苦苣苔科镜像花的多样性及演化

泛热带分布的苦苣苔科(Gesneriaceae)在我国南方具有极高的物种丰富度与特有率,花部特征变化丰富,是研究物种形成与适应演化的代表类群。镜像花(mirror-image flowers)是极为特化的传粉系统,在苦苣苔科中出现了较多的不同类型,可能与苦苣苔科物种多样性形成与维持有关。该研究总结与分析了苦苣苔科镜像花的类型多样性以及系统分布与适应演化等,讨论了镜像花对苦苣苔科物种形成与维持的积极意义。结果表明:镜像花仅分布在亚洲和非洲的苦苣苔亚科(Didymocarpoideae)的7个属,在历史上就至少发生了5次独立起源。长冠苣苔属(Rhabdothamnopsis)、南洋苣苔属(Henckelia)及长蒴苣苔属(Didymocarpus)镜像花的花柱与可育雄蕊分别向左、右两侧偏转,形成互补镜像花;蛛毛苣苔属(Paraboea)、喜鹊苣苔属(Ornithoboea)、非洲堇属(Saintpaulia)镜像花缺乏与花柱对应侧偏的可育雄蕊(非互补镜像花);而海角苣苔属(Streptocarpus)直立堇兰亚属(subg.Streptocarpella Engler)则同时出现了互补、非互补镜像花。不同于其他被子植物(离瓣花、缺乏花冠筒),苦苣苔科中的镜像花大多伴随着明显的花冠筒、内藏的雄蕊、合生的花药,以非互补镜像花为主;传粉者以小型的无垫蜂(Amegilla spp.)和熊蜂(Bombus spp.)为主。这些特殊的花部综合征与特化的传粉机制,提高了传粉精确性,可能促进了传粉隔离与物种适应辐射。今后的一个研究重点应通过分子系统发育方法,进一步揭示苦苣苔亚科互补与非互补镜像花的进化顺序及其在物种分化与长距离扩散过程中的可能作用。     

被子植物镜像花柱及其进化意义

镜像花柱是指花柱在花水平面上向左(左花柱型)或向右(右花柱型)偏离花中轴线,是一种花柱多态现象,可根据左、右花柱花在植株上的排列式样划分为单型镜像花柱和二型镜像花柱两类,或根据镜像花柱和雄蕊的排列方式划分为雌雄互补镜像花柱和非雌雄互补镜像花柱两类。镜像花柱现象已在被子植物11个科的部分种类中进行了报道,它在保护功能型雄蕊和雌蕊、通过自交产生繁殖保障效应以及通过减小雌雄功能间干扰、提高异交率和雄性适合度等方面具有重要的进化意义,目前已成为植物繁殖生物学领域的研究热点。本文总结分析了国际上有关镜像花柱的研究工作,重点介绍:(1)镜像花柱的类型、镜像花的形态分化及花部特征,(2)镜像花柱植物在被子植物中的分布及其遗传演化,(3)镜像花的交配式样和交配频率、传粉特点及其进化生物学意义,并对今后的研究方向进行了展望,以期为进一步研究镜像花柱植物的进化生物学特性,推动我国在该领域的发展提供科学依据。     

贻贝棘尾虫(原生动物,纤毛门)镜像骈体自身各部移接的实验

棘尾虫是细胞表面具有特殊纤毛结构排列方式的复杂下毛类纤毛虫。其镜像骈体的两列纤毛结构几乎完全是左右对称排列 ,一个是正常方式排列的 ,另一个是相反方式排列。本文包括两项移接实验 :1)将棘尾虫口对镜像骈体一侧细胞的后半部分倒转 180°与另一侧细胞的前半部分对接 ;2 )将此种骈体一侧后半部分调转90°与另一侧细胞的前半部分对接。接后定时分期固定接块 ,以蛋白银染色法 ,观察其发育过程及结果。实验 1的发育结果为有的仍形成口对镜像骈体 ;有的成为末端对末端的镜像骈体。实验 2的发育结果为全部成为口对镜像骈体。两项实验结果均可用位置值假说解释 ,实验 1属于位置值插入的结果 ;实验 2为位置值添加的结果。为何实验Ⅰ有的发育成口对镜像骈体有的发育成末端对末端的镜像骈体 ,而实验 2却全部发育成口对镜像骈体呢 ?这是接块发育中是否发生对折的结果。Shietal.(1991)认为与预存的缘棘毛和是否具有完整表膜的面积大小有关系。接块在发育中是否发生对折与接块的伤口一侧面积大小和具完整表膜有关系。接块具完整表膜和缘棘毛的一侧由于新缘棘毛和口围带的发育生长 ,造成该侧的伸张 ,产生前后两接块向伤口一侧对折的压力 ,从而接块发生对折形成口对镜像骈体。我们认为还应有其它因素 :(1)与细胞     

贻贝棘尾虫镜像骈体横切后前后切块再分别左右对折的实验

将贻贝棘尾虫镜像骈体横断后,再将前后切块的左右半细胞做对折骈接。前半部分切块对折后有６７％成为左右镜像对称骈体;有３３％形成末端对末端的镜像骈体,最后分开成为一正常虫体和一具有反向口围的单体虫。后半部分切块对折后基本上全部形成左右镜像对称骈体。这一事实可用位置值的添加理论来解释。但也显示出预存的缘棘毛在确定形成左右镜像对称骈体或末端对末端的镜像骈体中所起的重要作用。     

共情脑机制的研究现状与展望

作为社会交往中的重要因素,共情是指理解并体验他人的情感和知觉感受的能力。目前的研究认为共情依赖于直接的投射机制而非逻辑推理。即观察到他人的情绪状态会涉及一部分处理自我情感的大脑结构的激活,该过程同时还会受到社会认知因素的调节。由于理解和间接体验他人痛觉的能力是维系社会纽带必不可少的,目前研究者越来越多地通过对痛觉共情的研究来揭示关于共情的普遍的神经机制。此外共情的动物模型、镜像神经元系统与共情的产生以及共情的调节等方向也将是研究的重点。     

应用电导率监测红豆杉细胞悬浮培养中细胞生长与紫杉醇的累积

对中国红豆杉细胞悬浮培养过程中细胞生长和紫杉醇累积及培养液的电导率变化规律进行了研究,实验表明,细胞悬浮培养过程中随着细胞生物量与紫杉醇含量的增加,培养液的电导率逐渐下降,细胞生长和紫杉醇累积曲线与培养液的电导率曲线恰成镜像相关,当生物量达到最高时电导率达到并稳定于最低;紫杉醇累积的高峰滞后于细胞生物量的高峰2～3 d;电导率可作为红豆杉细胞培养中确定生物量和紫杉醇累积高峰期的监测指标.     

圆唇苣苔属(Gyrocheilos)花柱侧偏弯折现象及其传粉适应机制

圆唇苣苔属(Gyrocheilos)是苦苣苔科的中国特有属,有5种,全部狭域分布在我国西南及广东的高海拔山区。圆唇苣苔属所有物种的花柱侧偏且花柱顶端呈90°弯折,使得柱头位于花开口的中央位置。这种独特的侧偏弯折花柱结构,说明圆唇苣苔属可能有着特殊的演化历史和适应机制。为揭示这种特殊的花柱侧偏弯折现象的发生范围、发育过程及其传粉适应机制,该研究在圆唇苣苔(Gyrocheilos chorisepalus)、折毛圆唇苣苔(G. retrotrichus)和微毛圆唇苣苔(G. microtrichus)3个物种中开展了花部综合征观察,并研究了广东大雾岭保护区内的折毛圆唇苣苔花发育过程、花部特征和繁育系统以及传粉过程。结果表明:(1)微毛圆唇苣苔只有花柱左偏弯折现象,而圆唇苣苔和折毛圆唇苣苔虽然大部分花是花柱左偏弯折,但在部分个体中出现了少量的花柱右偏弯折现象(占种群总花数的2%～3%)。(2)传粉观察发现,折毛圆唇苣苔在花蕾期即出现了花柱弯折现象,2个可育雄蕊的花药合生、位于花冠筒喉部中央位置,与侧偏花柱不存在左右镜像对称关系。(3)折毛圆唇苣苔的花粉胚珠比(P/O)为456.98±15.55,属于兼性异交繁育系统。折毛圆唇苣苔存在一定的传粉限制,自交授粉可以结实,但异交种子萌发率更高,可能存在近交衰退。(4)折毛圆唇苣苔的访花昆虫较少,访花频率较低,主要访花昆虫有隧蜂、熊蜂、食蚜蝇等; 熊蜂体型较大,访花时降落在弯折花柱和花瓣下唇,胸部侧面及下部能有效接触到柱头。(5)反射率结果显示,折毛圆唇苣苔花瓣反射波长范围集中在紫光和蓝紫光区域,花冠的反射波长范围与蜂类视觉范围一致且花冠筒外侧和花瓣下唇的反射强度最大,更容易吸引蜂类落置在花冠宽大的下唇; 圆唇苣苔属的花柱侧偏弯折现象可能来自近缘的长蒴苣苔属(Didymocarpus)的花柱下弯现象或镜像花(mirror-image flowers)。综上认为,这种侧偏弯折的花柱,可能通过提供昆虫降落平台,使得柱头位于花开口中央和花瓣下唇的上方位置,提高了柱头接触访花昆虫的概率,是适应高海拔地区低频率访花者的一种机制。     

镜像克隆系统:DNA重组技术的新进展

镜像克隆系统是近几年新发展起来的一种DNA重组技术,它突破了传统重组限制酶切及连接的繁琐和费时,利用重组酶使外源基因快速、方便地进行亚克隆和表达。本阐述了镜像克隆系统的结构、作用原理及特点。     

棘尾虫

介绍了棘尾虫的分类、生境、形态、生殖、生理重组、再生和实验形态学研究。     

我国学者研究推算认为许家窑人是中更新世颅容量最大的古人类

近日,国际专业期刊《人类进化杂志》在线发表了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所吴秀杰研究员、邢松研究员和刘武研究员与国外合作者对中更新世晚期许家窑人头骨化石的最新研究成果.利用CT技术和镜像原理,研究人员首次复原出许家窑人较为完整的头盖骨,为观测许家窑人整体的形态特征提供了重要标本材料.