海南岛油茶种质资源遗传多样性的SRAP分析

为了解海南岛油茶(Camellia oleifera)种质资源的遗传多样性,采用SRAP分子标记,对海南岛油茶主要分布区的31个居群进行了遗传多样性和亲缘关系分析。结果表明,海南岛油茶资源的遗传多样性低,物种水平的多态性百分率(PPB)为98.30%,Nei’s基因多样性(H)为0.222 8,Shannon信息指数(I)为0.353 8;居群水平的PPB=40.96%,观测等位基因数(Na)为1.409 6,有效等位基因数(Ne)为1.237 1, H=0.138 5, I=0.208 3,这与海南岛油茶丰富的表型多样性水平不一致。海南岛油茶资源遗传分化较大,居群间基因交流有限,不同居群间的遗传分化指数(Gst)为0.380,基因流(Nm)为0.813 91。遗传变异主要发生在居群内,有38.05%的变异存在居群间,61.95%存在于居群内。遗传距离为0.022 6～0.276 4,平均为0.107 7,居群间的亲缘关系较近。UPGMA聚类分析表明,在遗传距离为0.11处,可将31个油茶居群聚为6类,表现出明显的行政区域性,而与地理距离关系不大。因此,海南岛油茶资源遗传多样性低,亲缘关系近可能导致自交或近交不亲和,可能是海南油茶林分花量大而结实低的主要内在原因。     

外源H_2S对NO_3~-胁迫下番茄幼苗生理生化特性的影响

采用营养液水培方法,通过外源施加H2S供体NaHS(100μmol/L),研究了信号分子H2S对100mmol/L NO3-胁迫下番茄幼苗生理生化特性的影响。结果表明:(1)NO3-胁迫下,随着处理时间的延长,番茄幼苗的株高、根长、鲜重和干重显著降低,叶绿素(a、b)含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均显著降低,而胞间CO2浓度以及丙二醛(MDA)、H2O2含量增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著降低,抗坏血酸(AsA)和还原性谷胱甘肽(GSH)含量显著降低。(2)与NO3-胁迫处理相比,外源NaHS处理1、3、5d后,番茄幼苗的株高、根长、鲜重和干重显著增加,叶绿素(a、b)含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均显著升高,而胞间CO2浓度显著降低;MDA和H2O2含量降低,SOD、POD、CAT和APX活性显著增强,AsA和GSH含量显著增加,而且幼苗的硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶的活性显著增强;L-半胱氨酸脱巯基酶活性和内源H2S含量增加。研究认为,外源H2S可能通过提高抗氧化物酶的活性和增加抗氧化物质含量来缓解NO3-对番茄幼苗造成的伤害,从而增强其对NO3-胁迫耐性。     

丹波黑大豆GmbHLH30转录因子耐铝功能初步研究

铝毒是酸性土壤作物生长的主要限制因素。前期研究发现,铝胁迫下,耐铝型丹波黑大豆SSH(suppression subtractive hybridization,SSH)cDNA文库中bHLH30转录因子基因上调表达,推测该基因与丹波黑大豆耐铝性相关。克隆GmbHLH30基因,构建GmbHLH30植物表达载体pK2-35S-GmbHLH30,并在烟草中过量表达获得转GmbHLH30的转基因烟草植株。在铝胁迫下,转GmbHLH30的转基因烟草相对根伸长率比野生型烟草大,可溶性糖和脯氨酸含量高,H2O2水平低。表明GmbHLH30基因的过量表达可以增强植物的耐铝能力,暗示GmbHLH30转录因子参与调控植物的耐铝特性。     

不同光环境对海南龙血树幼苗表型可塑性及生存策略的影响

为了解光照对海南龙血树(Dracaena cambodiana)幼苗生长的影响,研究了不同光照环境下海南龙血树幼苗形态、生理特性和生物量分配的变化,并分析了其生态适应性。结果表明,海南龙血树幼苗的形态、生理和生物量分配指标在不同光照强度间存在显著差异,各指标的可塑性指数为0.08~0.86,其中根茎叶及总生物量的可塑性指数普遍较高(0.67~0.86),表明海南龙血树幼苗有较好的光照适应性,其策略主要是通过调整根茎叶生物量的分配来适应光照的变化。随着光照强度的降低,海南龙血树幼苗的比叶面积、叶根比呈现显著增大趋势,表明幼苗可通过增加单株叶面积比例,扩大光合作用面积,有效调节自身生物量配置。37.3%自然光照(L2)是海南龙血树幼苗生长的最佳光照强度。现存海南龙血树生境改变,生境缺少林荫以致光照强度过大,不利于幼苗根系生长,难以度过干旱季节,可能是海南龙血树自然更新失败的重要原因之一。     

结缕草（Zoysia japonica）耐盐性的遗传分析

选用结缕草属植物耐盐性两极端类型材料Z105(耐盐)和Z061(敏盐)进行杂交,获得F1分离群体,通过叶片枯黄率和枝叶修剪干重降低百分率对F1群体的耐盐性进行鉴定,并应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析方法对F1群体耐盐性进行遗传分析.结果表明:(1)盐胁迫下F1群体的叶片枯黄率和枝叶修剪干重降低百分率的变异范围均较大,叶片枯黄率的变异范围为10.00％～98.33％,枝叶修剪干重降低百分率的变异范围为1.87％～91.40％,均远远超出了双亲的范围,双亲的叶片枯黄率为35.00％和95.00％,双亲的枝叶修剪干重降低百分率为42.10％和84.59％.(2)叶片枯黄率的最适遗传模型为A-2模型,即1对主基因的加性模型,主基因的加性效应(d)为23.59,主基因遗传率(h2mg)为66.83％.枝叶修剪干重降低百分率的最适遗传模型为B-1模型,即两对主基因,加性-显性-上位性模型,在该群体中加性效应(da和db)分别为29.70和3.23,显性效应(ha和hb)分别为15.03和2.28,上位性效应(i,jab,jba,l)分别为-3.23、-2.28、11.44和-12.82,主基因遗传率(h2mg)为84.37％.     

岷江金丝桃中一个新的间苯三酚类化合物

从岷江金丝桃(Hypericum henryi subsp.uraloides)中分离得到了一个新的问苯三酚类化合物(1),命名为umloidin A.其结构主要通过Ms,1D以及2D NMR等波谱方法鉴定.同时,还得到7个已知化合物.     

濒危植物海南龙血树种子萌发及其环境适应性分析

为了解海南龙血树(Dracaena cambodiana)濒危的机制,研究了果皮、温度、水分和光照强度等对其种子萌发的影响,并分析海南龙血树种子萌发的环境适应性。结果表明,果皮对海南龙血树种子萌发有显著抑制作用,去除果皮且用果皮浸泡液浇灌可以显著促进种子的萌发。种子萌发对温度极为敏感,25℃是种子萌发适宜的温度,低于15℃或高于30℃均不能萌发,变温处理对种子萌发具有一定的促进作用。海南龙血树种子萌发需要较高的遮荫度,光照强度对种子萌发有显著影响。种子萌发对基质的水分含量不敏感,在含水量为9.09%~20.00%的河沙基质中,种子的萌发率、萌发速率指数、萌发时滞和萌发指数均无显著差异。因此,海南龙血树种子萌发对果皮、温度、光照强度等微环境的依赖性较强,原有生境破坏导致种子萌发微环境改变可能是海南龙血树居群有性生殖失败,海南龙血树处于濒危状态的主要原因之一。     

丹波黑大豆醛脱氢酶基因GmALDH3-1 的克隆、原核表达和功能分析

醛是一类具有高度反应活性的毒性物质,在生物体中主要由膜脂过氧化,氨基酸氧化和蛋白质的糖基化产生.醛脱氢酶(aldehyde dehydrogenase,ALDH)是一类以多种醛类为底物的酶类,醛脱氢酶基因是一类编码将醛脱氢氧化为相应羧基酸的基因,在植物,动物和微生物中均有发现.通过RT-PCR方法从丹波黑大豆根中扩增出基因GmALDH3-1.构建原核表达载体pGEX-4T-1-ALDH3-1,在E.coli BL21中表达,并研究不同浓度IPTG、时间和温度对ALDH3-1蛋白表达的影响,结果表明28℃下诱导6h ALDH蛋白表达量最大,而IPTG浓度对ALDH3-1的表达量影响不大.在添加有不同浓度Al、Cu和Cd的液体LB培养基中培养转化菌和对照菌,检测转化菌和对照菌的生长曲线,生长曲线实验结果表明ALDH3-1转化工程菌对上述金属离子具有一定的耐受性.这些结果为进一步研究其结构和生物学功能奠定了基础.     

外源IAA增强丹波黑大豆抗铝性的生理机制

以铝耐受型丹波黑大豆(RB)幼苗为供试材料,考察了不同浓度铝胁迫下添加外源IAA对RB根尖内源IAA、H2O2、MDA、铝含量、柠檬酸分泌量以及质膜H+-ATPase活性的影响,探讨外源IAA增强RB抗铝能力的生理机制。结果显示:(1)经25、50和200μmol·L-1 AlCl3胁迫处理24h后,RB根尖IAA含量、柠檬酸分泌量和质膜H+-ATPase活性均表现为先上升后下降的趋势,而H2O2、MDA和根尖铝含量却随着铝处理浓度的增加呈显著上升趋势。(2)与单独25、50和200μmol·L-1 AlCl3胁迫处理相比,添加50μmol·L-1外源IAA后使得RB根尖铝、MDA和H2O2含量均显著降低,同时使RB根尖柠檬酸分泌量分别相应增加到单独处理的2.39、1.73和6.85倍,且其相应的质膜H+-ATPase活性也增加了1.09、1.74和1.45倍。研究表明,外源IAA能通过增强丹波黑大豆根尖柠檬酸的分泌量和质膜H+-ATPase活性来提高其对铝胁迫的抗性,明显缓解铝毒害作用。     

结缕草属植物SSR反应体系的优化及其应用

以结缕草属植物DNA为模板,应用正交设计法对简单重复序列(simple sequence repeats,SSR)反应体系中的各个主要影响因子进行了优化筛选,并通过比较不同浓度的模板DNA对聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)的影响,确立了适合结缕革属植物SSR-PCR反应的最佳体系.结果表明,10μl的SSR反应体系中各组分的最适浓度分别为:10×PCR缓冲液,Mg2+ 2.5mmol/L,dNTP 200μmol/L,左右引物分别为0.6μmol/L,Taq DNA聚合酶0.5U,模板DNA的用量在30～90ng均可.利用该优化体系,通过30对SSR引物对包含结缕草属植物4个种的10份材料进行了种质鉴定,结果发现Xgwm系列SSR引物可以有效地用于结缕草属植物不同种源间的鉴定及遗传多样性研究.其中有3对引物Xgwm459-6A、Xgwm149-4B和Xgwm135-1A因具有特异性条带或条带的缺失可以很明显地将大穗结缕草Z010与其他材料区分开来,在抗寒性和青绿期两极端类型材料的研究中发现,引物Xgwm484-2D和Xgwm44-7D均在抗素性弱的部分材料和青绿期长的部分材料中扩增出一条抗寒性强和青绿期短的材料中没有的特异带,且两对引物中具有特异带的材料具有较高的一致性,初步认为这两标记可能与结缕革属植物的抗寒性或青绿期相关.