿遗传多样性的取样数目——RAPD和SSR群体标记法

紫花苜蓿为异花授粉植物,其DNA多态性研究的取样策略与遗传多样性分析直接相关.选取了4个苜蓿品种陇东(地方品种)、中兰1号(育成品种)、牧歌(Graze)和金皇后(Queen)(引进品种),设置了取样数目分别为10、20、40和60个单株进行DNA混合,利用RAPD(random amplification polymorphic DNA,随机扩增长度多态性DNA)和SSR(simple sequence repeat,简单重复序列)标记分别进行了遗传多样性分析,结果发现40和60个单株DNA混合样的聚类结果一致,表明10和20个单株组成的群体太小,随着苜蓿群体取样数目的增加,遗传多样性分析的准确性也随之增加,但是分析成本也相应提高.鉴于此,利用RAPD和SSR标记分析苜蓿遗传多样性时采用40个单株的DNA混合样是较适宜的群体大小.     

分室培养装置在丛枝菌根真菌研究中的应用及其发展

重点围绕玻璃珠分室培养系统、H形分室培养系统、根排斥室培养系统、供体自养植物的双分室体外培养系统、丛枝菌根(AM)真菌与普通植物根器官的双重培养系统、AM真菌与Ri T-DNA转型根的双重单胞无菌培养系统、AM真菌与Ri T-DNA转型根双重培养的改良分室单胞培养系统等7个不同的分室培养装置, 对AM真菌的培养类型及其应用进行了系统的评述。其中, 采用玻璃珠分室培养装置易于将AM真菌与培养基质分开, 能获得大量纯净的AM真菌繁殖体, 用于研究AM真菌对矿质元素和微量元素的吸收, 具有不可替代的作用。H形分室培养系统和根排斥室(RECs)培养系统均能够获得连续的、可切断的共生菌根网络(CMNs), 可用于研究植物-植物、植物-昆虫之间化感作用产生的信息交流。供体自养植物的双分室培养系统有益于研究AM真菌对宿主植物在单作和混作条件下生长效应的影响。AM真菌与植物根器官的双重培养系统为研究AM真菌的侵染过程及生理、生化特性提供了极大的方便, 同时为纯培养研究提供了重要的理论依据。AM真菌与Ri T-DNA转型根的双重单胞无菌培养体系可以获得AM真菌纯净菌体, 是研究AM真菌遗传、生理、生化等特性的理想方法。以AM真菌与Ri T-DNA转型根的双重单胞无菌培养系统为基础, 可以在菌丝生长室置换培养基、在根室中补充适量碳源, 并多次收获AM真菌繁殖体。转型根改良双重培养系统是提高AM真菌孢子接种剂产量的有效方法。综上所述, AM真菌的分室培养系统已经取得显著进展, 为开展个体、种群、群落等不同层次的菌根生态学研究提供了依据。     

环境激素DBP对拟南芥体外培养叶片超微结构的影响

报道了酞酸酯类化合物DBP对拟南芥离体培养叶片超微结构的影响。在DBP(1.0mg·L-1)处理第3天即观察到拟南芥叶片叶绿体的超微结构受到破坏。不同浓度的DBP长期处理植株(40d)出现叶片白化、节间短缩等异常现象。在0.01mg·L-1DBP处理40d植株的叶细胞中,叶绿体出现解体,破碎部分呈颗粒状,散落其间,但细胞结构完整;0.1mg·L-1DBP处理后引起叶绿体的进一步解体,叶绿体中类囊体基粒和片层结构解体,细胞出现空洞现象,其它细胞器很少观察到;1.0mg·L-1DBP和2.0mg·L-1DBP处理植株叶片叶绿体中类囊体基粒和片层结构破碎,叶绿体结构也解体,细胞中其它细胞器数目极少。