苔藓植物光合作用荧光光谱和动力学荧光的比较

本文首次比较了光合作用的荧光光谱和荧光动力学在苔藓植物的原始种类和进化种类之间的异同。原始的和进化的苔藓植物具有发射波长相同的室温荧光光谱,其发射高峰位于686-690nm(来自光系统Ⅱ)和736-740nm(来自光系统Ⅰ)。 而它们的低温(77K)荧光光谱有三个发射峰：F_687-689和F_697-699来自光系统Ⅱ,F_723-734来自光系统I。 前两个峰在原始的和进化的种类中基本相同。 按第三个发射峰可把被测的苔藓植物分为两组：发射峰在725nm左右的有细牛毛藓、长肋对齿藓、对齿藓、斜叶芦荟藓、密集匍灯藓和地钱,它们是较原始的藓类和较进化的苔类;发射峰在732nm左右的有细枝羽藓、东亚金灰藓、鼠尾藓、鳞叶藓、粗枝藓和美灰藓等较进化的藓类,也有较原始的钝叶匍灯藓。已知光系统I核心复合物CPI的77K荧光发射峰在722nm,而CPIa(核心复合物与外周天线复合物)和LHC-I(外周天线复合物)的发射峰在730nm。这说明在苔藓植物进化过程中,光系统Ⅱ比较保守;而光系统Ⅰ有所变化,原始的藓类主要含有光系统Ⅰ核心复合物,而较进化的藓类才含有较完善的外周天线复合物。光合作用荧光动力学分析表明,在原始藓类和地钱中具有较低的光系统Ⅱ活性、光系统Ⅱ的原初光能转换效率、光合碳同化和潜在的光合量子转换效率;而较进化的具有较高的活性和效率。 但是,原始的密集匍灯藓也具有较高的活性和效率,而进化的美灰藓却具有较低的活性和效率。这可能表明这两种植物是由原始向进化发展过程中的中间类型。     

角苔类在苔藓植物门中的系统位置

苔藓植物是植物界中由水生向陆生过渡,以孢子繁殖为主要方式的一大类群。全世界约有23000种,遍布于各大洲。关于苔类植物门的分纲,有几种不同的观点,但分歧较主要的集中在角苔类植物的系统位置上。本文综合各学者的意见提出一些肤浅的认识,供大家讨论。通常对苔藓植物门(Bry0phyta)的分纲,植物学界大都沿用了最初的观点,多强调苔藓植物营养体的形态结构,将苔藓植物门分为两纲,即苔纲(Hepaticae)和藓纲(Musci)。这里,藓纲的名称是直接采用了拉丁词中藓类的名称(Muscus,PL musci)。目前藓纲(Bryopsida)的划分界线是由德国植     

基于HMM的齿肋赤藓VOZ转录因子的预测与分析

VOZ(Vascular plant One Zinc finger protein)作为与植物的进化与发育密切相关的基因,在极端耐旱荒漠苔藓植物齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)中对VOZ基因进行挖掘和分析有利于更好的揭示VOZ基因的进化关系,且可作为抗逆基因进行更为深入的分子生物学研究。在VOZ转录因子蛋白中VOZ-domain是一个保守的DNA结合结构功能域,利用VOZ-domain多序列联配构建隐马尔可夫模型序列谱能够很好的进行家族成员的识别和预测。利用拟南芥、小立碗藓和水稻等植物已知的转录因子序列信息构建HMM序列谱模型,对荒漠苔藓齿肋赤藓转录组进行比对搜索。最终得到一条新的齿肋赤藓VOZ转录因子ScVOZ1(NCBI/EBI检索号:HG764415),序列长度为1 495 bp,具有完整的VOZ-domain结构域。生物信息学分析表明其具有转录调控功能和核定位潜能。多序列比对、进化和保守基序分析表明,ScVOZ1蛋白序列与小立碗藓VOZ家族和拟南芥AtVOZ1相似度较高。本研究为进一步研究ScVOZ1基因的功能以及其进化起源奠定了基础。     

地钱气孔的运动

地钱(Marchantia polymorpha L.)是地钱科(Marchantineae)的代表植物,是具叶状体的苔类植物中形态构造最复杂、进化较高等的种类。在大多数教科书以及苔藓植物文献中,常把地钱气孔描述为不能启闭的死气孔,无调节气体进出的功能。在教学过程中,我们注意到Walker(1939)描述了地钱科的托背苔属(Preissin)气孔的运动。Harold C.Bold(1976)也在《植物和真菌的形态学》一书中提出:地钱气     

地钱与毛地钱及葫芦藓与墙藓

１地钱与毛地钱及葫芦藓与墙藓容易混淆当前凡师范院校（含本科、专科）生物系使用的植物学中苔藓植物门内容：讲解苔纲代表植物即为地钱,在苔纲分类知识中没有引入毛地钱;讲解藓纲代表植物为葫芦藓,在藓纲分类知识中没有引入墙藓,造成师范院校毕业生缺乏对毛地钱、墙...     

粤东亚热带森林群落树种组成对苔藓植物分布的影响

为探究森林群落树种组成对苔藓植物分布的影响,利用多元统计方法研究粤东亚热带地区苔藓植物的组成和分布对林分类型的响应。根据森林乔木层的树种组成划分为翻白叶树(Pterospermum heterophyllum)、木荷(Schima superba)+米锥(Castanopsis carlesii)和米锥3种森林类型。结果表明,3种森林类型中苔类(liverworts)和藓类(mosses)植物群落组成特征总体上存在显著差异;双齿裂萼苔(Chiloscyphus latifolius)和细指苔(Kurzia gonyotricha)在3种类型林分中的重要值变化指示了苔类植物群落的差异。3种类型林分中,均以东亚拟鳞叶藓(Pseudotaxiphyllum pohliaecarpum)为优势种。不同林分中藓类植物种类组成主要表现为亚优种分布的不同。这表明森林群落树种组成作为重要的生物因子,对林内苔藓植物的分布和种类组成有重要影响。     

茉莉酸信号途径中转录抑制因子JAZ蛋白家族的分子进化分析

茉莉酸在植物的生长发育、应激反应和次生代谢过程中起着重要的调控作用。转录抑制因子JAZ（Jasmonate ZIM-domain）蛋白则是茉莉酸信号从SCF^coi1受体复合物向下游茉莉酸应答基因转导的纽带。采用比较基因组学的方法。从多谱系的角度对植物JAZ蛋白家族进行分子进化分析并取得以下研究结果。（1）在藻类植物、苔藓植物、蕨类植物、裸子植物及单、双子叶植物6个不同谱系的15种代表植物基因组中,鉴定了82个JAZ同源基因,其中在低等藻类植物基因组中没有鉴定到JAZ同源基因,提示JAZ家族基因可能起源于陆生植物。（2）系统发育分析表明,在植物基因组中JAZ蛋白家族可分为10个保守的亚家族,而谱系特异扩增尤其是串联重复和区段重复可能是陆生植物JAZ家族基因扩增与进化的主要机制,并导致多个谱系特异的JAZ亚家族产生。（3）基因结构分析表明,JAZ家族基因含有0一7个数目不等、62—4222bp长度不等的内含子,提示在植物基因组进化过程中,JAZ家族基因可能发生内含-丢失或内含子插入缺失,进而导致基因外显子．内含子结构的多样性。该研究结果将为植物JAZ蛋白家族的深入研究提供参考。     

贵州赤水桫椤国家级自然保护区桫椤群落苔藓植物调查

对赤水桫椤国家级自然保护区18个桫椤植物样方苔藓植物进行采集,共获165份标本。经鉴定分析,有苔藓植物26科37属61种,其中苔类植物8科10属16种,藓类植物18科27属45种;优势科有5个,分别是齿萼苔科、白发藓科、凤尾藓科、毛锦藓科、灰藓科;优势属有5个,分别是白发藓属Leucobryum、梳藓属Ctenidium、曲柄藓属Campylopus、凤尾藓属Fissidens、异萼苔属Heteroscyphus;苔藓植物种类较丰富的样方多位于沟边、沟谷潮湿的地带,在草本、蕨类、小灌木等小型植物少、桫椤植物幼苗少及腐殖质层厚的环境中,苔藓植物分布也较多;生境分析结果显示,石生基质种类最多,占总种数的85.25%。     

湖南丹霞地貌区的苔藓植物多样性

丹霞地貌是一种特殊的红层地貌,拥有独特的植被和植物区系组成。苔藓植物在丹霞地貌植被演替中具有重要的生态意义,但其基本的种类组成和分布却不清楚。通过野外考察和标本鉴定,共发现湖南丹霞地貌区苔藓植物53科96属174种(包括变种和亚种),其中苔类植物21科24属36种,藓类植物32科72属138种,其中台湾曲柄藓(Campylopus taiwanensis)、芒尖毛口藓(Trichostomum zanderi)、小火藓(Schlotheimia pungens)、中华细枝藓(Lindergiasinensis)、疏叶叶苔(Jungermannia laxifolia)和刺叶拟蒴囊苔(Saccogynidium irregularispinosum)等6种为中国特有种;铜绿净口藓(Gymnostomum aeruginosum)、稀枝钱苔(Riccia huebeneriana)、羽枝片叶苔(Riccardia multifida)等30个种为湖南新记录种。在174种中,稀有种为87种,如梨蒴珠藓(Bartramia pomiformis)、小火藓、毛枝藓(Pilotrichopsisdentata)等,这些种大多生态幅狭窄,对生境要求较苛刻,常见种(22种)和非常常见种(30种)共52种,多为生境广泛种或世界广布种,如地钱(Marchantia polymorpha)等。文中还提供了详细的湖南丹霞地貌苔藓名录及其凭证标本信息,并建议优先保护崀山无底洞和万佛山三十六湾两个苔藓丰富的小区。     

中国苔藓植物多样性研究进展

苔藓植物是生物多样性的重要组成部分, 包括角苔植物、苔类植物和藓类植物三大类群, 其物种数量仅次于被子植物, 是高等植物的第二大类群。我国是世界苔藓植物多样性最丰富的国家。自2017年以来, 我国苔藓学者在世界范围发现了10个新属, 40个新种, 建立了新的地钱纲分类系统; 更新了我国苔藓植物物种名录, 完成了数本分类学专著, 并在苔藓系统发育基因组、苔藓植物多样性与环境关系、苔藓植物多样性保护等领域取得了可喜的进展。对未来的研究, 我们提出5点建议: (1)加强对重要生态系统、国家公园和关键类群的物种多样性调查; (2)加快基于基因组的苔藓植物多样性研究; (3)加强苔藓植物保护研究; (4)加强西北地区苔藓植物多样性研究人才的培养; (5)进一步加强国际合作, 努力构建“一带一路”国家苔藓植物多样性平台。     

江西齐云山自然保护区苔藓植物研究

通过野外考察和标本鉴定,江西齐云山自然保护区共有苔藓植物52科98属191种(包括2亚种和3变种),其中苔类植物22科27属46种1亚种,藓类植物30科71属140种1亚种3变种.报道江西新记录科3科:裸蒴苔科(Haplomitriaceae)、南溪苔科(Makinoaceae)和带叶苔科(Pallaviciniaceae);江西新记录属5属:裸蒴苔属(Haplomitrium)、南溪苔属(Makinoa)、带叶苔属(Pallavicinia)、黄角苔属(Phaeoceros)和细指苔属(Kurzia),以及24种苔类植物为江西新记录.     

安徽省苔藓植物名录

物种名录是一个地区生物多样性的本底性资料, 及时更新生物物种名录对生物多样性的保护及促进基础数据共享都具有重要意义。为了及时总结安徽省苔藓植物的分类学研究成果, 本文通过对文献的收集和分析, 整理出安徽省苔藓植物名录。结果显示, 安徽省共有苔藓植物95科253属777种, 其中角苔类3科3属3种, 苔类36科62属185种, 藓类56科188属589种。种数多于25的科为青藓科、细鳞苔科、丛藓科、真藓科、灰藓科、提灯藓科、白发藓科、绢藓科和蔓藓科。种数多于15的属为青藓属(Brachythecium)、真藓属(Bryum)、绢藓属(Entodon)、光萼苔属(Porella)、羽苔属(Plagiochila)、灰藓属(Hypnum)、凤尾藓属(Fissidens)、棉藓属(Plagiothecium)和耳叶苔属(Frullania)。区系成分组成上, 安徽苔藓植物以东亚成分占优势, 达到44.40%, 温带成分占31.53% (其中以北温带型最多, 占25.61%), 热带成分占18.92% (其中以热带亚洲成分最多, 达到10.30%)。安徽省共有中国特有苔藓55种, 濒危种1个, 易危种8个。安徽苔藓植物调查呈现出地区不均衡性, 建议在广泛调查的同时加强名录修订和专科专属研究, 对有条件的地区开展时空变化下物种多样性比较研究。     

小立碗藓WRKY基因家族生物信息学分析

WRKY作为最先在植物中发现的转录因子,在植物生长发育等过程中发挥重要作用。为了更好地研究小立碗藓WRKY蛋白的结构与功能,该文以Pfam数据库中WRKY基因家族数据(登录号为PF03106)为材料,分析了小立碗藓(Physcomitrella patens)WRKY基因家族成员的理化性质、蛋白质的二级结构预测、染色体定位、内外显子分布及系统进化关系。结果表明:(1)小立碗藓WRKY基因家族成员共有38个基因,根据WRKY保守结构域个数和锌指结构类型分成Ⅰ、Ⅱ两大类,不含第Ⅲ类(锌指结构为C2HC型),其中部分基因WRKY保守结构域发生变异。(2)WRKY蛋白氨基酸长度在216~775 aa之间、相对分子质量在24.5~82.8 kDa之间,亚细胞定位显示WRKY家族成员蛋白质定位于细胞核中。(3)WRKY蛋白的二级结构以α-螺旋、延伸链、β-转角、无规卷曲四种构成元件构成,除PpWRKY11(α-螺旋为主)外,其余无规卷曲占比高达70%。(4)与拟南芥的系统进化关系表明,植物在进化过程中WRKY家族成员的数目与进化方式发生改变,WRKY基因家族成员外显子的个数为3~7个。(5)小立碗藓WRKY基因家族成员无规则分散于21条染色体上,并未形成基因簇。该研究通过分析WRKY基因家族的基本结构与性质,能为后续深入研究WRKY转录因子的功能奠定基础。     

植物NAC转录因子的研究进展

NAC(NAM、ATAF1、ATAF2和CUC2)转录因子是植物特有的一类转录因子,在多种陆生植物基因组中发现有超过100个成员,是植物基因组中最大的转录因子家族之一.该家族转录因子的共同特点是其N端具有保守的NAC结构域,C端则为高度变异和具有转录激活功能的调控区.具有多种生物功能NAC家族转录因子在植物生长发育、胁迫应答和激素调节等过程中具有重要作用.就植物NAC转录因子的基本结构特征和生物学功能最新研究进展进行综述.     

4种模式植物LRR VIII-2亚家族基因的鉴定和进化历史分析

全基因组重复与串联重复是发生基因重复的重要机制, 也是基因组和遗传系统多样化的重要动力。LRR-RLK编码富含亮氨酸重复的类受体蛋白激酶, 是被子植物进化史上发生大规模扩张而形成的多基因家族。拟南芥(Arabidopsis thaliana) AtLRR-RLK包含15个亚家族, AtLRR VIII-2是其中发生串联重复比例最高的亚家族。通过分析拟南芥、杨树(Populus trichocarpa)、葡萄(Vitis vinifera)和番木瓜(Carica papaya) 4种模式植物中LRR VIII-2亚家族基因的扩张及差异保留情况, 结果显示, LRR VIII-2在杨树中的扩张程度最高, 在拟南芥和葡萄中的扩张程度居中, 但在番木瓜中发生丢失。拟南芥、杨树和葡萄LRR VIII-2亚家族具有旁系同源基因对, 但在番木瓜中未发现旁系同源基因。除杨树中的1对旁系同源基因外, 4种模式植物中LRR VIII-2亚家族的旁系和直系同源基因都受到较强的纯化选择作用。对LRR VIII-2亚家族进化历史的深入分析有助于理解基因重复在植物进化中的作用和意义, 可为预测同源基因功能及解析其它基因家族进化历史提供参考。     

植物NAC转录因子的研究进展

NAC(NAM、ATAF1/2、CUC2)蛋白家族是植物特异性转录因子超家族,广泛存在于多样的植物中。大多数NAC蛋白具有保守的DNA结合结构域,其大约150个氨基酸位于蛋白质的N末端,并且在C末端区域具有高度可变的转录调节区域。该类家族基因在多个生物过程中发挥关键作用,如植物生长、发育和应激反应网络。因此,NAC转录因子被持续关注。近年来,尤其是近5年来对NAC的家族成员的功能研究获取了突破性的发现。总结NAC转录因子的最新研究进展,旨在为植物的遗传改良和育种提供参考。     

小立碗藓MADS-box基因家族的系统进化分析

苔藓植物作为最早出现的陆生植物的代表,生活周期仍以配子体为主,在植物进化史上占据着重要的地位。另外,同源异型基因MADS-box家族广泛参与植物的生长发育和形态构建。因此,对苔藓植物MADS-box家族的分析有助于了解苔藓植物出现过程中发生的重要分子事件和关键器官革新。我们基于最新公布的小立碗藓基因组数据库确定了20个带有典型MADS结构域的MADS-box基因,其中11个MIKC~*型、5个MIKC~C型、4个I型,并对它们进行了染色体定位、外显子-内含子基因结构、蛋白结构域组成、系统进化构建等分析,为进一步阐明小立碗藓MADS-box基因的功能提供了准确的信息资源。     

植物颗粒结合淀粉合酶GBSS基因家族的进化

为全面理解植物颗粒结合淀粉合酶(GBSS)基因在植物中的进化模式并重建其进化历史, 利用20种陆生植物和2种藻类植物的基因组数据, 通过生物信息学手段, 深入挖掘和分析植物类群基因组中GBSS基因家族的构成和基因特点, 推测其可能的扩增和丢失规律。结果共识别42条同源序列。系统发育和进化分析表明, GBSS基因起源古老, 可能在所有绿色植物的祖先中就已经出现, 之后在进化过程中不断发生谱系的特异扩张和拷贝丢失, 并最终通过功能分化的形式在植物类群中被固定。     

广东内伶仃岛自然保护区的苔藓植物

报道广东内伶仃岛自然保护区的苔藓植物共１９ 科、３４ 属、６１ 种, 其中藓类１３ 科、２６属、５０ 种, 苔类６ 科、８ 属、１１ 种。全缘疣鳞苔（ Ｃｏｌｏｌｅｊｅｕｎｅａ ｓｃｈｗａｂｅｉ） 等３ 种苔类和拟阔叶小石藓（ Ｗｅｉｓｉａ ｐｌａｔｙｐｈｙｌｌｏｉｄｅｓ） 等１０ 种藓类为广东省新记录。分析了保护区内的苔藓植物区系特点, 并与车八岭、黑石顶、鼎湖山及南岭自然保护区的苔藓植物区系进行了比较。研究表明, 内伶仃岛的苔藓植物区系由于受地理位置及地形特征的影响而具有一定的特殊性。     

MIR166基因家族在陆生植物中的进化模式分析

MicroRNA（miRNA）是一类广泛存在于真核生物中的具有转录后水平调控功能的内源非编码小分子RNA。在植物中．miRNA通过对靶基因的剪切或沉默来实现对植物生命活动的调控,它是基因表达调控网络的重要组成部分。miR165／166（miR166）是陆生植物中最为古老的MIRNA家族之一,它通过对3型同源异域型-亮氨酸拉链（1id—ZIPⅢ）等靶标的调控,在植物的众多发育时期起着关键的调控作用。本文分析了MIR166基因在陆生植物中的进化关系,并对MIR166在基部陆生植物小立碗藓（Physcomitrella patens）中的复制及进化进行了研究。此外,HD—ZIPⅢ蛋白是植物中重要的一类转录因子,miR166对HD-ZIP Ⅲ基因的调控作用在陆地植物保守的存在,本文对HD—ZIP Ⅲ基因和miR166在进化中的相互作用进行了初步的探讨。