花生不同生育期小叶脉转移细胞形态变化和ATP酶活性定位的研究

迄今已在上千种高等植物中看到具有胞壁内突生长的转移细胞,认为它是一种输送溶质的细胞,在源库二端行使光合产物的垭距离运输。转移细胞质膜上具有较强的ATP酶活性,在发育成熟的转移细胞质膜上ATP酶活     

甜菊愈伤组织中的质膜内隐：超微结构和酸性磷酸酶细胞化学定位

对在分化条件下的甜菊愈伤组织分生区域细胞的质膜内陷进行了超微结构和酸性磷酸酶细胞化学研究。结果表明,在不同液泡化状态的细胞中均有质膜内陷存在。在原生质浓密的细胞中,质膜呈起伏的波纹状,某些部位发生明显陷,大小不等,多呈圆球状。     

西瓜花粉壁超微结构与花粉ATP酶细胞化学定位

研究了西瓜花粉壁超微结构以及单核花粉液泡化时期ATP酶活性超微细胞化学定位。花粉壁的外壁分为外层和内层 ,外层包括覆盖层、基粒棒和基足层等三层 ,内层只包含一层。外层电子密度相对较小 ,内层电子密度相对较大 ;外层与内层之间有缝隙。ATP酶活性反应产物主要分布在细胞质基质、质体、内质网和花粉内壁中     

西瓜花粉壁超微结构与花粉ATP酶细胞化学定位

研究了西瓜花粉壁超微结构以及单核花粉液泡化时期ATP酶活性超微细胞化学定位。花粉壁的外壁分为外层和内层,外层包括覆盖层、基粒棒和基足层等三层,内层只包含一层。外层电子密度相对较小,内层电子密度相对较大;外层与内层之间有缝隙。ATP酶活性反应产物主要分布在细胞质基质、质体、内质网和花粉内壁中。     

枸杞胚性细胞分化的超微结构和ATP酶的细胞化学定位研究

枸杞的胚性细胞多由愈伤组织表层的薄壁细胞分化而来,与愈伤组织中未分化的细胞相比,胚性细胞呈卵圆形,细胞核大,核仁明显,细胞质浓厚并含有丰富的细胞器,细胞壁较薄,细胞间有胞间连丝相通;胚性细胞发育到晚期细胞壁加厚,胞间连丝逐渐消失,细胞核向一端偏移,有大液泡形成;胚性细胞的第一次分裂多为均等分裂,形成二细胞原胚,继续分裂形成多细胞原胚;组成多细胞原胚胚体的细胞核大,核形状不规则,细胞质浓厚,细胞器丰富,在质体中出现淀粉的积累。在胚性细胞发育的早期,ATP酶活性主要位于质膜上,随后在液泡内和细胞核中都出现ATP酶活性的分布;随着胚性细胞壁的加厚,细胞壁加厚处和细胞间隙中也出现ATP酶活性反应;当多细胞原胚形成后,ATP酶活性反应主要定位于液泡膜上。由此分析了结构特征、ATP酶活性定位变化与胚性细胞分化的关系。     

白皮松蛋白细胞中的ATP酶和酸性磷酸酯酶活性定位及其与季节变化的关系

本文报道白皮松茎次生韧皮部蛋白细胞中ATP酶和酸性磷酸酯酶的定位结果及其季节性变化。无论蛋白细胞发生在直立射线薄壁细胞中,还是横卧射线薄壁细胞或径向片薄壁细胞中,它们的ATP酶和酸性磷酸酯酶活性都显著地高于普通射线薄壁细胞。而且,与成熟筛胞联系的成熟蛋白细胞具有最为显著的ATP酶和酸性磷酸酯酶活性。蛋白细胞一旦解体,酶活性便急剧下降或消失。酶活性的表达贯穿春、夏、秋三季,以夏季最为显著。但是,两种酶在表达的时间和空间上有一定差异。作者认为,白皮松蛋白细胞中显著的ATP酶活性和酸性磷酸酯酶活性可能对韧皮部中碳水化合物的转运具有重要意义。     

不同番茄种质叶表次生代谢物质

多毛番茄(Solanum habrochaites)为重要的番茄种质资源, 其叶表存在大量次生代谢物质, 对多种虫害具有趋避或/和毒害作用。利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术分析栽培番茄(S. lycopersicum ) 9706与3份多毛番茄(LA2329、LA1777和PI134417)材料叶表次生代谢物质。结果表明, 3份多毛番茄叶表可检测到的次生代谢物质种类和总含量均高于普通番茄, 同时多毛番茄亚种间次生代谢物质的种类和含量也存在差异。普通番茄叶表次生代谢物质为3种单萜和3种倍半萜类物质, 其中单萜和倍半萜类物质分别占次生代谢物质总量的60.3%和39.7%。多毛番茄LA2329和LA1777叶表倍半萜类物质的种类和含量较高, 有些萜类物质具有物种特异性。如LA2329中含量最高的α-姜烯, 其含量为2 409.1 μg·g^–1; LA1777中含量较高的γ-榄香烯和E-β-法尼烯, 含量分别为573.3 μg·g^–1和289.9 μg·g^–1, 在其它番茄材料中未检测到这3种倍半萜类物质。PI134417中含量最高的是月桂酸乙酯, 其含量为5 312.8 μg·g^–1, 在普通番茄中这一物质未见报道。PI134417中甲基酮类物质含量也较高, 其中2-十一烷酮和2-十三烷酮的含量分别为689.8 μg·g^–1和1 459.7 μg·g^–1。研究结果可为番茄种质资源利用和次生代谢物质开发提供理论依据。     

椒样薄荷、薄荷和苏格兰留兰香精油与抗生素的协同抑菌功能

以开花期的椒样薄荷(Mentha × piperita)、薄荷(M. haplocalyx)和苏格兰留兰香(M. × gentilis)叶片部位提取的精油为研究对象, 通过GC-MS分析, 并采用纸片扩散法研究了3种精油单独使用及与抗生素联合使用时对金黄色葡萄球菌、蜡状芽孢杆菌、大肠杆菌、绿脓杆菌和肺炎克雷伯氏菌的抑制情况。结果表明, (1) 椒样薄荷与薄荷精油中含量最高的成分为薄荷醇、薄荷酮和异薄荷酮, 苏格兰留兰香精油的主要成分为香芹酮和柠檬烯。薄荷和苏格兰留兰香精油符合欧洲药典与ISO标准, 椒样薄荷需要继续改良以提高其精油品质与抑菌功能。(2) 精油单独使用时, Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442对椒样薄荷精油和薄荷精油敏感; P. aeruginosa ATCC 27853对薄荷精油和苏格兰留兰香精油敏感。精油与抗生素联合使用时抑菌范围和强度均有所改变: 绿脓杆菌的2个菌株对精油与抗生素的组合最为敏感, 其中, 椒样薄荷精油与头孢他啶的组合对P. aeruginosa ATCC 15442显示出最强的增效作用, 薄荷精油与头孢他啶混合之后对P. aeruginosa ATCC 27853出现拮抗作用。Staphylococcus aureus ATCC 25923对所有精油以及精油与抗生素混合物均有抗性。(3) 椒样薄荷、薄荷和苏格兰留兰香精油的不同成分及其含量差异不仅对精油品质有影响, 而且影响精油对测试菌种的抑制作用, 可考虑将其作为薄荷属植物品质育种的参考指标。     

气候变化对6种荒漠植物分布的潜在影响

分析气候变化对植物分布的影响,对保护生物多样性具有重要意义。利用CART(分类和回归树)模型及A2和B2情景,分析了气候变化对短叶假木贼(Anabasis brevifolia)、裸果木(Gymnocarpos przewalskii)、梭梭(Haloxylon ammoden-dron)、膜果麻黄(Ephedra przewalskii)、驼绒藜(Ceratoides latens)和喀什膜果麻黄(Ephedra przewalskii var.kaschgarica)分布范围及空间格局的影响。结果表明:气候变化下,这些植物目前适宜分布范围减小;从新适宜及总适宜分布范围而言,短叶假木贼和梭梭从1991-2020年到2051-2080年时段增加,之后减小,其它植物从1991-2020年到2081-2100年时段减小;喀什膜果麻黄和驼绒藜适宜分布范围减小并破碎化,其它植物向目前适宜分布的西部、西北部(或青海西南部)、昆仑山、阿尔金山和祁连山区扩展;除驼绒藜和喀什膜果麻黄与年均气温变化具显著相关性外,其它植物分布范围与年均气温和降水量变化的相关性较弱(P0.05),除驼绒藜、喀什膜果麻黄和裸果木目前分布范围与年均气温和降水量变化的回归关系较强外,其它植物分布范围与年均气温和年降水量变化多元线性回归关系较弱。上述研究结果表明,气候变化下,这些植物空间分布格局改变,目前分布范围减少,新适宜及总适宜分布范围近期增加,随着气候变化程度的增强,又逐渐减小。     

小叶杨DREB同源基因内SSR的发现及群体结构分析

利用基因特异的PCR引物从小叶杨(Populus simonii)经干旱胁迫后构建的cDNA文库中扩增得到长度为671 bp的PsDREB cDNA克隆。该基因内部含有完整的且大小为543 bp的开放阅读框, 可编码181个氨基酸残基。在此基础上, 对36株小叶杨基因型个体的DREB基因进行了克隆和序列分析, 发现其内部存在以CAC为基本单位的4次(A)、5次(B)、7次(C)、8次(D)、9次(E)、10次(F)和11次(G)7种类型的简单重复序列(SSR)。以该重复序列为扩增对象设计引物, 对我国11个省16个群体528株小叶杨进行了群体遗传结构分析。结果表明, 在检测群体中各位点等位基因频率大小顺序依次为: D＞C＞F＞E＞A＞G＞B; 平均有效等位基因数为3.167 0, 平均观察和期望杂合度分别为0.468 5和0.531 5, 且在多数群体中存在一定程度的近交效应和显著偏离Hardy-Weinberg平衡; 而Ewens-Watterson中立性检验表明, 除山西宁武、辽宁朝阳和河南伊川外, 其它多数群体均属于中立性选择。研究结果将为利用候选基因内SSR标记来评价林木育种资源的遗传多样性以及保护和利用这些资源提供科学的理论依据。     

祁连圆柏和圆柏色素含量及其花青苷合成酶活性的季节性变化

以祁连圆柏(Sabina przewalskii)和圆柏(S. chinensis)为材料, 测定2种植物花青苷、类黄酮、紫松果黄素、叶绿素和 类胡萝卜素的含量及花青苷合成过程中关键酶苯丙氨酸解氨酶(PAL)和类黄酮糖基转移酶(UFGT)的活性, 并分析了各值的季节性变化。结果表明, 祁连圆柏和圆柏叶片中PAL及UFGT的活性、花青苷、类黄酮﹑紫松果黄素以及类胡萝卜素的含量在低温季节均明显高于其它季节; 叶绿素含量在低温季节低于其它季节; 并且祁连圆柏中花青苷含量及其合成酶PAL和UFGT的活性以及类黄酮、紫松果黄素和叶绿素含量始终高于圆柏。结果说明花青苷是圆柏属植物中具有抗冻特性的重要次生代谢物,是抵御低温和辐射胁迫的一种重要保护物质; 紫松果黄素等色素对圆柏属植物抵抗低温诱导的光抑制起重要作用。     

次氯酸钠离析法观测甘蓝叶片脉序的处理条件优化筛选

次氯酸钠(NaClO)离析法主要用于植物叶片表皮的观测, 在研究过程中发现该法也可用于叶片脉序的观测。以甘蓝(Brassica oleracea var. capitata)为实验材料, 采用二次正交设计方法对水煮时间、NaOH浓度、NaOH处理时间、NaClO浓度、NaClO处理温度和处理时间等各种处理条件进行优化筛选, 以期得到适合于甘蓝叶片脉序观测的最佳处理条件组合。实验结果表明, 新鲜甘蓝叶片水煮3分钟, 10%的NaOH溶液60°C水浴处理2.5小时, 3%的NaClO溶液40°C水浴离析2小时,叶片脉序的观测效果最佳。     

罗布麻对不同浓度盐胁迫的生理响应

利用网室盆栽实验, 研究不同浓度的NaCl(100–400 mmol·L^–1)胁迫对罗布麻(Apocynum venetum)生长及生理特性 的影响。结果表明, 100 mmol·L^–1NaCl处理显著降低了罗布麻植株的鲜重, 但对其干重影响不大; 随着盐浓度继续增加, 罗布麻鲜重和干重显著下降。在盐胁迫下, 罗布麻叶片内的丙二醛含量、电解质渗漏率、根部和地上部Na⁺的含量明显增加, K⁺的含量随着盐离子浓度的增加而降低。盐胁迫显著降低了地上部Ca²⁺的含量, 而对根部Ca²⁺的含量没有影响。植株K⁺/Na⁺和Ca²⁺/Na⁺比值随着盐胁迫强度的增加而降低。盐胁迫显著促进了罗布麻根部对K⁺和Ca²⁺的选择性吸收及对K⁺的选择性运输。当NaCl浓度小于或等于200 mmol·L^–1时, 随着盐离子浓度的增加, 罗布麻叶片内的脯氨酸和可溶性糖积累显著增加,而当NaCl浓度大于200 mmol·L^–1时, 这2种有机溶质含量显著下降。总体上, 罗布麻通过积累无机离子、合成有机溶质及维持较高的K⁺、Ca²⁺选择性吸收和运输来适应一定浓度(≤200 mmol·L^–1NaCl)的盐胁迫。     

农杆菌介导巨桉Eg5高效遗传转化

以巨桉(Eucalyptus grandis)无性系Eg5叶片为外植体, 探讨了农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)侵染时间、共培养pH值和共培养时间对瞬时转化效率的影响, 分析了不同筛选策略对遗传转化植株筛选效果的影响。结果表明, 外植体侵染45分钟, 共培养pH值为5.8, 共培养3天所得到的瞬时转化效率最高; 逐步提高卡那霉素(Km)浓度筛选转基因植株有效, 筛选率达到15%, 转化率达到0.26%。经过GUS染色分析和PCR检测, 证实为转基因植株。     

拟南芥与大豆疫霉菌的非寄主互作及一个感病突变体的遗传分析

非寄主抗病性是一种普遍的自然现象, 该文通过建立拟南芥-大豆疫霉菌(Arabidopsis thaliana-Phytophthora sojae)非寄主互作系统, 筛选对大豆疫霉菌感病的拟南芥突变体, 为研究植物对卵菌的非寄主抗病性遗传机制奠定基础。以大豆疫霉菌游动孢子接种拟南芥T-DNA插入突变体离体叶片, 从代表12 000个独立转化株系的40 000株T₃代T-DNA插入拟南芥突变体中获得一系列对大豆疫霉菌感病的突变体。其中突变体581-51感病性状表现稳定, 离体叶片接菌后3天内出现明显的水渍状病斑, 4–5天后产生大量卵孢子和/或孢子囊。细胞学观察发现有典型的吸器形成。Southern杂交和遗传分析结果表明, 581-51突变体含有4个T-DNA插入事件, 其感病性状可能由隐性单基因控制。     

斜纹夜蛾抗菌肽基因Moricin和Cecropin时空表达模式及微生物敏感性的分析

抗菌肽是一类具有广谱抗菌活性的小分子多肽, 包括抗细菌、 病毒和真菌。本研究以斜纹夜蛾Spodoptera litura (Fabricius)为研究对象, 利用Real-time PCR和半定量RT-PCR检测了其体内两个重要抗菌肽基因Cecropin和Moricin的时空表达模式及其对微生物的敏感性。Real-time PCR检测结果表明, 抗菌肽基因Cecropin和Moricin在斜纹夜蛾各个龄期（1, 2, 3, 4, 5和6龄幼虫、 蛹、 成虫）都有表达, 随着龄期的增长, 表达量逐渐增加, 6龄幼虫中表达量达到最高。 半定量RT-PCR检测表明, 抗菌肽基因Cecropin和Moricin在7个不同组织（气管、 卵巢、 马氏管、 体壁、 中肠、 脂肪体和血细胞）中都有表达, Cecropin在脂肪体中表达量最高, 而Moricin在血细胞中表达量相对较高; RT-PCR检测表明, Cecropin和Moricin的表达在大肠杆菌Escherichia coli诱导后迅速上升, 其中诱导后8 h达到高峰期, 一直持续到48 h。不同病原微生物（大肠杆菌E. coli、 金黄色葡萄球菌Staphyloccocus aureus和白僵菌Beauveria bassiana）分别诱导后, Real-time PCR 检测表明, 斜纹夜蛾抗菌肽基因Cecropin和Moricin对大肠杆菌的刺激最为敏感。本研究结果为进一步研究斜纹夜蛾抗菌肽基因Cecropin和Moricin的功能奠定基础。