杭白芷根的分泌道超微结构与其挥发油分泌的关系

利用光镜及透射电子显微镜技术研究了杭白芷根中分泌道结构及其挥发油的分泌,并重点探讨分泌道中挥发油的分泌过程。结果显示:(1)杭白芷的分泌道是由上皮细胞围绕着的伸长的胞间隙,腔道内贮存着挥发油。(2)分泌道细胞的质体、细胞基质以及线粒体参与挥发油或其前体物质的合成。(3)在分泌道发育的后期,大量小泡与分泌细胞的液泡膜和细胞质膜融合,将其内的物质释放进入空腔。研究认为,杭白芷分泌道中挥发油主要合成部位为质体及细胞基质,之后以扩散渗透或通过膜质小泡与液泡及质膜融合这两种方式分泌到空腔内,丰富的线粒体可能为这一系列过程提供能量。     

芸苔素对铅胁迫下远志种子萌发和幼苗生长生理特征的影响

以远志(Polygala tenuifolia Willd.)为研究对象,采用3 mmol·L^-1醋酸铅溶液模拟铅胁迫,探讨两种处理方式(预浸种、拌种)不同浓度(0 ~100 μmol·L^-1)芸苔素(EBL)对远志种子萌发、幼苗生长、生理生化特性及铅含量的影响。结果表明：(1)远志种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和幼苗的胚芽长度、鲜重、干重在铅胁迫下显著降低,EBL预浸种和拌种处理可有效缓解远志种子和幼苗遭受铅胁迫的伤害且具有剂量效应。(2)在铅胁迫下,远志幼苗游离脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量随EBL浓度的增加而先升后降,它们在0.01 μmol·L^-1 EBL拌种处理下分别为 0 μmol·L^-1 EBL处理的1.99、2.31、1.95倍,且拌种处理影响较浸种处理更为显著。(3)在铅胁迫下,远志幼苗超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性均随EBL浓度的增加而先上升后下降,且预浸种和拌种处理的酶活性均在0.01 μmol·L^-1 EBL浓度下最强。(4)在铅胁迫下,远志幼苗MDA和 H₂O₂含量均随着EBL浓度增加而先下降后上升,均与空白对照(CK)差异显著,且预浸种和拌种处理的含量均在0.01 μmol·L^-1 EBL浓度下最低。(5)远志种子和幼苗中Pb含量在铅胁迫处理后均大幅显著增加,拌种处理种子中铅含量增幅远大于浸种处理,而幼苗中铅含量增幅在两种处理间无显著差异;铅胁迫种子中铅含量在0.0001 μmol·L^-1 EBL预浸种处理后显著升高,在0.0001~1.0 μmol·L^-1 EBL拌种处理后显著降低,而幼苗中铅含量在各浓度EBL拌种和浸种处理后均显著升高,并均在0.01 μmol·L^-1 EBL处理下最高。研究发现,铅胁迫致使远志幼苗抗氧化酶防御系统受损,严重抑制了远志种子萌发及幼苗生长;适宜浓度(0.01 μmol·L^-1)EBL能通过调节铅胁迫下远志幼苗渗透调节物质含量、保护酶系统活性而有效缓解过氧化伤害,增强植株抵抗铅胁迫伤害的能力,显著促进种子萌发和幼苗生长,从而表现出较好的抗逆性,但却显著促进了幼苗中铅的积累。     

干旱胁迫对远志种子萌发及幼苗生长和生理特性的影响

以远志(Polygala tenuifolia Willd.)为研究对象,采用不同浓度(2.5%~25%)聚乙二醇(PEG-6000)模拟不同程度的干旱胁迫,探讨干旱胁迫对远志种子萌发及幼苗生理生化特性的影响。结果表明:(1)随着干旱胁迫强度的增加,远志种子的发芽启动时间推迟,发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数降低,但种子发芽率在2.5%~15%PEG胁迫下与对照无显著性差异,而在20%PEG胁迫下均显著低于对照,在25%PEG胁迫下种子不能萌发;在干旱胁迫条件下,远志幼苗生物量降低,胚芽生长受到显著抑制,胚根长度则先伸长后缩短。(2)远志幼苗叶绿素含量在2.5%~10%PEG范围内随胁迫强度的增加和时间的延长而持续上升,在15%和20%PEG胁迫下则表现为先上升后下降,在10%PEG胁迫处理第15天时含量最高,为对照的1.34倍。(3)幼苗叶片的游离脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量随PEG胁迫强度的增加和时间的延长而增加,各指标均在20%PEG胁迫处理第15天时含量最高,分别为对照的1.99倍、1.53倍和1.50倍。(4)随着PEG胁迫时间的延长,远志幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性先上升后下降,并在10%PEG胁迫处理第10天时活性最强;过氧化物酶(POD)活性随着胁迫时间的延长表现出先上升后下降又上升的特性,并在20%PEG胁迫处理第5天时活性最强;叶片丙二醛(MDA)含量在15%和20%PEG胁迫处理下持续上升,在2.5%~10%PEG胁迫范围内先上升后又有所下降。研究发现,远志种子在轻、中度干旱胁迫下仍可正常萌发,而且幼苗能通过调节自身生长、渗透调节物质含量和抗氧化酶活性主动适应干旱环境,对干旱环境表现出较好的适应能力。     

茜草叶绿体全基因组序列及其系统发育分析

以茜草科(Rubiaceae)植物茜草(Rubia cordifolia L.)为研究对象，采用Illumination高通量测序技术对其叶绿体全基因组进行测序，并运用MAGA11等生信学工具进行全基因组解析及系统发育分析。结果表明，(1)茜草叶绿体基因组呈典型的四分环状结构，总GC含量37.2%,长153 959 bp,其中包含大单拷贝(LSC)区83 844 bp、小单拷贝(SSC)区17 083 bp和2个反向重复(IR)区26 516 bp;共注释得到124个基因，包括79个蛋白质编码基因、37个tRNA和8个rRNA。(2)序列共鉴定到169个SSR位点，以A、T组成为主，包括129个单核苷酸、18个双核苷酸、11个三核苷酸、9个四核苷酸和2个五核苷酸，六核苷酸SSR未检测到；边界分析显示，茜草叶绿体基因组LSC区差异性最大，变异程度最高，而IRa区则差异性最小，最为保守。(3)最大似然法(ML)构建系统发育树显示，样品茜草与同属植物Rubia horrida以100%支持率聚为一类，茜草亚科、仙丹花亚科与金鸡纳亚科聚为姐妹类群，证明茜草科植物在进化过程中保守发育。