沉水植物菹草在低温条件下对重金属Cu、Pb、Zn的吸附和富集

在10℃的较低温度条件下,研究了冬春季节生长旺盛的沉水植物菹草(Potamogeton crispus L.)对重金属离子Cu²⁺,Pb²⁺,Zn²⁺的生物吸附特征及解吸情况,对不同初始浓度重金属水体中的重金属离子去除率情况,以及在此过程中菹草各器官(叶、茎、根茎、根)对重金属离子的富集情况。结果表明,菹草对Cu²⁺,Zn²⁺的吸附在20 min内达到平衡,对Pb²⁺的吸附在50 min内达到平衡,吸附动力学结果符合伪二级动力学方程,决定系数分别达1,1,0.997 8。Freundlich等温线可较好地拟合菹草吸附Cu²⁺,Pb²⁺,Zn²⁺的过程,Cu²⁺,Pb²⁺,Zn²⁺的吸附容量分别达到66.900 6,26.543 0,30.371 8 mg·L^-1。以去离子水作洗脱剂,解吸液中3种重金属离子浓度均低于仪器检出限(0.01 mg·L^-1),解吸程度微弱。投放菹草后,随着初始处理浓度的升高,水体Cu²⁺的去除率先降低后升高,Pb²⁺的去除率的变化趋势与Cu²⁺类似。Zn²⁺去除率则随水体Zn²⁺初始浓度的升高而逐渐升高。菹草各器官对水体3种重金属离子的富集能力不同,排序为Cu²⁺＞Zn²⁺＞Pb²⁺。不同器官对同一种重金属离子的富集量差异显著,叶是富集重金属离子的主要器官。水体重金属离子的初始浓度会影响菹草各器官富集重金属离子的能力,一般随水体重金属初始浓度升高,菹草各器官的重金属离子富集量虽有不同程度的增加但富集系数持续减小。     

菹草无性系季节生长速度和生物量分配特征

研究了菹草(Potamogeton crispus L.)无性系在典型发育阶段的生长特征, 结果表明: 随着无性系的生长, 叶生物量比例增高, 茎生物量比例降低, 根状茎和根生物量占总生物量的比例较稳定, 成熟无性系各组分所占比例依次为叶＞茎＞根状茎和根。各发育阶段无性系小株生物量增长特征不同, 越冬期和繁殖期小株叶、茎生物量均与小株株高呈幂函数异速生长, 而指数生长期叶生物量与小株株高呈指数生长, 各发育阶段小株总生物量向叶茎组分的分配比例不同。无性系小株上部、中部、下部叶面积与小株株高之间在幼苗生长期和越冬期呈幂函数异速生长, 而在指数生长期和繁殖期呈线性同速生长, 尤其上部叶面积与高度间极显著正相关的水平最高。     

一叶萩大孢子发生和雌配子体发育

采用石蜡切片法对一叶萩(Flueggea suffruticosa(Pall.)Baill.)雌花大孢子发生及雌配子体的发育过程进行了观察。结果表明:一叶萩子房上位,中轴胎座,三室,每室2枚倒生胚珠,双珠被,厚珠心,具大戟科常见的珠心喙和珠孔塞。胚囊发育为蓼型,成熟胚囊结构为:卵器位于珠孔端,包括2个助细胞和1个卵细胞;中央是1个二核的中央细胞;合点端为3个反足细胞。本研究为大戟科植物生殖生物学和传粉生物学研究提供了基础资料,同时对大戟科植物系统分类研究有一定意义。     

基于系统发育的燕山东麓植物群落的构建机制

群落构建机制对解释植物物种共存、多样性的维持与发展至关重要。本文以燕山山脉东麓的植物群落为研究对象,野外调查了374个植物样方（20 m×30 m）。通过多元回归树、植物群落亲缘关系指数、高斯核函数密度估计等研究,重点探究了植物群落构建的机制。研究结果表明,燕山东麓的植物群落可划分为以荆条（Vitex negundo var.heterophylla）、槲栎（Quercus aliena）、蒙古栎（Quercus mongolica）、栓皮栎（Quercus variabilis）和白蜡树（Fraxinus chinensis）为优势的5个群系。植物最大树高这一功能性状表现出了较强的系统发育信号,此区域植物功能性状保守性较强。荆条灌丛、槲栎、蒙古栎群系的群落构建过程以环境过滤为主导,栓皮栎群系的群落构建过程以负密度制约为主导,白蜡树群落的构建机制有由环境过滤向负密度制约过渡的趋势。另外,本文引用高斯核密度分布估计对亲缘关系指数的分布进行估计,直观、真实地反映了亲缘关系指数的个体值及整体趋势,为探讨群落构建的生态位机制和中性理论间的争论提供更直接的证据。     

以叶盘为外植体的白桦的再生

从不同的激素组成(BA, K T, 2, 4~D, NAA, GA₃)、基本培养基(MS, WP)、外植体放置的方向性进行了实验, 建立了以白桦叶盘为外植体的再生系统。当叶盘向轴面朝下放置在培养基上时, 三周后, 从叶盘边缘生出不定芽。不定芽的诱导率为64%, 平均每片叶盘可生出6 个不定芽。叶盘再生系统的建立为白桦的遗传转化提供了前提。     

根癌农杆菌介导GUS基因对白桦转化的研究

本文报道了根癌农杆菌介导GUS基因转化白桦叶盘的研究方法,对转化过程中各种因素进行了全面探讨,结果表明:白桦叶盘对卡那霉素的敏感实验,得出最适筛选浓度为50mg/l;对头孢霉素和羧苄青霉素的抑菌实验,最适抑菌浓度为500mg/l;100μMAS的加入可将抗性不定芽的诱导率提高3倍;3~4d的预培是最适合叶盘转化的时间;10~20min是最适合叶盘浸染的时间;3~4d的共培养对于叶盘转化比较合理。在上述最适合的转化条件下,农杆菌介导的GUS基因对白桦叶盘的转化获得了抗性再生植株,转化率为2.8%。