胡杨异形叶的蛋白质组学研究

通过探索不同的裂解液成分配比和优化2-DE条件,建立了适合胡杨叶蛋白质组学研究的技术体系,同时以同一小枝上的异形叶为试验材料寻找异形叶间差异表达的蛋白质。结果表明：使用含7mol/L尿素、2mol/L硫脲、2% CHAPS、60mmol/L DTT、0.2% 载体两性电解质的裂解液复溶蛋白沉淀的效果好。通过对差异蛋白点的串联质谱鉴定,发现异形叶在光合及呼吸作用方面存在差异。本研究为了解异形叶产生的分子调控机制,揭示胡杨的耐逆性积累了有价值的信息。     

菱的丝状结构是沉水叶还是同化根？——植物学教材质疑(四)

异形叶性是植物界常见现象之一。有的植物学教材以菱为异形叶性的例子,并指出,"菱的浮水叶扁平呈菱形,而沉水叶却细裂呈丝状"。但是,也有文献认为,这些"沉水丝状器官"是同化根或变态托叶。菱的形态和解剖结构均显示,这些"沉水丝状器官"是生于沉水茎上的不定根,不定根上再发出许多丝状侧根,这些侧根是具同化功能的变态器官。根据本研究,笔者设计并实施了一个探究性植物实验,以期培养学生的探究能力以及批判性思维习惯和能力。     

一年生短命植物疏齿千里光果实异形性的生态学意义

疏齿千里光(Senecio subdentatus)是分布在新疆北部古尔班通古特沙漠中的一种具异形瘦果的菊科一年生短命植物。将野外观测与室内实验相结合, 对该物种异形瘦果的形态、扩散和萌发特性, 以及异形瘦果产量与植株大小的关系进行了研究, 并对其生态学意义进行了探讨。结果表明: 疏齿千里光果序中的外围果和中央果均为柱形, 但前者为淡黄色, 后者为褐色, 且二者在大小、冠毛长度及果皮微形态等方面均存在明显差异。两种瘦果均以单个果实为扩散单元, 且在静止空气中的降落速度和在1 m·s^-1与2 m·s^-1风速下的扩散距离无显著差异, 说明虽然果实大小和冠毛长度对瘦果扩散具有不同的影响, 但对其整体扩散能力无明显影响。在各温变周期(5/2、15/2、20/10、25/15和30/15 ℃)处理中, 淡黄色外围果的萌发率均高于褐色中央果的, 且不同温度间两种瘦果的萌发率均存在显著差异, 但光照条件对其无显著影响。果序中的中央瘦果数明显多于外围果的, 且植株中外围果所占比例与植株大小间呈显著负相关关系, 而中央果所占比例与植株大小间呈显著正相关关系。这些特点说明, 该物种的小植株倾向于产生较多较易萌发的外围果, 大植株倾向于产生较多不易萌发的中央果。在古尔班通古特沙漠不可预测的极端环境中, 疏齿千里光可通过异形瘦果间的萌发差异及调节其不同大小植株中异形瘦果的比例, 来减少同胞后代之间的竞争, 增加其对不同微环境条件的生态适应性。     

东湖项圈藻异形胞的分离

异形胞(heterocysts)是丝状固氮蓝藻的一种分化细胞。由于其形态明显区别于其他细胞而引起注意。1966年,Fay和Walsby首次通过French压力室分离了有生活力的蓝藻异形胞。其原理在于利用异形胞和其他营养细胞在细胞壁结构上的差异,使用760apm高压处理引起营养细胞破裂而保留了异形胞。根据同样选择性地破坏营养细胞的原理,随后又产生了     

黄瓜带瓜叶与不带瓜叶解剖特征的研究

植物叶片的光合产物分配有“就近供应,同侧运输”的特点。就禾本科作物来说,由于旗叶所特有优势,对籽粒产量的贡献较大已有许多学者对旗叶生理和形态解剖特征等方面做了深入细致的研究。但关于双子叶植物这方面的工作报道甚少。黄瓜(Cucumissativus)是雌雄异花,同一植株上的叶片有带瓜叶和不带瓜叶之分。带瓜叶与禾本科作物的旗     

山西霍山不同功能型植物叶性特征的比较研究

选取山西霍山地区30种主要植物（乔木7种、灌木10种、草本植物13种）,分别测定了其比叶面积（SLA）,单位重量叶氮含量（Nmass）及单位面积叶氮含量（Narea）,初步探讨了3种功能型植物的部分叶性特征,并进行了比较分析。结果表明：在霍山地区这个特定的环境下,草本植物的SLA最大,灌木次之,乔木最小;对于Nmass,同样是草本植物最高,灌木次之,乔木最低;而Narea乔木最高,灌木次之,草本最低,表现出在相同环境下,不同功能型植物的叶性特征的差异性。不同功能型植物的SLA与Nmass呈正相关关系,与Narea呈负相关关系,表现出在相同环境下,不同功能型植物叶性关系的相似性。     

胡杨异形叶光合系统Ⅱ叶绿素荧光特性

以塔里木盆地胡杨3种典型异形叶(条形叶、卵形叶与锯齿阔卵形叶)为材料,利用光合与叶绿素荧光测定技术测量胡杨异形叶气体交换与叶绿素荧光动力学参数,探讨异形叶光合机构对太阳辐射光能的利用、能量分配与耗散特性及影响其光合能力的主要因素,揭示胡杨异形叶光合生理功能的差异与生理生态适应机制。结果表明:(1)晴天正午胡杨异形叶净光合速率(P_n)、PSⅡ有效光化学量子效率(F_v′/F_m′)、实际光化学量子效率(Φ_(PSⅡ))、光化学猝灭系数(qP)显著降低,而PSⅡ激发能压力(1-qP)、光合功能相对限制(L_(PFD))则显著增大,至傍晚F_v′/F_m′、Φ_(PSⅡ)、qP与光化学反应能量(P)恢复,表明荒漠强太阳辐射导致正午胡杨异形叶光合作用发生了光抑制,但并未造成PSⅡ反应中心的不可逆破坏。(2)3种异形叶采取了不同的适应方式来适应荒漠强光环境。卵形叶通过提高光能捕获与转化效率、光化学反应能量来保持叶片高光合能力以消耗多余能量、降低过剩激发能对光合机构的影响;锯齿叶通过保持高光合电子传递能力来缓解光合膜上的还原态压力并以热耗散清除过剩激发能,二者协同保护光合机构免受强光损伤从而维持较高的P_n;条形叶不耐强光,但可以通过降低光能捕获与转化效率并将吸收的光能更多用于热能和荧光辐射耗散过剩激发能来适应强光环境。(3)逐步回归分析表明,锯齿叶光合能力主要受PSⅡ反应中心光合电子传递速率和非光化学猝灭过程中的非辐射能量耗散的影响;卵形叶、条形叶分别受PSⅡ反应中心光能捕获与转化效率和非光化学猝灭过程中的过剩激发能耗散的影响。综上所述,胡杨异形叶在生长发育过程中采取了不同的生态策略来适应荒漠环境。     

继代十七年的玉米花粉胚性细胞系的异常核和异常分裂观察

对继代１７年的玉米花粉胚性细胞系核形态和细胞分裂情况进行了观察分析,结果表明：随着继代培养时间的延长,异形核比率增加,异形核类型和异常分裂增多。分析认为异形核和异常分裂现象出现和增多是导致胚性细胞系分化率降低异形分化和非整倍体细胞产生的主要原因。并提出来自玉米农家种“八趟白”的部分胚性细胞系能长期保持倍性稳定和胚胎发生并再生,与不断挑选和继代培养中不加２,４－Ｄ有关。     

芦荟属3种植物不同叶龄、不同部位叶内蒽醌类物质含量及其变化的研究

用植物化学技术研究了3种芦荟属植物不同叶龄和不同部位叶中蒽醌类物质的含量及其变化。结果表明,被研究的芦荟属3种植物叶中主含的蒽醌类物质有：芦荟素或高那特芦荟素,芦荟宁和芦荟苦素。其中,中华芦荟和木立芦荟主含芦荟素;海莱芦荟主含高那特芦荟素。叶各部位详细分析的结果表明,蒽醌类物质在植株上部的嫩叶中的含量要高于下部老叶;同一叶中,叶尖高于叶中部,叶基含量最低;而叶缘含量高于叶的中央部分。在同一叶的横切面上,蒽醌类物质的含量在维管柬区最高,同化薄壁组织部分次之,储水组织部分最低。芦荟属植物在同一个植物体不同的叶之间,以及同一叶不同的位置间有规律的累积蒽醌类物质有重要的生物学意义。它是保证芦荟属植物在原产地的干旱和半干旱生活环境中得以良好生存的适应反应和化学防御机制。     

大叶蛇葡萄多种来源组织RNA提取效果比较

本研究以大叶蛇葡萄为材料,采用RIN值作为总RNA质量评价的主要标准,并结合凝胶电泳图谱和Agilent 2100电泳图谱进行对照分析,比较了大叶蛇葡萄不同采样时间、器官及个体植株的RNA提取效果差异。结果表明:5月份采样中提取的RNA质量优于8月份、10月份;果实中提取的RNA质量优于花和叶;低海拔植株中提取的RNA质量优于高海拔植株。该研究以同一种RNA提取方法为基础,对各种来源的植物材料进行比较分析,为研究植物RNA提取效果的影响因素提供了新的参考。     

短命植物异喙菊异形果实的两头下注策略

异喙菊(Heteracia szovitsii)是准噶尔荒漠中常见的一种具异形果实的菊科一年生早春短命植物。该文对其同一果序中3种果实的形态结构与扩散特征进行了比较研究, 并对其生态学意义进行了探讨。结果表明: 1)异喙菊3种果实的形态特征存在明显差异, 导致其扩散特性明显不同, 避免了同胞子代在生态位上的竞争。其中, 中央果具冠毛, 成熟后以果实为散布单元借风力扩散到较大范围; 外围果与过渡果均无冠毛, 分别以果序和果实为单元扩散至母株附近。2) 3种果实胚大小的差异导致其幼苗大小和竞争能力不同。外围果与过渡果的胚比中央果的大, 萌发后可产生较大和竞争力较强的幼苗。3)与中央果相比, 外围果和过渡果果皮颜色较深, 所含酚类物质较多, 厚度较大且厚壁组织较多, 对胚的保护能力强, 且种子休眠程度深。4)异形痩果在数量上的差异, 分摊了扩散和定居中的风险。数量较多的中央果增加了随机散布的机会, 可为其扩大种群开拓更大的范围, 而数量较少的外围果和过渡果可有效地减少近距离扩散所造成的同胞子代间竞争。异喙菊异形果实的产生及其生态学行为属于典型的两头下注策略: 外围果和过渡果代表了“谨慎”或“低风险”策略, 中央果则代表了“冒险”或“高风险”策略。通过这些策略, 异喙菊可将其在准噶尔荒漠极端环境中的生存风险进行有效地分摊, 以保障其繁衍成功。     

中国北方广布野豌豆细胞地理学研究

对中国北方8个产地的广布野豌豆Vicia cracca L.种群的核型进行了对比研究,发现不同种群的染色体数分别是12、14和24。支持12条染色体类型由14条染色体类型通过罗伯逊易位所形成的观点。12条染色体类型和24条染色体类型在植株外部形态上没有可识别的差异,在分类学上应作同一单元处理。14条染色体类型的植株具有形态上可以识别的性状,可作为变种或亚种处理。     

异形胞与蓝藻的固氮

一些丝状蓝藻具有异形胞,它们是由丝状体中的营养细胞转化而来的,异形胞能够直接固定大气中的Ｎ２（分子态）,形成可为植物利用的氮素化合物,具异形胞的丝状蓝藻在保持自然界中的氮素循环,增加土壤肥力,提高农作物产量等方面均有重要意义。     

常见苔藓植物的识别(三)

上期简要介绍了以藓类植物的外部形态、生态环境和细胞结构三个方面结合起来识别藓类植物的方法,并将有关的主要名词术语作了概述和示例。本文在上文的基础上选出我国最常见的一些科属并编成检索表供初学者练习实践。 1.植物体侧枝成束丛生,叶细胞异形,即由大形、无色、胞壁有螺纹加厚的死细胞和小形、绿色的生活细胞所组成。蒴柄极短。(泥炭藓亚纲)……………     

胡杨异形叶光合作用对光强与CO2浓度的响应

胡杨(Populus euphratica)叶形多变, 随个体生长发育, 植株出现条形、卵形和锯齿阔卵形叶。在新疆塔里木河上游人工胡杨林内选择具有此3种叶形的成年标准株, 将枝条拉至同一高度, 通过活体测定, 比较其光合作用-光与CO₂响应及叶绿素荧光响应特征。结果表明: 胡杨异形叶光合速率对光强/CO₂浓度与电子传递速率对光强的响应曲线均可用直角双曲线修正模型来拟合, 得出的主要光合参数与实测值较吻合。胡杨卵形叶、锯齿阔卵形叶光合速率-光响应参数与生化参数及快速光响应参数与条形叶差异显著, 而光合速率-CO₂响应参数则无显著差异。胡杨异形叶CO₂饱和浓度下的最大净光合速率(P_nmax)较饱和光强下的P_nmax高, 表明胡杨强光下光合速率在很大程度上受CO₂供应和1,5-二磷酸核酮糖(RuBP)再生能力的限制。卵形叶、锯齿阔卵形叶的初始量子效率(α)、初始羧化效率(CE)、P_nmax、光合能力(A_max)与最大羧化速率(V_cmax)均显著高于条形叶; 锯齿叶光饱和点(LSP)、最大电子传递速率(ETR_max)与光呼吸速率(R_p)高于卵形叶, 条形叶光补偿点(LCP)与LSP、α、CE最低。表明荒漠干旱环境下胡杨锯齿叶最耐强光, 高R_p可能是其耗散过剩光能、保护光合机构免于强光破坏的重要途径; 卵形叶高的α、CE、磷酸丙糖利用效率(TPU)、PSII实际光化学效率(Φ_PSII)与低LCP及叶氮分配策略是其保持高光合速率的原因; 条形叶Φ_PSII、ETR、P_n低, 因其制造光合产物不足而难以满足树体生长逐渐减少并处于树冠下部。可见, 胡杨条形叶光合效率低、抗逆性差, 主要以维持生长为主; 随着树体长大, 条形叶难以适应荒漠环境来维系其生长, 出现了卵形叶; 卵形叶光合效率高, 易于快速积累光合产物而加快树体生长, 但其LSP低和耐光抑制能力弱, 逐渐被更耐强光、高温与大气干旱的锯齿叶所取代, 从而使胡杨在极端逆境下得以生存, 这是胡杨从幼苗到成年叶形变化及异形叶着生在树冠不同高度的原因。     

番茄感染双生病毒对叶毛密度和海氏桨角蚜小蜂搜寻行为及适合性的影响

植物病毒可通过影响植物形态和生理特性从而对媒介昆虫和寄生性天敌产生作用。然而, 在植物 媒介昆虫 寄生蜂三营养级关系研究中有关植物病毒的影响很少被考虑。本研究测定和分析了番茄植株感染番茄黄化曲叶病毒（tomato yellow leaf curl virus, TYLCV)后叶毛密度的变化及对烟粉虱Bemisia tabaci (Gennadius)重要寄生性天敌海氏桨角蚜小蜂Eretmocerus hayati Zolnerowich and Rose行为与适合性的影响。结果表明： 携带TYLCV病毒番茄植株叶毛密度显著增加, 为健康植株叶毛密度的1.8倍。海氏桨角蚜小蜂在带毒植株叶片上的寄主处置时间和寄主块停留时间显著长于其在健康植株叶片上的时间, 分别为其2倍和1.5倍, 但寄生蜂的寄生率、 羽化率及发育历期差异不显著(P>0.05)。本文首次报道了双生病毒侵染可引起叶毛密度的增加, 对理解植物-双生病毒-烟粉虱-寄生蜂四方关系提供了新的数据。     

烟草质体分裂相关基因NtFtsZ1和NtFtsZ2对叶绿体分裂和形态的影响

质体作为植物细胞中一类重要的细胞器,控制其分裂的分子机制一直都不清楚。最近的研究表明,植物细胞中与原核细胞分裂基因fisZ类似的同源基因控制着质体的分裂过程。通过正反义转化分析了两个烟草的ftsZ基因（NtFtsZ1和NtFtsZ2)在转基因烟草中的功能。二的反义表达并未对转化烟草细胞中叶绿体的分裂和形态产生明显影响,但二过表达转化植株中叶绿体的数目和形态都发生了明显的变化,在某些转化植株的叶肉细胞中甚至只有1－2个巨大的叶绿体存在。对不同转化植株的电镜观察和叶绿素含量分析认为,NtFtsZs基因可能对叶绿体的正常发育和功能没有影响,叶绿体形态的变化是对其数目减少的一种补偿。正反义转化植株中叶绿体的不同表型暗示高等植物中同一家族的ftsZ基因可能在控制质体分裂方面具有相同的功能。同时,过表达植株中叶绿体形态的变化被认为是高等植物的FtsZ质体骨架功能的体现。     

同源异形域结构及对DNA的识别

同源异形域蛋白是真核生物中一类重要的转录因子.根据同源盒基因及其同源异形域产物的肤链结构可以分为多种家族.文章综述了同源异形域与DNA结合的一般特点.并叙述了Antp、POU等重要类型的转录因子如何识别DNA位点、HTH及其他蛋白质在识别中如何起作用.     

浙江四明山沼泽湿地植物功能性状研究

为理解浙东亚高山沼泽湿地不同植物的生态策略,收集了浙江四明山12种典型沼泽湿地植物,对其主要功能性状进行了统计比较。结果表明：(1)不同沼泽湿地植物功能性状变异程度不同,变异系数(CV)最大为叶片密度(216.16%),最小为相对叶绿素含量(22.84%),平均变异为112.86%。(2)叶周长分别和叶面积、叶干重、叶长和叶长宽比呈显著正相关(P<0.05);叶形指数与叶面积、叶长、叶长宽比和叶片密度呈显著负相关(P<0.05);棘刺与比叶面积呈显著正相关(P<0.05);生活史与相对叶绿素含量呈显著正相关(P<0.05);根状茎或匍匐茎与叶形指数呈显著负相关(P<0.05);生活型与异形叶性呈显著负相关(P<0.05)。(3)17项功能性状主成分分析(PCA)的前3大主成分累计贡献率达到71.47%,可综合表征和概述为：植物叶片的质量和大小(35.72%)、对水分和氮素的吸收(18.74%)、植物抵御草食动物的能力和强光下的自我保护能力(17.01%)。(4)物种-功能性状排序图结合UPGMA聚类分析均支持将12种植物划分为2个功能组,第1功能组包...     

烟草质体分裂相关基因NtFtsZ1和NtFtsZ2对叶绿体分裂和形态的影响

质体作为植物细胞中一类重要的细胞器,控制其分裂的分子机制一直都不清楚.最近的研究表明,植物细胞中与原核细胞分裂基因ftsZ类似的同源基因控制着质体的分裂过程.通过正反义转化分析了两个烟草的ftsZ基因(NtFtsZ1和NtFtsZ2)在转基因烟草中的功能.二者的反义表达并未对转化烟草细胞中叶绿体的分裂和形态产生明显影响,但二者过表达转化植株中叶绿体的数目和形态都发生了明显的变化,在某些转化植株的叶肉细胞中甚至只有1～2个巨大的叶绿体存在.对不同转化植株的电镜观察和叶绿素含量分析认为,NtFtsZs基因可能对叶绿体的正常发育和功能没有影响,叶绿体形态的变化是对其数目减少的一种补偿.正反义转化植株中叶绿体的不同表型暗示高等植物中同一家族的ftsZ基因可能在控制质体分裂方面具有相同的功能.同时,过表达植株中叶绿体形态的变化被认为是高等植物FtsZ质体骨架功能的体现.