新疆黄精凝集素基因的克隆、序列分析和表达

用百合科黄精属植物凝集素基因的保守序列为引物,从新疆黄精的叶中克隆出黄精凝集素的全长cDNA。序列分析表明, 克隆获得的新疆黄精凝集素(Polygonatum roseum agglutinin, PRA)基因完整的ORF片段大小为550 bp, 编码1 条长159个氨基酸肽链, 没有内含子, 其中N 端的28个氨基酸是信号肽。对新疆黄精凝集素cDNA 序列同源性的分析比较发现, 黄精属植物凝集素基因之间有很高的同源性(92%)。氨基酸序列比对和SWISS-MODEL同源模建分析表明, PRA由12个b-折叠片组成的b-桶结构, 具有与单子叶植物甘露糖结合凝集素相似的空间结构。重组质粒pGEX-4T-1-PRA 和pMAL-p2x-PRA, 分别转化E. coli BL21进行原核表达, 新疆黄精凝集素能够以可溶性融合蛋白形式表达, 分子量约为14 kD。构建真核表达载体pcDNA3-PRA, 免疫小鼠后获得了抗血清。免疫印迹结果显示为单一的条带, 证明该抗血清具有针对PRA抗原的专一性。新疆黄精凝集素基因的克隆、原核和真核的表达以及抗血清的制备, 为进一步研究凝集素蛋白的性质和功能, 并为植物抗病虫基因工程研究提供有用的实验材料。     

新疆黄精凝集素基因的克隆、序列分析和表达

用百合科黄精属植物凝集素基因的保守序列为引物,从新疆黄精的叶中克隆出黄精凝集素的全长cDNA。序列分析表明, 克隆获得的新疆黄精凝集素(Polygonatum roseum agglutinin, PRA)基因完整的ORF片段大小为550 bp, 编码1 条长159个氨基酸肽链, 没有内含子, 其中N 端的28个氨基酸是信号肽。对新疆黄精凝集素cDNA 序列同源性的分析比较发现, 黄精属植物凝集素基因之间有很高的同源性(92%)。氨基酸序列比对和SWISS-MODEL同源模建分析表明, PRA由12个b-折叠片组成的b-桶结构, 具有与单子叶植物甘露糖结合凝集素相似的空间结构。重组质粒pGEX-4T-1-PRA 和pMAL-p2x-PRA, 分别转化E. coli BL21进行原核表达, 新疆黄精凝集素能够以可溶性融合蛋白形式表达, 分子量约为14 kD。构建真核表达载体pcDNA3-PRA, 免疫小鼠后获得了抗血清。免疫印迹结果显示为单一的条带, 证明该抗血清具有针对PRA抗原的专一性。新疆黄精凝集素基因的克隆、原核和真核的表达以及抗血清的制备, 为进一步研究凝集素蛋白的性质和功能, 并为植物抗病虫基因工程研究提供有用的实验材料。     

冰冻切片法在植物微管骨架研究中的应用

介绍了冰冻切片法研究植物微管骨架的一般程序和技术上的一些改进,结果证明,改进的冰冻切片技术,可以对植物不同类型的细胞进行很好的标记。实验结果表明,甘蔗正在迅速伸长的幼叶分布的微管类型主要是与细胞伸长轴方向垂直的周质微管,幼叶基部尤其是第三幼叶基部分布的主要是与细胞伸长轴方向平行的周质微管。表明冰冻切片法在植物微管骨架的研究中具有广阔的应用前景。     

Cr6+对人工湿地薏苡光合特性和微量元素吸收的影响

为深入了解Cr⁶⁺胁迫对人工湿地植物薏苡光合特性和微量元素吸收的影响,该文通过构筑微型垂直流薏苡(Coix lacryma-jobi)人工湿地,采用1/2 Hoagland''s营养液配制的含0、5、20、40 mg·L^-1 Cr⁶⁺废水为灌溉用水,研究铬胁迫对人工湿地植物生长、光合特性、抗氧化酶活性和微量元素吸收等的影响。结果表明:(1)低浓度(5 mg·L^-1)Cr⁶⁺对薏苡的株高、茎粗和分蘖影响不显著,高浓度(20、40 mg·L^-1)Cr⁶⁺则显著抑制薏苡的生长。(2)低浓度Cr⁶⁺处理下,薏苡叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)有不同程度的提高,提高幅度分别为6.8%～54.8%、13.0%～40.3%和9.1%～36.4%。高浓度Cr⁶⁺处理下,叶片P_n、G_s、T_r等指标显著下降,但叶片胞间CO₂浓度(C_i)则显著提高。(3)薏苡叶片超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均随着处理时间的延长而提高; 低浓度Cr⁶⁺处理下,薏苡叶片SOD活性与对照差异不大,高浓度Cr⁶⁺处理下,SOD活性受到显著抑制。薏苡叶片POD活性和丙二醛(MDA)含量均随Cr⁶⁺处理浓度的提高而提高。(4)高浓度Cr⁶⁺处理显著抑制根系、茎、叶对Cu 、Fe、Mn和Zn的吸收。(5)5、20 mg·L^-1 Cr⁶⁺处理下,人工湿地对Cr⁶⁺去除率最高可达99%,40 mg·L^-1 Cr⁶⁺处理下最高则为86%。综上认为,Cr⁶⁺胁迫导致Fe、Mn、Zn和Cu等元素吸收量显著下降,光合受阻,抗氧化系统受损,植物生长受到抑制,最终导致人工湿地处理含Cr⁶⁺废水的能力下降。     

铬污染人工湿地薏米对铬的积累和分布

通过桶栽构筑微型垂直流人工湿地,在生活污水中添加不同浓度的Cr~(6+)(0、20、40 mg·L~(-1),用K_2Cr_2O_7配置),研究了在铬(Cr)污染条件下薏米不同器官和亚细胞水平对铬的积累及分布。结果表明:薏米根茎叶铬含量均随铬处理浓度的提高和处理时间的延长而显著增加,根部铬含量最高,其次是叶片,茎部铬含量最低。随着铬处理浓度的增加和时间的延长,细胞壁和液泡中的铬含量大幅上升,但细胞器中铬含量上升幅度较低,根部细胞壁、细胞器、可溶部分及液泡铬含量均显著大于茎、叶相关细胞组分,根、茎、叶亚细胞水平铬含量分布均依次为细胞壁液泡细胞器。其中,细胞壁铬含量极显著大于液泡以及其他细胞器,薏米根部把大部分铬隔离在细胞壁中,从而降低了地上部分对铬的吸收,导致地上部分干重、鲜重的受抑制程度均低于根系,表明根部细胞壁是降低铬在薏米体内积累的重要屏障,也是薏米在低浓度铬胁迫下能够存活的根本保证。     

粉垄“145”模式在新植蔗上的应用效应及其生理生态基础

为了解粉垄“145”模式在新植蔗上的应用效果,解析其生理生态基础,该研究以桂柳05136为材料,设置常规耕作(CK)和粉垄“145”模式(FL145)2个处理,通过大田试验研究粉垄“145”模式对土壤性质以及新植蔗农艺性状、光合特性和产量品质的影响,并分析其经济效益。结果表明:(1)与CK相比,FL145的0～20 cm、20～40 cm根区,土壤容重显著降低1.25%～5.98%,土壤孔隙度显著提高1.08%～4.77%,土壤含水量显著提高1.78%～8.23%。(2)FL145促进新植蔗根系生长,出苗效果和农艺性状表现良好,株高显著增加2.20%～7.86%。(3)FL145的新植蔗单株叶面积显著增大15.88%,叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度分别显著提高1.41%、6.84%、18.67%、10.06%,光合能力增强,单株干物质积累量显著增加9.26%。(4)收获时,FL145的新植蔗有效茎数、茎长、茎径显著增加,理论产量和实际产量分别显著提高5.07%和5.11%,蔗汁蔗糖分和锤度分别显著提高1.61%和1.50%,还原糖分显著下降12.50%。(5)FL145新植蔗生产总成本比CK的降低378 yuan·hm^-2,总产值增加1 934.4 yuan·hm^-2,利润增加2 312.4 yuan·hm^-2。综上表明,粉垄“145”模式通过“一亩只耕三分地”和减少化学除草环节的投入来实现降本增效; 同时创造了良好的土壤条件,使新植蔗根系发达,进而增强光合能力,促进植株的生长发育,有利于干物质和糖分的积累,是新植蔗提质增产的原因。     

有机肥对粉垄蔗地土壤养分及甘蔗产量品质的影响

为了研究施用有机肥对粉垄条件下甘蔗产量和品质的影响,该研究以蚯蚓粪、猪粪分别与复合肥配施于粉垄蔗地中,并以单施复合肥作为对照,研究有机肥与复合肥配施对粉垄土壤理化性状及甘蔗养分、产量、蔗茎品质的影响。结果表明:(1)与对照相比,有机肥与复合肥混施可在不同时期分别提高粉垄土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾含量,且对于土壤中速效养分含量的提升主要集中于甘蔗生长前期(6—8月),但在土壤pH值和容重方面影响不显著。(2)蚯蚓粪、猪粪与复合肥混施均能不同程度提高甘蔗生长前期的+1叶和根系中的全氮、全磷、全钾含量,使产量分别比对照提高了28.09%、32.81%。砍收时甘蔗的茎长、茎径、单茎重、有效茎数、蔗汁糖分、甘蔗糖分高于对照但不显著,出苗率、分蘖率、锤度影响不显著。粉垄耕作条件下,选择合适的有机肥与复合肥配施可增加土壤速效养分和有机质、全氮、全磷含量,也能提高甘蔗根叶全氮、全磷、全钾含量,提高甘蔗产量。     

德保苏铁回归后几个生理指标的比较研究

以广西黄连山自然保护区内的德保苏铁幼苗为材料,研究了不同叶数苏铁幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性以及丙二醛(MDA)、脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白质含量的变化。结果表明:在7月至11月间,随着时间的推移,德保苏铁幼苗叶片的SOD、POD活性均呈递增趋势,CAT活性则先缓慢下降后又呈递增的趋势;MDA含量呈下降趋势;脯氨酸含量呈缓慢上升趋势;可溶性糖和可溶性蛋白质均呈持续积累趋势。综合分析结果表明:可将不同叶数苏铁幼苗分为两类:5叶植株单独为一类,环境适应能力强;3叶植株和4叶植株可聚为一类,环境适应能力相对较强。     

甘蔗茎尖细胞有丝分裂过程中微管骨架的变化

利用改进的冰冻切片法结合间接免疫荧光标记技术对甘蔗茎尖细胞有丝分裂过程中微管骨架的变化进行了研究。结果表明, 在甘蔗茎尖细胞有丝分裂过程中存在4种循序变化的典型微管列阵,即周质微管、早前期微管带、纺锤体微管及成膜体微管。同时, 还观察到在各种典型微管列阵相互转变过程中存在各种微管列阵的过渡状态。甘蔗茎尖正在伸长的幼叶部位细胞的周质微管主要为与细胞伸长轴相垂直的横向周质微管; 茎尖幼叶部位伸长缓慢细胞的微管主要为纵向及斜向排列的周质微管,在甘蔗茎尖幼叶基部初生增粗分生组织处, 横向、斜向、纵向及随机排列的周质微管列阵均有分布。在少数分裂前期的细胞中, 发现细胞具有2条早前期微管带, 其具体功能还不清楚。表明甘蔗茎尖细胞微管列阵的变化与许多双子叶植物及部分单子叶植物具有共同的变化规律, 进一步证明微管骨架的周期性变化在植物中具有普遍性。     

甘蔗茎尖原生分生组织区域化

甘蔗茎尖原生分生组织是甘蔗地上部分一切形态组织的发源中心,通过对6个不同茎径甘蔗品种4个不同营养发育时期的茎尖原生分生组织显微和超微结构观察研究发现:甘蔗茎尖原生分生组织呈半卵型结构,明显分为原套原始细胞区、原体原始细胞区、周缘分生细胞区、髓分生区,其区域化符合原套-原体学说。原套原始细胞区为最外一层细胞,原套细胞之间胞间连丝丰富,而原套与原体细胞之间胞间连丝极少,细胞以垂周分裂为主,扩大原生分生组织表面积;原体位于原套下的分生组织的中央区域,细胞可以进行各个方向的分裂,不断增加体积,原体原始细胞区呈一个球体;周缘分生区位于原套、原体下方两侧,细胞活跃产生叶原基和原形成层细胞;髓分生区细胞位于原体下方周缘分生区内侧,细胞横向分裂纵向排列,使甘蔗茎伸长。