中国野生葡萄mybA转录因子SNP特征分析

本研究以中国野生葡萄14个种为材料,对控制花色苷合成的mybA转录因子进行克隆和序列分析,获得VvmybA1和VlmybA2两个转录因子的全长基因序列,共检测到121个SNP,表现出丰富的遗传多样性。3种中性检测方法比较序列变异模式,结果表明,中国野生种葡萄VvmybA1和VlmybA2基因没有偏离中性模型,反映出基因漂移和选择性中性突变之间的平衡。不同野生种材料的mybA 基因结构存在很高的同源相似性。但是在启动子区、内含子区以及第三个外显子区存在不同程度碱基的缺失、插入和替换,而且野生种葡萄mybA基因存在一些特有序列或突变,这些突变可以作为分子标记区分不同的野生种材料。通过基因结构比对和系统进化树分析,可将野生种葡萄细分为5个类群。初步推测桦叶葡萄和变叶葡萄进化地位较为原始。     

南亚热带3种阔叶树种人工幼龄纯林及其混交林碳贮量比较

如何通过优化造林模式来提高人工林生态系统碳贮量已受到广泛关注。以南亚热带8年生格木(Erythrophleum fordii)纯林(PE)、红锥(Castanopsis hystrix)纯林(PC)、米老排(Mytilaria laosensis)纯林(PM)及格木×红锥×米老排混交林(MECM)生态系统为研究对象,对其碳贮量及其分配特征进行了比较研究。结果表明:格木、红锥和米老排不同器官平均碳含量分别为512.4—561.7 g/kg,474.2—553.4 g/kg和512.8—556.3 g/kg。相同树种不同器官之间碳含量差异显著(P0.05)。各器官碳含量的平均值大小顺序为格木(539.3 g/kg)米老排(532.7 g/kg)红锥(515.3 g/kg)。不同林分间,灌木层、草本层和凋落物层碳含量均以米老排纯林最高,混交林(MECM)居次,红锥纯林和格木纯林最低;不同林分之间的土壤碳含量差异显著(P0.05),0—10cm,10—30cm,30—50cm和50—100cm土壤碳含量均以米老排纯林最高,红锥纯林居次,格木纯林和混交林(MECM)土壤碳含量最低。生态系统碳贮量大小顺序为米老排(308.0 t/hm2)混交林(182.8 t/hm2)红锥纯林(180.2 t/hm2)格木纯林(135.2 t/hm2),相同组分不同林分间以及相同林分的不同组分间均存在显著差异(P0.05),但混交林与红锥纯林间碳贮量总量无显著差异(P0.05)。造林模式对人工林碳贮量及其分配有显著影响,营建混交林有利于红锥和格木地上碳的累积,不利于土壤碳的固定,而营建纯林既有利于米老排生物量碳的吸收,也有利于土壤碳的固定。因而,对碳汇林造林模式的选择,应根据树种固碳特性而定。     

连栽第1代和第2代杉木近熟林水文过程养分动态比较

利用小集水区径流场技术和定位研究方法,在获得连栽两代杉木近熟林的大气降水、穿透林冠水、地表、地下径流量等水文学数据,并测定其养分含量的基础上,研究了连栽两代杉木近熟林水文过程的营养动态特征。结果表明:降水中养分浓度第2代林比第1代林高20.30%—39.64%,养分的输入量比第1代多38.52%;穿透水中养分浓度,第1代和第2代林分别比大气降水中高4.149—4.895 g/kg和4.271—5.605g/kg,雨水对冠层营养物质的淋溶,第2代比第1代高2.94%—21.37%;地表径流中的养分浓度两代林差异不大,地下径流中的养分浓度第2代林比第1代高48.06%—78.87%,径流输出的养分量第2代林是第1代林的1.58—2.61倍;养分地球化学循环中,第1代林养分地球化学循环速率26.75%—29.95%,第2代林37.24%—47.43%,养分地球化学循环的周期第1代林3.3—3.7a,第2代林2.1—2.7a,养分地球化学循环中第2代林的养分流失率是第1代林的1.30—1.72倍,养分的净积累率只有第1代林的73.57%—87.14%。系统持留与利用由外界输入的养分功能上,第2代林低于第1代林。     

红背山麻杆叶的化学成分研究(Ⅳ)—多酚类化合物

红背山麻杆(Alchornea trewioides )为山麻杆属植物,作为传统的中药被用来减轻疾病和身体不适,但它的药效物质基础尚未完全清楚。为了全面掌握红背山麻杆药效物质基础,采用80％丙酮对其新鲜叶进行提取,并利用 MCI gel CHP 20P、Sephadex LH-20等色谱柱进行分离共得到9个化合物。这些化合物的结构经氢谱与碳谱比较分析鉴定为鞣花酸(1)、3-O-甲基没食子酸(2)、decarboxyellagic acid(3)、1-O-没食子酰基-β-D-葡萄糖(4)、1,6-二-O-没食子酰基-β-D-葡萄糖(5)、柯里拉京(6)、叶下珠鞣质 D(7)、furosonin(8)、老鹳草素(9)。其中化合物2~9均为首次从该属植物中分离得到。     

葡萄半不育花粉粒形态和细胞学观察及相关基因表达分析

以葡萄品种‘魏可’(可育)及其自交后代单株‘魏可实生-3’和‘魏可实生-12’以及品种‘钟山红’(雄性不育)为材料,对花器官特征、花粉萌发率、花粉粒形态以及小孢子发育过程的细胞学特征进行观察,并对绒毡层发育相关基因(DYT1、TDF1和MYB4)的表达进行分析,以初步鉴定葡萄半不育单株的不育特征,揭示花粉败育与基因调控的关系。结果显示:(1)‘魏可实生-3’和‘魏可实生-12’的花粉萌发率均在10%左右,属于半不育花粉;其雄蕊主要特征为花丝卷曲,花丝短于花柱,花药内花粉量少,花药中既有正常长球形花粉粒也有异常近球形花粉粒。(2)‘魏可实生-3’、‘魏可实生-12’没有明显的药室壁结构,小孢子母细胞稀少、疏松;‘魏可实生-3’双核期绒毡层未完全降解,绒毡层细胞中的营养物质滞留没有及时供应小孢子的发育,致后期部分小孢子败育;‘魏可实生-12’绒毡层细胞在单核早期就大部分降解而导致营养供应异常,使部分小孢子败育。(3)在减数分裂期,‘魏可’的绒毡层发育相关基因DYT1和TDF1的表达均最高,MYB4最低,‘钟山红’的3个基因的表达与‘魏可’相反,‘魏可实生-3’和‘魏可实生-12’的表达水平均在‘魏可’与‘钟山红’之间;单核早期以后,3个基因在‘魏可’的表达一直均较低,钟山红’的DYT1基因表达一直最高,其余2个基因均在最低水平,而‘魏可实生-3’的TDF1、MYB4基因在单核早期表达量最高,‘魏可实生-12’的TDF1在双核期表达量最高。研究表明,‘魏可实生-3’的花粉败育发生在单核晚期至双核期,‘魏可实生-12’的花粉败育发生在单核早期;部分药室绒毡层的异常降解,小孢子发育营养供应不均衡可能是导致其花粉半不育发生的原因;‘魏可实生-3’的绒毡层延迟降解与减数分裂期DYT1基因的表达量不足、单核期TDF1基因的过量表达以及MYB4基因在单核期的异常表达有关,而‘魏可实生-12’的绒毡层提前降解与减数分裂期DYT1基因的表达量不足而MYB4基因过量表达,以及双核期TDF1基因过量表达有关。     

刺葡萄抗白腐病转录因子VdWRKY53基因克隆及表达

利用同源克隆的方法,分别获得‘刺葡萄0943’的转录因子VdWRKY53基因的编码区和启动子区域,分析其序列特征,通过实时荧光定量检测其对白腐病菌侵染和水杨酸诱导的反应,并以感病品种欧亚种‘黑比诺’为对照,分析不同种质中转录因子VdWRKY53基因序列及表达差异。结果表明:‘刺葡萄0943’的VdWRKY53基因,在其编码区和启动子区域都有抗病基因的序列和位点特征,在DNA和氨基酸水平上与‘黑比诺’VvWRKY53有5处差异,这5处氨基酸差异可能造成了其功能的差异;‘刺葡萄0943’和‘黑比诺’中的WRKY53基因启动子受葡萄白腐病菌和水杨酸诱导后表达量增加,且VdWRKY53基因表达量和趋势不同于‘黑比诺’VvWRKY53。生物信息学分析和实时荧光定量表明,在‘刺葡萄0943’抗病途径中VdWRKY53转录因子具有重要的生物学作用。     

红芽芋球茎片两步法离体快繁及其再生苗生理和光合特性研究

以江西铅山红芽芋(Colocasia esculenta L.Schott var.cormosus‘Hongyayu’)试管苗为材料,建立了芋球茎片两步法离体快繁体系,并对其再生苗的形态指标、染色体数目、生理和光合特性以及叶绿素荧光特性进行了检测。结果表明:(1)红芽芋球茎片单芽诱导的最佳培养基为MS+KT 2 mg/L+6-BA 1 mg/L+NAA0.1mg/L,诱导培养30d后将单芽从球茎片上分离,再接种到生根培养基(MS+KT 2mg/L+NAA 0.1mg/L)上培养30d即可形成完整植株,移栽成活率高达98%;(2)由球茎片单芽、丛生芽、不定芽离体快繁获得的红芽芋再生苗在形态指标、叶下表皮气孔参数、染色体数目、生理生化指标以及叶片光合特性参数和叶绿素荧光特性方面均无显著差异。说明红芽芋球茎片两步法离体培养的再生苗繁殖系数高、染色体数目稳定,该离体快繁体系可应用于江西铅山红芽芋的工厂化生产。     

云南新平哀牢山红瘰疣螈的陆地求偶交配行为模式

红瘰疣螈Tylototriton shanjing为云南山地环境中典型的有尾两栖类,其求偶交配行为模式尚未被系统研究。2013—2014年对云南省新平县哀牢山繁殖期红瘰疣螈在陆地环境中的求偶交配模式进行了观察。研究结果显示,红瘰疣螈的求偶交配行为是按照一定时序进行的,整个过程由定位、静止展示、劝导展示和精子转移4个阶段组成。在求偶交配中雄性个体行为包括:警戒、追逐、阻拦、蹑行、嗅探、轻推、诱导、扇尾、侧行和产精包等类型。雌性个体的行为包括离开、静止、跟随、纳精包等类型。雄性行为较雌性复杂,雄性在求偶交配行为过程中占据主动。雌雄的识别主要以视觉为主,整个求偶交配过程中无抱握行为,雄性尾部的运动也比较单一,这些行为的变化可能是对在陆地求偶交配的适应。     

Reconstruction of disturbance history of a typical broad-leaved Pinus koraiensis forest and mechanisms of disturbance occurrence

该文依托于小兴安岭典型阔叶红松(Pinus koraiensis)林9 hm2森林动态监测样地,对样地内林窗边缘主要树种红松和臭冷杉(Abies nephrolepis)进行生长释放判定分析,重建了冠层树木的干扰历史。结果表明:整体上林窗木与非林窗木的生长变化百分率变化规律基本一致,而不同林窗间生长变化百分率存在明显的差异,林窗干扰及其产生的影响存在较大的变异性。在1733–1738、1748–1752、1769–1771、1798–1801、1827–1833、1841–1844、1935–1939及1968–1973年间红松生长释放较强,其中1752、1770、1800、1830、1842、1937及1970年出现了明显的干扰峰;在1889–1904、1932–1938、1947–1973和1986–2005年间臭冷杉生长释放较强,其中1894、1934、1951、1968和1990年出现了明显的干扰峰。红松干扰存在2.0 a、3.5 a、3.8 a、7.3–7.9 a和9.1–18.2 a的显著周期,臭冷杉干扰存在3.5–3.6 a、7.5–48.8 a和65–85 a的显著周期。风干扰是典型阔叶红松林干扰释放的主要因子,异常温度也影响该地区树木生长释放事件。太阳活动通过影响局地风速、温度、降水等气候因子以及其他大尺度气候模态影响林窗动态,可能是小兴安岭典型阔叶红松林的干扰机制之一。     

红柄白鹃梅叶中黄酮类物质的提取研究

采用乙醇提取,用分光光度法测定的方法,以红柄白鹃梅为原料,通过正交试验研究了乙醇浓度,提取温度,提取时间和料液比4个因素对提取红柄白鹃梅叶片中总黄酮含量的影响。研究结果表明,各试验因素对红柄白鹃梅叶中黄酮类物质提取量的影响依料液比、提取温度、乙醇浓度、提取时间因素顺次降低,当提取温度为70℃、提取时间为2 h、料液比为1∶20时,提取效果最好,黄酮类物质提取量为22.412 mg/g。