‘兰箭3号’箭筈豌豆荚果发育动态及腹缝线结构研究

箭筈豌豆(Vicia sativa)是高海拔地区重要的一年生豆科牧草,但荚果成熟时的开裂现象会造成种子的严重损失。该研究以栽培品种‘兰箭3号’为对象,对其荚果在发育过程中的形态特征、水分含量、腹缝线表面结构及腹缝线横截面解剖结构的动态变化进行观察分析,以探讨箭筈豌豆荚果的裂荚机理,为生产中确定种子收获的适宜时间提供理论依据。结果显示:(1)‘兰箭3号’约在盛花后25~30d荚果变为浅棕色,此时荚果已完成生理成熟,且荚果的大小和干重均达到最大值,含水量降到最小值;盛花后25d荚果腹缝线出现裂缝,盛花后35d腹缝线完全裂开。(2)‘兰箭3号’于盛花后20d腹缝线处离层细胞开始解体;盛花后25d,内、中、外果皮的薄壁细胞均开始失水皱缩,其中内果皮的薄壁细胞部分已开始破裂,离层细胞及其下面的薄壁细胞完全解体,外部果瓣缘细胞内侧细胞壁破裂,但外侧异常加厚的细胞壁仍然保持完整并连接两个果瓣,使荚果不开裂;盛花后30~35d,内、中、外果皮的薄壁细胞完全失水,细胞壁皱缩在一起,同时外部果瓣缘细胞外侧细胞壁断裂成两部分,荚果的两个果瓣裂开。研究表明,盛花后25~30d荚果失去绿色变为浅棕色时是‘兰箭3号’的适宜收获时间,且离层和细胞失水产生的机械拉力是导致箭筈豌豆荚果开裂的主要原因,推测外部果瓣缘细胞外侧增厚融合的细胞壁很可能是‘兰箭3号’抵抗裂荚的关键结构。     

紫色土坡耕地土壤属性差异对耕层土壤质量的影响

坡耕地是一个区域最易发生水土流失的土地利用类型,其严重的水土流失、面源污染和耕层退化现象直接威胁着坡耕地持续利用以及当地粮食安全、生态安全;耕层土壤质量对自然因素和人为耕作活动的影响较为敏感。以南方3个地点紫色土坡耕地耕层土壤质量为研究对象,从土壤属性角度,对比分析了重庆合川、江西兴国、云南楚雄不同耕层垂直深度土壤养分特征、土壤物理性质、土壤水库特征、耕作性能差异性及其形成原因。结果表明:(1)坡耕地耕层土壤有机质表现为云南楚雄(28.80g/kg)江西兴国(9.03 g/kg)重庆合川(8.80 g/kg);除全钾含量外,土壤全量养分和速效养分的含量表现为云南楚雄江西兴国重庆合川;坡耕地耕层速效养分垂直分布变化规律基本一致,主要表现为土壤速效养分主要在0—20 cm土层富集,而20—40 cm和40—60 cm土层无显著差异。(2)不同地点紫色土坡耕地耕层土壤物理性质差异明显,以重庆合川坡耕地土壤物理质量最差,表现为土壤砂粒含量60%、土壤容重最大(1.43 g/cm3)、土壤总孔隙度(45.97%)和毛管孔隙度(34.36%)最小;从坡耕地耕层土壤物理性质垂直变化特征看,耕作层(0—20 cm)优于心土层(20—40 cm)和底土层(40—60 cm)。(3)紫色土坡耕地耕层土壤初始入渗率以江西兴国坡耕地耕层最大(0.32 mm/min),而以重庆合川坡耕地耕层最小(0.19 mm/min);土壤稳定入渗率和平均入渗率均表现为云南楚雄重庆合川江西兴国;坡耕地耕层土壤最大有效库容以云南楚雄最好(873.311 t/hm~2),说明云南楚雄紫色土坡耕地耕层土壤具有较好的抵御季节性干旱能力;不同地点坡耕地耕层土壤总库容、死库容、兴利库容、滞洪库容、最大有效库容在垂直方向变化表现为耕作层(0—20 cm)大于心土层(20—40 cm)和底土层(40—60 cm)。(4)不同地点紫色土坡耕地耕层土壤抗剪强度和贯入阻力均呈现出相同变化规律,土壤抗剪强度表现为重庆合川(15.39 kg/cm~2)云南楚雄(14.74 kg/cm~2)江西兴国(10.66 kg/cm~2),而土壤贯入阻力值为重庆合川(424.83 k Pa)云南楚雄(252.50 k Pa)江西兴国(188.87 k Pa),这种土壤力学性能的变化说明重庆合川紫色土坡耕地耕层土壤具有较好抵抗剪切破坏的能力和较大耕作阻力。上述研究结果可为不同地点紫色土坡耕地耕层土壤质量诊断、坡耕地合理耕层评价提供理论依据和数据支持。     

自体吞噬在植物生长发育中的功能

自体吞噬是一种细胞内自我降解系统,它能将植物细胞内溶物运输至液泡并降解.自体吞噬可划分为内溶物的包裹、运输至液泡、内溶物的降解和降解产物的重新利用几个连续步骤.关于细胞自体吞噬的认识主要来源于酵母、人类、小鼠、果蝇和线虫等生物,以拟南芥等为代表的植物细胞自体吞噬的研究虽然刚刚开始,但也取得了一些标志性的成果,且近十几年来已迅速成为植物研究领域的热点之一.自体吞噬在植物体内具有多种生理和病理作用,如对饥饿的适应、细胞内蛋白质和细胞器的清除、种子中贮藏蛋白的积累、抵制微生物、细胞死亡和胁迫响应等.本文在介绍自体吞噬形成过程的基础上,着重探讨了自体吞噬在植物生长发育中的功能,并对植物中自体吞噬的研究方向进行了展望.     

黑龙江省嫩江发现灰眉岩鹀

正2015年10月31日在黑龙江省嫩江县高峰林场水库环志点(49°05′31″N,125°15′12″E,海拔297 m)捕到1只眉纹、颊、耳羽、喉和上胸均呈蓝灰色的鹀类小鸟,经查阅相关文献,鉴定为灰眉岩鹀北方亚种(Emberiza godlewskii omissa)雄鸟。该鸟体重28.6 g,全长168 mm,头喙30 mm,嘴峰11 mm,翼长80 mm,尾长80 mm,跗跖20 mm(图1)。经查阅《黑龙江省鸟类志》、《黑龙江省脊椎动物检索》及相关文献,     

低拷贝核基因在异源多倍体植物中的进化与表达

异源多倍体植物在自然界中广泛分布。在这类植物谱系中, 低拷贝核基因具有特殊的进化特点和丰富的植物系统发生信息, 在转录水平存在基因沉默、基因激活和不均等表达等特点。以低拷贝核基因为主线, 概述了其在多倍体植物系统发生中的应用和相关注意事项, 并对其在多倍体植物中的表达变化及其分子机制进行了探讨, 系统地介绍了国际上相关领域的研究成果和最新动向。     

蒺藜苜蓿花器官特异基因的表达分析

蒺藜苜蓿(Medicago truncatula G.)花器官特异表达基因是参与其花器官形成与发育的重要基因。筛选蒺藜苜蓿的花器官特异表达基因, 寻找这类基因在其他模式植物中的直系同源基因, 并将其表达模式在不同植物间进行比较, 有利于深入的理解这类基因在蒺藜苜蓿花器官发育中的功能。根据蒺藜苜蓿表达谱, 并以其PISTILLATA(PI)基因为模板, 文章筛选了97个蒺藜苜蓿花器官特异表达基因(Ratio≥10, 且Z≥7.9)。通过同源比对, 确定了这类基因在拟南芥(Arabidopsis thaliana L.)、大豆(Glycine max L.)、百脉根(Lotus japonicus L.)和水稻(Oryza sativa L.)中的直系同源基因。对这类基因在5种植物中的表达量、表达部位和功能进行比较, 发现进化关系较近的植物, 直系同源基因的表达变异较小, 而进化关系较远的植物, 直系同源基因的表达变异较大。进一步对表达分化较大的直系同源基因进行启动子分析, 发现不同植物中直系同源基因表达模式的变化与启动子中调控元件的特性有关。