被子植物系统发育深层关系研究: 进展与挑战

被子植物系统发育学是研究被子植物及其各类群间亲缘关系与进化历史的学科。从20世纪90年代起, 核苷酸和氨基酸序列等分子数据开始被广泛运用于被子植物系统发育研究, 经过20多年的发展, 从使用单个或联合少数几个细胞器基因, 到近期应用整个叶绿体基因组来重建被子植物的系统发育关系, 目、科水平上的被子植物系统发育框架已被广泛接受。在这个框架中, 基部类群、主要的5个分支(即真双子叶植物、单子叶植物、木兰类、金粟兰目和金鱼藻目)、每个分支所包含的目以及几个大分支包括的核心类群等都具有高度支持。与此同时, 细胞器基因还存在一些固有的问题, 例如单亲遗传、系统发育信息量有限等, 因此近年来双亲遗传的核基因在被子植物系统发育研究中的重要性逐渐得到关注, 并在不同分类阶元的研究中都取得了一定进展。但是, 被子植物系统发育中仍然存在一些难以确定的关系, 例如被子植物5个分支之间的关系、真双子叶植物内部某些类群的位置等。本文简述了20多年来被子植物系统发育深层关系的主要研究进展, 讨论了被子植物系统发育学常用的细胞器基因和核基因的选用, 已经确定和尚未确定系统发育位置的主要类群, 以及研究中尚存在的问题和可能的解决方法。     

堆肥对土壤重金属垂直分布的影响与污染评价

对不同畜禽粪便堆肥与土壤重金属垂直分布的关系进行了研究．结果表明,在畜禽粪便堆肥过程中,粪堆下土壤pH值和有机质显著增加,其pH和有机质含量的垂直分布表现为从表层到底层逐渐降低．各种畜禽粪便粪堆下土壤Zn、Cd含量明显增高,且从表层到底层呈逐渐减小的趋势．鸡粪和猪粪堆下土壤Cu含量随土层深度增加而降低;牛粪堆下土壤Cu含量随土层深度增加没有明显的变化．自然条件下Cd和Zn在土壤系统中的迁移能力大于Cu．各粪堆下的部分土层Cu、Zn、Cd含量超过我国土壤环境质量一级标准．应用地质积累指数法对各土层污染评价的结果表明,只有肉鸡粪堆下0～10cm土壤和蛋鸡粪堆下0～40cm土壤受到轻度Zn污染,其它粪堆下各土层均未受到Cu、Zn、Pb和Cd污染．     

海南鹦哥岭的种子植物区系

海南鹦哥岭保存了我国华南地区面积最大和最原始的热带雨林。2003–2006年间, 作者通过近4个月的野外调查, 对该地区植物物种多样性进行了研究, 以期阐明其种子植物区系组成及其在中国植物物种多样性研究及保育中的重要性。结果如下: 该地区共有野生种子植物173科825属1,706种(含变种)。该地植物区系成分热带性质较强, 在属的水平上, 泛热带和热带亚洲成分占优势, 各占非世界属总数的25.28%和32.36%; 中国特有属8个, 占非世界属总数的1.01%, 其中海南特有属2个, 分别为多核果属(Pyrenocarpa)、盾叶苣苔属(Metapetrocosmea)。在种的水平上, 热带成分占非世界种总数的70.50%, 处于明显优势地位; 中国特有种474种, 占非世界种总数的28.42%, 其中海南特有种149种, 占中国特有种的31.44%。鹦哥岭的植物区系在组成上具有较强的特殊性, 主要表现在不但具有较多的特殊类群, 而且是亚热带植物种类与典型热带植物种类、干热性植物种类与湿热性植物种类相互渗透的交汇地带, 在植物区系地理研究方面具有重要意义。最后作者还讨论了该地区与邻近4个地区植物区系的联系, 认为鹦哥岭与吊罗山的种子植物区系相似性最大, 而与鼎湖山、西双版纳的种子植物区系相比, 鹦哥岭表现出更强的热带性。     

黑土和棕壤对铜的吸附研究

研究了黑土与棕壤对Cu吸附的热力学和动力学特性．结果表明,在实验所采用Cu^2+浓度范围内,黑土和棕壤对CU^2+的吸附量均随着加入Cu^2+浓度的增加而增加,但黑土对cu^2+的吸附固定能力明显高于棕壤．在吸附平衡液Cu^2+浓度为95mg·kg^-时,棕壤对cu^2+的吸附量接近3720mg·kg^-1,黑土对Cu^2+的吸附量高达6076mg·kg^-1,最大CuCl2浓度(400mg·kg^-1)时,黑土和棕壤对Cu^2+的吸附量分别达到6159．0和4736．6mg·kg^-1．两种土壤对Cu^2+的吸财等量线与Freundlich和Temkin方程均有较好的拟合性,可以用Freundlich方程对其吸附行为进行描述．Langmuir方程不适宜描述两种土壤对Cu^2+的等温吸附过程．黑土和棕壤对Cu^2+的吸附均较快,最初2min内就可以达到平衡后吸附量的90％以上,在15-20min左右吸附基本达到平衡．描述黑土和棕壤动力学过程的最优模型为双常数速率方程,其次为一级动力学方程和Elovich方程。     

肯氏相思的组织培养

1.植物名称肯氏相思(Acacia cunninghamia)2.材料类别茎尖、嫩茎段和叶片3.培养条件基本培养基为MS。     

小麦抗白粉病相关基因的转化

利用玉米花青素苷合成调节基因C1-Lc作为报告基因, 通过瞬间表达后愈伤组织表面红色斑点的统计分析, 优化了小麦幼胚愈伤组织的基因枪转化参数。小麦Beclin1类似基因TaTBL和硫代硫酸硫转移酶基因TaTST是2个在白粉菌诱导条件下具有增强表达特性的抗病相关基因。本实验进一步利用基因枪将ubi强启动子控制下的2个基因导入到小麦品种扬麦158的幼胚愈伤组织细胞中, 使用除草剂经两轮选择培养基上的筛选和再生获得抗性植株, 进一步通过抗性植株的PCR分析获得转TaTBL基因植株5株, 转TaTST基因植株6株。转基因植株离体叶片的人工接种实验表明, 外源基因的导入不同程度上增强了植株的白粉病抗性, 表现为延缓了白粉菌的发育。利用玉米花青素苷合成调节基因C1-Lc作为报告基因,通过瞬间表达后愈伤组织表面红色斑点的统计分析,优化了小麦幼胚愈伤组织的基因枪转化参数。小麦Beclin1类似基因TaTBL和硫代硫酸硫转移酶基因TaTST是两个在白粉菌诱导条件下具有增强表达特性的抗病相关基因。本实验进一步利用基因枪将ubi强启动子控制下的两个基因导入到小麦品种扬麦158的幼胚愈伤组织细胞中,使用除草剂经两轮选择培养基上的筛选和再生获得抗性植株,进一步通过抗性植株的PCR分析获得转TaTBL基因植株5株,转TaTST基因植株6株。转基因植株离体叶片的人工接种实验表明,外源基因的导入不同程度上增强了植株的白粉病抗性,表现为延缓了白粉菌的发育。     

根-土界面镉的生态化学行为与毒理效应研究进展

根-土界面是物质交换最频繁的特殊微型生态区域,其pH、Eh和根系分泌物是决定这个微域环境性质变化的三大重要因素,其对镉(Cd)等重金属的吸收、转化和迁移等生态化学行为及毒理效应起着决定性的作用.本文就十几年来有关Cd在根-土界面pH、Eh和根系分泌物变化影响下的生态化学行为、根-土界面Cd的生态毒理效应(包括微生物生态毒理效应和酶的生态毒理作用)研究进展进行了综合论述,指出了目前研究中存在的不足,并就今后需要进一步解决的科学问题提出了建议.     

入侵植物筛选方法在我国口岸防控中的应用建议

入侵植物是生物入侵中数量最多的类群,给全世界造成了重大的经济和环境影响。植物入侵的预测研究是口岸防控工作中的重要技术环节之一。本文介绍了入侵植物筛选方法的概念,简述了与之相关的基础理论、研究情况以及3种植物入侵的预测方法。综合来看,入侵植物筛选方法主要采用植物自身的生物生态学特性作为评估指标来筛选外来植物,能快速可靠地将外来植物评判为严重入侵植物、非入侵植物以及介于二者之间的一般入侵植物,因此该方法能为我国口岸防范外来植物入侵的管理提供基础技术支撑。当前我国入侵植物筛选方法的研究和应用尚处起步阶段,通过本文的简述期望引起相关人员对此问题进行探讨,并为我国口岸入侵植物防控工作提供理论参考。     

土壤中PHA高产菌株的分离及鉴定

从成都某炼油厂油罐和排污口附近土壤中分离到1株PHA(聚羟基烷酸)的高产菌株,最高含量为19.25%。根据形态特征观察、生理生化特征鉴定及16S rDNA序列比对,结果表明该菌株为蜡状芽胞杆菌。并对其发酵条件进行初步探索,确定培养的最适温度为37℃,最适pH值为7.0,为下一步构建基因工程菌和优化发酵条件提供了理论基础。