大花萱草组培快繁体系的研究

以大花萱草的6个品种为试材,主要研究了其组织培养中的激素配比、外植体类型、基因型以及不定芽的生根条件。结果表明：适合于大花萱草紫蝶的最佳愈伤组织及不定芽诱导培养基为MS+1 mg·L^-1 6-BA+0.1 mg·L^-1 NAA,出愈率、分化率和平均出芽数分别为63.33%、91.11%和5.86;但是,上述指标在基因型间表现出差异;花茎是诱导不定芽的最佳外植体;1/2MS+0.2 mg·L^-1 NAA是紫蝶较适宜的生根培养基,生根率81.11%,平均生根数6.08;本实验建立了3个品种的再生体系,平均出芽数均在4个以上,其中“金娃娃”最高,是6.88。     

遗传学开放式实验教学的探索

为适应新形势下本科人才培养目标,笔者进行了遗传学开放式实验教学的探索.开放式实验以小组为单位进行,各小组根据各自的特点选择自己感兴趣的、具有实用性和前沿性的实验项目,小组成员一起讨论实验设计方案,安排实验时间,准备实验备品,自主进行实验管理,在教师的指导下完成实验项目,取得了较好的教学效果,得到了学生的肯定.     

增强UV—B辐射对小麦细胞有丝分裂影响机制的探讨

采用10.08 kJ/m2.d辐射剂量的UV-B辐照处理＂晋麦8号＂冬小麦种子,待根尖生长至1 cm～2cm长时,对小麦根尖细胞的有丝分裂率以及各类异常分裂现象进行了研究,并进一步探讨了产生异常分裂的细胞生物学机理.结果表明：增强的UV-B辐照能抑制小麦细胞有丝分裂的发生频率,并可诱导小麦根尖细胞产生游离染色体、落后染色体、染色体桥（包括单桥、双桥和三桥染色体）、不均等分裂以及微核染色体等畸变现象.另外,在增强UV-B辐射处理后的细胞中还深入研究了新型的异常分裂现象-分束分裂,表现为染色体在细胞有丝分裂后期产生三束、四束、六束和七束等染色体束,且均具有一定的发生频率,分别为0.073%、0.153%、0.053%和0.060%.而在对照组小麦细胞中没有发现分束分裂现象的发生.同时,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳检测和激光共聚焦扫描显微镜观察发现,与CK组相比,分束分裂细胞中.微管蛋白的组成和微管骨架的形态结构均发生了变化.因此,推测分束分裂现象的发生可能与增强UV-B辐射导致细胞骨架微管系统损伤有关.     

增强UV-B辐射和He-Ne激光对小麦原生质体微管骨架的影响

以小麦叶片原生质体为材料,采用间接免疫荧光定位法标记其微管系统,并利用激光共聚焦扫描显微系统进行观察。研究了低剂量He-Ne激光(5mW.mm-2)、增强UV-B辐射(10.08kJ.m-2.d-1)及二者的复合处理对小麦幼苗叶肉细胞中微管骨架的影响。结果表明,增强UV-B辐射后,小麦叶片细胞中微管骨架发生解聚,呈短棒状或点状分布,微管束弥散且荧光强度减弱;而增强UV-B辐射后再施以He-Ne激光处理,小麦叶肉细胞微管骨架有部分断裂,但较单独UV-B处理组的损伤程度轻,说明低剂量的He-Ne激光可以部分修复增强UV-B辐射对微管骨架的损伤,且对微管的聚合有促进作用。     

濒危植物翅果油树种群的遗传多样性和遗传分化研究

利用微卫星（SSR）标记对来自山西和陕西两省的7个翅果油树（Elaeagnus mollisDiels）种群进行遗传多样性和遗传结构研究。10对SSR标记共检测到126个位点,其中多态位点114个。在物种水平上,平均多态位点百分率为90.79%,有效等位基因数（Ne）、Nei基因多样性指数（H）和Shannon多样性指数（I）分别为1.6072、0.3166、0.4603;在种群水平上,多态位点百分率为61.99%,有效等位基因数（Ne）、Nei’s基因多样性指数（H）、Shannon多样性指数（I）分别为1.5445、0.2683、0.3815。遗传分化系数GST为0.2074,表明了翅果油树种群的遗传变异主要存在于种群内。基因流Nm为1.9111〉1,说明种群间基因交流可以阻止由于遗传漂变导致的遗传分化。聚类结果表明,翅果油树种群间的遗传距离与地理距离有一定的相关性,经Mantel检验,种群的地理距离与遗传距离之间呈正相关,但未达到显著水平（p〉0.05）。结果表明,遗传多样性水平与物种本身特性和不同干扰生境有关,濒危植物并不一定表现为遗传变异水平的降低。     

3种生态型翅果油树种子贮藏蛋白分析

采用考马斯亮蓝G-250染色法和SDS-PAGE电泳技术对翅果油树3种生态类型种子贮藏蛋白含量进行测定和图谱分析.结果显示:大宫灯、长果型、小宫灯3种生态类型种子中总贮藏蛋白含量分别为33.753%、32.075%和26.633%;3种生态类型种子贮藏蛋白均以谷蛋白含量最高(65.971%～68.267%),其次为球蛋白和清蛋白,醇溶蛋白的含量最低;电泳图谱显示,3种生态类型之间清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白的蛋白质条带信息均存在差异.研究表明,翅果油树3种生态类型间种子贮藏蛋白具有多态性.     

苏云金芽胞杆菌dxr1基因的转录受SigH控制

【目的】萜类化合物广泛分布在生物界,是重要的生命物质。目前发现有两条萜类化合物的生物合成途径,即甲羟戊酸(MVA)途径和2-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸(MEP)途径。MEP代谢途径中的关键酶1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构化酶(DXR,EC1.1.1.267)催化1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸生成MEP。枯草芽胞杆菌中dxr基因编码DXR酶,而在苏云金芽胞杆菌(Bacillusthuringiensis,Bt)中有2个基因(dxr1和dxr2)编码DXR酶。通过分析BtHD73菌株的dxr1基因的转录活性和dxr1突变体表型,明确dxr1基因的转录调控机制和功能。【方法】通过5?RACE分析dxr1的转录起始位点;β-半乳糖苷酶活性测定分析dxr1基因启动子(Pdxr1)的转录活性;采用同源重组技术分别敲除BtHD73菌株的dxr1和dxr2基因;利用总蛋白定量确定Cry1Ac蛋白产量;利用DXR检测试剂盒检测Bt菌株的DXR活性。【结果】dxr1基因的转录起始位点位于起始密码子上游39 bp处的G碱基;与出发菌株HD73相比,Pdxr1在sig H突变体中的转录活性明显降低;dxr1或dxr2基因的缺失对菌体生长、芽胞形成率和Cry1Ac蛋白产量无显著影响,但使DXR活性下降。【结论】Bt中dxr1基因的转录受Sig H控制,dxr1基因的缺失影响DXR的活性。     

黄土高原典型小流域草地群落功能性状对土壤水分的响应

植物功能性状可以响应生境的变化并决定生态系统的功能,探究植物功能性状间的关系及其随土壤有效水分梯度的变化规律,对认识不同水分条件下植被在群落水平碳水代谢关系和维持水分平衡的生理生态学机制具有重要意义。以甘肃定西典型半干旱黄土小流域草地群落为研究对象,采用排序分析和回归拟合方法,分析了30个代表性草地样地中7个植物功能性状加权均值对土壤有效水分的响应以及响应性状间的相关关系。结果显示:(1)7个性状中,除叶宽与土壤有效水分无明显相关外,叶长、株高、叶面积、比叶面积、叶厚和叶干物质含量均与土壤有效水分显著性相关,可识别为草地在群落水平对土壤水分的响应性状。(2)草地群落通过降低株高,减小叶长、叶面积和比叶面积,增加叶厚和叶干物质含量以适应土壤有效水分减少;其中叶干物质含量的解释度最大,是土壤水分的最优响应性状。(3)除叶厚与叶长无显著相关外,其余功能性状均存在显著相关,说明草地群落的功能性状在土壤水分梯度上已基本形成了一个相互权衡或协同变化的功能性状组合。     

芽孢杆菌ZJM-P5与磷肥互作对红小豆根系及产量的影响

为明确芽孢杆菌ZJM-P5与磷肥互作对红小豆根系发育和产量的影响,于2016和2017年以‘晋红5号’红小豆为材料,设置磷肥施用量[50(P_1)、100(P_2)、200(P_3)mg·kg~(-1)]和菌液浓度[10~6(A_1)、10~7(A_2)、10~8(A_3)、10~9(A_4)cfu·mL~(-1)]两因素复合处理,以菌磷皆不施为对照(CK),采用盆栽试验分析芽孢杆菌ZJM-P5与磷互作下红小豆幼苗根系形态、生理特性及产量的变化。结果表明:(1)各芽孢杆菌ZJM-P5与磷肥复合处理(磷菌互作)均显著提高了红小豆幼苗主根长、根面积、根体积(P0.05),幼苗主根长和根冠比均在P_1A_3处理下最高,分别比CK显著提高83.1%和50.9%,根面积和根体积均在P_2A_2处理下最高,分别比CK显著提高69.7%和54.2%。(2)各磷菌互作处理均显著提高了红小豆幼苗根系SOD活性、POD活性、根系活力和可溶性蛋白含量,且均在P_2A_2处理时达到峰值,并显著降低红小豆幼苗根系MDA和可溶性糖含量,且均在P_2A_2处理下达到最低值。(3)各磷菌互作处理均显著提高了红小豆幼苗植株P含量,并显著降低了根系酸性磷酸酶活性;随着施磷量增加,植株P含量逐渐增加,根系酸性磷酸酶活性逐渐降低;随着菌液浓度的增加,植株P含量和根系酸性磷酸酶活性均先升后降且均在A_2浓度下最高。(4)随着施磷水平或者菌液浓度的增加,红小豆百粒重和籽粒产量均呈先增大后减小的趋势;各磷菌互作处理均显著提高了红小豆百粒重和籽粒产量,且均在P_2A_2处理组合下增产效果最佳,比对照分别显著增长了141.60%和210.40%。研究发现,芽孢杆菌ZJM-P5与磷肥互作处理可通过改变红小豆幼苗根系构型、提高根系活力、改善根系生理机能来提高红小豆的籽粒产量,且在100 mg·kg~(-1)施磷量、10~7cfu·mL~(-1)菌液浓度互作下可达到最佳促生增产效果。     

不同生育时期干旱胁迫对‘迪庆苦荞'和‘黑丰一号'苦荞生长及生理特性的影响

为明确'迪庆苦荞'和'黑丰一号'苦荞的水分敏感时期,及其合理灌溉、稳产栽培、节水生产,该文以'迪庆苦荞'和'黑丰一号'苦荞为试验材料,采用盆栽人工控水试验,研究了苗期、花期、成熟期干旱胁迫(S)对其生长及生理特性的影响。结果表明:(1)干旱胁迫显著影响了这两种苦荞的生长,表现为株高、茎粗、叶面积、茎叶干重、根系体积、根系表面积、根系平均直径、根系干重、根系活力、根系可溶性蛋白含量均显著低于对照(CK);根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、丙二醛(MDA)、游离脯氨酸含量显著高于对照处理,干旱胁迫下'迪庆苦荞'比'黑丰一号'表现更优。(2)不同生育时期干旱胁迫对这两种苦荞各指标的影响程度表现为花期苗期成熟期;花期干旱胁迫对茎叶干重的影响最大,花期干旱胁迫与对照相比,'迪庆苦荞'和'黑丰一号'的茎叶干重分别降低了44.47%、51.04%。综上所述,干旱影响了这两种苦荞的生长,花期干旱胁迫对其影响最大,'迪庆苦荞'在干旱胁迫下生长较好,受到的影响较小,所以,在生产实践中,应注意苦荞花期水分的及时供应。