空心莲子草、大豆和向日葵根部K~+(~(86)Rb~+)的吸收和通量分析

与大豆、向日葵相比,空心莲子草根系具有一个较高效率的K~+吸收机制。它的K_m值很小,I_m值又较高。空心莲子草根系将K~+向地上部运输的能力也比大豆和向日葵高得多。 上述三种植物根组织K~+含量的差异主要是因为液泡中含K~+量的不同,而细胞质的含K~+量影响不大。其中,参数K_cv/K_vc的比值可以表示液泡积累K~+的特征,并且也决定着不同植物根组织积累K~+的能力。     

吲哚乙酸对向日葵下胚轴生长区单向K~+(~(86)Rb~+)通量的影响

植物生长素在刺激某些植物组织生长的同时促进K~+吸收和H~+分泌(Hager等1971,Cleland1975,赖寿鹏和倪晋山1983),可能是由于生长素刺激位于植物细胞质膜上的H~+泵ATP酶(Scherer 1984,赖寿鹏和倪晋山1985)。但以往的文献中只测定了生长素促进的植物组织对K~+的净吸收速率,即组织中K~+的累积速率或吸收溶液中K~+的减少速率。自从MacRobbie和Dainty(1958)首先运用放射性     

空心莲子草K~+吸收的动力学研究

溶液培养120～180天的空心莲子草的最大吸K_+速率为1.8～2.1μmol·g~(-1) FW·h~(-1);K_m值8.0～14.0μM,比一般农作物的都小;开始在体内累积K~+的外液K~+浓度小于0.2μM。空心莲子草在自然土壤和水体环境中能较快地富集钾素。 NH_4~+浓度100μM以上对K~+吸收有显著抑制作用,和对照相比抑制达50％以上,而Na~+则需大于500μM时才对K~+吸收有显著影响。     

杂交稻及其亲本幼苗根部K~+(~(86)Rb~+)的通量和向上运输

用通量分析研究三系杂交稻与亲本幼苗根部K~+(~(86)Rb~+)的通量与区域化。威优49和威优35的φ_(co)和φ_vc小于父、母本,而t_(c/2)和t_(v/2)则大于父、母本,表明F_1根部细胞质膜和液泡膜的持K~+能力强。若考虑K~+(~(86)Rb~+)的向上运输,则F_1的t_(c/2)小于母本而与父本相近。虽然F_1根部K~+(~(86)Rb~+)的区域化值与父、母本之间不存在明显的关系,但是F_1的J_(oc)和J_(cx)都高于母本,与父本相近。可见F~1在根部细胞质膜和液泡膜的持K~+能力方面有超亲现象,而与主动吸收机理有关的参数则靠近吸收和向上运输K~+效率高的父本,     

耐低钾籼稻幼苗根部的K~ (~(86)Rb~ )运输和通量分析

用通量分析的方法比较研究籼稻73—07和税稻80—66根部K~ (~(86)Rb~ )的吸收和运输的差异。耐低钾的籼稻73—07根部吸收和运输K~ (~(86)Rb~ )的速率显著高于不耐低钾的釉稻80—66。前者的J_(oc)和J_(cx)分别为后者的5.9和5.6倍。籼稻73—07根部的Q_c和Q_v均高于籼稻80—66。由于上运速度快,籼稻73—07的t_c/2显著小于籼稻80—66,表明籼稻73—07根部的K~ (~(86)Rb~ )周转快,有利于根部从低钾介质中吸收K~ 。     

空心莲子草中氨基酸的分析

从空心莲子草中提取分离到一组氨基酸,经氨基酸自动分析仪分析鉴定为丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸等10种氨基酸。其中以谷氨酸含量最高,丝氨酸含量最低,并且有5种人体必需氨基酸。     

水稻(威优49)幼苗根系K~+(~(86)Rb~+)吸收的调节

杂交稻威优49幼苗根系的K~+(~(86)Rb~+)吸收速率受到根含钾量的直接反馈调节,而与地上部的含钾量无显著相关性。随着根部含钾量的增加,K~+(~(86)Rb~+)净吸收的速率减小。净吸收速率的改变主要是由于内流速率的变化,而受外流速率变化的影响不大。根系上运K~+(~(86)Rb~+)滞后于吸收约1.5h。但上运一旦开始后,运输速率便不受根和地上部含钾量变化的影响。这表明杂交稻威优49幼苗根系K~+(~(86)Rb~+)吸收速率的改变主要受根部液泡含钾量的调节,而向上运输则决定于细胞质的K~+(~(86)Rb~+)状态。     

空心莲子草雄蕊和雌化雄蕊发育的比较研究

采用形态解剖和石蜡切片法,对空心莲子草雄蕊和雌化雄蕊的形态和结构的发育过程进行了观察.结果显示:(1)在形态上,空心莲子草两性花雄蕊由聚药雄蕊和无药雄蕊构成,二者相间而生成一轮;而空心莲子草雌化雄蕊花的雌化雄蕊由雌化雄蕊和无药雄蕊构成,雌化雄蕊的外形如雌蕊状,其外轮为无药雄蕊,二者前后对应而生,成二轮;(2)在结构上,...     

福寿螺取食对空心莲子草生长和繁殖的影响

福寿螺(Pomacea canaliculata)和空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)是我国南方淡水生态系统中常见的两种入侵生物, 空心莲子草是福寿螺的植物性食物之一。以福寿螺和空心莲子草为研究对象, 研究了不同福寿螺取食强度对空心莲子草生长和繁殖的影响, 探讨了两者之间的相互关系。结果表明: 与对照相比, 福寿螺取食抑制了空心莲子草的生物量积累, 但不同取食强度的影响存在差异。在每盆1、3 只取食强度下, 空心莲子草鲜重先下降然后上升, 而在每盆5、7 只取食强度下, 其鲜重一直保持下降的趋势。与处理前相比, 福寿螺取食下空心莲子草的节数和分枝数均增加(每盆7 只除外), 而叶片数一直保持下降的趋势。每盆7 只福寿螺的取食强度下, 空心莲子草的花数显著高于对照(P<0.05), 为对照的10.5 倍(处理20 天时)。可见, 福寿螺取食在一定程度上抑制了空心莲子草的生长, 但空心莲子草对不同的取食强度产生不同的生长响应。低取食强度可能促进了空心莲子草的营养生长, 高取食强度抑制了空心莲子草的营养生长, 却促进了其有性繁殖。同时, 福寿螺对空心莲子草叶片的取食偏好性优于其茎秆。     

重金属胁迫条件下空心莲子草的生长和营养特征分析

空心莲子草是一种常见的水生植物,并能在重金属污染的水体或附近土壤中生长.本研究发现,空心莲子草能富集6种常见的重金属元素,其富集能力为:Zn2+>Mn2+>Pb2+>Cu2+>Cd2+>Cr3+.高浓度(1 mmol/L) Cu2+、Mn2+、Zn2+和Cr3+ 等重金属胁迫处理条件下,空心莲子草的根冠比增加,生物干重、总根长和总根表面积都相应降低.此外,高浓度(1 mmol/L) Pb2+、Cd2+、Cu2+或Zn2+分别胁迫处理条件下,空心莲子草的K+、Ca+和Mg+等元素的含量变化差异显著(P＜0.05).以上研究表明,空心莲子草通过改变体内钾钙镁等重要生长元素营养情况来适应重金属污染的胁迫,有很强的富集重金属元素的能力,进而降低污染、净化水体.空心莲子草对重金属污染的生长响应及体内重要矿物元素营养特性之间的相互关系,可能为重金属污染的水土生物修复提供理论依据.     

水花生Actin基因片段的克隆及序列分析

肌动蛋白基因编码生物体内一种很重要的组成型表达蛋白质,常被看作看家基因。为分离水花生肌动蛋白基因,根据GenBank上一藜科植物的———Actin基因的EST序列,分别设计引物,提取水花生根的总RNA,对上述的基因片断进行RT—PCR,扩增后测序得到230bp长的核苷酸序列。经同源性比较,这条序列与上述藜科植物Actin的EST序列基本一致,表明获得了水花生肌动蛋白序列。     

空心莲子草茎的解剖结构对不同水湿生境的适应研究

研究了空心莲子草茎的解剖结构对水分变化的适应,这些空心莲子草生活在因水分差异而形成的3种生境类型中。对茎表蜡质层厚度、髓腔面积/髓部面积、厚角细胞层数、厚角细胞壁厚、韧皮纤维束数、韧皮纤维壁厚、导管束数、导管腔大小8个结构参数的分析结果表明:茎的全部结构参数随水分条件的变化都有显著或极显著的差异,其趋异程度的大小顺序是,导管腔大小>厚角细胞壁厚>蜡质层厚度>髓腔面积/髓面积>韧皮纤维细胞壁厚>韧皮纤维束数>厚角细胞层数>导管束数;水分变化对机械组织细胞壁结构影响较大,而对细胞数量的影响较小;茎的结构在旱生生境中变异较大,保证了它对不均一环境的适应;空心莲子草茎的结构既具有旱生性特点又具有水生性特点,其结构究竟朝哪个方向发展,取决于环境水分条件。从茎的结构上看,治理该种应以限制其导管腔和髓腔分化为主要手段。     

Control and spread of Alligator Weed Alternanthera philoxeroides (Mart.) Griseb., in Australia: lessons for other regions

Biological control of alligator weed Alternanthera philoxeroides (Mart.) Griseb. has been successful in limiting growth in water in areas with mild or warm winters, but not on land. Until recently, herbicides have had very limited short term and no long term effectiveness. Several herbicides that now provide better control include: glyphosate over water, and metsulfuron and dichlobenil on land and in shallow water. The latter two are limited by lack of selectivity, contamination of water, and cost. Mechanical or manual control has provided local eradication of the weed at a few locations where infestations were small. Alligator weed is still spreading with new outbreaks on New South Wales, Australia (NSW) coastal beach areas and coastal river systems, and on inland waterbodies. Its use as a cultivated vegetable by some ethnic communities has resulted in many new locations in all eastern Australia states: Queensland to Tasmania. It is predicted that it will spread throughout much of coastal and inland southern Australia. The difficulties with management of this weed indicate that every effort should be made to prevent further invasion of wetlands and, in particular, its introduction to Africa, where it is predicted that all wetlands could support destructive levels of alligator weed growth.     

镉在水花生叶片中的亚细胞分布及其毒理学

以水花生为试验材料,研究了不同浓度镉(Cd)(0、0.05、0.1、0.2、0.4 mmol·L-1)胁迫下水花生叶中Cd及矿质元素的亚细胞分布、抗氧化能力、叶绿素、可溶性蛋白和植物络合素(PCs)含量的变化.结果表明:随着培养液中Cd浓度的增加,叶片内各亚细胞组分中Cd含量显著增加,但分布不均,主要积累在细胞壁,其次为可溶成分,线粒体和叶绿体中分布最少.Cd处理浓度大于0.2 mmol·L-1时,呈现Cd向水花生叶的可溶成分中分配增加、细胞壁中分配减少的趋势.矿质元素的吸收明显失衡,表现为各亚细胞组分中Ca含量显著增加且主要分布在细胞壁中,细胞壁和可溶成分中P和K含量不断降低,叶绿体中Mg和Fe的含量逐渐减少.叶绿素和可溶性蛋白含量持续下降.谷胱甘肽和抗坏血酸含量先升后降,总抗氧化能力(T-AOC)不断提高,PCs大量累积.水花生对水体中的Cd有一定耐性,且Cd在亚细胞结构中的富集量与其毒性间具有明显的剂量-效应关系;亚细胞中矿质元素的紊乱以及叶绿素和可溶性蛋白含量的显著降低,Cd在亚细胞中的积累对植物体造成了明显的毒害作用;Ca在细胞壁中的累积以及PCs和T-AOC水平的提高说明水花生具有较强的抗性;PCs的合成量与Cd对水花生的毒性变化有一定的相关性,可以作为Cd胁迫的生物标记物.     

盐胁迫对空心莲子草生长和光合作用的影响

用NaCl浓度为0(对照)、50、100、150、200、250、300、350mmol/L处理空心莲子草[Alternantheraphiloxeroides(Mart.)Griseb]。结果表明:盐胁迫下,植株鲜重、干重和根冠比都下降,含水量和肉质化程度先略高于对照,而后逐渐下降;根、茎和叶中Na 含量呈上升趋势,而K 含量呈下降趋势,且在同一浓度的盐处理下,叶的Na 和K 含量最高,茎的次之,根的最低;游离氨基酸(free amino acid,FAA)逐渐减少,脯氨酸(proline,Pro)含量先略低于对照,而后则急剧上升,可溶性糖含量(soluble sugar,SS)的变化正相反;净光合速率(net photosynthetic rate,Pn)、气孔导度(stomatal conductance,Gs)和蒸腾速率(transpirationrate,Tr)呈下降趋势,胞间CO2浓度(intercellular CO2concentration,Ci)呈上升趋势;膜稳定性呈下降趋势。因此,空心莲子草是一种盐生植物,且最适盐浓度较低;Na 主要积累在地上部的茎和叶中。推测它有可能向盐渍土壤蔓延。     

脂肪酸甲酯法检测空心莲子草入侵影响土壤微生物群落结构的初步研究

空心莲子草是我国2003年公布的第一批外来入侵物种。为了进一步了解该植物的入侵机制,采集湖北咸宁、仙桃和武汉三地的土样,采用土壤脂肪酸甲酯谱图分析的方法探讨该植物入侵对土壤微生物的影响。结果显示：空心莲子草入侵后土壤可培养细菌、真菌的数量显著增加,而放线菌的数量显著下降。脂肪酸分析表明土壤微生物群落结构发生一定程度的改变,但其变化因土壤的不同而有差异。     

入侵种喜旱莲子草和莲子草的营养生长和光合作用对温度的响应

比较温度对入侵种喜旱莲子草(Alternantheraphiloxeroides(Mart.)Griseb.)和其本土近缘种莲子草(A.sessilis(L.)DC.)的营养生长、叶片光合作用及叶绿素荧光的影响。实验将生长均衡的这两种植物放在不同温度(10℃、15℃、20℃、25℃、30℃)的光照培养箱中处理28d。结果表明,喜旱莲子草营养生长的速率和对温度的响应明显不同于莲子草:前者主茎生长的有效积温明显低于后者,分别是11.6d℃和27.0d℃;而新叶萌发的有效积温高于后者,分别是12.1d℃和6.7d℃。入侵种主茎和叶的发育起点温度都比本土种低,分别是10.4℃、11.0℃和12.8℃、14.9℃,表明喜旱莲子草的发育对低温反应不及莲子草敏感。对两种植物叶片的光合作用和叶绿素荧光的测定结果还表明:入侵种比本土种有较高的最大净光合速率和光饱和点,尤其在25℃时;10-30℃的温度范围内喜旱莲子草的最大光化学效率Fv/Fm没有显著变化,而莲子草在10℃低温条件下Fv/Fm值显著降低。较快的主茎生长速率、较宽的温度适应范围以及较高的光合能力可能使喜旱莲子草比本地种具有更强的竞争力,从而在其入侵过程中起了重要作用。     

Superoxide Dismutase (SOD)Zymogram Patterns and Their Geographical Distribution of Wild (Glycine soja) and Cultivated Soybean (G. max) in China

The purpose of this study was to examine the superoxide dismutase (SOD) zymogram patterns, their frequency and geographical distribution of wild (Glycine soja) and cultivated soybean (G. max) in China. Seeds of 226 wild soybean germplasms and 104 cultivated soybean cultivars (land races) were collected from all provinces and autonomous regions in China except Taiwan, Xinjiang and Qinghai provinces About 50 embryos per wild soybean germplasm and I0 embryos per cultivated soybean cultivars were used for test. Vertical polyacrylamide gel electrophoresis and a stainning system modified after Luo (1984)were used. The Japanese GS- 930 Scanner was used in gel-plate scanning. In program scanning the maximum and minimum absorption wavelength were 700 and 550 nm respectively. The results showed that: 1. Six zymogram patterns were found in soybean (Fig. 1, 2). Wild soybean displayed five patterns (Ⅰ, Ⅱ, Ⅳ Ⅴ, Ⅵ), while the cultivated soybean displayed only two patterns (Ⅱ, Ⅲ). 2. Fourty six percent of wild germplasms gave an 7-band zymogram (Table Ⅰ) (pattern Ⅰ), fourty nine percent had a 6th and 7th band with faster mobility (pattern Ⅱ), about two percent produced a 6-band zymogram which lacked the SODc4 band (pattern Ⅳ), about two percent had a 5-band pattern which lacked the SODc,c4 bands (pattern Ⅴ), and only one germptasm displayed a 5-band zymogram which lacked SODb2b3 bands (pattern Ⅵ). 3. More than ninty eight percent of cultivated cultivars belonged to pattern Ⅱ, only about two percent belonged to pattern Ⅲ. 4. The geographical distribution of frequency of pattern Ⅱ between wild and cultivated soybean was most close in 36–51º N area. The difference of zymograms between G. soja and G. max, and the problems of the origional area and evolution of soybean were discussed.