海岛棉NBS类型抗病基因类似物的起源、多样性及进化

利用已克隆植物的R基因NBS序列中保守模体合成简并引物,以海岛棉品系Pima 90(Gossypium barba—dense)基因组DNA为模板进行PCR扩增,通过T／A克隆、测序和序列比较分析共得到31条RGAs,其中19条具有连续的ORF。利用海岛棉的31条RGAs与GenBank中陆地棉种质系M—249(Gossypium hirsutum)的RGAs进行了比较分析,RGAs可分为两大类：其中第Ⅰ类全部为陆地棉的RGAs;第Ⅱ类分别包括了陆地棉和海岛棉的RGAs。同时对海岛棉RGAs的核苷酸和氨基酸序列进行系统发育树分析,表明海岛棉RGAs可分为TIR(Drosophila Toll or human inter—leukin receptor—1ike)和non—FIR两类,与前人所报道的R基因进化一致。对19条具有连续ORF的RGAs进行了结构分析,结果表明它们包括P—loop、Kin—2、“PLAL”及Meyers等所定义的RNBS—A、B、C3个模体。结果表明,可能海岛棉NBS类型抗病基因类似物和其他物种具有同样的起源和进化机制。     

北京市顺义区公路绿化植物群落的光环境特性

公路绿化是国土绿化的重要组成部分,对于促进社会经济和自然生态系统的和谐发展具有重要的作用.以北京市顺平路(S305)顺义段两侧绿化的毛白杨(Populus tomentosa)和垂柳(Salix babylonica)群落为研究对象,应用WinSCANOPY For Canopy Analysis冠层分析仪及软件采集、分析照片,研究比较了不同径阶的两种群落光环境特性和冠层结构指标:光合光量子通量密度(photosynthetic photon quanta flux density,PPFD)、总空隙度(gap fraction)、叶面积指数(leaf area index,LAI)、平均叶倾角(mean leaf angle,MLA)等,得出以下结论:不同径阶两种群落的冠层总辐射水平基本相同,林下直射和总辐射随胸径增加而降低,而林下散射没有明显变化规律;毛白杨群落总空隙度随胸径增加先降低后增加.垂柳群落总孔隙度随胸径增加而降低,并且平均值低于毛白杨群落;两种群落叶面积指数都随胸径增加而增加,但是垂柳群落叶面积指数稍大于毛白杨群落;两种群落平均叶倾角随胸径增加而降低,平均值约为32°;从消光系数分析,可以看出毛白杨群落冠层截获光辐射能力较强,林下光环境较差;对比林下散射变化情况与平均叶倾角变化情况,还可看出林下散射在一定程度上受冠层平均叶倾角的影响显著.因此,两种群落相比,毛白杨群落的总光辐射变化更明显,并且比垂柳群落差.如果只考虑光环境,垂柳群落更有利于建立绿化复层群落结构,这为公路绿化建立复层的、多样性的和稳定性的群落结构提供了基础分析和参考.     

启动子诱捕在棉花基因组中的功能分析

利用根癌农杆菌介导的遗传转化,将启动子诱捕（Promoter trapping）元件插入到棉花基因组,获得141个独立的转化子,其中97％的转化子经PCR扩增为阳性。不同组织中GUS基因的表达频率为：根部48％,茎的微管组织9．2％,叶5．2％,花51％;同时检测了不同植株中GUS基因的表达模式,发现GUS基因在不同株系的植株间的表达模式呈现较大的差异,有些植株中GUS基因是组织特异表达,有些则是器官特异表达,有些则在多个器官中均有表达。所建立的启动子诱捕系统中的GUS基因高频率、多模式和时空特异性表达为分离基因及其调节序列、开展功能基因组研究奠定了坚实的基础。     

在自然衰老和诱导条件下棉花悬浮细胞程序性死亡的发生

棉花胚性悬浮细胞在MS 0.1mg/L2,4-D 0.1mg/LKT培养基中培养生长良好,但在不继代的情况下会自然衰老。培养至第17天,细胞生活力开始下降;至第21天可检测到核小体大小倍增的DNA梯(DNALadder)存在。42±3℃热激、10μmol/L喜树碱、20μmol/L串珠镰孢菌毒素和50mmol/L放线菌酮等胁迫诱导可分别引起MS 0.1mg/L2,4-D 0.1mg/LKT培养基中的棉花悬浮细胞发生程序性死亡。在MS 0.1mg/L2,4-D 0.1mg/LKT和MS 0.1mg/LIBA 0.1mg/LKT培养基中悬浮培养的棉花胚性细胞处于不同的生理状态,两种不同状态的棉花悬浮细胞对热激、喜树碱、串珠镰孢菌毒素等胁迫因子的反应不同。     

绿化带降噪机理及模型研究进展

介绍了目前绿化带降噪机理及不同配置模式的绿化带降噪效果的研究进展。从单变量和多变量两方面总结了已有的绿化带降噪模型,普适性较差,精确性较低是目前已有模型存在的主要问题。同时,对绿化带降噪模型的研究前景进行了展望,认为可以使用非线性生态模型找出影响绿化带降噪量的主要参数,并分析主要参数与降噪量的关系,最终拟合出不同绿化带降噪量的非线性预测模型,从而指导道路绿化带的设计与建设。     

陶粒覆盖对土壤水分、植物光合作用及生长状况的影响

以河北省廊涿高速公路中央隔离种植槽为研究地点,探讨陶粒覆盖对土壤水分、植物光合作用及生长状况的影响,结果表明:(1)陶粒覆盖有效地提高了土壤含水量,减弱了不同土层、不同月份之间的差距,两层覆盖(M2)效果要好于一层覆盖(M1)。从10-60 cm土层,陶粒覆盖对土壤含水量的影响逐渐降低,裸露地面的土壤含水量和陶粒覆盖下的土壤含水量的差距逐渐减弱。越是干旱季节,陶粒覆盖保水效果越明显;(2)陶粒覆盖对月季、大叶黄杨的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、水分利用效率(WUE)均产生了影响。两植物一天当中任何测量时刻的P_n均为M2>M1>MD(裸地)。陶粒覆盖也提高了月季、大叶黄杨的T_r日均值,使其日变化峰值出现时间发生变化。陶粒覆盖对WUE影响要远远小于对P_n、T_r的影响,相互之间差异均不显著。由于大叶黄杨的抗旱性较差,陶粒覆盖对大叶黄杨光合特性的影响大于对月季的影响。(3)陶粒覆盖大大提高了紫叶小檗、侧柏、小叶黄杨、大叶黄杨、月季5种植物的成活率,增加了植物的地径、株高增长量,M2的效果均好于M1。     

长江流域棉花综合群体品系的遗传多样性分析

以15个长江流域棉花杂交种为基础材料,花粉混合互交构建了综合群体,从中选育出29个棉花株系。通过田间试验对12个主要性状进行考察,衍生株系间霜前花率的变异最大,子棉产量及构成因素次之,纤维品质性状的变异最小。主成分分析表明,纤维品质、产量及构成因素、霜前花率、衣分和株高等前5个主成分,对变异方差的贡献率分别为24.312%、19.662%、13.287%、10.812%、9.085%。基于SSR的分子标记差异,绝大多数衍生株系聚在一类,遗传差异较小,明显区别于黄河流域棉花品种。     

撤除外源生长素诱发棉花胚性悬浮细胞程序性死亡

棉花胚性悬浮细胞在仅含生长素的MS培养基上培养时,生长良好;但当转入到不含生长素的MS培养基上培养时,大规模死亡.通过细胞学观察发现,在转入无生长素的MS培养基培养3～4 d后可见明显的核质浓缩、胞质收缩,而高温处理引起的细胞坏死无此现象.用抽提悬浮细胞基因组DNA进行凝胶电泳发现:这种细胞死亡还伴随有典型的DNA梯度出现,而坏死的细胞和对照无DNA梯度.表明这种由生长素撤除引起的细胞死亡是一种程序性死亡.这种细胞死亡能被水解酶抑制剂和半胱氨酸蛋白酶抑制剂抑制,表明水解酶和类半胱氨酸蛋白水解酶(CLP)参与细胞程序性死亡.     

黄萎病菌诱导的海岛棉抗病反应的SSH文库构建及分析

在Pima90幼苗接种黄萎病病原菌后2、4、8、12、24、48、72和96h分批取幼根以抽提棉花总RNA。以未接种病原的棉花cDNA为驱动方,利用SSH法对接种病原后的棉花cDNA进行差减杂交。对杂交后的cDNA进行T／A克隆并转化到大肠杆菌中完成文库构建,共获得了534个克隆。以M13引物对扩增插入片段进行PCR扩增,电泳结果显示插入片段大小从0．2—1．2kb不等,平均大小为0．5kb。将克隆中的插入片段点种于尼龙膜上,分别以病原诱导前后的总cDNA为探针进行反向Northern杂交。对78个在海岛棉的抗病反应中呈上升表达的克隆进行了测序并对测序结果去载体后在NCBI上利用Blastn和Blastx进行序列相似性分析。结果表明,大部分阳性克隆与拟南芥等多个物种不同逆境条件下诱导的相关基因或表达序列相同或同源,如棉花病程相关蛋白家族10,拟南芥抗病反应家族蛋白等。SSH文库的构建和分析将有助于了解棉花抗黄萎病反应的分子机制。     

不同类型绿化带对交通噪声的衰减效果比较

为研究绿化带对交通噪声的衰减效应,在北京市郊国道边或市区内有代表性的绿化带设置30 m宽林带23个,测试不同类型林带对实时交通噪声、模拟交通噪声、白噪声和不同频率噪声(125~8 000 Hz)的降噪值,并分析了季节和距噪声源的距离对各林带降噪效果的影响。结果显示:不同林带的降噪效果有明显差异。对于实时交通噪声,降噪效果最佳的是刺槐(Robinia pseudoacacia)纯林和油松-刺柏(Pinus tabulaeformis-Juniperus formosana)混交林,最弱的是旱柳(Salix matsudana)纯林;对于模拟交通噪声,降噪效果最佳的是刺柏-侧柏(Juniperus formosanaPlatycladus orientalis)混交林和国槐(Sophora japonica)纯林,最弱的是旱柳纯林和加杨(Populus×canadensis)纯林;对于白噪声,油松纯林的降噪效果较好,银杏-圆柏(Ginkgo biloba-Sabina chinensis)混交林降噪效果较差。冬季不同林带对不同噪声的衰减效果总体上小于夏季,其中,针叶混交林、针阔叶混交林或针叶纯林在夏、冬季对实时交通噪声和模拟交通噪声或白噪声的降噪效果接近。10 m宽林带的降噪值随距噪声源距离的变化而差异明显,离噪声源越近降噪效果越好。不同林带对中低频率(2 000 Hz以下)噪声的整体降噪效果优于对高频噪声的降噪效果,其中对500 Hz噪声的降噪值最大,对5 000和8 000 Hz噪声的降噪值最小。为了充分发挥绿化带的降噪功能,根据研究结果,建议在公路绿化带建设中应优先选用针叶混交林或分枝高度较低且分枝多、叶片小而密集的树种;绿化带的宽度至少10 m且应规则种植。