买麻藤科植物研究进展

买麻藤科植物是裸子植物中唯一的藤本植物,具有重要的理论研究和应用开发价值.全世界仅1属约40种,中国发现9种,分布于亚洲、非洲和南美洲的热带和亚热带地区;在理论研究方面,该科系统进化位置特殊,形态结构、化学成分和分子水平上的研究存在很大争议,仍没有解决其在裸子植物与被子植物间所处的进化位置;在应用研究方面,该科既是传统中药又富含芪类、生物碱和黄酮等活性成分,而且果实和叶片可食用;然而,在引种、驯化及培育方面研究薄弱,阻碍了该科资源的开发和利用.本文从资源分布、理论与应用研究以及开发利用等方面综述了买麻藤科植物研究进展,将为今后国内深入开展该科植物的相关研究奠定基础.     

崖柏与侧柏光合特性和叶绿素荧光参数的比较研究

以盆栽的中国特有濒危植物崖柏及其近缘广布种侧柏幼苗为材料,测定了二者的光照和二氧化碳响应特征参数、光合作用气体交换参数和叶绿素荧光参数,比较分析两者间差异并探讨崖柏异地保存的可行性。结果显示:(1)在光响应参数方面,崖柏和侧柏的表观量子效率分别为0.039和0.027 mol.mol-1,但二者差异不显著;崖柏的光补偿点(81.04μmol.m-2.s-1)显著高于侧柏(59.72μmol.m-2.s-1),但二者的最大净光合速率(Pmax)、光饱和点(LSP)和暗呼吸速率(Rd)均无显著差异;崖柏的CO2补偿点(129.17μmol.mol-1)显著高于侧柏(95.86μmol.mol-1),而光呼吸速率则崖柏略高于侧柏,但二者的羧化效率相当。(2)气体交换参数方面,崖柏的叶片气孔导度和蒸腾速率均低于侧柏,而瞬时水分利用效率和气孔限制值则略高于侧柏;随着光照强度增加,崖柏和侧柏的净光合速率和胞间CO2浓度增加,而气孔限制值则降低。(3)2个树种的叶绿素荧光参数,如初始荧光、最大荧光、可变荧光、光系统Ⅱ原初光能转换效率、光系统Ⅱ实际光化学量子效率、非光化学猝灭等均无显著差异,但崖柏光化学猝灭系数(0.218)显著低于侧柏(0.322)。研究表明,崖柏与侧柏在光合特性和叶绿素荧光参数方面具有较大的相似性,也表明崖柏在生长季对北迁环境具有较强的适应性。     

板栗“燕山早丰”幼苗光合与碳氮代谢对干旱胁迫的响应

干旱是影响燕山地区板栗树生长和产量的主要因子。为了在整株水平上研究板栗幼苗对干旱胁迫的响应,本试验以盆栽“燕山早丰”板栗幼苗为研究对象,通过模拟自然干旱处理22 d,测定叶片光合特性,根、茎、叶生物量、脯氨酸、丙二醛、碳、氮等生理指标变化。结果表明: 与正常浇水相比,干旱胁迫下幼苗根、茎、叶含水量分别显著下降18.3%、29.0%和62.8%,脯氨酸(355.0%～1586.7%)和丙二醛(41.1%～81.3%)含量显著上升(茎中丙二醛除外),但叶部非光化学淬灭系数和净光合速率分别显著下降49.4%和77.4%;同时,茎和叶中非结构碳水化合物含量分别显著增加21.4%和69.5%,根中增加幅度未达显著差异水平;根和叶中硝态氮含量分别显著增加28.9%和26.8%,茎中增加幅度未达显著差异水平;根、茎、叶中铵态氮含量分别增加了16.2%、12.9%、217.6%,但仅在叶部差异显著。综上,干旱胁迫对燕山早丰板栗幼苗产生了较严重的伤害,显著抑制了其光合性能,但能够通过增强体内碳氮代谢来提高其适应干旱环境的能力。本研究结果可为当地板栗抗旱性资源选育和栽培提供参考。     

梭梭小G蛋白基因HaRAN1克隆与表达分析

采用cDNA-AFLP技术从梭梭中获得了一个干旱诱导的TDF序列,编码RAN基因的cDNA片段,利用5'-RACE和3'-RACE技术克隆到一个1 083 bp的全长基因,含有一个编码221个氨基酸的开放阅读框,具有结合GTP/GDP的4个保守结构域,属于RAN1亚家族,命名为HaRAN1.Blast分析表明,HaRAN1与单、双子叶植物(毛果杨、拟南芥、小麦、水稻)的一致性高达95%~96%以上;与哺乳动物(人类)和真菌(烟曲霉)的一致性高达88%以上;半定量RT-PCR分析显示,干旱、PEG和NaCl胁迫明显诱导HaRAN1基因的表达.结果表明,HaRAN1基因编码蛋白在物种间具有高度保守性,可能在梭梭适应极端干旱的沙漠生境中起重要作用.     

大仔买麻藤在两种栽培环境下叶片的营养成分比较

为探讨栽培环境对大仔买麻藤(Gnetum montanum Markgr.f.megalocarpa Markgr.)叶片营养成分的影响,将采自云南省景东县的大仔买麻藤分别在北京和昆明的温室内培养,对其1年生幼苗叶片的营养成分进行研究。结果表明,不同栽培环境对大仔买麻藤叶片的大部分营养成分无显著影响;叶片总淀粉、总糖、黄酮和生物碱含量无显著差异;但在二糖、莰菲醇、部分氨基酸和某些元素含量上有显著差异;并且大部分的元素含量受土壤的影响显著。因此,不同栽培环境对大仔买麻藤叶片营养成分的影响不大。     

植物抗旱相关基因研究进展

遭遇极端温度、干旱、高盐等胁迫时,植物需要调控多种基因,通过多种途径来抵御非生物胁迫的伤害。综述了植物在干旱胁迫发生时,信号传导和转录因子相关调控基因以及在水分运输、抗脱水、渗透调节以调节气孔开关等功能相关基因克隆的研究进展,并提出了今后开展植物抗逆研究的建议。     

海南省小叶买麻藤种子形态及营养成分研究

以海南省小叶买麻藤为研究对象,通过对不同气候条件下种子形态与营养成分的研究,发现不同地理位置和生长环境对小叶买麻藤种子各形态指标和营养成分均有显著影响。种子形态在不同地区间差异明显,而同一地区不同单株间基本一致;同一地区不同单株间总淀粉和不同地区间总糖无显著差异。含水量、总脂肪、总黄酮等各指标在不同地区及不同单株间均表现出显著性差异,脂肪含量总体较低,但含有人体必需脂肪酸。吊罗山地区小叶买麻藤种子含水量(41.20%)、总淀粉(40.85%)和总黄酮(15.07%)含量占有绝对优势,这与当地较大的降水量,适宜的温度以及优质的山地黄壤有着密切关系。小叶买麻藤种子营养丰富,但不同生长环境对种子形态及营养成分影响较大,因此进行全面系统的研究对该属植物的开发利用具有重要意义。     

植物泛素结合酶E2功能研究进展

泛素-26S蛋白酶体途径是细胞内蛋白质选择性降解的重要途径,广泛参与植物生长发育相关过程。该途径中关键酶主要包括泛素活化酶(E1)、泛素结合酶(E2)和泛素连接酶(E3),对靶蛋白泛素化起重要作用。在简单概述泛素化过程的基础上,主要对近年来植物E2蛋白在DNA修复、光周期和维管分化调控,缺素及抗逆胁迫响应中的功能进行综述,为今后该蛋白功能的深入研究及木本植物中该功能基因的发掘奠定基础。     

鞭角华扁叶蜂对自然生境柏木挥发物释放的影响

植物挥发物（Volatile organic compounds;VOCs）在植物抵御害虫侵袭的过程中具有重要作用。本研究以重庆市云阳县长江林场人工林中健康和受害柏木为研究对象,通过VOCs测定分析发现鞭角华扁叶蜂虫害发生之前,两种柏木共计有37种VOCs成分,主要为萜类化合物,其次为醇、酯、醛、烷烃等类化合物;其中健康柏木特有驱赶作用的2-莰醇（龙脑）,受害柏木特有吸引作用的顺式-2-癸烯醛,其余35种为共有成分;各成分浓度在两种柏木中存在较大差异。虫害发生之后,两种柏木共计有32种VOCs成分,而2-莰醇、顺式-2-癸烯醛、薄荷醇、臭樟脑和α-石竹烯等5种成分消失;许多成分的浓度变化趋势与虫害发生前的相反。结果表明健康与受害柏木VOCs释放的差异可能是柏木能否抵御鞭角华扁叶蜂侵害的主要防御机制之一,这将为优良抗虫柏木选育提供理论依据和参考指标。     

板栗扦插生根过程的解剖结构和生理变化研究

以5年生和30年生板栗插穗以及30年生板栗母树不同月份(5、6、7月)插穗为材料,进行不同浓度(0、200和500mg/L)吲哚丁酸(IBA)处理,观测各类处理材料的生根情况,并对扦插前插穗(初始茎)和扦插后插穗愈伤组织的碳氮代谢物质、褐化相关物质和解剖学结构进行分析观察,探讨不同年龄母树及不同月份插穗扦插生根能力,为板栗扦插生根技术体系奠定理论基础。结果表明:(1)5年生板栗的初始茎和愈伤组织中碳氮代谢相关物质淀粉和可溶性糖含量明显高于30年生板栗,而其可溶性蛋白含量30年生高于5年生板栗,但其γ-氨基丁酸(GABA)含量在不同年龄母树间无明显变化;30年生板栗插穗初始茎中可溶性蛋白、GABA和可溶性糖含量均随着月份的增加而逐渐降低,但是在愈伤组织中GABA、可溶性糖和淀粉含量随着月份增加而逐渐升高。(2)板栗插穗初始茎和愈伤组织的褐化相关物质单宁、酚类和类黄酮含量均表现为30年生不同程度低于5年生;除类黄酮含量在7月份的愈伤组织中有显著升高外,不同月份板栗的单宁、酚类、类黄酮含量均没有明显变化。(3)生根状况及解剖学观察结果显示,5年生板栗插穗的愈伤率和生根率高于30年生的插穗,且30年生插穗6月份扦插的愈伤率最高;板栗插穗属于诱导生根类型,皮层中存在环状厚壁组织;5年生板栗插穗的木质素含量低于30年生板栗,但形成层细胞层数高于30年生。研究认为,板栗扦插生根过程中插穗褐化现象严重,生根率较低;不同年龄母树和不同月份的板栗插穗在扦插过程中的碳氮代谢相关化合物含量都有明显的差异,而褐化相关物质含量仅在不同年龄母树间有较大的差异,不同月份间大部分无明显差异。