四川甘孜曲丝藻科硅藻中国新记录

在四川省甘孜藏族自治州进行硅藻多样性调查时,发现了单壳缝目硅藻中国新记录8种1变种(隶属于4属),分别为:原子曲丝藻Achnanthidium atomus Monnier,Lange-Bertalot&Ector、施特劳宾曲丝藻A.straubianum (Lange-Bertalot) Lange-Bertalot、亚显曲丝藻A. pseudoconspicuum (Foged) Jüttner&Cox、半孔曲丝藻A. semiapertum (Guermeur) Andresen,Stoermer&Kreis、阿雷塔斯真卵形藻Eucocconeis aretassii(Manguin) Lange-Bertalot、披针平面藻微小变种Planothidium lanceolatum var. minor Cleve、厄氏平面藻P.oestrupii (Cleve-Euler) Edlund、球囊沙生藻Psammothidium sacculus (Carter) Bukhtiyarova和双生沙生藻P.didymum (Hustedt) Bukhtiyarova&Round。利用光学显微镜(LM)及扫描电镜(SEM)对8种1变种进行观察,并对其形态特征和生境进行了详细描述。     

狗脊孢壁发育超微结构的研究

鳞毛蕨型孢子类型众多,初步研究表明形态相似的孢子类型其孢壁发育特征存在差异,因此有必要对各代表类群的孢壁发育进行深入地研究。该文利用透射电镜对乌毛蕨科(Blechnaceae)狗脊(Woodwardia japonica)孢壁结构和发育的超微结构进行研究。结果表明:(1)狗脊孢子囊的结构由外向内分别为孢子囊壁细胞、两层绒毡层细胞和孢子母细胞;(2)狗脊孢子具乌毛蕨型(Blechnoid type)外壁,表面光滑,由两层构成,裂缝区域具辐射状的槽;(3)周壁属于空心型(cavity type),由四层构成,从内向外分别为P1、P2、P3和P4层,前三层叠合在一起,层间有不同程度的空隙,P4层与前三层之间具有明显而连续的空腔,并隆起形成片状褶皱纹饰;(4)有小球体和小杆共同参与孢子周壁的形成,周壁部分或全部来源于孢子囊壁细胞。综上所述,狗脊孢子与同属于鳞毛蕨型的贯众(Cyrtomium fortunei)和朝鲜介蕨(Dryoathyrium coreanum)孢壁的发育在周壁结构、周壁各层的发育顺序、周壁来源和参与成壁的特征物质等方面存在差异。该研究有利于进一步理解蕨类植物孢壁所蕴含的分类和演化上的科学意义和价值。     

水蕨(Ceratopteris thalictroides)查尔酮合成酶基因的克隆和表达

查尔酮合酶(chalcone synthase, CHS)是植物类黄酮化合物合成的关键酶,有关蕨类植物CHS基因的序列及功能信息尚不完善。本研究采用快速扩增cDNA末端(RACE)技术克隆获得了模式蕨类植物——水蕨(Ceratopteris thalictroides)CtCHS基因(GenBank登录号:JX027616.1),其cDNA序列全长为1616 bp,具有3个外显子和2个内含子,开放阅读框(ORF)为1215 bp,编码404个氨基酸。进化树分析表明,CtCHS与问荆(Equisetum arvense)、松叶蕨(Psilotum nudum)和3种薄囊蕨的查尔酮合成酶基因聚为一枝,说明这些蕨类植物亲缘关系较近且为单系起源。通过构建原核表达体系成功获得CtCHS蛋白的多克隆抗体并用于免疫印迹分析,结果表明CtCHS基因的表达明显受紫外光(UV)诱导。CtCHS基因的克隆与表达分析为进一步研究水蕨类黄酮化合物的合成及其调控机制提供了依据。     

双菱藻科（硅藻门）——四个中国新纪录种

本文报道了采自新疆及云南地区的双菱藻科（硅藻门）中国新纪录植物4种,分别为耳蜗波缘藻Cymato—pleura cochlea Brun、维苏双菱藻Surirella visurgis Hustedt、盾状马鞍藻Campylodiscus clypeus Ehrenberg和莱温德马鞍藻Campylodiscus levanderi Hustedt。通过光镜（LM）和扫描电镜（SEM）观察,对其分类学特征进行了详细的描述,并介绍了他们的生境特征等。     

蕨配子体发育及卵发生的显微结构观察

运用显微观察技术对蕨(Pteridium aquilinum var. latiusculum)配子体发育和卵发生进行了研究。结果表明：(1)蕨孢子黄褐色,四面体形,具三裂缝,接种后3～7 d萌发,经丝状体和片状体阶段发育成原叶体,成熟原叶体雌雄异株或同株。(2)蕨颈卵器产生于生长点下方的表面细胞(颈卵器原始细胞),该细胞经2次分裂形成3层细胞,其上层和下层细胞发育为颈卵器壁细胞,中间细胞为初生细胞,它经2次不等分裂产生3个细胞,分别为卵细胞、腹沟细胞和颈沟细胞;刚产生时,此3个细胞紧贴颈卵器壁,细胞质内液泡较多,随着发育,卵细胞和腹沟细胞之间产生了分离腔,但二者通过孔区相连,在卵细胞上表面可观察到卵膜;此后,颈沟细胞和腹沟细胞逐渐退化,颈卵器壁细胞内具有黑色颗粒物质。连续切片观察发现,成熟卵细胞上表面中央具有受精孔。卵发生的细节尚需超微结构的研究。     

水蕨颈卵器的形成与发育

主要运用电子透射显微镜技术对水蕨（Ceratopteris thalictroides（L．）Brongn）颈卵器形成与发育进行了研究。结果表明：水蕨颈卵器是由原叶体分生组织内颈卵器原始细胞形成的。该原始细胞经2次分裂形成3层细胞,上下两层发育成颈卵器颈部与底部的壁细胞,中层为初生细胞。初生细胞是颈卵器内雌配子发生的第一个细胞,该细胞经2次不等分裂形成1个卵细胞,1个腹沟细胞、1个双核的颈沟细胞。本研究首次阐明了水蕨颈卵器内细胞的发育顺序和特征。     

傅氏凤尾蕨配子体发育及其无配子生殖的研究

采用光学显微镜对傅氏凤尾蕨（Pteris fauriei Hieron.）的配子体发育进行了研究。傅氏凤尾蕨孢子深褐色,呈四面体形,三裂缝,极面观为钝三角形,赤道面观近半圆形。孢子自播种3～7 d左右开始萌发,萌发类型为书带蕨型。18 d左右发育为丝状体,大约为6～10个细胞长;25 d左右,丝状体可通过顶端细胞或中间细胞分裂产生片状体。播种40～50 d左右,在片状体的侧面产生分生组织,发育成原叶体,发育类型为水蕨型。雄配子体形状不规则,其上可产生精子器。大型原叶体形状较规则,顶端为心形,发育2～3个月左右,在生长点下方产生无性胚芽,进行无配子生殖。此后不久,在胚芽和生长点之间产生导管连接孢子体和配子体。经多次培养表明傅氏凤尾蕨不产生颈卵器,为专性无配子生殖。     

鱼腥藻II型果糖-1,6-二磷酸醛缩酶基因的克隆及其在大肠杆菌中的高效表达

随着更多蓝藻全基因组序列测定完成,蓝藻基因工程研究现已进入后基因组时代。2001年Kaneko等人完成了鱼腥藻7120全基因组序列测定,随后人们利用生物信息学的方法对其中一些基因的功能进行了预测,包括II型果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(FBA)基因,但该基因是否编码II型果糖-1,6-二磷酸醛缩酶及该产物的相关酶学特性至今尚未见报道。本文通过PCR克隆到鱼腥藻7120中预测的II型FBA基因,插入到质粒pET-32a的相应位点,构建成原核表达载体pET-FBA-II。蛋白电泳结果显示,重组蛋白的表达量占总蛋白含量的23.4%,与蛋白分子标记相比,其分子量约为40 kDa。酶学活性测定结果表明,其蛋白粗提物的比活力为11.8 U (mg protein)-1,具有标准II型FBA活性。本研究不仅证实了Cyanobase中关于该基因功能的预测,也为进一步研究该基因表达产物的生理生化特性及功能提供了重要条件。     

金鱼藻对铜绿微囊藻生长的抑制作用研究

研究了金鱼藻对铜绿微囊藻生长的抑制效应。结果表明：高浓度的金鱼藻种植水抽滤液和植株研磨水提液对铜绿微囊藻的生长有极明显的抑制作用;低浓度则几乎没有抑制作用。同一浓度下,金鱼藻植株研磨液的抑制效应比种植水更为明显,抑制效应持续时间也更长。20℃培养下的金鱼藻,其植株研磨液的抑制效应最明显。高浓度的嫩枝嫩叶部位的金鱼藻植株研磨液对铜绿微囊藻的生长有更明显的抑制作用,低浓度的老茎老叶部位的金鱼藻植株研磨液对其生长则表现出一定的促进作用。     

旱生蕨类植物金毛裸蕨配子体发育及其生态意义

采用光学显微镜对旱生金毛裸蕨(Gymnopteris vestita)配子体发育的全过程进行了观察。结果显示,(1)旱生金毛裸蕨孢子三裂缝,成熟时黄褐色,接种后10～15d萌发,萌发类型为书带蕨型。原叶体母细胞首先形成单列的丝状体,其后配子体发育明显区别于非旱生的蕨类,金毛裸蕨配子体发育最明显的特征是形成大量的分枝,通常单列的丝状体基部细胞可通过细胞纵分裂形成丝状分枝,这些分枝又可进一步产生新的分枝,分枝的末端可形成片状体,这些片状体又可产生分枝丝状体或片状体,最终整个配子体可发育为群丛。有时,单列的丝状体也可直接发育为片状体,然而这些片状体并不发育为原叶体而是产生大量的丝状分枝。当群丛形成时,在丝状体或片状体表面可产生数量较多的精子器,但在人工培养条件下并没有发现颈卵器。如果培养条件适宜,配子体可进行营养繁殖,持续较长时间,老的片状体上可产生新的丝状体。金毛裸蕨位于群丛外的大型心形原叶体可进行无配子生殖产生孢子体。金毛裸蕨的配子体发育特征,包括多分枝、发达的营养繁殖及无配子生殖现象的发生,表明了金毛裸蕨配子体群丛的形成是对于旱生环境的一种适应性。