雪莲的开花生物学特性及其生态适应意义

雪莲(Saussurea involucrata)是一种典型的高山草本植物, 同时也是我国重点保护的珍稀药用植物。该文对雪莲的开花生物学特性及其对高山环境的适应策略进行了观测与分析。主要结果如下: 雪莲不育花序单生于茎生叶的叶腋内, 可育复头状花序生长于茎顶端, 由26 ± 7个头状花序构成, 每个花序的小花数为137 ± 34个。复头状花序外侧为绿色至淡黄色半透明的茎生苞叶所包被, 开花过程中, 白天茎生苞叶内侧温度和湿度明显高于外侧的温度和湿度, 最大温差达7.2 ℃, 最大相对湿度差达54.2%, 可为苞叶内侧花序中小花的传粉和受精以及胚和种子的发育提供良好的微环境。不同年份间雪莲的开花物候差异不显著(p > 0.05), 群体花期为65-75天, 单株花期为45-55天, 盛花期持续时间约35天, 平均每株每天开花数为201个, 属于集中开花模式, 有利于吸引传粉者。单花开放持续时间为4-6天, 小花泌蜜持续时间为3天, 其泌蜜量与糖浓度于每天 12:00时达到最高值, 但随着开花的持续, 日泌蜜量逐渐增加, 而糖浓度逐渐减少。雪莲花期浓郁的气味、聚合成复头状的可育花序及其紫色小花与充足的泌蜜量, 增加了对传粉者的吸引力。雪莲开花过程中存在的雌雄异位、雄性先熟以及被动式花粉次级展现现象, 减少了自花授粉的可能性。自然条件下, 其头状花序的结籽数和结籽率分别为126.0 ± 10.5粒和91.7% ± 4.2%, 单株结籽数为3 326.4 ± 28.7, 表明雪莲在高山极端环境中能顺利地完成有性生殖过程。     

铅锌矿渣场植被自然演替与基质的交互效应

矿业废弃地生态系统自然恢复的植被演替过程与机理是生态恢复研究的重要内容之一.以空间代替时间的方法,选择立地条件基本一致的4个不同自然恢复年限铅锌矿区为对象,研究黔西北土法炼锌渣场废弃地植被自然演替与矿渣基质理化性质的交互效应.结果表明： 随着堆置时间的增加,矿渣基质的营养条件明显得到改善,全氮、全磷和全钾含量极显著增加, pH上升,电导率下降,容重降低,有效铅和镉显著降低. 同时,随着恢复时间的增长,植物群落的物种丰富度、多样性指数和均匀度也相应提高.植物群落组成以多年生草本植物为主,植物群落演替在前20年较为缓慢,30年后植被群落盖度可达到53%,超过40年盖度可达87%.矿渣理化性质与物种多样性显著相关,典型变量分别是全氮、全磷和全钾;物种多样性指数与有效铅和镉呈显著负相关.土法炼锌渣场废弃地植被自然演替过程在30年后速度加快,植被生长的限制因子是营养供给不足和重金属的有效性高.     

北海区海洋生态灾害的主要类型及分布现状研究

本文将海洋生态灾害定义为局部海域一种或少数几种海洋生物数量过度增多引起的海洋生态异常现象,包括赤潮、绿潮、水母旺发和外来种入侵等,根据相关研究及调查资料,探讨了北海区赤潮、绿潮、水母、外来生物入侵等生态灾害发生特点及趋势。结果表明,北海区赤潮和绿潮灾害频发,影响面积较大,渤海北部秦皇岛附近海域赤潮灾害严重,黄海西部山东半岛近岸海域浒苔绿潮灾害严重;水母灾害呈上升趋势,对人体健康威胁较大,北海区滨海城市都曾发生过水母蛰伤致死案例;黄河三角洲区域米草和泥螺入侵扩展速度较快。面对这些海洋生态灾害巨大威胁,北海区亟需加强海洋生态灾害防控研究。     

北京城区公园的植物种类构成及空间结构

对植物种类构成及空间结构的研究,可为公园植物多样性保护及公园的科学管理提供重要依据.采用分层随机抽样调查法,调查了北京市五环以内的53处公园,共记录维管束植物96科283属492种.基于研究区乔、灌、草共21个调查项目的大量数据及相关统计分析,对北京城区公园绿地各层植物的常见结构型式进行了阐述.结果表明：北京城区公园植物中,本地种占5386%,植物属的区系地理分布很广泛,优势植物的优势性明显;研究区大部分公园的草本植物种类较为丰富、盖度较高,而灌木盖度偏低、树冠下的灌木也偏少,乔灌植物种类丰富度和密度不高,乔木冠幅、胸径、灌幅及乔灌高度基本在2级水平,但乔木冠层结构比较丰满、受光良好、生长状况良好,灌木叶层缺失不明显.通过相关分析和北京市园林绿化史调研结果推测,北京城区公园植物种类构成及其空间结构主要受园林设计、植物引种、种植管理的影响.     

新疆雪莲体细胞胚胎发生

通过体细胞胚胎发生途径实现了新疆雪莲(Saussurea involucrata Kar.et Ki r.)的植株再生。选用新疆雪莲子叶为外植体, 接种于MS+0.5 mg.L-1 2,4-D+0.05-1 mg.L-1 BA的固体培养基上, 进行愈伤组织的诱导。从第1次继代培养的愈伤组织中挑选出黄绿色、颗粒状、质地致密的胚性愈伤组织, 转移到含0.05-0.1 mg.L-1 2,4-D 的MS液体培养基中进行悬浮培养,20天后可分化产生大量球形胚。继代过程中相继加入PEG和GA3 , 可以促进体细胞胚的分化和生长。体细胞胚在含有5 mg.L-1 GA3 的MS固体培养基上, 可发育成完整的植株。     

绿色荧光蛋白

来源于水母Aequorea victoria的绿色荧光蛋白(green fluorescent protein, GFP)现已成为在生物化学和细胞生物学中研究和开发应用得最广泛的蛋白质之一. 其内源荧光基团在受到紫外光或蓝光激发时（λ_max=395 nm, 小峰在479 nm）可高效发射清晰可见的绿光. GFP的高分辨率晶体结构为了解和研究蛋白质结构和光谱学功能关系提供了一个极好的机会. GFP已成为一个监测在完整细胞和组织内基因表达和蛋白质定位的理想标记. 通过突变和蛋白质工程构建的GFP嵌合蛋白在生理指示剂、生物传感器、光化学领域以及生产发光纤维等方面展示了广阔前景.     

桃花水母及其生态学研究进展

桃花水母是一种濒临绝迹、古老而珍稀的腔肠动物,已有数亿年以上的生存历史,是地球上最低等级的无脊椎动物,是腔肠动物中生活于淡水中的仅有种类,是进化过程中的关键物种,具有极高的生态和人文价值,重要的学术价值和观赏价值。由于三峡水库的蓄水,桃花水母的生境将惨遭淹没,桃花水母濒临灭绝,这一珍贵物种的灭绝,不仅是世界物种多样性的损失,也是我国古代记载的“桃花鱼”这一文化资源的永久丧失。由于桃花水母较为罕见和出现时间极短,人们对其知之甚少,故本文从其生物学特性、出现时间、种类、分布以及研究现状等方面对桃花水母进行了较为系统的概述,提出了保护和研究桃花水母的科学意义并指出了今后研究的方向。     

我国雪莲植物的种类、生境分布及化学成分的研究进展

本文对雪莲花的原植物种类、生境分布、生长习性做了分析整理,并对新疆雪莲、水母雪莲、雪兔子等六种雪莲植物化学成分研究进展进行了综述。从比较已有的实验结果中发现不同种雪莲在其特定生境下的化学成分既有属的同一性又存在种的特征性差异。这不仅为植物化学分类提供了证据,也为细胞大量培养选用品质优秀的原植物材料提供了资料     

光质、光强和光期对水母雪莲愈伤组织生长和黄酮生物合成的影响

白光、蓝光、红光和远红光等不同光质照射及不同的白光强度对水母雪莲愈伤组织生长、苯丙氨酸氨基裂解酶（ＰＡＬ） 活性及黄酮合成有不同的影响。红光明显促进愈伤组织的生长,但强烈抑制ＰＡＬ活性和黄酮的合成。蓝光对愈伤组织生长无明显影响,但显著提高ＰＡＬ 活性和黄酮的合成。白光的作用介于红光和蓝光之间。远红光的作用与蓝光相似,但作用比较弱。每天１６ ｈ 蓝光加８ ｈ 白光和８ ｈ 蓝光加１６ ｈ 白光的组合产生最高的黄酮含量和黄酮生产率。     

天山雪莲SiICE2基因克隆及抗寒性分析

该研究以天山雪莲(Saussurea involucrata)的转录组数据为基础,利用Premier 5.0设计1对特异性引物SiICE2-Up和SiICE2-Down,以天山雪莲cDNA为模板克隆得到天山雪莲SiICE2基因的开放阅读框(ORF),对其进行生物信息学分析;构建植物表达载体pCAMBIA2300-35S-SiICE2-Nos,利用农杆菌介导法导入番茄(Lycopersicon esculentum),通过PCR和RT-PCR对转化植株进行验证,qRT-PCR分析转SiICE2基因番茄株系SiICE2基因的相对表达量;将转SiICE2基因型和野生型番茄在0℃处理后,进行抗寒性分析。结果表明:(1)成功克隆得到天山雪莲SiICE2基因,其大小为462bp,共编码153个氨基酸,系统进化分析发现SiICE2蛋白与菜蓟(Cynara scolymus L)亲缘关系最近。(2)成功构建了植物表达载体pCAMBIA2300-35S-SiICE2-Nos,经农杆菌介导法侵染番茄,PCR鉴定表明共有9株为转SiICE2基因番茄植株。(3)膜生理指标测定结果显示,随着低温处理时间的增加,转SiICE2基因型番茄的相对电导率、丙二醛含量均显著低于野生型,在处理时间为24h时,转SiICE2基因型番茄相对电导率比野生型低31.7%,丙二醛含量比野生型低4.2μmol/g。(4)抗氧化酶活性测定结果显示,随着低温处理时间的增加,转SiICE2基因番茄植株的POD、CAT和SOD活性均呈现持续递增趋势,野生型呈先逐渐升高后降低的趋势,且各处理时间内转SiICE2基因番茄的POD、CAT和SOD活性均显著高于野生型。研究发现,天山雪莲SiICE2基因可以显著增强非低温驯化番茄的抗寒性。