应用~(15)N示踪法研究两种杨树叶片对PM_(2.5)中NH_4~+的吸收

NH4+等水溶性无机离子是细颗粒物(PM2.5)中的主要组成部分。本实验以毛白杨(Populus tomentosa)和欧美杨(Populus deltoids×Populus nigra)苗木为试材,应用15N示踪法研究2种表面结构不同的叶片对NH4+的吸收以及叶片吸收氮素后的运转和分配。结果表明:2种杨树在吸收叶面的15NH4+时存在明显差异,最大吸收速率均发生在处理后6 h,但毛白杨的最大吸收速率约为欧美杨的3倍;2种杨树叶片15N含量均在处理后24 h时达到峰值,而毛白杨叶片的15N含量约为欧美杨的4倍;叶片施用15N标记的硫酸铵溶液还可以显著增加2种杨树叶片氮素水平,处理7 d后毛白杨和欧美杨叶片全氮含量分别达到对照的1.26和1.36倍;植株各器官的氮素分配率(Ndff)值显示,功能叶吸收的氮素向植株上部和下部均有运输,毛白杨主要积累于茎部,而黑杨则将氮素运输至根系;处理7 d后叶片标记溶液的施用在不同程度上增强了2种杨树叶片的净光合速率,但对叶片的气孔导度无明显影响。     

华北落叶松种子园不同世代间遗传多样性变化

华北落叶松是我国华北地区营造针叶树丰产林的首选树种,我国自20世纪60年代开始营建华北落叶松种子园,现部分种子园已建至第3代。但选优导致的种子园亲子代群体间的遗传多样性水平变化情况并不清楚,其分子水平的群体遗传基础也不明确,造成高世代育种及造林工作中种质资源不清等问题。本研究利用10对EST-SSR引物,分析了河北省龙头山林场华北落叶松良种基地种子园中1代、2代、3代优树群体的遗传多样性。每对引物的等位位点数为2~5个不等。1、2、3代的平均有效等位位点数分别为1.9204个、1.81个、2.0693个,Shannon指数分别为0.7127、0.7052、0.7908,且群体中杂合子过量。结果表明,1~3代种子园群体遗传多样性水平没有明显的差异,子代群体与亲代群体间遗传分化较小,遗传变异主要存在于每代群体内,而非世代群体间。     

珙桐苗木叶片光合特性对土壤干旱胁迫的响应

通过控制土壤含水量,研究了土壤干旱胁迫对2年生珙桐(Davidia involucrata Baill.)幼苗叶面积、叶绿素含量、光合作用及叶绿素荧光参数的影响,以探讨珙桐光合作用对土壤干旱胁迫的响应机理.结果表明,干旱胁迫后,珙桐叶片失水脱落,各干旱胁迫处理叶面积比对照显著降低23%～98%,但单位面积的叶绿素含量却无显著变化;干旱处理的珙桐幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)显著低于对照(P<0.05);干旱胁迫对珙桐幼苗叶片的初始荧光产量(F0)及最大荧光产量(Fm)没有产生显著影响,却显著降低了PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子产量(Yield)、电子传递速率(ETR)及光化学淬灭系数(qP),使非光化学淬灭系数(qN)显著升高(P<0.05).研究发现,土壤水分亏缺对珙桐叶片的光合系统造成了不可逆的伤害,严重抑制了其正常的光合作用和生长发育;珙桐幼苗对土壤干旱胁迫极为敏感.     

中国石灰岩专性凤仙花叶表皮特征及其分类学意义

通过光学显微镜和扫描电镜技术对中国产的8种凤仙花科植物叶表皮微形态特征进行了实验研究,其中6种产于石灰岩地区,另外2种作为对照.结果表明,中国石灰岩地区的6种凤仙花的叶表皮微形态上、下表皮差异明显,上表皮细胞为不规则形和多边形,一般不具气孔器;下表皮细胞均为不规则形,均具气孔器,气孔器多为不等型.上、下表皮细胞形状、垂...     

文冠果(Xanthoceras sorbifolia)研究进展

综述了文冠果 (XanthocerassorbifoliaBunge .)的落花落果、雄性不育、遗传变异、快繁及药用等方面的研究进展。认为造成文冠果“千花一果”的生理原因可能在于树体营养不足 ;导致雄性不育的主要原因可能在于花药难以开裂散粉 ,其次才是花粉败育 ;文冠果花瓣等突变体的发现及体细胞胚培养成功 ,为优选、快繁新品种及研究木本植物的各个器官的形态建成分子机理等提供了条件 ,但文冠果的资源在逐年减少 ,有待尽快加以保护和利用 ;文冠果的药用价值尚有待国内深入系统地研究     

光敏色素光转化生理学特性研究进展(英文)

植物主要光受体光敏色素调节植物的多种光调控,使其作出最适宜的光生长,如:光形态建成.光敏色素接受光信号的生物功能基于其红光吸收型(Pr)和具有生理活性的远红光吸收型(Pfr)之间的光可逆式光转化.依据光生物学的标准该转化过程与光合作用相比是一个低能光反应过程,而且其间产生的中间过渡态和光敏色素的亚库可能反过来影响光转化的过程而最终表现出生理功能.在此,主要综述了近年来运用时间分辨动力学特别是差分荧光和光化学,研究光敏色素及其中间过度态光生物物理和光生物化学特性的若干进展,讨论了光信号转导的原初光反应的机理.     

植物光敏素在玉米胚芽鞘不同类型向光性反应中的作用模式

先前的研究考察了红光对玉米（Zea mays L.cv.Royaldent Hit85)胚芽鞘向光性反应的影响,本研究进一步分析了红光对蓝光照射时间依赖型向光性（TDP）影响的光具－反应曲线,发现该反应不像红光对脉冲蓝光诱导的向光性的影响那样属于超低光量反应,而是一种低光量反应,且之后的脉冲远红光可以逆转红光对TDP影响的效果。但远红光预处理延长后,逆转了的TDP反应性可以得到恢复。不仅如此,暗适应胚芽鞘接受不同时间的单独远红光预处理后可同样获得与预处理光量成比例的TDP反应性,表明暗适应胚芽鞘在接受远红光顶处理后亦可建立起长时间向光性蓝光照射的反应能力。远红光对TDP反应性影响的光量－反应曲线分析揭示,该远红光影响依赖于照射时间并要求高光量。鉴于高光量范围内上述远红影响不符合所谓反比定律,远红光对TDP反应性的影响很可能属一高辐照反应,根据上述研究发现探讨了植物光敏素作用模式与不同光性反应信号转导途径之间可能存在的相互关系。     

跨膜Ca2+和H+离子流参与里那醇诱导的拟南芥中抗虫防御反应

里那醇可诱导植物产生防御物质从而阻止昆虫及病原菌的伤害。本文以拟南芥植株为材料,研究了里那醇对小菜蛾取食选择性的影响,测定了里那醇处理下小菜蛾生长量及存活率。采用非损伤微测技术分别检测了里那醇熏蒸及未熏蒸拟南芥对小菜蛾口腔分泌物及里那醇瞬时处理的植株叶片跨膜Ca²⁺和H⁺流的变化。结果表明,小菜蛾幼虫对里那醇熏蒸处理的植株选择性较差,用里那醇熏蒸后的拟南芥植株喂养小菜蛾幼虫,幼虫的生长量及存活率均低于对照组。小菜蛾口腔分泌物和里那醇熏蒸处理均导致拟南芥叶组织跨膜Ca²⁺和H⁺离子迅速外流,且小菜蛾口腔分泌物的作用更大。而对照中Ca²⁺和H⁺离子流整体均无明显变化。研究结果证明里那醇作为防御信号参与了拟南芥对昆虫的防御反应,叶组织跨膜Ca²⁺和H⁺离子流变化可能是拟南芥识别昆虫口腔分泌物与里那醇两种不同刺激的初始信号。     

‘741杨’D2类细胞周期蛋白基因的克隆及功能鉴定

D类细胞周期蛋白(D-type cyclin,CYCD)调控细胞周期G1/S期转变。CYCD与细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent kinase,CDK)结合形成CYCD/CDK复合物,被激活的CYCD/CDK复合物通过磷酸化下游细胞周期响应因子调控细胞周期有序进行,进而影响植物的生长发育。该研究以‘741杨’为实验材料,成功鉴定得到1个D2类细胞周期蛋白基因(PtoCYCD2;1)。研究表明:(1)实时定量PCR(qRT-PCR)显示,PtoCYCD2;1基因在根、茎、叶、叶柄、树皮和木质部中均有表达,在叶中的相对表达水平最高。(2)亚细胞定位表明PtoCYCD2;1蛋白定位于细胞核。(3)与野生型(Wild-Type poplar,WT)相比,过表达PtoCYCD2;1基因的‘741杨’出现株高降低,茎直径减小,叶片明显下卷的表型。(4)扫描电镜分析(SEM)显示,转基因杨树叶片的上表皮细胞平均面积变小,细胞数量增多;树脂切片结果显示与WT相比,转基因杨树叶片的栅栏组织和海绵组织的细胞间隙疏松。(5)qRT-PCR结果显示,转基因杨树中细胞周期调控基因CDKA;1、CDKB1;1和CDKB2;1的表达水平显著上调,植物成视网膜细胞瘤相关蛋白1(retinoblastoma-related protein1,RBR1)基因、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子(kip-related protein,KRP)基因的表达水平显著下调。该研究结果为进一步研究木本植物CYCD2基因的功能奠定了基础。     

芍药乙烯受体PlETR1基因过表达载体的构建及烟草转化

芍药是乙烯敏感型花卉,乙烯受体感知并传导乙烯信号,在乙烯信号转导途径中发挥重要作用。芍药PlETR1基因cDNA全长序列已分离,为了鉴定芍药PlETR1基因的功能,本研究基于PlETR1基因和表达载体序列,应用Primer Premier 5.0软件设计了一对特异性PCR引物,采用RT-PCR技术扩增出了PlETR1编码区片段,进一步构建了芍药PlETR1基因过表达载体。基于优化的模式植物烟草的组培体系和筛选出的潮霉素抗性浓度,应用农杆菌介导的叶盘法开展了芍药PlETR1基因转化烟草的研究,对转基因抗性烟草植株进行了PCR检测,结果表明HPT基因和芍药PlETR1基因已导入到烟草基因组中,且芍药PlETR1基因转录表达成功,为下一步鉴定芍药PlETR1基因的功能提供科学依据。