中国伞形科变豆菜亚科的果实解剖特征及其系统学意义

对中国伞形科变豆菜亚科 (Saniculoideae) 2属 (变豆菜属SaniculaL .和刺芹属EryngiumL .) 13种植物的果实形态结构进行了比较解剖学观察 ,从果实横切面形状及其合生面宽度、外果皮和中果皮外突所呈皮刺和鳞片或瘤状体的形态及皮刺中木化厚壁细胞组织的分布、外果皮细胞形状及其角质层厚度、中果皮细胞层数和结晶体类型及分布、色素块沉积、伴生分泌管和油管的大小及分布等方面对上述各属种进行了观察和分析 ,归纳出各属的果实解剖特征 ,探讨了属间演化水平 ,认为刺芹属果实较变豆菜属果实演化程度高。结合已有的研究结果 ,讨论了该亚科与伞形科天胡荽亚科 (Hydrocotyloideae)间的区别及其演化关系。     

变豆菜属15种植物的果实微形态特征及其分类学意义

采用扫描电镜对来自北美和东亚的变豆菜属植物(美国7个种,中国8个种)的果实表面微形态进行观察,结合前人对伞形科其他类群果实微形态特征的研究及近年来分子系统学证据,对变豆菜属的种间分类进行研究。结果显示,变豆菜属植物果实的形态大小、皮刺弯曲程度和果柄蜡质纹饰丰富多样。研究表明变豆菜属是一个自然类群,果实表面钩刺结构有利于该属植物的传播及扩散,果实微形态特征具有分类学价值,可作为种间分类的依据。根据变豆菜属果实表面微形态特征,编制了该属植物分种检索表。     

红花变豆菜叶绿体基因组结构及同属种间关系研究

红花变豆菜（Sanicula rubriflora F. Schmidt）是有药用价值的植物,全株干燥后与其他药用同属植物易混淆,种间关系存在争议,通过高通量测序技术对红花变豆菜叶绿体基因组测序,利用生物信息学方法对测序数据进行拼接、注释,首次报道红花变豆菜叶绿体基因组结构及特点,利用叶绿体基因组数据,提供种间分类新证据,并且分析相关类群的进化关系。S. rubriflora叶绿体基因组序列的长度为155 721 bp,其中包括一个85 981 bp的大单拷贝区（large single copy,LSC）和一个17 060 bp的小单拷贝区（small single-copy region,SSC）,它们被两个26 340 bp的反向重复区（inverted repeat sequence,IRs）隔开。红花变豆菜叶绿体基因组GC含量为38.20%,包含129个基因,其中84个蛋白质编码基因,37个tRNA基因和8个rRNA基因。红花变豆菜叶绿体基因组结构具有高度保守性,其中编码基因共有51 907个密码子,最多编码5 095个亮氨酸,最少编码689个色氨酸,简单重复序列分析共发现32个位点,大多数是单碱基重复的A/T类型。叶绿体基因组聚类结果支持天胡荽亚科（Hydrocotyloideae）是伞形科（Umbelliferae）内比较原始的类群;变豆菜亚科（Saniculoideae）和芹亚科（Apioideae）为姊妹类群,是伞形科较进化的类群;变豆菜属植物是一个相对自然的类群;红花变豆菜与黄花变豆菜（S. flavovirens）为近缘姊妹种,但是两者形态和地理分布差异较大。该研究结果为变豆菜属属下种间鉴定及其种间演化奠定基础。     

变豆菜属11种植物的叶表皮微形态特征研究

为探讨叶表皮微形态特征在变豆菜属植物中的系统及分类学意义,我们利用扫描电镜对变豆菜属11个种(13个居群)的叶表皮微形态特征进行了研究。结果表明,11种变豆菜属植物叶表皮微形态特征较稳定,上表皮细胞轮廓大多不清晰,初级蜡质纹饰均存在条状纹饰,表皮上均粘附着颗粒物;下表皮均存在气孔,气孔周围存在均匀分布的纹饰,气孔外拱盖表面大多有颗粒状纹饰,并且其二级纹饰类型、气孔周围纹饰、气孔外拱盖内缘纹饰等叶表皮微形态特征上存在一定差异。上述研究结果可为探讨变豆菜属类群界定及种间关系提供重要依据。     

变豆菜属植物叶表皮微形态及分类学意义

对变豆菜属(Sanicula L.)6种13个居群植物的叶表皮特征进行光学显微观察,并测定了相应的数量指标。结果表明,变豆菜属植物叶表皮形态较为一致:上表皮几乎全为多边形,垂周壁平直或弓形弯曲;下表皮多为不规则形,垂周壁浅波状、波状至深波状;气孔散生,均为不等型。但表皮细胞垂周壁式样、气孔长短轴之比等细微特征在种间存在差异,可以区分种类。因此,叶表皮特征对于变豆菜属种类的划分和亲缘关系的确定具有一定的分类学意义。     

中国天胡荽、变豆菜两亚科花粉形态的观察

本文报道了天胡荽亚科和变豆菜亚科的5属30种和2变种的花粉形态。研究表明,这两亚科有 6种花粉类型,两亚科的花粉类型不相同但各自有相对的一致性,说明它们是两个自然类群;花粉形态的证据还说明了马蹄芹属归于天胡妥亚科的正确性等。     

中国15种变豆菜属植物的花粉形态及系统学分析

利用光学显微镜和扫描电子显微镜对变豆菜属15种植物的花粉形态进行观察。结果表明,变豆菜属15种植物的花粉大小为（28.51~54.29） μm~（12.23~28.98） μm,极轴与赤道轴比值（Polar axis/Equatorial axis）为1.48~2.46,具三孔沟。花粉粒赤道面观有近矩形、赤道收缩形、长椭圆形等类型,其中近矩形和赤道收缩形占多数;极面观为圆形或三角圆形。在扫描电镜下,其外壁表面纹饰为网状。我们研究结果支持在伞形科变豆菜亚科中,变豆菜属植物的花粉具有中等进化、比较进化的形态特征,花粉形态可为个别物种的分类处理提供孢粉学证据。     

变豆菜属分类、起源与进化研究进展

变豆菜属(Sanicula)是典型的东亚-北美间断分布属,属于北极-第三纪古老区系成分。目前全世界有40种,中国(17种,11个特有种)和美国(22种,13个特有种)是2个分布中心。近年来有关变豆菜属分子系统发育研究表明该属并非单系,不同学者采用了不同的属下分类标准,但属下分类系统和种间界限仍存在争议,特别是药用植物的种类较易混淆。变豆菜属的系统进化研究主要集中在北美Sanicora DC.组及夏威夷Sandwicensis Shan and Constance组的类群,缺少对中国特有种的研究,因此该属的系统位置、起源地、迁移、扩散模式和种间进化关系均不清楚。本文对变豆菜属的分类系统、分类方法、起源和进化的研究进展进行了综述,并提出存在的问题和解决方法。     

伞形科部分类群气孔结构及其分类学价值

该研究对变豆菜亚科及芹亚科基础类群20属29种(变豆菜亚科9属11种,芹亚科基础类群11属18种)植物叶片(苞片或果实)的气孔结构进行显微观察分析,以明确变豆菜亚科及芹亚科基础类群的气孔特征及其与伞形科其他类群的区别。结果显示:(1)变豆菜亚科及芹亚科基础类群的气孔类型有无规则型、不等型和平列型3种,其中变豆菜亚科的变豆菜族气孔为无规则型(占总气孔比例的35%~75%)及不等型(25%~65%),仅刺芹属(Eryngium)具平列型,而Steganotaenieae族的气孔均为无规则型;芹亚科基础类群除柴胡属(Bupleurum)外多为或仅为无规则型(75%~100%),少为不等型(5%~25%)。(2)气孔结构支持分子系统学将Arctopus放入变豆菜亚科的变豆菜族,Choritaenia移入芹亚科。(3)变豆菜亚科气孔特征同芹亚科及牵环花亚科的较为相似,而同参棕亚科差别较大。     

直刺变豆菜叶绿体全基因组及其特征

直刺变豆菜(Sanicula orthacantha)是中国广泛分布的多年生草本植物, 也是一味著名的民族药。本文通过二代高通量测序平台Illumina HiSeq PE150对直刺变豆菜叶绿体全基因组进行测序, 并通过生物信息学方法对其结构特征进行分析。结果表明: 直刺变豆菜叶绿体全基因组大小为157,163 bp, 包括大单拷贝区(large single copy, LSC)、小单拷贝区(small single copy, SSC)和2个反向重复序列(inverted repeat sequence, IRa和IRb), 长度分别为87,547 bp、17,122 bp和26,247 bp, 具有典型被子植物叶绿体基因组环状四分体结构; 共注释得到129个基因, 包括8个核糖体RNA (rRNA)基因、37个转运RNA (tRNA)基因和84个蛋白质编码基因。直刺变豆菜在叶绿体基因组结构、基因种类、排列顺序上与其他伞形科植物基本一致。直刺变豆菜叶绿体全基因组测序的成功为变豆菜属植物完整叶绿体基因组组装及其特征分析提供了新的方法。     

持变概率法与核酸序列中的信息提取

利用一种新的序列分析方法——持变概率法,对GenBank数据库中果蝇、小家鼠、人类的7310条核酸序列片断进行分析,得出：（1）核酸序列中的持变概率与持变数呈指数关系变化;（2）同一种生物同一染色体的持变指数很相近;（3）同一种生物不同染色体的持变指数有一定的差异;（4）不同种生物染色体的持变指数之间有显著差异。说明持变概率法能够提取核酸序列的特征,持变指数有助于基因的分类与识别,此方法可用于基因序列分析。     

O2和CO2配比对气调贮藏梨采后褐变及相关理化因子的影响

以采后'丰水'梨果实为材料,在乐扣气调试验箱中研究了O2和CO2配比对果实褐变率、多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)和总酚含量的影响,以探讨适宜减轻梨气藏褐变的气体成份.结果表明:在整个贮藏过程(150 d)中,'丰水'梨果肉未发生褐变.从贮藏60 d开始,气调处理和冷藏对照果实的果皮均出现褐变,气调处理在贮藏120 d之前对果皮褐变的影响不显著,而在贮藏120～150 d内可显著减轻果皮的褐变、抑制果皮PPO和POD活性及降低总酚含量.与冷藏对照相比,气调处理可推迟果心褐变的时间,且(8%～10%)O2+3% CO2处理可完全抑制果心的褐变;气调处理亦可降低果心PPO活性、减少总酚及MDA含量;(8%～10%)O2+1% CO2处理能够显著提高果心的POD活性,而(8%～10%)O2+3% CO2处理对果实POD活性的影响不显著.可见,气调贮藏主要是通过降低'丰水'梨果皮PPO、POD活性及总酚含量来减轻组织的褐变,并以(8%～10%)O2+3% CO2处理对果实褐变因子的控制效果较理想.     

利用S-SAP鉴定富士苹果芽变

利用银染S-SAP技术对苹果'富士'及其14个芽变品种进行研究,结果发现,筛选出的6对引物中,L12/E7能够将所有'富士'芽变品种同'富士'区分开来,其余5对引物能够在芽变品种中区分'秋富5号'、'烟富1'、'盛放富1'和'长富1号'.由于S-SAP多态性主要由基因组内逆转座子的转座引起,因此'富士'苹果芽变品种的产生可能与逆转座子的插入有关.     

低温刺激加重心肌病变的机制研究进展

低温下心血管疾病患者病情加重。许多研究报道了低温刺激在心肌内产生的具体变化,及其相关的细胞、分子机制。低温刺激下,心肌对缺血耐受性下降,心电稳定性降低,心肌细胞超微结构发生变化,心肌细胞发生损伤及凋亡,心肌细胞膜离子通道开放功能紊乱,心肌细胞内出现钙超载,且伴有多种细胞因子表达水平改变。本文对相关细节进行归纳与阐述,以求为探索极端气候条件下心脏疾病的特点及机制提供理论依据。     

红豆杉组织培养中褐变问题的研究

本研究针对红豆杉组织培养中经常遇到的褐变问题,采取多种方法进行试验,力求最大限度地避免或减轻褐变。结果表明,选择合适的外植体、培养基和培养条件是至关重要的,此外,抗氧化剂、金属离子螫合剂、热激处理和活性碳处理等方法可在一定程度上减轻褐变的程度。综合考虑各种因素,经过筛选可以获得生长良好的不发生褐变的组织。     

石榴叶片SRAP体系优化及其在白花芽变鉴定中的应用

采用优化的SRAP-PCR反应体系,对红花石榴母株上的白花变异枝进行鉴定和分析.结果表明,适宜石榴的SRAP-PCR反应体系中含dNTP 0.2 mmol/L、Mg2+ 2 mmol/L、引物0.4 μmol/L、DNA模板0.8 mg/L、Taq聚合酶50 000 U/L.600对SRAP随机引物组合中有580对引物组合有较好的扩增效果,其中Me30/Em7引物组合在母株和变异枝条间扩增出1条长度为78 bp的稳定差异条带.根据该差异片段序列设计的特异引物在母株中有68 bp扩增条带,在变异枝条中没有扩增条带.表明白花变异枝条的产生可能与母株DNA片段缺失有关.     

S-SAP分子标记开发及其在苹果芽变鉴别上的应用

S-SAP(特异序列扩增多态性,Ssequence specific amplification polymorphism)是一种基于反转录转座元件的广泛应用于生物遗传多样性研究的分子标记。本研究从34对引物中筛选出7对具有谱带清晰、多态性高的引物组合,成功地开发了苹果基因组的S-SAP分子标记。27个元帅系芽变品种中,共扩增出588条谱带,每对引物组合平均扩增出84条谱带,其中多态性谱带48条,多态性谱带占总扩增出谱带数的8.2%,遗传相似系数介于0.73～0.90之间。对15个苹果芽变品种进行S-SAP分析,相似系数在0.42～0.94之间,以相似系数0.80为阈值,可以区分各芽变品系。开发的S-SAP分子标记可以有效地将苹果芽变品种区分,并为苹果生物遗传多样性与系统进化、品种鉴定提供新方法。