根瘤菌NOD因子的感知与信号传导

根瘤菌是一类引起豆科植物结瘤固氮的土壤细菌。根瘤中的类菌体固定空气中的氮气为宿主植物提供充足的氮源。共生体系的建立始于细菌与宿主植物间复杂的信号交换过程。植物产生类黄酮诱导相应的根瘤菌合成分泌结瘤因子 ,后者进而诱导宿主植物根系形态变化以及早期根瘤素基因表达。以下将就宿主植物结瘤因子的特异识别和早期信号传导进行讨论。     

植物自然群体适应逆境的分子机理

Recent advances in studies of genetic variation at protein andDNA levels in plant natural populations and its relationship with environmental changes were reviewed with special reference to the works on the wild barley (Hordeum spontaneum C. Koch.). On one side, adaptation was shown in statistic data, on the other side, the fact that a considerable part of genetic variation does exist within populations (subpopulations) under same ecological condition indicated its maintainability of neutral or near-neutral mutations in natural populations. The researches on adaptive populations of plants, especially on wild soybean (Glycine soja Sieb. et Zucc.) mainly conducted in author's laboratory, have shown that the most part of molecular variation within and among populations can not be explained by selection particularly as far as the individual uniqueness was concerned. There are some data shown that adaptation may be caused by accumulation of a few near-neutral mutations. Recent publications on molecular mechanisms of morphological evolution has been received special attention to elucidate the discrepancy between molecular evolution and morphological adaptive evolution. A frame on the unified evolution theory has been built. Finally some related viewpoints of philosophy were discussed.     

分子生态学研究进展

介绍了这个新学科的基本内容,其特征是ＤＮＡ标记的应用。结合我国最近几年动植物自然种群的分子研究,介绍国际分子生态学各个领域的进展：①分子生态学的技术;②分子种群生物学;③分子环境遗传学;④分子适应。实验结果显示：只要方法灵敏,ＤＮＡ具有最高水平的多样性。即使是原先认为遗传变异很少的大熊猫和野生大豆,使用灵敏的方法,也能证实生物个体遗传组成的唯一性。种群内ＤＮＡ的高度多态性,不同景观生态类型种群之间低水平遗传分化,说明自然种群绝大多数多态ＤＮＡ位点是中性、近中性突变。至今没有发现盐渍条件下植物个体耐盐性水平与多态ＤＮＡ有相关性,更证实这一点。发现少数多态ＤＮＡ位点与形态分化有关或呈明显的地理梯度,暗示其适应意义。自然种群这两种生态学功能不同的多态ＤＮＡ的存在,说明有必要重新讨论遗传多样性研究和保存中的取样策略。分子遗传研究也指导生态系统和物种的保育。文章最后从分子生物学的方法论和已经阐明的生态过程的众多分子信息提出分子生态学的新思路。建议分解生态系统,找出一个或少数物种和环境构成生态系统的基本功能单位,研究所涉及的基因及基因对基因的相互作用。进一步提议首先分析最简单的生态系统里发生的专一过程的分子细节。     

杨属植物的同工过氧化物酶

用聚丙烯酰胺凝胶板电泳分析了杨属全部5个组26种又3变种,及其他欧 美杨无性系、人工种间杂种的阳极同工过氧化物酶。实验表明,叶柄和茎的酶谱 相当稳定。整个酶谱分5组。c组酶为整个杨属所共有。b组只限白杨组各种, 而且只有白杨组才缺乏a组各酶带。d组酶带最多、最复杂,充分显示出种的专 一性。根据酶谱可以鉴定种、变种,甚至某些无性系。看来,杨属植物在形态进化的同时,发生了过氧化物酶的分歧。     

毛乌素沙地中间锦鸡儿根瘤菌遗传多样性及16S rDNA全序列分析

野生豆科植物中间锦鸡儿是毛乌素沙地的优势种。从蛋白质和DNA水平分析与其共生的根瘤茵的遗传多样性。在蛋白质水平上,24株中间锦鸡儿根瘤菌和9株参比菌株分为2组,A组包含95．8％供试中间锦鸡儿根瘤菌,参比菌株聚为B组,菌株GH72不与其余供试根瘤菌聚类。应用16S　rDNA　PCR—RFLP方法将供试菌株分为22种基因型,中间锦鸡儿根瘤菌组成12种,其余10种由参比菌株构成。表明中间锦鸡儿根瘤菌具高水平遗传多样性。选取代表菌株GH2001进行16S　rDNA全序列测定。与已知相关根瘤菌菌株16S　rDNA进行同源性比较,构建系统发育树状图。GH2001位于Rhizobium分支,与且Agrobacterium radiobacter,Ag.rubi,Rhizobium giardinii,R.mongolense,R.yanglingense,R.galegae和R.huautlense的序列同源性分别达到99％、98．3％、96．3％、95．5％、95．6％、95．27％和95．7％。     

更苏被子植物的光合作用

更苏植物是一类在极度干燥条件下组织会迅速脱水后遇水又能很快复苏的植物。极少数被子植物有这种能力,在双子叶植物中尤其罕见,而且脱水时叶绿素含量和叶绿体完整性变化较少,称为叶绿素保持型(HDT)。该类植物的复苏机理简单,研究方便,因而得到更广泛注意。更苏被子植物光合作用的最新研究进展说明,光化学活性是研究更苏植物脱水复苏生理状态的灵敏指标。和普通植物一样,在光下,更苏被子植物的光化学活性随着叶片失水而受到抑制,但奇怪的是在失去95％以上的水分后复水仍可迅速复活。在脱水过程中叶黄素循环和抗氧化系统的上调以及光合膜完整性和稳定性的保持,可能对更苏被子植物的耐脱水性起非常重要的作用。磷酸盐对复苏的影响也表现在复水阶段而且与上述两种保护机理关系不大,因此应该加强更苏被子植物复水阶段的研究。     

裸子植物的生化系统学(三)——从种子蛋白多肽和针叶过氧化物酶探讨红豆杉科的系统位置

SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳揭示红豆杉属和白豆杉的种子蛋白主要多肽的分子量为31、 22和20千道尔顿(K)。穗花杉的多肽谱与上述两属相差较大,没有22K多肽,代之以一个33K 主要多肽。榧树属和穗花杉有很多共同的多肽,但没有44K这个红豆杉科多数种类共有的中 等含量的多肽,并出现一个36K主要多肽。三尖杉属一些种的多肽谱十分接近红豆杉属,竹 柏的种子蛋白与上述分类群也有一定程度的近似。 红豆杉科各属之间针叶过氧化物酶谱差别很大,但三尖杉属一些种与红豆杉属却有些类 似。 两种蛋白质资料一致说明红豆杉科内的进化趋势是从红豆杉属、经白豆杉属和穗花杉属 至榧树属。红豆杉属和三尖杉属之间蛋白质的近似,说明红豆杉科和三尖杉科之间的关系,可 能通过红豆杉属相联系的,述资料也说明红豆杉科应置于松柏目之下。