植物生长发育和逆境响应中SR-like蛋白的研究进展

同一基因pre-mRNA经可变剪接(alternative splicing, AS)后能够产生不同的转录本,使得编码的蛋白在细胞中的定位、稳定性和翻译后修饰的功能发生改变,进而增强应答发育及环境胁迫的能力,富含丝氨酸-精氨酸蛋白(serine/arginine-rich proteins, SR proteins/SR)是决定可变剪接效率和准确性的一个重要剪接因子家族。该文在简要介绍SR蛋白概念、分类的基础上,首次系统综述了植物特有的SR蛋白亚家族SR-like(SR45/45a)结构特点、成员构成、亚细胞定位和转录调控功能,尤其是对于非生物胁迫应答过程中相关基因可变剪接的调控机制进行了阐述,并展望了未来植物SR-like可能的前景方向和研究内容。     

镉胁迫对珊瑚树和地中海荚蒾生理生化指标的影响

采用盆栽试验,研究了不同镉(Cd)浓度胁迫下忍冬科荚蒾属珊瑚树(Viburnum odoratissimum)和地中海荚蒾(V.tinus)2种园林树种3年生苗木叶片受伤害形态特征及生理生化指标(叶绿素、丙二醛、可溶性糖及可溶性蛋白含量、电解质渗透率、过氧化物酶活性)的变化,并分析了植株各营养器官(根、茎、叶)Cd的富集水平。结果表明:Cd对珊瑚树叶片生长及生理生化指标均未产生显著影响;地中海荚蒾在Cd胁迫浓度为100mg.kg-1时出现伤害症状,电解质渗透率增加,丙二醛含量增加,叶绿素含量减少;而当胁迫浓度提高到400mg.kg-1时,植株叶片枯黄,植株萎蔫,生长势差;2种植物地下部富集量均大于地上部,可以推断珊瑚树和地中海荚蒾对土壤中Cd具有一定的富集能力,在土壤镉污染严重地区栽植具有重要意义。     

两个八仙花品种花色苷的提取、鉴定和理化稳定性

为优化八仙花花色苷提取条件，探究具有不同花色可调性的八仙花花色苷组分和理化稳定性差异，初步解释八仙花花色可调性存在差异的原因，该文以花色不可调的‘蒂亚娜(Tijana)’和花色可调的‘拉维布兰(Ravi Brent)’八仙花(Hydrangea macrophylla)为材料，通过L₉(3³)正交试验确定超声波法提取花色苷的最优条件，利用UPLC-Q-TOF-MS法进行花色苷组分的鉴定，分析离体条件下温度、光照、金属离子和糖类对八仙花花色苷理化稳定性的影响。结果表明：(1)花色苷提取的最优条件是‘蒂亚娜’和‘拉维布兰’的乙醇浓度分别为70%和80%,料液比均为1∶20,提取时间均为20 min。(2)二者的主要花色苷组分均为飞燕草素-3-O-葡萄糖苷。(3)八仙花花色苷在温度≤70℃暗处保存效果更好。(4)花色不可调的‘蒂亚娜’八仙花花色苷对光照、糖类和大多金属离子更稳定；只有花色可调的‘拉维布兰’八仙花花色苷加入中低浓度(10～30 mmol·L^-1)Al³⁺后由粉色变为蓝色且稳定性提高，而‘蒂亚...     

柠檬马鞭草快速繁殖技术研究

选择柠檬马鞭草带腋芽的幼嫩茎段为外植体进行快速繁殖。结果表明,腋芽诱导的最适培养基是MS基本培养基附加6-BA0.5～1.0mg／L和IBA0．1～0．3mg／L．外植体腋芽能正常萌发生长,并迅速进入增殖状态,20d转接1次,增殖倍数存3倍以上,最适生根培养基是1／2MS基本培养基附加IBA0．5mg／L,诱导生根率达99％。将生根苗移入苗盆。30d的成活率在85％以上。     

中国北方鸢尾属植物叶片解剖结构特征及分类学价值研究

以中国北方生长的鸢尾属9种植物为研究对象,利用光学显微镜对叶表皮细胞形状及大小、气孔大小、气孔分布及气孔密度、气孔指数等叶表皮构造特征进行观察,并探讨了叶表皮特征在鸢尾属内各个亚属、亚组间的分类学价值,结果表明：表皮细胞的形状和大小显示了同亚属或同亚组植物之间较为明显的亲缘关系,在区分鸢尾属下不同亚属或亚组植物上也有一定的分类学价值。气孔密度和气孔指数在鸢尾属内分类学价值不大,但却能很好地反映不同鸢尾属植物与生境之间的密切关系。并从表皮构造特征上证实了野鸢尾与射干有很强的亲缘关系,且近于鸢尾属内的其他植物的结论;此外,通过对鸢尾属植物叶横切解剖结构的观察：从维管束、横切面形状、表皮细胞与角质层、乳突、气孔、气室大小、叶肉细胞的分化这7个较为明显的特征上的相关性和差异性,探讨了由于生境的不同而产生的植物形态结构的差异。     

大苞鞘石斛原球茎玻璃化超低温保存技术的研究

本文研究建立了大苞鞘石斛(Dendrobium wardianum Warner)原球茎玻璃化法超低温保存的技术体系。结果发现,预处理和玻璃化溶液(plant vitrification solution 2,PVS2)装载脱水是影响大苞鞘石斛原球茎相对存活率的两个关键步骤,高渗与低温-高渗两种预处理方法测定的相对存活率具有显著性差异;玻璃化溶液的种类以及脱水时间对冻后存活率具有重要的影响。基于此,建立了大苞鞘石斛原球茎的超低温保存体系,即:以继代培养60 d的大苞鞘石斛原球茎为材料,1/2MS+0.8 mol/L蔗糖的培养基上4℃低温预处理6 d后,转至1/2 MS+2 mol/L甘油+0.4 mol/L蔗糖的装载液中室温下装载40 min,在0℃下装载PVS2脱水40 min,然后转入装有新鲜PVS2冷冻管中并迅速投入液氮。在液氮保存1 h后放在40℃水浴中快速解冻1 min,利用含1.2 mol/L蔗糖的1/2MS培养液洗涤3次,每次间隔10 min;待恢复培养30 d后统计存活率,可使大苞鞘石斛原球茎超低温保存后存活率达到20.0%。     

中国北方鸢尾属植物叶片解剖结构特征及分类学价值研究

以中国北方生长的鸢尾属9种植物为研究对象,利用光学显微镜对叶表皮细胞形状及大小、气孔大小、气孔分布及气孔密度、气孔指数等叶表皮构造特征进行观察,并探讨了叶表皮特征在鸢尾属内各个亚属、亚组间的分类学价值,结果表明：表皮细胞的形状和大小显示了同亚属或同亚组植物之间较为明显的亲缘关系,在区分鸢尾属下不同亚属或亚组植物上也有一定的分类学价值。气孔密度和气孔指数在鸢尾属内分类学价值不大,但却能很好地反映不同鸢尾属植物与生境之间的密切关系。并从表皮构造特征上证实了野鸢尾与射干有很强的亲缘关系,且近于鸢尾属内的其他植物的结论;此外,通过对鸢尾属植物叶横切解剖结构的观察：从维管束、横切面形状、表皮细胞与角质层、乳突、气孔、气室大小、叶肉细胞的分化这7个较为明显的特征上的相关性和差异性,探讨了由于生境的不同而产生的植物形态结构的差异。     

‘东方晨曲’铁线莲小孢子发生和雄配子体发育进程的解剖学研究

以晚花铁线莲类的‘东方晨曲’为实验材料,利用常规石蜡切片技术对其小孢子发生和雄配子体发育进行观察,以探究其胚胎发育特征。结果显示:(1)‘东方晨曲’成熟花朵的雄蕊120~160枚,花药4室。(2)花药壁从外至内依次由表皮、药室内壁、中层和绒毡层组成,花药壁的发育方式是双子叶型。(3)花粉母细胞减数分裂过程中的胞质分裂为同时型,四分体中小孢子排列大部分呈四面体型,少数呈左右对称型。(4)成熟花粉是2-细胞花粉型,具3个萌发沟,扫描电镜下观察成熟花粉粒是圆球形,外壁呈光滑状或波浪状。研究发现,‘东方晨曲’铁线莲小孢子发生和雄配子体发育没有发生异常现象,可作为培育高观赏价值铁线莲杂交种的父本品种。     

香桃木叶片粗多酚抗氧化活性的研究

以香桃木叶片为材料,60%乙醇提取获得粗多酚样品,并对样品的油脂抗氧化性和自由基清除能力进行研究。结果表明,未经纯化的香桃木粗多酚对油脂抗氧化效果优于BHT和V_C等人工合成抗氧化剂;在清除自由基的实验中,相同浓度的香桃木粗多酚对DPPH自由基的清除率为V_E的5倍,对羟自由基的清除效果也略优于V_C。由此可以预见香桃木粗多酚在精细加工、经纯化后抗氧化效果会更加显著。     

百子莲ApSPI基因原核表达及其重组菌的抗逆性研究

丝氨酸蛋白酶抑制剂(Serine Protease Inhibitor,SPI)通过抑制靶蛋白活性参与调节内源蛋白平衡,并在植物发育、防御机制中发挥重要作用。该研究利用RACE技术克隆获得百子莲(Agapanthus praecox ssp.orientalis)ApSPI基因全长序列,构建了E.coli Transetta(pET-32a-ApSPI)重组菌株,并检测重组菌株在不同非生物胁迫下的耐受性。结果显示:(1)ApSPI基因全长为652 bp,开放阅读框为366 bp,编码122个氨基酸。(2)ApSPI蛋白含有一个N端信号肽和一个典型的Kazal结构域,是一种Kazal型丝氨酸蛋白酶抑制剂。重组蛋白最佳诱导温度为37℃,诱导时间6 h,IPTG浓度为0.1 mmol·L~(-1),且主要以可溶性形式存在。(3)重组菌非生物胁迫耐受性研究发现,重组菌Transetta(pET-32a-ApSPI)对NaCl(200～400 mmol·L~(-1))、KCl(200～400 mmol·L~(-1))和PEG6000(5%)的耐受性明显高于对照菌株Transetta(pET-32a)。研究表明,过表达ApSPI蛋白增强了大肠杆菌对盐、干旱胁迫的抗性,为进一步研究ApSPI在植物抗逆中的作用奠定了基础。