孑遗植物沙冬青的研究进展与展望

沙冬青源于第三纪,是亚洲中部荒漠地带唯一的常绿阔叶灌木,属于"阿拉善-鄂尔多斯生物多样性中心"的特有种.沙冬青在对历史环境演变的长期适应过程中,逐渐形成了独特的超旱生结构和抗逆机理,是特种基因片断的稀有载体,在研究古地理、古气候、植物系统发育和荒漠地区生物多样性变化中具有重要的中介意义,也是特种植物化学成分(生物碱和高活性植物抗冻蛋白)研究、提取和转接的珍贵材料.沙冬青四季常绿,抗旱抗寒,防风固沙能力强,是干旱沙区治沙造林和园林绿化中难得的树种.沙冬青种子可提取特种工业用油,枝、叶可入药,能祛风、活血、止痛,外用主治冻疮、慢性风湿性关节炎等.     

沙冬青与伴生植物深色有隔内生真菌定殖规律及其与土壤因子的相关性

为了探明荒漠环境深色有隔内生真菌(dark septate endophytes, DSE)生态分布和定殖状况, 于2013年7月从宁夏银川、沙坡头和甘肃民勤地区采集沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)及其伴生植物根围0-10、10-20、20-30、30-40、40-50 cm共5个土层土壤样品和根样, 研究了DSE空间定殖规律及其与土壤因子的相关关系。结果表明: 沙冬青和伴生植物根系能被DSE侵染, DSE分布和定殖具有明显的空间异质性, 并与土壤因子密切相关。沙冬青DSE微菌核结构紧凑, 呈团块状, 而伴生植物DSE微菌核零散分布。同一样地, 沙冬青DSE菌丝定殖率、定殖强度和总定殖率较伴生植物高, 而沙冬青和伴生植物微菌核定殖率无显著差异。不同样地, 沙冬青和伴生植物微菌核定殖率无显著差异, 沙冬青DSE菌丝定殖率、定殖强度和总定殖率为沙坡头>银川>民勤; 伴生植物DSE菌丝定殖率、定殖强度和总定殖率为银川>民勤>沙坡头。通径分析和主成分分析表明, 土壤有机质、总球囊霉素、磷酸酶和速效钾是西北荒漠环境中DSE定殖的主要影响因子。     

沙冬青及其伴生植物深色有隔内生真菌物种多样性

2013年7月从内蒙古磴口,宁夏银川、沙坡头和甘肃民勤采集沙蒿(Artemisia desertorum)、红花锦鸡儿(Caragana rosea)、白刺(Nitraria tangutorum)、柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)等4种沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)伴生植物的根系样品,采用形态特征结合r DNA ITS序列分析进行真菌分类鉴定,研究了深色有隔内生真菌(DSE)群落组成和物种多样性。从4种伴生植物根样中共分离鉴定7类DSE(即Alternaria、Curvularia、Embellisia、Phialocephala、Phoma、Podospora和Pleosporales),其中Alternaria、Embellisia、Curvularia和Podospora为荒漠生态系统首次报道的DSE。同一样地伴生植物与沙冬青DSE群落组成差异明显,不同样地沙冬青与伴生植物DSE物种多样性指数差异显著。结果表明,自然条件下沙冬青DSE定殖率和物种数量,特别是产孢种类和数量多于其伴生植物,暗示DSE能够与沙冬青根系形成更好的共生关系,增强沙冬青对极端荒漠环境的生态适应性。     

一种有效分离沙冬青线粒体基因组DNA的方法

线粒体作为重要的细胞器,在植物进化适应过程中起着不可忽视的作用。抗旱耐寒常绿阔叶灌木沙冬青主要分布在我国西北荒漠地区,是第三纪孑遗植物,研究该植物线粒体基因组与长期进化适应的关系具有重要意义。然而,用常规的方法难以分离纯化获得沙冬青线粒体基因组DNA,限制了沙冬青线粒体功能基因组研究。该研究利用不连续蔗糖梯度密度离心和DNase I消化技术,成功获得了高纯度沙冬青线粒体DNA,该线粒体DNA的纯度和完整性满足建库的要求,为沙冬青线粒体基因组研究提供了技术支持,对其他植物线粒体基因组学研究也具有参考价值。     

荒漠珍品—沙冬青

沙冬青 (ＡｍｍｏｐｉｐｔａｎｔｕｓｍｏｎｇｌｉｃｕｓＭａｘｉｍ .ｅｘＫｏｍ)又名蒙古沙冬青、蒙古黄花木 ,属蝶形花科沙冬青属。常绿灌木 ,高约 2ｍ ,冠幅 3ｍ ,掌状三小叶 ,稀单叶。总状花序 ,有花 8～ 10 ,花黄色。果扁平 ,长圆形 ,长 5～ 8ｃｍ ,宽 1.6～ 2ｃｍ ,种子 2～ 5 ,圆肾形 ,花期 4月 ,果期 5月。1　分布现状沙冬青为古老的常绿残遗植物 ,是干旱荒漠区唯一的常绿沙旱生灌木 ,为阿拉善戈壁荒漠的特有种 ,国家三级保护植物。成片或间断分布于东经 97 ～ 10 7 北纬 37 ～ 4 2 的荒漠 ,半荒漠地带 ,在甘肃河西走廊分布有 2 6 …     

沙冬青属的细胞学研究

沙冬青属(Ammopiptanthus)植物仅两个种,即蒙古沙冬青(A.mongolicus)和新疆沙冬青(A.nanus),为第三纪残遗种,是中亚荒漠唯一的常绿阔叶植物,因珍稀,临危而被列为国家重点保护植物”。国内外对该属两个种的染色体数目的记载存在着差异。本文对沙冬青属两种植物的染色体数目和核型进行了分析研究,旨在为探讨该属植物的发生和系统发育,以及开展植物多样性保护和合理开发利用积累资料。     

Water use strategy of Ammopiptanthus mongolicus community in a drought year on the Mongolian Plateau

在荒漠生态系统中,水分是植物生长和植被动态的一个限制因子。来自深层土壤或地下水相对稳定的水分对于干旱条件下植物的生存至关重要。在荒漠生态系统中,保护和恢复濒危植物的根本在于理解它们的水分利用策略,例如蒙古高原的沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)。本 论文通过稳定氢、氧同位素技术研究了沙冬青和与其伴生的两种灌木黑沙蒿(Artemisiaordosica)和旱蒿(Artemisiaxerophytica)的 主要水分来源;利用IsoSource模型计算了不同水分来源对每个物种的贡献,并通过比较3种灌木叶片δ ¹³C值和和其根系分布探讨了3种 灌木的长期水分利用策略。结果表明,沙冬青依赖地下水和150–200 cm 深层土壤水,前者几乎贡献其水源的一半。黑沙蒿主要利用150–200 cm 深 层土壤水,但是夏季和秋季也利用100 cm以内的浅层土壤水。旱蒿主要利用150–200 cm深层土壤水和地下水,后者对其总水源的贡献率 大约为30%–60%。3种灌木具有双型根系或深根系,这些根系特征与其水分来源一致。常绿植物沙冬青的叶片δ ¹³C值高于两种落叶蒿属灌木,这可能使其在适应荒漠生态系统中具有优势。因此,地下水是干旱年份蒙古高原濒危灌木沙冬青的一个主要水源,而且沙冬青和两种蒿属灌木竞争深层土壤水和地下水。     

沙冬青根瘤菌的抗逆性

沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)是西北荒漠地区珍稀常绿阔叶灌木,综合沙冬青分布区内气候、土壤和水分等因子,选取宁夏中卫县沙坡头、内蒙古磴口县、内蒙古阿拉善左旗、内蒙古乌拉特后旗作为样区,于2004年4月中下旬沙冬青的花期调查和收集根瘤,并结合地理环境对分离得到的根瘤菌进行抗逆性初步分析。调查发现根瘤的生成及其在宿主植物上的着生部位、大小、形状、颜色等因生境条件的不同而有所差异,水分是其主要的影响因子;分离得到根瘤菌17株,对其耐盐性、耐酸碱性、生长温度范围和抗生素抗性进行了研究。结果表明,64.7%的菌株可以在含3%NaCl的YMA培养基上生长;94.1%的菌株可以在pH 5~11的范围内生长;全部菌株在60 ℃处理10 min后仍能生长;不同菌株对不同抗生素表现出不同的抗性,ZW₄和WH₄¹对各抗生素表现出较强的抗性。分离自磴口县的根瘤菌普遍表现出较强的抗酸碱和抗高温的能力,这是对其环境的适应。本研究证明沙冬青根瘤菌具有较强的抗逆性,但菌株间存在差异,这可能是对沙冬青分布区多种景观生态类型的适应。同时测定了几种伴生植物中间锦鸡儿(Caragana intermedia)、猫头刺(Oxytropis aciphylla)和柠条(Caragana corshinskii)根瘤菌的抗逆性,与沙冬青根瘤菌表现出一定的相似性,具较强的抗逆性,说明生态环境对豆科植物-根瘤菌共生体有重要的影响。沙冬青的高抗性可能与沙冬青根瘤菌的高抗性有关。沙冬青与其根瘤菌的共生关系有利于其植物群落的发育和多样性的维系。     

在干旱沙区适宜引种的野生花卉

甘肃省民勤沙生植物园,已引种栽培的沙旱生观赏灌木草本花卉100余种。这里介绍其中的几种。沙冬青(Ammopiptantus mongolicus)又名蒙古黄花木,是豆科带绿灌木。主要分布在我国西北荒漠、半荒漠地带。耐热耐寒,树形美观、四季常青、花朵黄色,是庭院绿化、绿篱和盆景的理想材料。其枝叶含粗纤维27.9％,粗脂肪7.7％,粗蛋白4.2％,含多种生物碱,药用祛风活血,治轻度冻伤,也用做杀虫剂。播种选择     

沙冬青属植物响应非生物胁迫的蛋白质组学研究进展

沙冬青属植物具有抗寒、抗旱、抗盐碱等特性,是研究植物逆境胁迫和筛选天然抗逆基因库的理想材料。非生物胁迫是限制沙冬青属植物生长发育及地理分布的重要因素,研究沙冬青属植物响应非生物胁迫的蛋白质组学为发掘其相关抗逆蛋白质及探索抗逆机理奠定基础。通过对近年来国内外利用蛋白质组学技术研究沙冬青属植物应答逆境胁迫的相关成果进行总结归纳,综述沙冬青属植物对低温、干旱、高盐等非生物胁迫响应的蛋白质组学最新研究进展,探讨在非生物胁迫下沙冬青属植物蛋白质水平的动态变化,揭示特定的蛋白质网络以及相关逆境应答机制,并对蛋白质组学技术应用前景进行展望,以期为沙冬青属植物抗逆分子机制更深入、全面的研究提供参考依据。     

细叶黄芪叶肉原生质体发育早期几种细胞器的变化

在细叶黄芪叶肉原生质体发育早期,细胞器的变化较大。离体培养4h后,线粒体的嵴和基质物质开始增加。培养3—5天后,线粒体的数量增加5倍以上,此时可见大部分线粒体围绕细胞核分布。在培养24h后,高尔基体开始发育,它们主要分布在细胞质周边区域。多糖细胞化学染色表明,高尔基体内沉积着大量嗜银物质。培养1天后,粗面内质网开始发育。培养3天时,部分叶绿体边缘出现一些空隙结构。随着叶绿体内膜结构的消失,淀粉粒增大,叶绿体逐渐转变为造粉质体。     

沙冬青冬季叶绿体的超微结构特征

沙冬青在冬季的叶肉细胞中有丰富的叶绿体,经常聚集在一起,相互重叠,相互嵌合,有的还相互融合。大部分叶绿体为凸透镜形,多余叶绿体主要为V形、蝶形、连婴形和哑铃形。它们的被膜不光滑,常凹凸不平,甚至出现突起和内陷。类囊体十分发达,质体小球很多,但淀粉粒缺乏。大部分叶绿体形态结构正常,有的还在出芽和分裂。少数叶绿体与此不同,它们已经衰老,其中一些正在解体或已经解体。     

金黄滴虫叶绿体拟核的荧光镜检及电镜观察

金黄滴虫细胞在用DNA特异的荧光染料DAPI处理后,在荧光显微镜下细胞核和叶绿体拟核均散发蓝色荧光,穗晰可见。每一叶绿体有一拟核,拟核沿叶绿体的周缘排列,形状相当于叶绿体的轮廓,成不规则的两叶形环。环的全长约在20—30υm之间。 拟核环大多是单线的,有些拟核环出现或短或长的双线部分,有时甚至几乎整个拟核环都可变为双线。这表明拟核环通过“纵裂”而形成双环,在叶绿体分裂时,分别进入两个子叶绿体。这一情况在电镜照片上得到了证实。 叶绿体分裂和细胞分裂之间似乎不存在严格的相关性,这是导致细胞中叶绿体数目多于1个的原因。     

DEVELOPMENT OF THE DIMORPHIC CHLOROPLASTS OF SUGAR CANE

The vascular bundle sheath cells of sugar cane contain starch-storing chloroplasts lacking grana, whereas the adjacent mesophyll cells contain chloroplasts which store very little starch and possess abundant grana. This study was undertaken to determine the ontogeny of these dimorphic chloroplasts. Proplastids in the two cell types in the meristematic region of light-grown leaves cannot be distinguished morphologically. Bundle sheath cell chloroplasts in tissue with 50% of its future chlorophyll possess grana consisting of 2-8 thylakoids/granum. Mesophyll cell chloroplasts of the same age have better developed grana and large, well structured prolamellar bodies. A few grana are still present in bundle sheath cell chloroplasts when the leaf tissue has 75% of its eventual chlorophyll, and prolamellar bodies are also found in mesophyll cell chloroplasts at this stage. The two cell layers in mature dark-grown leaves contain morphologically distinct etio-plasts. The response of these two plastids to light treatment also differs. Plastids in tissue treated with light for short periods exhibit protrusions resembling mitochondria. Plastids in bundle sheath cells of dark-grown leaves do not go through a grana-forming stage. It is concluded that the structure of the specialized chloroplasts in bundle sheath cells of sugar cane is a result of reduction, and that the development of chloroplast dimorphism is related in some way to leaf cell differentiation.     

锌对番茄叶绿体亚显微结构的影响与光强度的关系(简报)

番茄植物缺锌时,茎尖停止生长,叶部和茎上出现褐色斑点,有明显的小叶病症状。此外,叶绿素含量减少,光合强度降低,叶绿体结构遭到破坏。陈保生和崔澂发现叶绿体含锌量显著降低,并提出缺锌阻碍了叶绿体的发育。Hoagland发现锌在植物中的生理作用与光有关,此后,不少人对植物需锌与光的关系进行了研究,证明植物在光下较暗中需锌较多。通过进一步研究,李佳格和崔澂证明锌对自养生长的绿色植物的作用与光有关,而对异养的非绿色植物的作用与光无关。Spencer还报道锌和光影响叶绿体希尔反应活性。由此看来,锌与叶绿体的结构和功能是密切相关的。但锌在     

蚕豆叶片细胞中IAA的胶体金免疫电镜定位

利用胶体金免疫电镜技术对蚕豆(Vicia faba L.)叶片细胞中的IAA定位进行了研究。幼嫩叶片的叶肉细胞中金颗粒主要分布在细胞核和叶绿体中,细胞质及细胞壁也有金颗粒标记。成熟叶片的叶肉细胞中金颗粒主要分布在叶绿体和细胞质,细胞壁也有少量金颗粒标记,液泡中没有发现金颗粒标记。成熟叶片小叶脉的韧皮细胞发现有大量的金颗粒标记,金颗粒主要标记在传递细胞的细胞壁中。小叶脉的维管束鞘细胞中也有很多的金颗粒标记,金颗粒主要分布在叶绿体、细胞质及细胞壁中。幼嫩叶片组织不进行IAA的固定或用正常兔IgG代替IAA抗体染色的对照,很难发现金颗粒标记。对IAA在组织及亚细胞中的定位及其生理意义进行了讨论。     

THE INTRACELLULAR DISTRIBUTION OF SOME METALLIC ELEMENTS IN LEAVES

Stocking , C. Ralph , and Alpaslan Ongun . (U. California, Davis.) The intracellular distribution of some metallic elements in leaves. Amer. Jour. Bot. 49(3): 284–289. Illus. 1962.—A comparison of the potassium, sodium, calcium, magnesium, and nitrogen levels of chloroplasts isolated in an aqueous sucrose medium and by the nonaqueous method reveals that large amounts of these elements are lost from the plastids during their isolation in sucrose solution. Nonaqueously isolated chloroplasts of bean and tobacco leaves contained over 40% of the total leaf potassium, magnesium, and calcium. High levels of nitrogen up to 70% of the total leaf nitrogen were found associated with nonaqueously isolated chloroplasts. As much as 40–50% of this nitrogen is lost when chloroplasts are isolated in a sucrose solution. Electron photomicrographs of nonaqueously isolated chloroplasts reveal only a partial disruption of the internal structure and a loss of the plastid membrane during isolation.     

甜菊愈伤组织生长、分化与甜菊糖苷积累的关系

耐菊（Steviarebaudiana）愈伤组织中甜菊糖苷的积累与愈伤组织的生长呈负相关、与愈伤组织细胞的组织化及转绿呈正相关。愈伤组织芽的分化并不是积累较高水平甜菊糖苷的必要前提。绿色、质地致密、生长缓慢的愈伤组织,不论有芽分化或无芽分化时,其甜菊糖苷含量均较高。在电镜下观察到,这两种愈伤组织细胞具有类似的超微结构特征：细胞高度液泡化;叶绿体发育成熟,光合膜系统结构发达,基质浓厚且含有质体小球;微体具有典型的晶格结构,常与叶绿体紧密相靠。黄色、质地致密、生长缓慢的愈伤组织中甜菊糖苷含量较低,其细胞内质体富含淀粉粒,只有少量分散的片层结构,有的质体甚至完全被淀粉粒所充塞。黄色、质地疏松、生长快速的愈伤组织中甜菊糖苷含量最低,其细胞内质体结构简单,片层稀少。质体的发育和液泡的分化与甜菊糖苷的积累密切相关。愈伤组织具有较高的甜菊糖苷含量在于愈伤组织细胞的组织化以及细胞的高度液泡化并具有发育成熟的叶绿体。     

烟草叶片外植体脱分化与再分化过程中FtsZ蛋白的表达（简报）

在植物叶肉细胞的脱分化、再分化过程中伴随着叶绿体与质体相互转化的过程。已高度分化的叶肉细胞脱分化为分生状态细胞时．其中的原质体主要由叶绿体出芽生殖产生．偶尔可以看到某些叶绿体分裂或分裂与出芽同时出现的情况。此外,叶绿体在出芽产生原质体的同时自身逐渐被巨大的淀粉粒所充满．从而转变为淀粉体。     

THE STRUCTURAL RELATIONSHIPS OF THE INTERNAL MEMBRANE SYSTEMS OF IN SITU AND ISOLATED CHLOROPLASTS OF HORDEUM VULGARE

Healthy chloroplasts of Hordeum vulgare are compared with chloroplasts subjected to abnormal stresses such as in situ disruption, isolation, isolation plus washing in 0.5 m sucrose, and isolation plus washing in 0.5 m sucrose and distilled H₂O. Normal chloroplasts resemble those of Nicotiana rustica and Phaseolus vulgaris in being composed of compartmented grana connected by an anastomosing fretwork system. They differ in having a somewhat greater incidence of parallel frets and double partitions. Under conditions of stress both grana and fretwork undergo varying degrees of swelling, and the double partition maintains its structural integrity. Grana are more resistant to abnormal stresses than the fretwork. Fret connections with more than 3 grana do not generally occur, but in some micrographs a single pathway may be traced through several grana. Washing isolated chloroplasts in distilled water results in an enlargement involving compartments of 2 or more grana together with the associated fretwork membranes. These results indicate that the grana in mature chloroplasts of Hordeum vulgare, like those of Nicotiana rustica and Phaseolus vulgaris, are compartmented structural units and not a series of localized aligned thickenings in regular extensive discs. These enlargements are complex structures comprising the membranes and spaces of both grana and frets. The swelling indicates an increase of locular and fret channel substance and possibly an enlargement of membrane surfaces. Dried down on grids, the compartments and frets appear as flat discs with radial appendages.