神农架地区药用植物的引种观察

本文系笔者根据多年来物候观察记载资料,阐述本研究工作自1958年以来,从神农架地区先后多次引进药用植物种类127科566种中,初步看出有38科65属88种高山药用植物引种成功,并能获得具有发芽能力的成熟种子。此外,由于有些植物种类适应性的强弱和范围不同,引进本所植物园栽培后,同时看出不同的反应。这对于今后进一步研究工作可以提供依据和参考。     

羧基化多壁碳纳米管、混合盐及其复合胁迫对水稻幼苗生理特性的影响

将水稻（Oryza sativa L.）幼苗悬浮培养于含有羧基化多壁碳纳米管MWCNTs-COOH（0、2.5、5.0、10.0 mg/L）、50 mmol/L混合盐（1NaCl：9Na₂SO₄：9NaHCO₃：1Na₂CO₃）,以及MWCNTs-COOH+混合盐的复合溶液中,10 d后检测叶片生理生化指标变化,研究MWCNTs-COOH复合盐碱胁迫对水稻幼苗的毒性及生态风险。结果显示,与对照组相比,MWCNTs-COOH单一组诱导下水稻叶片O₂^·-和H₂O₂的产生不明显,而混合盐组和混合盐+MWCNTs-COOH复合组均诱导了O₂^·-和H₂O₂产物的大量累积。MWCNTs-COOH与混合盐复合后,加剧了O₂^·-和H₂O₂的累积,并有明显的浓度效应。活性氧（ROS）作为信号分子在一定程度上诱导了各处理组部分抗氧化酶（SOD、CAT、POD、APX）活性的升高;与混合盐组相比,低浓度混合盐+MWCNTs-COOH复合组中叶绿素a和胡萝卜素含量呈一定程度的升高;MWCNTs-COOH与混合盐复合后,抑制了叶片中可溶性糖（SS）和脯氨酸（Pro）的合成,致使相对电导率（REC）和丙二醛（MDA）含量显著升高。上述抗氧化酶活性及叶绿素a和胡萝卜素含量的升高对缓解水稻叶片氧化损伤、维持正常的光合电子传递及对过剩光能的热耗散是有益的,是水稻幼苗重要的防御机制。本研究表明MWCNTs-COOH单一处理在一定程度上诱导了水稻叶片的氧化胁迫和应激响应,与混合盐复合后加剧了叶片的氧化胁迫和应激损伤。     

碳量子点对模式植物拟南芥的生物效应研究

以模式植物拟南芥（Arabidopsis thaliana（L.）Heynh）为材料,从生理及分子层面研究碳量子点（Carbon quantum dots,CQDs）对拟南芥生物效应的影响。结果显示,CQDs能被拟南芥根部吸收并连续运输到叶片,对种子萌发率无明显影响,但能显著促进幼苗主根伸长和株重的增加。幼苗叶片叶绿体中色素含量随CQDs浓度的升高而显著降低。脯氨酸与丙二醛含量随CQDs浓度的升高呈先上升后下降趋势。超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性随CQDs浓度的升高呈先上升后下降趋势,在抗氧化酶系统中起主导作用;叶片内源过氧化氢（H₂O₂）的积累随CQDs浓度的升高而升高,具有显著的浓度依赖效应。与其他纳米材料处理不一样的是,硫同化及胁迫相关基因在CQDs处理后表达量下调,这可能与CQDs粒子本身的特性有关。     

黑河上游灌丛建群种中国沙棘自由授粉子代父本分析和花粉流

利用SSR分子标记对中国沙棘（Hippophae rhamnoides ssp. sinensis Rousi）自由授粉的种子进行父本分析,研究其子代的父本来源和花粉散布模式。结果显示：在80%的置信水平上,193个子代中有104个个体可以确定花粉来源;在20个确定的父本中,16个为中国沙棘,4个为肋果沙棘（H.neurocarpa S.W.Liu et T.N.He）。传粉格局分析结果显示,中国沙棘有效花粉散布范围为3~71 m,平均距离为20.4 m,2株母本分别有87.23%和78.95%的有效花粉来自距其30 m的范围之内,研究结果表明中国沙棘自然种群以近距离传粉为主。此外,在黑河上游沙棘杂交带中,中国沙棘子代中的肋果沙棘花粉平均贡献率达到14.84%,表明中国沙棘与肋果沙棘存在较高的种间当代花粉流。     

水稻OsPR10A的表达特征及其在干旱胁迫应答过程中的功能

利用免疫印迹(WB)分析了水稻(Oryza sativa) OsPR10A在其不同生长时期、不同组织部位及多种非生物逆境胁迫下的表达特征, 发现OsPR10A在干旱、盐胁迫以及茉莉酸甲酯(MeJA)和脱落酸(ABA)诱导下表达量明显升高, 表明该蛋白可能在干旱和盐胁迫应答过程中发挥作用。为证明这一推测, 我们构建了OsPR10A超表达载体, 经农杆菌介导转化水稻, 获得超表达OsPR10A的纯合株系。田间表型观察表明, 转基因株系株高变矮、穗长变短、结实率降低。用20% PEG6000在水稻种子萌发过程中进行干旱处理, 结果显示, OsPR10A超表达株系的根长和芽长均显著高于野生型, 证明超表达OsPR10A可增强水稻萌发期耐旱性。该研究有助于增进人们对水稻OsPR10A功能的了解。     

大刍草稀有等位基因促进玉米密植高产

密植是提高作物单位面积产量、促进粮食增产的重要途径之一。叶夹角是影响玉米(Zea mays)密植的关键因子。中国农业大学田丰课题组最近克隆了2个调控玉米叶夹角的数量性状位点(QTL)——UPA1和UPA2, 揭示了这2个位点的功能基因(brd1和ZmRAVL1)通过油菜素内酯(BR)信号通路调控叶夹角。UPA2位于ZmRAVL1上游9.5 kb, 可与DRL1蛋白结合。另一个影响玉米叶夹角的蛋白LG1可以激活ZmRAVL1的表达; DRL1蛋白与LG1蛋白直接互作抑制LG1对ZmRAVL1的激活表达。玉米祖先种大刍草(teosinte)的UPA2位点序列与DRL1蛋白结合能力更强, 导致大刍草ZmRAVL1的表达受到更强的抑制, 下调表达的ZmRAVL1进一步使下游基因brd1的表达下调, 进而降低叶环区的内源BR水平, 导致叶夹角变小。将大刍草的UPA2等位基因导入到玉米中或对玉米中ZmRAVL1进行基因编辑, 在密植条件下均可显著提高玉米产量。上述发现为高产玉米品种的分子育种改良提供了重要理论基础和基因资源。     

猕猴桃品种‘金桃’采收指标与果实软熟品质相关性研究

分别对河南省27个果园的中华猕猴桃（Actinidia chinensis Planch.）品种‘金桃’果实的5项采收生理指标及果实软熟时的8项品质性状进行测定,采用主成分分析法对果实软熟时的品质指标进行综合评分,并对果实的采收生理指标、果实软熟品质指标及综合分值间进行相关性分析。结果显示,采收时的生理指标（干物质、色度角、硬度和可溶性固形物）均与果实软熟品质综合分值间呈极显著相关,其中干物质相关系数最高,为0.437。干物质与体现果实软熟品质的关键指标（可溶性固形物、总糖和糖酸比）均呈极显著性相关。研究结果表明‘金桃’果实采收时,干物质含量是果实软熟时品质的重要评价指标,而可溶性固形物和色度角是评判采收期的辅助指标。     

子莲新品种‘武植子莲1号’和‘武植子莲2号’产量与营养品质分析

对子莲（Nelumbo nucifera Gaertn.）新品种‘武植子莲1号’和‘武植子莲2号’与其他12个主栽子莲品种的莲子产量和品质性状进行分析,并通过隶属函数分析法对他们的营养品质性状进行综合评价。结果显示：不同子莲品种的产量和营养品质性状差异显著,同一品种在不同发育时期莲子的可溶性糖和淀粉含量等营养指标差异较大;鲜莲子的可溶性糖含量显著高于成熟莲子,而蛋白质和淀粉含量显著低于成熟莲子。与12个主栽子莲品种相比,‘武植子莲1号’在产量上较为突出,成熟莲子的淀粉含量达52.15%,是生产天然淀粉的优良品种;‘武植子莲2号’鲜莲子的直链淀粉和支链淀粉含量低,可溶性糖含量达23.43%,适合鲜食。隶属函数分析结果表明,‘武植子莲1号’和‘武植子莲2号’的综合营养品质较好,具有很高的应用价值。     

湖北新资源植物—神农香菊的地理分布、生态习性与蕴藏量的调查研究

神农香菊(Dendranthema indicum (L.) Des Monl. var. aromaticum Q. H. Liu et S. F. Zhang, var. nov.)是我所多年来通过调查,在鄂西神农架首先发现的一种新的资源植物。这种植物与野菊[D. indicum (L.) Des Monl.]很近似,其主要区别在于神农香菊的花、叶具有浓郁的特殊香气。经化学初步分析和药理试验结果表明,本植物含α—侧柏酮、β—侧柏酮、龙脑等萜类化合物成分,并无剧毒性及致癌因素反应。可广泛应用于化工、饮料和医药等方面的原料,是一种很有经济价值的香料和药用的植物资源。本文着重阐述和讨论了本植物的地理分布,习性生境、自然繁殖概况及蕴藏量。并提出进一步开发利用神农架山区植物资源,合理利用和发展神农香菊生产等方面的途径和科学依据。     

Production of Epoxides from alpha,beta-Halohydrins by Flavobacterium sp

The relative activity of Flavobacterium whole cells on the enzymatic synthesis of epoxides from alpha,beta-chlorohydrins, -bromohydrins, and -iodohydrins is described.