拟南芥醛还原酶编码基因At3g04000表达模式分析及过量表达转基因植株获得

植物体内的α,β-不饱和活性醛类化合物对植物细胞具有毒害作用,清除这些α,β-不饱和活性醛类化合物对于植物细胞维持正常的生命活动至关重要。前人研究报道通过体外酶活测定和异源瞬时表达鉴定拟南芥 At3g04000基因编码的蛋白为 NADPH 依赖的叶绿体醛还原酶(Arabidopsis NADPH-dependent chloroplastic aldehyde reductases, AtChlADRs),推测其在清除叶绿体中长链(≥5)α,β-不饱和醛类物质中具有重要的功能。该研究主要构建了拟南芥 At3g04000基因的表达模式分析载体 ProAt3g04000：GUS、亚细胞定位分析载体At3g04000-EGFP 和过量表达载体 At3g04000-OE,并获得了转基因拟南芥,并通过实时定量 PCR 分析了At3g04000基因在拟南芥不同组织中的转录水平。结果表明：拟南芥 At3g04000基因在幼苗中的转录水平最高,在莲座叶、茎生叶、花序和角果中均有较高的转录水平;而在根部和茎秆中的转录水平较低。通过对ProAt3g04000：GUS 转基因植株的 GUS 染色分析可知,At3g04000基因在子叶、莲座叶和萼片的维管组织和保卫细胞中均有较强的表达,在根的维管组织中有较弱的表达。通过共聚焦显微镜对 At3g04000-EGFP 转基因植株的观察和分析发现,At3g04000不是定位于叶绿体中,而是定位在细胞质和细胞核中。该研究结果为深入研究拟南芥醛还原酶编码基因 At3g04000的功能奠定了基础。     

3座南亚热带串联调水水库浮游植物群落的CCA分析

蛇地坑水库、南屏水库、竹仙洞水库是珠海市对澳门供水的3座串联水库,平均每天对澳门和拱北水厂供水2.2×105 m3。但水库自身流域集水难以满足水量需求,从广昌和平岗泵站从磨刀门水道抽水通过管道输入南屏水库,再进入竹仙洞水库或由洪湾泵站由洪湾水道抽水先进入蛇地坑水库后再进入竹仙洞水库。当竹仙洞水库供水不足时,蛇地坑水库泄水向竹仙洞水库输水洪湾泵站取水点位于磨刀门水道的下游,水质较差,长期调水入库增加了水库的营养盐负荷。蛇地坑水库的调水主要发生在1月份和3月份,水力滞留时间较长;南屏和竹仙洞水库的调水入库频繁,水体水力滞留时间短,平均为23.5和10天。2006年对3座水库进行了富营养化和浮游植物调查,营养盐浓度较低的蛇地坑水库4月份发生了蓝藻水华,而营养盐浓度较高的南屏和竹仙洞水库的蓝藻的生物量均很低,前者以硅藻为主要浮游植物类群,后者以绿藻为主。是什么原因导致这3座水库浮游植物群落结构的差异?蛇地坑水库的浮游植物以微囊藻、卷曲鱼腥藻、蓝纤维藻、小球藻和小环藻为优势;南屏水库浮游植物主要以假鱼腥藻、小环藻、针杆藻和微小多甲藻为优势种;竹仙洞水库浮游植物主要以衣藻、小环藻、游丝藻和隐藻等为优势种。三个水库相比较,蛇地坑水库4月份蓝藻占优势,其后主要以绿藻占优势,12月份是硅藻占优势;南屏水库4月份以绿藻为优势类群,随后的三个月以硅藻为优势类群,蓝藻在6月和8月为次优势类群,绿藻门的实球藻是12月份的优势种;竹仙洞水库浮游植物4月份丰度最高,绿藻门的四鞭藻是该时期的优势种,6月份竹仙洞水库浮游植物优势类群和4月份类似,但生物量明显下降,随后的三次采样,优势种更替较频繁,硅藻、绿藻、蓝藻和裸藻先后成为优势门类。应用典范对应分析(CCA) 对3座水库的浮游植物与环境因子关系分析:pH值、水位库容、正磷和水力滞留时间与浮游植物的分布关系最为直接;而透明度和降雨量对其也有一定的影响。在蛇地坑水库中,总磷、正磷酸盐浓度是影响蓝藻丰度的主要因子,硅藻则与库容和透明度有关。在南屏水库中,硅藻在短水力滞留时间期间丰度高,微小多甲藻的丰度主要出现在丰水期。竹仙洞水库的绿藻分成两个集群:四鞭藻、游丝藻等大型绿藻在低温、低水位和较长水力滞留时间的4月份较高;小球藻、栅藻、月牙藻等小型种类则与较高的水位和正磷酸盐浓度呈正相关。南屏水库与竹仙洞水库的浮游植物优势种类相似,蛇地坑水库的优势种则与它们存在较为明显的差异。从生物量上看丰水期南屏水库的硅藻为优势,而竹仙洞水库以绿藻为优势,主要是南屏水库截留了河流中含硅丰富的泥沙,且水体动荡更大的原因。影响这3座水库浮游植物群落组成的主要因素是水力滞留时间,短水力滞留时间抑制了南屏和竹仙洞水库中的蓝藻成为优势类群。     

基于MaxEnt模型的当归全球生态适宜区和生态特征研究

研究药用植物当归在全球范围内的生态适宜区和生态特征,根据109个当归样本点和37个生态因子,利用最大信息熵模型(Max Ent)和地理信息系统(Geographic information System,GIS)对其进行全球适宜性区划。结果表明,当归生态适宜区主要集中在北纬20—50°范围内的北美洲、欧洲、亚洲和南纬15—35°范围内的南美洲和非洲,共约593.07万km~2。其中生态相似度最高的区域主要分布在中国甘肃省南部、四川省、西藏自治区东部、云南省北部、贵州省、陕西省西南部等地区,可见中国十分适合当归的种植,是当归的主产区。影响当归地理分布的主要气候因子适宜值范围分别为:最暖季降水量为300—700 mm,最冷季平均温为-3—7℃,降水的季节性数值为70—98;影响当归地理分布的主要土壤因子适宜值范围分别为:碳酸钙含量为50%—60%,粘土比重为17%—24%。研究结果为当归人工引种栽培及精细化种植管理提供参考。