爬山虎属三种植物吸盘的解剖学研究

运用常规石蜡切片法,对3种爬山虎属(Parthenocissus)植物的吸盘结构进行了观察研究.结果表明:吸盘膨大部位、吸附方式、卷须长短及托叶可以作为种的分类依据;3种植物的吸盘均由表皮、皮层、维管柱组成,未吸附表皮细胞外弦壁增厚,具角质层;吸盘膨大主要是由维管柱扩大而非表皮细胞膨大引起;吸盘未吸附部位的皮层细胞含有较多晶体;吸盘膨大时维管柱转变成维管束,维管形成层活动期较短.3种植物的吸附结构由表皮及皮层细胞反分化分裂形成多层指状细胞构成.     

欧美杂种山杨微扦插不定根发生过程的解剖学研究

采用石蜡切片技术,以欧美杂种山杨插穗基部茎段为实验材料,连续解剖观察插穗不定根发生发育过程,分析根原基发生部位与扦插生根的关系。结果显示:欧美杂种山杨插穗不定根的发生过程分为4个时期,为根原基诱导期,不定根起始期、表达期和伸长生长期。根原基诱导期维管形成层产生具有分生组织特点的薄壁细胞;不定根起始期,维管形成层及附近的薄壁细胞脱分化,形成不定根原基发端细胞;不定根表达期,根原基发端细胞不断分裂成具有方向性的根原基,根原基穿过韧皮射线和皮层,向皮孔方向发展;不定根伸长生长期,根原基从皮孔伸出,其内部的维管系统开始发育,形成不定根。研究认为,欧美杂种山杨为皮部诱导生根类型,不定根原基起源于维管形成层区,起源部位单一,扦插难生根。     

桔梗根的发育解剖学研究

以桔梗(Platycodon grandiflorum A.DC)根为材料,运用石蜡切片和半薄切片法对其根的发育过程及结构进行解剖学观察,并对不同年限根的结构进行了比较。结果表明:桔梗根的结构发育过程包括原生分生组织、初生分生组织、初生生长和次生生长4个阶段。其原生分生组织由3群原始细胞组成,表现出典型分生组织的细胞学特征;初生分生组织包括根冠原、表皮原、皮层原和中柱原;初生结构由表皮、皮层和中柱组成,其中皮层薄壁细胞占主要地位,初生木质部为二原型;次生生长主要依靠维管形成层和木栓形成层的活动来完成,其次生结构从外到内由周皮和次生维管组织组成,次生维管组织占主导地位,其中以薄壁细胞为主,维管分子少量,分散在薄壁组织中。不同年限的根的结构基本相同,但它们在主根长度和直径、周皮厚度、木质部与韧皮部面积之比等方面存在差异。     

乌拉尔甘草根与根状茎发育解剖学研究

应用常规石蜡切片方法,对乌拉尔甘草根和根状茎的结构及其发育进程进行研究.结果显示:(1)乌拉尔甘草根的发育包括原分生组织、初生分生组织、初生生长和次生生长4个发育阶段.原分生组织由3层原始细胞组成,具有典型分生组织细胞的特征;初生分生组织由根冠原、表皮原、皮层原和中柱原组成;初生结构包括表皮、皮层和中柱,初生木质部为4原型,偶见3原型,内皮层细胞具凯氏带;次生生长依靠维管形成层和木栓形成层活动完成,维管形成层源于初生木质部和初生韧皮部之间的薄壁细胞,而木栓形成层由中柱鞘细胞脱分化产生;次生结构由次生维管组织和周皮共同组成,根中央不具髓.(2)根状茎发育过程与地上茎类似,包括原分生组织、初生分生组织、初生生长和次生生长4个发育阶段.原生分生组织由原套和原体组成,其衍生细胞分化成由原表皮、基本分生组织和原形成层组成的初生分生组织;初生结构包括表皮、皮层、外韧维管束、髓和髓射线,维管束呈环形排列;位于维管束中的原形成层细胞恢复活动产生次生木质部和次生韧皮部,束间形成层产生射线细胞;靠近维管束内侧的皮层薄壁组织细胞脱分化产生木栓形成层,以后形成周皮.周皮、次生维管束、射线和髓共同构成根状茎的次生结构.     

黄芩根的解剖学研究

用常规石蜡切片方法对黄芩(Scutellaria baicalensis Georgi)一、二年生主根的发育及结构进行解剖学研究.结果表明,黄芩根的发育可分为原分生组织、初生分生组织、初生结构和次生生长等4个阶段.原分生组织由3 群原始细胞组成,其细胞具有典型分生组织的细胞学特征;初生分生组织包括根冠原、表皮原、皮层原和中柱原,其中根冠原和表皮原具有相同的起源.初生结构由表皮、皮层和中柱组成.初生木质部为二原型.次生生长主要是由维管形成层和木栓形成层的活动完成,木栓形成层起源于中柱鞘细胞.二年生黄芩主根的主要结构与一年生的基本相同,其不同之处为:二年生主根的周皮增厚,次生木质部中木纤维成群分布,出现木间木栓;维管射线为多列且明显;在近周皮的韧皮部内出现包围石细胞的木栓环组织.     

桤木插穗不定根发生与发育的解剖学观察

采用常规石蜡切片法对桤木插穗进行解剖观察,研究茎的次生结构及不定根的起源和发生发育过程,探讨影响不定根发生的因素。结果表明:桤木茎的次生构造从外至内由周皮、皮层和次生维管组织3部分组成。皮孔有2种类型。不定根的发育过程可分为4个阶段:(1)维管形成层与髓射线交叉处的细胞活动,产生具有典型分生组织特点的薄壁细胞团;(2)薄壁细胞不断分裂,形成不定根原基发端细胞;(3)分裂分化形成的不定根沿着韧皮射线向皮层延伸;(4)随着不定根内部的维管系统的发育,不定根从皮孔或下切口伸出。     

黄芩根的解剖学研究

用常规石蜡切片方法对黄芩(Scutellaria baicalensis Georgi)一、二年生主根的发育及结构进行解剖学研究。结果表明,黄芩根的发育可分为原分生组织、初生分生组织、初生结构和次生生长等4个阶段。原分生组织由3群原始细胞组成,其细胞具有典型分生组织的细胞学特征;初生分生组织包括根冠原、表皮原、皮层原和中柱原,其中根冠原和表皮原具有相同的起源。初生结构由表皮、皮层和中柱组成。初生木质部为二原型。次生生长主要是由维管形成层和木栓形成层的活动完成,木栓形成层起源于中柱鞘细胞。二年生黄芩主根的主要结构与一年生的基本相同,其不同之处为:二年生主根的周皮增厚,次生木质部中木纤维成群分布,出现木间木栓;维管射线为多列且明显;在近周皮的韧皮部内出现包围石细胞的木栓环组织。     

朝鲜白头翁分生结节的诱导与组织解剖学观察

以朝鲜白头翁(Pulsatilla koreana)的叶柄为材料诱导分生结节, 利用常规石蜡切片法和树脂包埋切片法研究了朝鲜白头翁离体形态发生的解剖学特点。结果表明: 叶柄在MS+3 mg⋅L^–1玉米素(zeatin, ZEA)+0.5 mg⋅L^–1吲哚乙酸(IAA)的诱导培养基上培养42天后, 分生结节诱导率为82.5%; 培养56天后, 95%的分生结节转化成不定芽。组织解剖结构观察结果显示, 培养7、14、28和42天时分别观察到前分生结节结构、形成层和拟分生组织结构、顶端分生组织、叶原基结构。朝鲜白头翁的不定芽起源于分生结节内部的维管中心。新分化芽基部类似愈伤组织的细胞团的显微切片结果显示, 基部组织上分布着表皮细胞或下表皮细胞、维管束形成层和拟分生组织细胞, 它们在朝鲜白头翁器官分化中发挥重要作用。     

五爪金龙茎的解剖结构

运用常规石蜡切片、显微观察及显微照相的方法,对五爪金龙(Ipomoea cairica)茎的结构进行了观察研究,结果表明:五爪金龙茎的解剖结构以初生结构为主,维管形成层已经形成,但次生结构尚不发达。通常具3~6个空腔,初步推断其为裂生式分泌道;表皮外弦向壁增厚,具角质层,具气孔及气室;紧贴表皮内方的1~3层和皮层最内1~3层的细胞可能为分泌细胞;具双韧维管束,木质部极为发达,导管细胞紧密排列,围绕内韧皮部和中央的髓而成一圆周;形成层位于外韧皮部与木质部之间;茎中央是大型薄壁细胞构成的髓,具簇晶。     

五爪金龙茎的解剖结构

运用常规石蜡切片、显微观察及显微照相的方法, 对五爪金龙( Ipomoea cairica) 茎的结构进行了观察研究, 结果表明: 五爪金龙茎的解剖结构以初生结构为主, 维管形成层已经形成, 但次生结构尚不发达。通常具3～6 个空腔, 初步推断其为裂生式分泌道; 表皮外弦向壁增厚, 具角质层, 具气孔及气室;紧贴表皮内方的1～3 层和皮层最内1～3 层的细胞可能为分泌细胞; 具双韧维管束, 木质部极为发达, 导管细胞紧密排列, 围绕内韧皮部和中央的髓而成一圆周; 形成层位于外韧皮部与木质部之间; 茎中央是大型薄壁细胞构成的髓, 具簇晶。     

黄梁木NcEXPA8基因提高拟南芥种子萌发速度的研究

为探究NcEXPA8基因的分子功能,该文以在黄梁木形成层区域中高表达的扩展蛋白基因NcEXPA8为研究对象,研究其在黄梁木种子萌发过程中的表达及其过表达对拟南芥种子萌发的影响。该文以黄梁木和拟南芥野生型(WT)(Col-0)种子以及转NcEXPA8基因的拟南芥T3代纯合体种子为实验材料,利用实时荧光定量RT-qPCR分析NcEXPA8基因在黄梁木种子萌发不同阶段的表达量,并分析NcEXPA8基因和拟南芥种子萌发内源相关基因在拟南芥WT和转基因不同株系萌发种子中的表达量,且对拟南芥WT种子和转基因T3代纯合体种子在不同处理和不同时间的萌发率进行比较。结果表明:NcEXPA8基因在黄梁木种子萌发不同阶段的表达量存在差异,在种壳破裂时表达量最高,随后降低。与拟南芥WT相比,过表达NcEXPA8基因不仅显著提高了种子的萌发速度,而且提高了对赤霉素的敏感性,降低了对脱落酸的敏感性,但未影响拟南芥内源相关结构基因的表达。该研究初步分析了黄梁木NcEXPA8基因在种子萌发中的功能,但其最终确定还需在黄梁木中进行验证。     

八角莲组织培养的器官发生途径研究

为探究小檗科植物八角莲组织培养的器官发生方式,该研究以八角莲离体叶片、叶柄在MS培养基上诱导产生的愈伤组织、不定芽、不定根为对象,用连续石蜡切片技术分析八角莲组织培养的器官发生途径。结果表明:八角莲愈伤组织形成的解剖学特征是靠近表皮的薄壁细胞经激素刺激恢复分裂能力,继续培养形成拟分生组织。拟分生组织可形成许多分化中心。通过对八角莲组织培养产生的不定芽细胞组织学观察发现芽原基起源于愈伤组织外侧的几层薄壁细胞,芽原基背离愈伤组织中央生长形成不定芽,故八角莲脱分化形成的芽起源方式为外起源。而八角莲的根原基起源于组织深处髓部薄壁细胞和部分维管形成层细胞,进而形成类似球形或楔形并朝韧皮部突起的根原基轮廓,根原基继续发育会突破表皮生成不定根,起源方式为内起源。八角莲离体再生途径为器官发生型,在组培苗生长过程中先诱导形成不定芽,再诱导形成不定根,在愈伤组织上形成维管组织将不定芽和不定根连接成完整植株。     

中国瓜馥木属植物叶片结构的解剖观察

采用叶片表皮离析法、扫描电镜和石蜡制片法,研究了中国分布的番荔枝科瓜馥木属19种植物叶片的形态结构。结果表明:瓜馥木属叶片形态和结构具有较多的相似性,如叶片表皮均具有2-多个细胞的单列丝状毛,表皮细胞内具有一个晶簇,气孔器均为平列型,只分布在叶片的远轴面,远轴面的表皮细胞平周壁形成一个乳突,叶片主脉的维管组织除具有正常的维管组织外,还具有一个小的副维管束等,这些特征有助于区分番荔枝科植物的属间关系,支持瓜馥木属是一个很自然的类群。但叶片表皮毛的形态及分布,表皮细胞的形状、叶肉中栅栏组织和海绵组织的结构、远轴面的乳突大小以及叶主脉维管组织的细微结构则具有种间差异。尤其有助于区分小萼瓜馥木和黑风藤、广西瓜馥木和独山瓜馥木、上思瓜馥木和东方瓜馥木等形态相似、难以区分的植物种类。该研究结果为该属的系统研究和种间正确区分提供了重要资料。     

Modes of regeneration in <Emphasis Type="Italic">Pelargonium × hortorum (Geraniaceae)</Emphasis> and three closely related species

Summary Modes of regeneration from hypocotyl explants were studied in Pelargonium × hortorum ‘Scarlet Orbit,’ and three wild relatives, P. zonale, P. alchemilloides, and P. inquinans, on different cytokinin treatments [1 μM thidiazuron (TDZ), 4 μM TDZ, or 8 μM N⁶-benzylaminopurine (BA) and 1 μM indole-3-acetic acid (IAA)]. P. × hortorum ‘Scarlet Orbit’ and P. zonale showed similar high numbers of easily detached, embryo-like structures in response to 1 μM TDZ; P. alchemilloides and P. inquinans showed weak embryogenic responses to all treatments. To revisit whether P. × hortorum produces somatic embryos, and to examine modes of regeneration in the wild species, the histology of regenerating structures on hypocotyl explants in 1 μM TDZ was examined. Both P. × hortorum and P. zonale produced embryo-like structures from single cell derivatives of epidermal cells. Globular-shaped structures transitioned into heart-shaped structures that had loose attachments to explant surfaces and no vascular connection to the explant. Roots with direct vascular connections to the rest of the embryo-like structures were never observed; root organogenesis appeared to be secondary. We propose that P. × hortorum and P. zonale exhibit partial somatic embryogenesis, in which all of the criteria for somatic embryos are met except formation of a root pole. In both species, explants forming embryo-like structures could also undergo shoot organogenesis, where shoots exhibited a broad base of attachment to the explant and a vascular connection to vascular nodules within the explant. Epidermally derived embryo-like structures were not observed in P. alchemilloides or P. inquinans in response to 1 μM TDZ. Shoot organogenesis occurred in P. alchemilloides but not in P. inquinans.     

橡胶树形成层组织的酵母双杂交cDNA文库构建及HbHDA6互作蛋白筛选

次生乳管是天然橡胶合成和贮存的场所,是由橡胶树树干树皮中维管形成层细胞分裂分化而来。次生乳管的数量与天然橡胶产量直接相关,而这些乳管的数量取决于形成层分化次生乳管的频率(乳管分化能力),是橡胶树产量育种的主要指标。前期研究中,我们发现组蛋白去乙酰化酶(HDA)抑制剂曲古抑菌素A(TSA)能诱导橡胶树乳管分化且组蛋白去乙酰化酶基因(HbHDA6)能够参与橡胶树乳管分化调控。由于组蛋白乙酰化修饰调控橡胶树次生乳管分化的分子机制尚未阐明,因此该文使用冠菌素(COR)诱导橡胶树形成层分化产生次生乳管的实验系统,以分离形成层组织为材料,构建酵母双杂交cDNA文库,以HbHDA6基因为诱饵来筛选酵母双杂交文库,确定与HbHDA6相互作用的蛋白。结果表明：(1)利用Gateway技术构建的均一化COR诱导橡胶树形成层组织的酵母双杂交cDNA文库,初级文库的容量为6.34×10⁶ CFU·mL^-1,总单克隆数为1.27×10⁷,文库重组率为100%;次级文库的容量为7.72×10⁶ CFU·mL^-1     

Plant and Soil N Response of Southern Californian Semi-arid Shrublands After 1 Year of Experimental N Deposition

Large inputs of atmospheric N from dry deposition accumulate on vegetation and soil surfaces of southern Californian chaparral and coastal sage scrub (CSS) ecosystems during the late-summer and early-fall and become available as a pulse following winter rainfall; however, the fate of this dry season atmospheric N addition is unknown. To assess the potential for dry season atmospheric N inputs to be incorporated into soil and/or vegetation N pools, an in situ N addition experiment was initiated in a post-fire chaparral and a mature CSS stand where 10 × 10 m plots were exposed to either ambient N deposition (control) or ambient +50 kg N ha⁻¹ (added N) added as NH₄NO₃ during a single application in October 2003. After 1 year of N addition, plots exposed to added N had significantly higher accumulation of extractable inorganic N (NH₄−N + NO₃−N) on ion exchange resins deployed in the 0–10 cm mineral soil layer and higher soil extractable N in the subsurface (30–40 cm) mineral soil than plots exposed to ambient N. Chaparral and CSS shrubs exposed to added N also exhibited a significant increase in tissue N concentration and a decline in the tissue C:N ratio, and added N significantly altered the shrub tissue δ ¹⁵N natural abundance. Leaching of inorganic N to 1 m below the soil surface was on average 2–3 times higher in the added N plots, but large within treatment variability cause these differences to be statistically insignificant. Although a large fraction of the added N could not be accounted for in the shrub and soil N pools investigated, these observations suggest that dry season N inputs can significantly and rapidly alter N availability and shrub tissue chemistry in Mediterranean-type chaparral and CSS shrublands of southern California.     

杜鹃花属植物种间可交配性及其特点

该研究以杜鹃花属5亚属3组17亚组38种和共计91个可育组合及109个不育组合的杂交结果为依据,通过杂交可育指标频度分析,初步揭示该属植物种间可交配性的分布规律。结果表明:(1)根据育性等级频度的研究,可得到种间可交配性排序结果,即亚属级:常绿杜鹃亚属内杂交杜鹃亚属内杂交常绿杜鹃亚属×杜鹃亚属杜鹃亚属×映山红亚属常绿杜鹃亚属×映山红亚属常绿杜鹃亚属×羊踯躅亚属常绿杜鹃亚属×马银花亚属杜鹃亚属×羊踯躅亚属;亚组级:银叶杜鹃亚组×同亚属的其他亚组云锦杜鹃亚组内杂交云锦杜鹃亚组×银叶杜鹃亚组银叶杜鹃亚组×杜鹃亚属各组三花杜鹃亚组内杂交云锦杜鹃亚组×同亚属其他亚组云锦杜鹃亚组×杜鹃亚属各组常绿杜鹃亚属的其他亚组×杜鹃亚属各组。(2)种间可交配性与亲本间的亲缘关系及染色体倍性有明显的关联,与分类系统中所反映的类群亲缘关系契合,原始的杜鹃花属植物类群如常绿杜鹃亚属可能比较进化类群具有更广泛的可交配性。(3)坐果率、绿苗率、绿苗系数和单位可育种子数量及其等级频度能从不同的侧面反映杜鹃花属植物杂交可育性数量特征,但也分别存在某些局限性,建立综合评价方案和可育性等级频度指标十分重要。