高山松及其亲本种群在油松生境下的苗期性状

高山松(Pinus densata)是油松(P. tabuliformis)和云南松(P. yunnanensis)的天然二倍体杂交种, 是为数不多的与亲本种没有严格生殖隔离的同倍体杂交种。为了检测3个种在油松生境下的苗期适应性和生长发育特点, 为高山松成种机制提供数据, 选取了代表高山松及其亲本种遗传多样性的25个种群, 在油松生境下对比分析了苗期11个适应性指标和3个生长发育指标。结果表明, 大部分适应性指标和生长发育指标在种间和种内群体间差异显著, 主要变异存在于种间及种内群体间; 出苗率、2011年11月和2012年10月的封顶率、二年生苗在2012年10月的保存率等指标的种间方差分量较大, 种内变异较小, 是体现种间苗期适应性和生长发育状况的重要指标。油松在大部分适应性指标和3个生长发育指标上均表现最好, 总体适合度高于云南松和高山松; 云南松在封顶率和保存率上都居于最低值, 大部分一年生苗木到11月底仍未出现封顶现象且黄苗比例最高, 二年生苗的存活率为0, 表明云南松在油松生境下适合度最低; 高山松除了在紫苗比例上表现出超亲优势外, 大部分性状居于亲本种之间。此外, 位于青藏高原东北部的高山松祖先种群在适应性上表现较好, 具有在油松生境下发展的潜力; 而位于青藏高原西部的高山松种群及东南部的康定种群对油松生境的适应性较差。研究揭示出生态选择在高山松的同倍性杂交物种形成中起到了关键作用。     

植物同源四倍体生殖特性及DNA遗传结构的变异

由于染色体加倍过程中的加倍因素和非加倍因素的影响, 同源四倍体的DNA遗传结构较其起源二倍体产生了变异, 进而导致其表现型发生相应的变异。和其起源二倍体相比, 同源四倍体的表现型变异表现在以下几个方面: 雌雄配子育性降低; 花粉(2n)的体积明显增大; 部分胚囊内卵细胞、助细胞及反足细胞数目有所增减; 自交繁殖过程中, 花粉的萌发及生长速度较慢、花粉管的形态部分畸形、部分极核受精过程及受精细胞(与精核结合的极核或卵)的进一步发育状况异常; 大多数育性或结实率会有不同程度的降低, 但降低的程度有因自交繁殖世代的推移而逐渐减小的趋势; 就一些植物种类而言, 同源四倍体有较好的远缘杂交亲和性。     

茄子光系统Ⅱ的热胁迫特性

以耐热性较弱的黑贝一号圆茄和耐热性较强的黑贝二号圆茄为试材,热胁迫处理后采用植物效率仪PEA进行快速叶绿素荧光诱导曲线及其参数测定.结果表明：当温度高于40 ℃,PSⅡ结构受热胁迫影响较为敏感,表现为初始荧光F_o缓慢上升;PSⅡ原初光化学效率F_v/F_m和ΔF/F_m′大幅度下降,且黑贝二号F_v/F_m的半衰时间T₅₀和ΔF/F_m′的半衰温度t₅₀分别大于黑贝一号.较高的热胁迫剂量（48℃处理5 min或44℃处理20～30min）下,快速荧光诱导动力学曲线呈现OKJIP型,在700μs处出现与放氧复合体失活有关的K相.黑贝一号在44 ℃下处理20 min才有K相出现,黑贝二号则晚10 min出现.与35℃相比,在48℃,特别是在52℃的较高剂量热胁迫下,Strasser能量流动模型参数中的DI_o/RC有大幅度地增加,体现了热耗散对PSⅡ的较强保护能力.随着热胁迫温度的升高和热胁迫时间的延长,两品种的无活性中心F_vi/Fv显著增加.     

胡杨转基因体系的建立

胡杨(Populus euphratica)是唯一能在沙漠里生长的高大乔木树种, 建立其转基因体系可为胡杨抗逆分子机制与应用技术研究提供基本方法。通过研究农杆菌介导的胡杨转GUS基因的技术体系得出以下结论: (1) 胡杨再生植株体系, 叶片在附加1.0 mmol.L^-1 6-BA和5.0 mmol.L^-1 NAA的1/2MS培养基上不定芽诱导率较高; (2) 转基因体系, 胡杨叶片在含100 mmol.L^-1 乙酰丁香酮的OD600值为0.4-0.6的根癌农杆菌菌液中浸染15分钟, 共培养2天, GUS基因转化效率较高; (3) 转基因植株抗生素筛选, 转GUS基因胡杨叶片用300 mg.L^-1头孢霉素抑制农杆菌生长, 在含9 mg.L^-1 G418的培养基上诱导不定芽以获得转基因的抗性植株。     

通过快速荧光动力学曲线探测白黄瓜光系统Ⅱ的热激胁迫效应

以耐热性较强的短粗型白黄瓜和长棒型白黄瓜为试材,并以耐热性较差的‘新泰密刺'和耐热性较强的‘津春4号'为对照品种,经热激胁迫后采用植物效率仪PEA测试,进行光系统Ⅱ(PSⅡ)快速叶绿素荧光诱导动力学分析(JIP-test)及其热稳定性的热力学分析.随着热激胁迫温度的升高(在30～57 ℃下5 min),表现为PSⅡ的最大光化学效率Fv/Fm、单位面积的光合机构含有的反应中心数目RC/CSo、放氧复合体活性ρk呈"S"型下降趋势;单位反应中心以热能形式耗散的能量DIo/RC呈"S"型上升趋势.综合分析反映出热激胁迫下PSⅡ反应中心的可逆失活、放氧复合体(OEC)的钝化和热耗散的三重机制在保护PSⅡ防止光抑制中起到重要作用.热激胁迫温度超过30 ℃时ρk就开始下降;超过40 ℃时RC/CSo开始下降;超过44 ℃以上,PSⅡ热耗散能力DIo/RC才表现出增加;超过51℃时,会加重耐热性较差的新泰密刺品种PSⅡ热耗散机构对PSⅡ保护的负担.通过标准状态变性自由能变ΔGD计算的变性中点温度Tm表明,PSⅡ蛋白复合体的热稳定性优于PSⅡ反应中心复合体热的稳定性和放氧复合体(OEC)的热稳定性.对于Fv/Fm、RC/CSo、和ρk的Tm均呈现出津春4号耐热性较强,新泰密刺耐热性较差,长棒型白黄瓜和短粗型白黄瓜耐热性居中.     

三倍体毛白杨叶片营养DRIS诊断

采用L1645正交设计法对造林后的三倍体毛白杨进行了施肥试验,运用DRIS诊断法对其叶片营养元素进行了研究.结果表明,以造林第3年7～10月份三倍体毛白杨叶片N、P、K元素浓度测定值为依据,成功制定了DRIS图解法及指数法的营养诊断标准,经检验取得了较高的诊断正确率.三倍体毛白杨叶片N、P、K三元素浓度最佳比值范围为N/P=19.116±1.270;N/K=3.054±0.289;K/P=6.356±0.651.DRIS诊断标准分别经各月份林木叶片养分元素浓度回代检验,林木N、P、K需肥次序与实际施肥量基本一致,其中以9月份林木各处理为例,诊断正确率达到了80%以上.3年生三倍体毛白杨林木对N、P、K需求次序为N>K>P,与DRIS诊断结果一致.运用DRIS法诊断得到的三倍体毛白杨叶片养分浓度最佳比值范围将为三倍体毛白杨的合理施肥,大面积推广提供科学依据.     

ABA分解代谢及其代谢关键酶——8''-羟化酶

脱落酸(ABA)在植物的生长发育和环境胁迫响应等过程中具有重要作用。ABA合成与分解代谢的动态平衡共同调控植物内源ABA水平。ABA8′位甲基羟基化途径是高等植物内源ABA代谢的主要途径;8′-羟化酶是该代谢途径的关键酶,属于P450酶系。生物化学和基因组学研究表明,拟南芥CYP707A家族基因编码8′-羟化酶,该基因家族广泛存在于高等植物中,调控植物内源ABA代谢,介导ABA相关的生理生化过程。本文综述了ABA分解代谢的基本途径,详细概述了ABA8′位甲基羟基化途径及该代谢途径的关键酶8′-羟化酶。同时介绍了8′-羟化酶编码基因-CYP707A家族基因的生物学特征和功能。     

神农架川金丝猴栖息地植物区系特征及食物资源研究

2008年春季我国南方特大冰雪灾害,给受灾林区的森林生态系统及野生动物造成了巨大影响。神农架是川金丝猴分布的最东端,也是重灾区之一。该文基于灾前两年的实地调查资料,对神农架川金丝猴栖息地植物区系进行分析,以期为灾后生物多样性的检测评估及川金丝猴栖息地恢复建设提供依据。实地调查发现,川金丝猴栖息地内木本植物共有255种,隶属44科105属,其中乔木23科51属129种,灌木22科49属113种,木质藤本7科9属13种;据统计在栖息地内共有31科58属85种川金丝猴的食源植物。该区植物区系中温带分布性质的属占优势,有58个,占属数的56.30%;热带分布性质的属有22个,东亚和中国特有分布成分共有23个属,分别占属数的21.36%和22.33%;显示了该区地处亚热带与温带的过度性质。还统计了栖息地食源植物区系谱,分析了该区域食源植物特点。     

不同栖居地和越冬时期长耳鸮的食物组成

通过分析2003—2006年连续3个冬季北京城区和城郊越冬长耳鸮的食团,研究了长耳鸮食物组成的时间与空间变化特征。每月收集1次长耳鸮食团,通过其内容物分析长耳鸮食物中的猎物种类和数量构成。结果表明：城区和城郊两地长耳鸮3种主要猎物中蝙蝠的被捕食率分别为41.6%和43.0%,鼠类为27.5%和39.4%,鸟类为30.7%和18.9%;城区和城郊长耳鸮的食物构成在2004—2005年与2005—2006年的冬季存在显著差异,初冬和冬末的食物构成差异也呈显著水平;同区域的长耳鸮食物构成在年度间和不同越冬时期皆存在显著差异;两地越冬长耳鸮捕食猎物比例的差异与生存环境中猎物资源的可获得性有关。     

诱导多能干细胞的研究进展

体细胞诱导成为多能性干细胞(induced pluripotent stem cell,iPS cell)的研究成果被国际生命科学界誉为具有里程碑意义的创新之举.在短短3年多的时间里,这项研究已经在细胞重编程的机理研究、探索疾病的发生发展机制以及临床医学的应用等领域引发了很多突破性的进展,而且,这一非克隆干细胞技术的诞生,成功地避开了长期以来争论不休的伦理问题,极大地推动该领域和相关科学领域的发展.从iPS细胞的研究历程、iPS细胞的构建机理、iPS细胞研究的最新应用成果以及iPS细胞的发展前景和研究方向等方面进行了评.