砷胁迫下不同砷富集能力植物内源生长素与抗氧化酶的关系

采用室内土培法,研究了砷胁迫(0,50,100和200 mg/kg)对凤尾蕨属中砷超富集植物大叶井口边草(Pteris cretica var.nervosa)和非砷超富集植物剑叶凤尾蕨(Pteris ensiformis)生物量、株高、叶片内源3-吲哚乙酸(IAA)含量、IAA氧化酶(IAAO)活性、砷含量、抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD、过氧化物酶POD、过氧化氢酶CAT)活性以及细胞膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量的影响,并用逐步回归法分析了IAA含量与砷含量、抗氧化酶活性、MDA含量之间的关系。此外,研究了100 mg/kg砷处理下IAA、IAAO、3种抗氧化酶和MDA的时间动态。结果表明,与对照(不加砷)相比,加砷处理下大叶井口边草的株高和生物量未出现显著变化,但剑叶凤尾蕨在中、高浓度砷胁迫下则显著降低;中、高浓度砷胁迫均使2种植物叶片含砷量、IAA含量显著增加和IAAO活性显著下降,但这种改变在大叶井口边草中更为显著;加砷处理使大叶井口边草叶片3种抗氧化酶活性维持或增加,剑叶凤尾蕨中SOD和CAT活性虽能维持,但POD活性则显著下降,说明砷胁迫下大叶井口边草具有更强的抗氧化能力。逐步回归分析结果显示,2种植物叶片IAA含量均与砷含量成显著正相关,但在大叶井口边草中,IAA含量还与CAT活性成显著负相关。时间动态研究表明,第13天,大叶井口边草具有最高的IAA含量、最低的IAAO活性以及最低的CAT活性,而剑叶凤尾蕨中的变化规律则不明显。因此,叶片保持较高的IAA含量、较低的IAAO和CAT活性有助于大叶井口边草超量富集砷。     

剑叶龙血树内生放线菌活性菌株的筛选和鉴定

为筛选具有抗菌抗肿瘤活性的药用植物内生菌资源,该文对300余株分离自中国云南西双版纳及越南地区剑叶龙血树的内生放线菌采用琼脂块扩散法进行抗病原细菌活性筛选、平板对峙法进行抗真菌活性筛选、SRB法测定菌株的细胞毒活性及PCR扩增方法筛选非核糖体肽合成酶NRPS基因及聚酮合酶PKS-I、PKS-Ⅱ基因;对得到的优势菌株经8种培养基进行发酵,采用10种病原细菌、3种病原真菌及2种人肿瘤细胞株测试其发酵粗提物的抗菌及抗肿瘤活性以确定最佳发酵培养基;用16S rRNA基因测序方法初步鉴定5株优势菌株的分类地位。结果表明:初筛得到5株抗菌活性、体外细胞毒活性及NRPS、PKS相关基因表达阳性的菌株S01-S05,其中4株(S01-S04)属于链霉菌属、1株(S05)属于类诺卡氏菌属;菌株经不同培养基发酵后产物的抗菌和抗肿瘤活性不同,其中Streptomyces sp. S04在7种培养基中的发酵提取物对8种测试病原菌均有较强抑制作用,且该菌株用Medium C的发酵提取物对人肝癌Hep G2细胞株抑制率达到100%,为剑叶龙血树内生菌活性成分挖掘及新型抗菌药物筛选奠定了基础。     

克隆生长对入侵植物剑叶金鸡菊交配系统的影响

剑叶金鸡菊本地蜂平均每朵花序每30 min访花昆虫数约10个左右,平均飞行距离为12.71 cm,最长飞行距离为60 cm,每朵花停留时间较长约10 s,每个传粉昆虫平均访问剑叶金鸡菊基株数为2.59株。充足的花粉资源、访花昆虫数量多及每个飞行回合较高访问基株数,以及剑叶金鸡菊生育期后期出现的游击型克隆生长特性使得有利于居群相同基因型克隆分株的驱散,这样的一些特性降低了同株授粉的几率,保障了花粉资源,从而避免了克隆性对异交交配系统的不利影响,保证了高异交率。这样克隆生长没有影响到有性生殖,相反剑叶金鸡菊可以发挥两种繁殖策略的优势,从而促进入侵。     

超高产水稻剑叶衰老过程中PSⅡ激发压与 Rubisco大、小亚基含量的相关性

研究了大田生长条件下两系超高产杂交水稻(Oryza sati va L.)"两优培九"和我国大面积推广的三系杂交水稻"汕优63"从灌浆期到收获期剑叶PSⅡ光化学特性和Rubjsco大、小亚基含量的变化.结果表明:可溶性蛋白质和叶绿素含量随剑叶生长时间的延长先缓慢下降,后期有一个快速降解的过程,"汕优63"降解的速率高于"两优培九";Fv/Fm和qP都呈下降的趋势,qN则是先降然后上升.激发压(1 qP)在前期的变化较为平稳,后期则急剧增加,"汕优63"较"两优培九"增加快.Rubi Sco大、小亚基的含量与叶绿素、可溶性蛋白含量一样在前期下降比较慢,后期也有一个快速降解的过程,"汕优63"比"两优培九"降解快.激发压的增加与Rubisco大、小亚基的降解呈显著的线性相关性.我们推测PSⅡ激发压的急剧增加可能诱发了水稻剑叶的快速衰老过程."两优培九"高产的重要生理原因之,可能是它比"汕优63"有更强的光合能力并能维持更持久和较高的光合功能期.     

耐低钾基因型水稻品种孕穗期剑叶生理及根系活力

高耐低钾基因型水稻品种“湘早糯１号”比不耐低钾品种“双白－２１１－竹印”在缺钾和不缺钾营养液生长,孕穗期剑叶叶绿素及可溶性蛋白质含量高、光合速率、呼吸速率及ＮＲ酶活性高、根系活力强,而根导电率低、气孔阻力小．在缺钾（［Ｋ＋］３ｍｇ／Ｌ）营养液时,高耐低钾品种孕穗期剑叶的Ｍｇ,Ｆｅ,Ｃａ,Ｎａ含量增加,［Ｋ＋］含量稍小,但［Ｋ＋］的下降比率相对较低,吸Ｋ功能仍强     

入侵植物剑叶金鸡菊克隆繁殖特性及群落特征

以江西庐山剑叶金鸡菊（Coreopsis lanceolata）入侵群落为研究对象,调查了不同生境剑叶金鸡菊的克隆繁殖特性和群落特征。结果表明,生境资源水平高低对剑叶金鸡菊的克隆构型影响不显著,无论是资源贫乏的岩石还是资源丰富的弃耕地生境,剑叶金鸡菊依靠植株基部节处萌生的小芽体生长成密集丛生状,其游击型克隆构型变化与环境资源可利用水平高低无关。剑叶金鸡菊种群的伴生植物多为一些适应范围广的杂草,由于剑叶金鸡菊的密集型克隆生长的集团化生长策略,使其种群耐贫瘠和干旱能力非常强,因而适应不同生境的能力也非常强,这种生长策略使剑叶金鸡菊个体能快速扩增并排挤本土植物,〖JP〗形成大面积的单一优势种群影响当地的生物多样性。     

FACE条件下大气O3浓度增高对小麦花后剑叶显微结构的影响

2008-2009年,应用FACE研究平台,采用烟农19、扬麦16、嘉兴002和扬辐麦2号4个小麦品种,以O₃自然浓度为对照,研究了大气O₃浓度增高50%对不同基因型小麦剑叶显微结构、叶绿素含量和粒重的影响.结果表明： 在开花期,大气O₃浓度增高对小麦产生轻微伤害,剑叶的叶肉细胞和叶绿体结构开始遭到破坏,基粒片层断裂并且开始松散;花后21 d,与对照的叶片微结构差异显著增大,剑叶内膜系统基本解体,叶绿体基本解散,基粒片层消失,加速了剑叶的衰老进程,剑叶的叶绿素含量、净光合速率和成熟期粒重均低于对照.小麦剑叶微结构和光合功能对大气O₃浓度增高的响应存在明显的基因型差异,嘉兴002对O₃胁迫的耐受性较好,而扬辐麦2号对O₃胁迫的反应较敏感.     

开花期低温胁迫对水稻花粉性状及剑叶理化特性的影响

以耐冷水稻品种996和冷敏感品种4628为材料,开花期在人工气候室进行7 d低温（06:00-8:00和19:00-23:00,19 ℃;08:00-10:00和16:00-19:00,21 ℃;10:00-16:00,23 ℃;23:00-06:00,17 ℃）和适温（06:00-8:00和19:00-23:00,24 ℃;08:00-10:00和16:00-19:00,26 ℃;10:00-16:00,30 ℃;23:00-06:00,22 ℃)处理,研究了低温胁迫对水稻花药开裂、花粉性状及剑叶叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白质含量、膜透性等理化特性的影响.结果表明：开花期低温胁迫导致水稻花药开裂系数、花粉萌发率显著下降,中部和下部颖花的不育花粉率增加.996的花药开裂系数和花粉萌发率显著高于4628,表明耐冷品种996在开花期低温胁迫下能保持较好的花粉散落特性和花粉萌发特性.低温胁迫下,996的剑叶可溶性蛋白质和游离脯氨酸含量及其增幅显著高于4628,而丙二醛含量和相对电导率及其增幅却显著低于4628,说明耐冷品种在低温胁迫下的保护性反应更迅速和强烈,其膜结构及功能更稳定.     

水稻剑叶部分形态生理特性QTL分析以及它们与产量、产量性状的关系

光合产物是水稻产量的主要来源,因此对水稻后期功能叶片尤其是剑叶形态生理性状的遗传分析对水稻高产育种很重要。利用来源于籼／粳交后代的重组自交系群体为材料对水稻剑叶形态（叶片长、宽、面积）和生理性状（叶绿度、持绿性）进行了QTL定位,并对这些性状与产量、产量性状的相关性进行了分析。两年分别定位了17、6和14个与剑叶形态性状、叶绿度和持绿性有关的QTL,其中10个QTL在两年中共同检测到。相关分析表明,较大的剑叶可以增加穗粒数并显著增加产量,然而叶绿度和持绿性与产量、产量性状无关或呈显著负相关。叶绿度与剑叶大小呈显著负相关以及籼／粳交群体后代半不育是叶绿度和持绿性与产量、产量性状无关或呈显著负相关的可能原因。染色体4上的RM255-RM349区域同时控制3个剑叶形态性状并且解释的变异也较大,该区域可用于遗传改良以提高水稻产量。染色体3上的RM422-RM565区域重叠了3个与持绿性有关的QTL,它们对产量的贡献有待于通过构建近等基因系进行深入研究。     

热带雨林剑叶凤尾蕨(Pteris ensiformis)对光强变化的适应

野外调查表明剑叶凤尾蕨能适应不同的光环境,本研究测定剑叶凤尾蕨在两种不同光环境下的适应能力,在热带雨林林下和林窗生长40d后,林下生长的剑叶凤尾蕨比林窗生长的植株有较多的叶片数,大的冠幅,高的叶绿素含量和表观量子效率。同时。林下生长的剑叶凤尾蕨有高的光化学效率和较低的非光化学耗散能力,这说明低光植物表现出有较高的能量转换能力,而两种光强生长的剑叶凤尾蕨最大光合放氧速率相似。这可能与在高光下的非辐射耗散的提高和光合机构的损伤有关,研究结果表明,剑叶凤尾蕨通过光合器官的调整对不同光强的适应。以促进剑叶凤尾蕨在不同光环境的生长能力。