NaCl胁迫对5个引自北美的树种叶肉细胞超微结构的影响

为明确美国白蜡(Fraxinus americana L.)、茶条槭(Aceginnala Maxim.)、红桤木(Alnus rubra Bong.)、水紫树(Nyssa aquatica L.)和美国皂荚(Gleditsia triacanthos L.)5个引自北美的树种的耐盐性,采用水培方法、利用透射电镜技术对0(对照)、4和8 g·L-1 NaCl胁迫处理后5个树种1年生苗叶肉细胞超微结构的变化进行了观察和比较.观察结果表明:正常条件(0g·L-1NaCl)下,5个树种叶肉细胞在叶绿体形态、嗜锇颗粒数量等方面略有差异,但均未发生质壁分离现象.经NaCl胁迫处理后,5个树种叶肉细胞中的叶绿体和细胞核受到不同程度的损伤,表现为叶绿体膜消失,类囊体片层结构肿胀,叶绿体降解,嗜锇颗粒增大或增多,细胞核的核膜消失、核染色质凝聚;且随NaCl质量浓度的提高,损伤程度均逐渐加剧.4和8g·L-1NaC1胁迫条件下,美国皂荚、茶条槭和水紫树的叶肉细胞发生质壁分离现象,而红桤木、美国白蜡和水紫树的叶肉细胞内出现环状片层.根据观察结果,推测红桤木和美国白蜡对NaCl胁迫的耐性较强,美国皂荚和茶条槭也有一定的耐性,而水紫树的耐性最弱.     

NaCl胁迫对甘薯叶片叶绿体超微结构及一些酶活性的影响

随ＮａＣｌ胁迫浓度的提高,甘薯叶片叶绿体数目逐渐减少,类囊体膜片层松散、扭曲、破裂及逐渐解体膜片层检叶绿素含量下降。与此同时,Ｈ２Ｏ２、ＭＤＡ含量增加,ＡＳＰ、ＳＯＤ活性表现先上升后下降的趋势。耐盐品种在ＮａＣｌ胁迫下能维持较强的Ｈ２Ｏ２清除能力和较低的ＭＤＡ水平。     

NaCl胁迫对宁夏枸杞叶和幼根显微及超微结构的影响

以宁夏枸杞为材料,采用超薄切片技术制备样品,应用光学显微镜和透射电镜分析了不同浓度NaCl胁迫条件下宁夏枸杞叶和幼根显微及超微结构的变化.结果表明:随着NaCl胁迫的加重,(1)叶片上表皮细胞增厚,栅栏组织细胞出现缩短现象,排列疏松且紊乱;幼根的初生结构无明显变化.(2)叶片栅栏组织中叶绿体不再紧靠在细胞膜上,叶绿体双...     

干旱胁迫对茉莉3个品种叶片光合特性和超微结构的影响

以茉莉3品种为试材,分析干旱胁迫对光合作用相关生理指标和叶肉细胞超微结构的影响。结果表明,在轻度干旱胁迫下, 单瓣茉莉和多瓣茉莉净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和胞间 CO2浓度（Ci）呈下降趋势,但叶肉细胞超微结构仅受轻微影响。在中度干旱胁迫下,多瓣茉莉Pn、Tr、Gs持续降低,而Ci 随干旱胁迫的增加反而上升,单瓣茉莉Pn、Tr、Gs和Ci继续呈下降趋势,两品种叶绿体超微结构发生明显变化并出现伤害症状。在重度干旱胁迫下,Pn、Tr、Gs降幅明显,与对照组相比达极显著差异(P<0.01),Ci 持续上升,叶绿体超微结构发生巨大变化,特别是叶绿体发生严重损伤。双瓣茉莉Pn、Tr、Gs、Ci随干旱胁迫的加重也呈现逐渐下降的趋势,但降幅较小,叶肉细胞超微结构无明显变化。因此,与单瓣茉莉和多瓣茉莉相比较,双瓣茉莉对干旱胁迫的耐受力较强。     

NaCl胁迫对5个树种幼苗叶片叶绿素荧光参数的影响

采用温室盆栽方法,研究了不同质量浓度(1、2和3 g·L-1)NaCl胁迫对香椿[Toona sinensis (A. Juss. ) Roem. ]、刺槐(Robinia pseudoacacia L. )、楸树(Catalpa bungei C. A. Mey. )、北美红栎(Quercus rubra L. )和常绿白蜡(Fraxinus griffithii Clarke)1年生实生苗叶片叶绿素荧光参数的影响.结果表明,5个树种的PSⅡ最大光能转换效率(Fv/Fm)、稳态荧光参数(Fs)、PSⅡ有效光化学量子效率(F′ v/F′ m)、PSⅡ非循环光合电子传递速率(ETR)和PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)总体上均随NaCl质量浓度的提高而逐渐减小,不同处理间及不同树种间各参数均有极显著差异(P<0.01).常绿白蜡的Fv/Fm值在2或3 g·L-1NaCl胁迫条件下显著小于对照,刺槐、香椿和楸树的Fv/Fm值仅在3 g·L-1NaCl胁迫条件下显著小于对照,而北美红栎各处理组的Fv/Fm值均显著小于对照.随NaCl质量浓度的提高,刺槐的Fs值呈先减小后增大的趋势,且在3 g·L-1NaCl胁迫条件下高于对照,但差异不显著;其他4个树种各处理组的Fs值均小于对照.5个树种幼苗叶片的F′ v/F′ m值和ΦPSⅡ值的变化趋势与Fv/Fm值的变化趋势基本一致.随NaCl质量浓度的提高,香椿幼苗叶片的ETR值呈先减小后增大的趋势,且在3 g·L-1NaCl胁迫条件下高于对照;其他4个树种各处理组的ETR值均小于对照.不同树种的Fv/Fm值、Fs值、F′ v/F′ m值、ETR值和ΦPSⅡ值与NaCl质量浓度均呈极显著的负相关关系.研究结果显示,5个树种对NaCl胁迫的适应能力存在差异,刺槐、香椿和楸树对NaCl胁迫的耐性较强,常绿白蜡的耐性较弱,北美红栎对NaCl胁迫最敏感.     

NaCl对齿肋赤藓叶肉细胞超微结构的影响

齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)是古尔班通古特沙漠苔藓结皮层中的优势物种,对荒漠生态系统的稳定性及功能多样性具有十分重要的意义。利用透射电镜技术对不同浓度Na Cl胁迫下齿肋赤藓叶肉细胞超微结构进行了观察。结果表明:齿肋赤藓叶肉细胞在未胁迫(0 mmol/L)处理下排列疏松,各种细胞结构完整,叶绿体基质排列均匀且叶绿体内含少量淀粉粒和脂质球。在轻度盐Na Cl胁迫(100 mmol/L)下,齿肋赤藓叶肉细胞结构依然保持完整,叶绿体基质均匀,叶肉细胞超微结构仅有较小变化。在中度盐Na Cl胁迫(200、300 mmol/L)下,齿肋赤藓叶肉细胞发生质壁分离,出现晶体结构,且中央大液泡发生破裂;叶绿体由梭形变成椭球形或圆球状,出现空泡化并伴随有轻微的解体;叶绿体类囊体肿胀,脂质球数量增加。在高度Na Cl胁迫(400、500 mmol/L)下,齿肋赤藓细胞的质壁分离加剧,叶肉细胞出现大量泡状结构和膜片层,叶肉细胞死亡;叶绿体片层结构消失,空泡化加重,脂质球数量增加且体积变大,叶绿体内外膜消失,叶绿体大部分解体,在叶肉细胞中几乎看不到叶绿体的存在。上述结果表明,叶绿体膜结构的损伤与盐胁迫下叶肉细胞死亡有密切关系。     

干旱胁迫对不同耐旱性大麦品种叶片超微结构的影响

选用耐旱性不同的3个大麦(Hordeum sativum)品种作为研究对象, 分析干旱胁迫对其叶肉细胞叶绿体、线粒体和细胞核超微结构的影响。结果表明, 3个大麦品种在非胁迫条件下其超微结构无明显差异。遭受干旱胁迫后, 不耐旱大麦品种Moroc9-75叶片细胞核中染色质的凝聚程度高, 叶绿体变形, 外被膜出现较大程度的波浪状和膨胀, 同时基粒出现弯曲、膨胀、排列混乱的现象; 线粒体外形及膜受到破坏、内部嵴部分消失等。耐旱大麦品种HS41-1叶片细胞中染色质虽出现凝聚, 但凝聚程度低; 其叶绿体及线粒体与非胁迫条件下基本相似, 多数未见明显损伤。耐旱中等的大麦品种Martin叶片超微结构的变化则介于二者之间。因此, 干旱胁迫下叶绿体外形、基粒和基质类囊体膜结构的完整性与基粒的排列次序、染色质的凝聚度和线粒体膜及嵴的完整性与大麦的耐旱性相关, 这些特性可作为评价大麦耐旱性强弱的形态结构指标。     

干旱胁迫对不同耐旱性大麦品种叶片超微结构的影响

选用耐旱性不同的3个大麦（Hordeum sativum）品种作为研究对象,分析干旱胁迫对其叶肉细胞叶绿体、线粒体和细胞核超微结构的影响。结果表明,3个大麦品种在非胁迫条件下其超微结构无明显差异。遭受干旱胁迫后,不耐旱大麦品种Moroc9-75叶片细胞核中染色质的凝聚程度高,叶绿体变形,外被膜出现较大程度的波浪状和膨胀,同时基粒出现弯曲、膨胀、排列混乱的现象;线粒体外形及膜受到破坏、内部嵴部分消失等。耐旱大麦品种HS41-1叶片细胞中染色质虽出现凝聚,但凝聚程度低;其叶绿体及线粒体与非胁迫条件下基本相似,多数未见明显损伤。耐旱中等的大麦品种Martin叶片超微结构的变化则介于二者之间。因此,干旱胁迫下叶绿体外形、基粒和基质类囊体膜结构的完整性与基粒的排列次序、染色质的凝聚度和线粒体膜及嵴的完整性与大麦的耐旱性相关,这些特性可作为评价大麦耐旱性强弱的形态结构指标。     

NaCl胁迫对星苹果叶片生理特性的影响

为研究星苹果Chrysophyllum cainito的耐盐能力及其在NaCl胁迫下的生理特性变化,以0、0.2%、0.4%、0.6%NaCl溶液分别对盆栽幼苗进行胁迫处理,测定叶片的叶绿素、渗透调节物质、丙二醛含量及抗氧化物酶活性。结果表明,在NaCl胁迫下,星苹果叶片的叶绿素合成受到明显抑制;超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性随NaCl浓度增加而呈现先降后升现象;过氧化氢酶(CAT)活性则是先升后降,在0.2%NaCl处理时达最高;可溶性蛋白含量与处理浓度呈负相关;脯氨酸、可溶性糖含量和对照相比有显著增加,两者在胁迫过程中起着重要的渗透调节作用。     

NaCl胁迫对甘薯叶片叶绿体超微结构及一些酶活性的影响

随ＮａＣｌ 胁迫浓度的提高,甘薯叶片叶绿体数目逐渐减少, 类囊体膜片层松散、扭曲、破裂并逐渐解体, 叶绿素含量下降。与此同时,Ｈ２Ｏ２ 、ＭＤＡ 含量增加, ＡＳＰ、ＳＯＤ 活性表现出先上升后下降的趋势。耐盐品种在ＮａＣｌ 胁迫下能维持较强的Ｈ２Ｏ２ 清除能力和较低的ＭＤＡ 水平     

遮阴对四季桂生理生态特性的影响

为了解遮阴对四季桂(Osmanthus fragrans)生长的影响,研究了成都地区夏季遮阴处理下四季桂扦插苗生理生态特性的变化。结果表明,随遮光率增加,比叶重下降;叶绿素b(Chl b)含量增加,Chl a/b降低。遮阴下叶片可溶性糖、可溶性蛋白含量降低,以80%遮光率下降的最显著;随遮光率上升,叶片丙二醛(MDA)含量下降,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性降低,以55%、80%遮光率的MDA含量下降显著。遮阴处理下,叶片光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、最大净光合速率(Pmax)、暗呼吸速率(Rd)均下降,而表观量子速率(AQE)增大;瞬时光能利用率(LUE)升高,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、气孔限制值(Ls)均降低,胞间CO_2浓度(Ci)升高。四季桂幼苗主要通过提高Pn和抗氧化酶活性来适应强光环境;降低SLW、LSP、LCP和Rd,提高Chl和Ci含量,增大AQE和LUE提高弱光利用能力,中度遮阴(25%、55%遮光率)有利于幼苗在夏季的生长。     

桂花叶的化学成分及抗肿瘤活性研究

为了解桂花(Osmanthus fragrans)叶片的化学成分,应用多种色谱分离手段从桂花叶醇提溶液分离得到13个化合物,经波谱分析分别鉴定为香橙素(1)、染料木黄酮(2)、lupinalbin A(3)、齐墩果酸甲酯(4)、3-羰基齐墩果酸(5)、fouquierol(6)、19α-羟基-3-O-乙酰熊果酸(7)、白桦脂醇(8)、豆甾-3,5-二烯-7-酮(9)、刺五加酮(10)、对羟基苯乙酮(11)、3,16α-二羟基-对映贝壳杉烷(12)和trigoflavidone A(13)。所有化合物均为首次从桂花中分离得到。采用MTT法检测抗肿瘤活性表明,化合物2、3、10均有一定的抗肿瘤活性,且对4种肿瘤细胞株的活性检测为首次报道。     

桂花RAP2 12基因的克隆与表达模式分析

国家自然科学基金(31870695);     

基于AFLP分子标记的桂花品种核心种质的构建

用100个桂花品种荧光AFLP分子标记信息构建核心种质。利用获得的指纹信息,运用UPGMA聚类取样法,采用Kimura 2-parameter遗传距离,多次聚类随机抽样。结果表明:(1)8对引物共获得514条带,平均每对引物获得64条带。(2)从100个桂花品种中筛选了30个样本的核心种质。(3)比较核心种质和全部种质的Shan-non-Wiener指数(H′)和Simpson指数(D),t检验值均说明核心种质的遗传多样性指数与全部种质遗传多样性没有明显差异,表明所构建的核心样品能够很好地保留原始100个桂花品种的遗传多样性。     

桂林地区不同桂花品种花香成分比较分析

为了解桂林地区不同桂花的花香成分差异,该研究采用顶空固相微萃取(HS-SPME)与气相色谱/质谱联用(GC-MS)技术,对桂林地区12种桂花的花瓣挥发性成分进行了检测分析。结果表明:共检测到49种挥发性成分,包括萜稀类31种、脂肪酸及其衍生物10种、苯基类4种和含氮化合物4种。其中,萜稀类化合物在4个品种群甚至12个品种中均属于比例最高的,总相对含量为82.28%～94.83%。所检测的桂花均含有反-β-罗勒烯等6种花香成分,但不同品种所含成分不同或相对含量不同,如‘龙怀金桂’含有β-紫罗酮且含量最高(为34.89%),而‘橡叶朱砂’却缺少β-紫罗酮。各品种主要的香气成分及其含量也不完全相同,如‘龙怀金桂’的主要香气成分是β-紫罗酮等5种,‘月塘金桂’是β-紫罗酮等8种,‘橡叶朱砂’为顺-氧化芳樟醇等6种。共鉴定出11种香气活性物质,其中10种属于萜稀类。‘龙怀金桂’香气活性物质总含量最高(为82.99%),且紫罗酮类和罗勒烯类活性物质的含量也最高;‘橡叶朱砂’和‘天香台阁’含有芳樟醇类活性物质最高(在60%左右)。综上认为,萜稀类化合物为桂林地区桂花的主要香气成分,不同桂花品种既含有共同的香气成分也含有不同的成分;‘龙怀金桂’适合开发罗勒烯类和紫罗酮类物质产品,‘橡叶朱砂’和‘天香台阁’适合开发芳樟醇类物质产品。     

桂花查尔酮异构酶OfCHI基因的克隆与表达分析

查尔酮异构酶CHI是花青素苷合成途径中的关键酶。为了解桂花花青苷的合成机理,该研究对3个桂花品种的花青苷含量进行了测定。结果显示:(1)‘橙红丹桂’花中的花青苷含量最高,‘金桂’和‘早银桂’中花青苷含量较低。(2)利用RACE和RT-PCR方法获得了桂花查尔酮异构酶基因(OfCHI)的全长cDNA序列1 069bp,该基因编码248个氨基酸,相对分子量为26.85kD,等电点为6.34。(3)多重序列比对显示,OfCHI与金花茶CnCHI、忍冬LjCHI、石榴PgCHI的相似性分别为68.13%、65.86%和63.53%,氨基酸序列中含有CHI蛋白的活性位点Thr47、Tyr108、Met115以及Ser192;系统进化树分析表明,OfCHI与其他物种起源相同,而与油橄榄OeCHI亲缘关系最近。(4)利用qRT-PCR对不同桂花品种、不同组织中OfCHI的表达量检测结果显示,OfCHI在‘橙红丹桂’花中表达量最高,在‘金桂’和‘早银桂’中表达量较低;OfCHI在‘橙红丹桂’、‘金桂’和‘早银桂’的花、茎、叶中均有表达,且表达趋势相同,均为叶中表达量最高。该研究为揭示桂花青素苷的合成机理奠定了理论基础,并为培育不同花色的桂花新品种提供了基因专利。     

桂花萜烯合酶(TPS)的生物信息学与原核表达分析

挥发性萜烯类化合物是植物花和果实中重要的香气活性物质,萜烯合酶(TPS)的种类和功能决定物种中萜烯类物质的多样性。桂花作为重要的香花植物,萜烯类物质是其花香的重要成分,但有关桂花萜烯合酶的研究却并不多。为揭示桂花萜烯类物质的生物合成机理,该研究利用生物信息学分析了4个TPS蛋白的理化性质、亚细胞定位及其结构,在原核表达系统中进行4个TPS蛋白的体外表达,并对可溶性的TPS4重组蛋白进行了体外酶反应功能分析。结果表明:(1) 4个TPS蛋白的理化性质差异较小,但仅有TPS4蛋白定位于其他靶向,不含信号肽,延伸链的比例较低,在靠近氨基端的区域内不含延伸链。(2) 4个TPS蛋白在原核系统中均可成功表达,但仅有TPS4获得了可溶性重组蛋白。(3)将纯化的TPS4重组蛋白分别与GPP、NDP和FPP进行反应,均只检测到一种产物,分别为反式-β-罗勒烯、β-水芹烯和α-法呢烯。这为揭示植物萜烯类物质生物合成的分子机理提供了参考,对从蛋白水平研究桂花花香基因功能奠定了基础。     

桂花树冠层气孔导度模型的优化及其参数分析

冠层气孔导度(g_c)是许多陆面过程模型中的重要参数,提高对冠层气孔导度的模拟精度非常重要。以环境因子阶乘的Jarvis形式的模型是气孔导度模型中的典型代表,但研究中不同的环境因子有不同的响应方程和参数。研究认为不同的响应方程有不同的模拟效果,并通过比较各环境因子的不同响应方程组合的模型的模拟效果来确定最优的g_c模型。以桂花树为例,测定了树干液流、茎水势和微气象环境,用Penman-Monteith(PM)方程反推计算冠层气孔导度并检验不同方程组合的16种模型。模型的参数用DiffeRential Evolution Adaptive Metropolis(DREAM)模型优化。结果表明这种方法能够有效地找到各环境因子最优的响应方程,从而最优化g_c模型。优化的g_c模型很好地模拟了桂花树冠层气孔导度的变化,尤其是对干旱的响应,模拟值与PM计算值的相关系数和均方根误差分别为0.803和0.000623 m/s。同时也证明了模型中温度函数f(T)1的现象并非个例,由于温度(T)和水汽压亏缺(D)常是高度相关的,建议在以后的g_c模型研究中应把T和D看成一个影响因子,但f(T)1的这种现象是否具有全球性还有待进一步研究证实。     

NaCl胁迫对祁连山野生黄瑞香叶片光合叶绿素荧光特性的影响

以4片真叶黄瑞香幼苗为材料,设置不同浓度(0、50、100、150、200mmol·L~(-1))NaCl胁迫处理,采用温室砂培实验系统考察了其幼苗叶绿素含量、叶绿素荧光参数及气体交换参数等光合生理指标的变化。结果表明:(1)在正常环境条件下(对照),黄瑞香叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)的日变化曲线呈双峰型,蒸腾速率(T_r)日变化曲线呈单峰型;较高浓度(100mmol·L~(-1))NaCl胁迫改变了黄瑞香叶片光合特性日变化曲线,导致其P_n、T_r、G_s日变化曲线整体下降,而胞间CO_2浓度(Ci)日变化曲线整体上升。(2)低浓度(50mmol·L~(-1))NaCl胁迫对黄瑞香叶片叶绿素含量及其比值无显著影响,但较高浓度(100mmol·L~(-1))NaCl胁迫则使叶绿素含量显著下降,其比值下降则较平缓。(3)较高浓度(100mmol·L~(-1))NaCl胁迫使得黄瑞香叶片最大荧光(F_m)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ光下最大捕光效率(F_v′/F_m′)、光化学荧光猝灭系数(qP)、PSⅡ实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))均显著下降,却使其初始荧光(F_0)和非光化学猝灭(NPQ)显著上升。研究发现,随着盐胁迫浓度的增加,引起黄瑞香光合速率下降的主要原因是非气孔因素;在轻度NaCl胁迫下黄瑞香有较强的忍耐性,而重度NaCl胁迫则显著降低了叶片的光合机构活性,加剧了光抑制程度,从而严重限制了其叶片的光合作用效率。