桃叶杜鹃组织培养技术研究

选用桃叶杜鹃试管苗的芽苗、叶片进行离体培养,通过正交试验设计并结合方差分析、多重比较从中选出了不同中间繁殖体的最佳培养基配方.试验结果表明:改良MS和6-BA及KT不适合桃叶杜鹃的组织培养,相对较低浓度的TDZ却能诱导植株分化,建立起桃叶杜鹃的离体培养体系,达到保护名贵杜鹃的种质资源,加速繁殖的目的.     

Dimerization and protease resistance: New insight into the function of PR-1

The group 1 pathogenesis-related (PR-1) proteins have long been considered hallmarks of hypersensitive response/defense pathways in plants, but their biochemical functions are still obscure despite resolution of the NMR/X-ray structures of several PR-1-like proteins, including P14a (the prototype PR-1). We report here the characterization of two basic PR-1 proteins (PR-1-1 and PR-1-5) recently identified from hexaploid wheat (Triticum aestivum). Both proteins were expressed in Pichia pastoris as a single major species of ∼15 kDa. Sequence identity of the expressed PR-1 proteins was verified by MALDI-TOF/TOF analysis. Accumulation of the native PR-1-5 protein in pathogen-challenged wheat was confirmed by protein gel blot analysis. Low-temperature SDS-PAGE and yeast two-hybrid assays revealed that PR-1-1 exists primarily as a monomer whereas PR-1-5 forms homodimers. Both PR-1 proteins are resistant to proteases compared to bovine serum albumin, but PR-1-1 shows resistance mainly to subtilisin and protease K (serine proteases) whereas PR-1-5 shows resistance to subtilisin, protease K and papain (a cysteine protease). Site-specific mutations at the five putative active sites in the PR-1 domain all affected dimerization, with the mutations at Glu-72 and Glu-102 (in the PR-1-5 numeration) also diminishing protease resistance. Sequence analysis revealed that the Glu-72 and Glu-102 residues are located in motif-like sequences that are conserved in both PR-1 and the human apoptosis-related caspase proteins. These findings prompt us to examine the function of PR-1 for a role in protease-mediated programmed cell death pathways in plants.     

Medicago truncatula stress associated protein 1 gene (MtSAP1) overexpression confers tolerance to abiotic stress and impacts proline accumulation in transgenic tobacco

Stress associated proteins (SAP) have been already reported to play a role in tolerance acquisition of some abiotic stresses. In the present study, the role of MtSAP1 (Medicago truncatula) in tolerance to temperature, osmotic and salt stresses has been studied in tobacco transgenic seedlings. Compared to wild type, MtSAP1 overexpressors were less affected in their growth and development under all tested stress conditions. These results confirm that MtSAP1 is involved in the response processes to various abiotic constraints. In parallel, we have performed studies on an eventual link between MtSAP1 overexpression and proline, a major player in stress response. In an interesting way, the results for the transgenic lines did not show any increase of proline content under osmotic and salt stress, contrary to the WT which usually accumulated proline in response to stress. These data strongly suggest that MtSAP1 is not involved in signaling pathway responsible for the proline accumulation in stress conditions. This could be due to the fact that the overexpression of MtSAP1 provides sufficient tolerance to seedlings to cope with stress without requiring the free proline action. Beyond that, the processes by which the MtSAP1 overexpression lead to the suppression of proline accumulation will be discussed in relation with data from our previous study involving nitric oxide.     

Étude morphoanatomique et biométrique du métasoma antérieur des ouvrières. Contribution à la systématique et à la phylogénie des fourmis (Hymenoptera: Formicidae)

L’anatomie des segments, des jonctions et des articulations du métasoma est comparée après dissection de 86 espèces de fourmis représentant les principaux taxons actuellement reconnus, à l’exception des Formicinae, des Dolichoderinae et de quelques taxons isolés. À la suite des travaux modernes, l’attention s’est d’abord portée sur le segment IV et sur la notion de présclérite, mais il s’est avéré que pour bien comprendre la morphologie et l’évolution de ce segment, il fallait étudier le segment III, puis le segment II et enfin le propodeum. Deux concepts nouveaux sont introduits : celui de présegmentation et celui de processus postérograde. La présegmentation d’un segment désigne la transformation de la partie antérieure d’un segment. Elle conduit à la formation d’un ou deux présclérites et dans le cas du segment II à celle d’une structure articulaire compacte, le manubrium, à l’étranglement en arrière du présegment et à la pétiolation ou formation d’un pétiole. L’observation de séries d’ouvrières de fourmis montre que la présegmentation d’un segment est toujours précédée par celle du segment précédent (il n’y a pas de postpétiole sans pétiole, etc.), ce qui aboutit à la transformation progressive du métasoma, de l’avant vers l’arrière à partir du segment II ou processus postérograde. Cette étude est étendue à plusieurs familles d’aculéates parmi lesquelles nous avons sélectionné quelques espèces dont le métasoma antérieur est moins évolué que celui des fourmis actuelles. Le rapprochement de ces espèces avec les fourmis permet de repérer des homologies susceptibles de contribuer à la compréhension de l’évolution ancestrale des fourmis et de leur état actuel, en particulier de l’origine des latérosclérites du segment II. Ceci conduit à un classement des architectures métasomatiques en groupes basés sur une typologie du présegment III. On peut ainsi distinguer trois groupes principaux d’architecture : ponériforme, doryliforme et myrmiciforme. 13 diamètres sont par ailleurs mesurés sur les segments II, III et IV. L’analyse en composantes principales de 12 de ces mesures permet de constater qu’il est possible de caractériser les groupes d’architecture par des combinaisons linéaires de ces mesures. On le vérifie par des AFD des trois grands groupes d’architecture dans lesquels rentrent la presque totalité des fourmis étudiées. Les groupes d’architecture sont presque tous bien discriminés par AFD, mais quelques exceptions doivent être expliquées. Des analyses complémentaires permettent d’imputer cette anomalie à l’existence dans les groupes architecturaux, d’espèces mono et bipétiolées. On obtient en conséquence une discrimination complète des trois groupes en effectuant des AFD séparées des espèces monopétiolées et des espèces bipétiolées. Ceci illustre l’effet de la postpétiolation sur la géométrie des segments au cours du processus postérograde. Ce processus est également illustré par le calcul de coefficients de corrélation entre des mesures effectuées sur les deux premiers segments, et les autres mesures. Ceci peut être expliqué par la propagation postérograde de contraintes de développement. Durant l’évolution, le processus postérograde est combiné à deux autres types de transformations : l’involution progressive des structures intercalaires du segment II, qui préexistaient vraisemblablement chez les ancêtres crétacés des fourmis actuelles, et différentes transformations aléatoires de l’abdomen, plus ou moins directionnelles, mais cumulatives. La classification des sous-familles en groupes Ponéroïde, Doryloïde et Myrmicoïde peut être alors déduite du classement des architectures, mais un petit nombre de genres ne rentre pas dans ces trois groupes. Leurs affinités ne peuvent être comprises que par la prise en compte de caractères anatomiques ou architecturaux de la tête et du thorax. On obtient alors une classification proche de la récente classification « intuitive » de Bolton (2003), mais avec des justifications très différentes. Cette nouvelle classification est la suivante :

• 1. – Architectures du métasoma semblables dans chaque groupe et cohérence architecturale

• 1.1. – Complexe Ponéroïde (présegment III hémi-annulaire, architecture thoracique ponériforme)

• 1.1.1. – Groupe Ponéroïde: Amblyoponinae, Ponerinae, Ectatomminae, Paraponerinae

• 1.1.2. – Groupe Myrmécioïde: Myrmeciinae, Pseudomyrmecinae

• 1.2. – Complexe Doryloïde (présegment III pseudo-annulaire, architecture doryliforme): Cerapachynae, Dorylinae, Ecitoninae, Aenictinae

• 1.3. – Complexe Myrmicoïde (présegment III annulaire, architecture myrmiciforme): Myrmicinae, Agroecomyrmecinae (non disséqués)

• 2. – Architectures du métasoma dissemblables au sein de chaque groupe. Classement basé sur d’autres critères

• 2.1. – Complexe Apomyrmoïde (1) (basé sur l’architecture thoracique); Apomyrminae (présegment III hémi-annulaire), Leptanillinae (présegment III atypique par rapport aux types annulaire, pseudo-annu- laire et hémi-annulaire)

• 2.2. – Complexe Procératinoïde (basé sur l’architecture céphalique): Proceratiini (présegment III annulaire: Discothyrea, présegment III pseudo-annulaire: Proceratium); Probolomyrmecini (présegment III hémi-annulaire: Probolomyrmex)

• 3. – Architectures inclassables: Aneuretinae (présegment III pseudo-annulaire); Leptanilloidinae (présegment III annulaire selon Brandao et al., 1999)

• 4. – Architectures formiciformes (presegment III différent des précédents): Dolichoderinae, Formicinae (non étudiées en détail)

Lanalyse conduit à l’établissement d’un cladogramme. Celui-ci est implicitement une phylogénie non enracinée, mais incomplète. La présente étude montre que les complexes Ponéroïde, Doryloïde et Myrmicoïde sont monophylétiques. Mais la topologie des sous-familles qui les composent ne peut pas être résolue par l’étude du métasoma parce que toutes les fourmis connues sont déjà parvenues au stade 3 ou en limite 2–3 (genre Adetomyrma). Pour établir des liens de parenté entre ces complexes, il faudrait recourir à l’étude de l’architecture céphalique ou thoracique. On a limité ici cette recherche à celle de synapomorphies permettant de renforcer l’identité des trois grands complexes et d’établir une parenté entre quelques sous-familles réunies dans les complexes Apomyrmoïde et Procératinoïde dont les repré- sentants possèdent des architectures métasomatiques très différentes.     

First Record of Bourgelatia diducta (Nematoda: Chabertiidae) from Wild Boars in the Republic of Korea

This study describes the first record of Bourgelatia diducta (Nematoda: Chabertiidae) from wild boars in the Republic of Korea (=South Korea). Gastrointestinal tracts of 87 Korean wild boars (Sus scrofa coreanus) hunted in mountains in the south-western part of South Korea between 2009 and 2012 were examined for their visceral helminths. B. diducta, as identified by morphological characteristics of the head and tail, were recovered from the large intestine of 47 (54%) wild boars. The average length of adult female worms was 11.3±0.87 mm and the thickest part of the body measured 0.54±0.04 mm in maximum width, while those of males were 9.8±0.72 and 0.45±0.03 mm, respectively. The characteristic J-shaped type II ovejector was observed in females, and the type II dorsal ray with 2 rami on each side of the median fissure was uniquely seen in males. The buccal capsule was small, relatively thin-walled, cylindrical, very short, and ring-shaped. The externodorsal ray arose from a common stem with the dorsal ray. The cervical groove was absent. The anterior extremity was equipped with 20-22 external corona radiata, 4 cephalic papillae and 2 lateral amphids around the mouth. The eggs were 66.0×38.9 µm in average size. By the present study, B. diducta (Nematoda: Chabertiidae) is recorded for the first time in South Korea. Additionally, morphological characteristics and identification keys provided in the present study will be helpful in the faunistic or taxonomic studies for strongylid nematodes related.     

Distribution,habitat disturbance and pollination of the endangered orchid Broughtonia cubensis (Epidendrae: Laeliinae)

The geographical distribution, population structure and pollination ecology are key aspects in the conservation and management of rare orchids. Here, we address these aspects and the main threats affecting the endangered Cuban orchid Broughtonia cubensis. This rewardless orchid is self‐compatible, but pollinator dependent. However, seed production can be negatively affected by insect‐mediated selfing. Three species of small bee (genera Ceratina and Lasioglossum) act as pollinators. As in the case of other nectarless orchids, we detected two species of plant producing large amounts of nectar in the area, the floral morphology of which closely resembles that of B. cubensis. The simultaneous flowering of these species could positively affect the reproductive success of B. cubensis. Nonetheless, the fitness of this orchid in natural conditions is low, possibly related to strong pollen limitation. To the problems arising from reduced fitness is added the fact that its historical distribution range has been greatly reduced in recent years. Throughout this study, we have detected dramatic reductions in the population sizes, in some cases as a result of human plundering, but also as a consequence of hurricanes. Based on the results of this study, we propose some guidelines to manage and conserve this orchid. © 2013 The Linnean Society of London, Botanical Journal of the Linnean Society, 2013, 172 , 345–357.     

Wild plants eaten in childhood: a retrospective of Estonia in the 1970s–1990s

In this ethnobotanical study, the authors provide the first quantitative analysis of the use of wild edible plants in Estonia, describing the domains and assessing the food importance of different species. The information was collected using free‐listing written questionnaires and concerned plants used by the respondents in their childhood. As part of a major study, this article covers the responses of professionals with some botanical education at vocational or university level, to ensure the greatest possible reliability without using voucher specimens. Fifty‐eight respondents provided information on the use of 137 plant taxa, corresponding to approximately 6% of the native and naturalized vascular plants of Estonia. According to use frequency, the most typical wild food plant of Estonia is a fruit, eaten raw as a snack. The results clearly signal that the majority of famine and food shortage plants had already been forgotten by the end of the 20^th century, but new plants have been introduced as green vegetables for making salads. Despite changes in the nomenclature of the plants, the use of wild food plants in Estonia was still thriving at the turn of the 20^th century, covering many domains already forgotten in urbanized modern Europe. © 2013 The Linnean Society of London, Botanical Journal of the Linnean Society, 2013, 172 , 239–253.     

川西与藏东南地区杜鹃花属植物及其分布的比较研究

通过青藏高原的川西地区与藏东南地区杜鹃花属植物类群及其数量、地理分布型与垂直分布格局的研究,借助比较生物学的研究方法,揭示这两个重要区域分布的杜鹃花属植物类群及其分布格局的异同。结果表明:青藏高原东部区域的川西地区杜鹃花属植物具有较原始类群多、较高分类等级多、大类群多并与我国东部和狭义横断山联系较广泛的区系特征,类群及其特有种的垂直分布重心较低; 而青藏高原南缘区域的藏东南地区具有较进化类群多、较低分类等级多、小类群多、特化强烈并主要与狭义横断山有较密切联系的区系特征,类群及其特有种的垂直分布重心较高,且两地间近缘类群垂直替代现象明显。有关特征和现象与白垩纪晚期杜鹃花属起源地的温润气候、第三纪渐新世前后高原漫长的渐进抬升和第四纪高原的迅速隆升及其多次冰川的进退等三个地质历史节点和事件具有密切关联并相互对应。从而揭示了在共同的生物地质历史背景下,我国杜鹃花属植物地理区系及其垂直分布特征由东至西的趋异化过程与性质,并据此提出了在幅员广阔的中国—喜玛拉雅这个现代杜鹃花属植物分布中心内,可勾勒出三块具有明显分异的核心分布区,即川西—滇东北区、滇西北—滇西区、藏东南—藏南区。     

中国部分野生百合自交和组内及组间杂交亲和性研究

以百合属(Lilium)4个组13种野生百合为试验材料,配置80个杂交组合,分析中国野生百合自交、组内及组间杂交的亲和性.采用延迟授粉和切割柱头两种授粉方式和胚拯救技术,以克服受精前、后的障碍,提高育种效率.结果显示:百合自交亲和性存在一定差异,大花卷丹(L.leichtlinii)和兰州百合(L.davidi‘ unicdor cotton')自交不亲和;卷瓣组组内杂交在所配置的杂交组合中,仅有3个组合[垂花百合(L.c ernuum)×细叶百合(L.pumilum)、兰州百合×垂花百合以及兰州百合×大花卷丹]通过延迟授粉获得杂交胚,并通过组培获得杂交苗;卷瓣组与钟花组组间杂交亲和性较好.研究表明,对于大多数的杂交组合,延迟授粉比切割柱头对克服受精前障碍有效;而对于绝大多数的自交和杂交组合,组培能有效克服受精后障碍,并获得子一代苗.