植物种子传播途径与基因组值和千粒重的相关性

种子传播对植物的繁殖、分布和进化至关重要,研究植物基因组、种子千粒重与种子传播途径间相关性,对于揭示植物种子入侵和基因组进化的遗传机制等具有十分重要的意义.本文在前期测定部分植物C值、检索植物C值数据库和种子数据信息库的基础上,对包含完整基因组信息(染色体条数、倍数、C值)、种子千粒重和种子传播途径的235种植物进行了统计和相关性分析.ANOVA结果表明,借助水、鸟、风传播的植物C值(1C水=1.3 pg,1C鸟=1.6 pg,1C风=2.0 pg)和基因组值(1Cx水=1.1 pg,1Cx鸟=1.3 pg,1Cx风=1.6Pg)均显著低于借助动物取食传播植物的(1C动=4.9 pg,1Cx动 =4.7 pg)(P＜0.05),但无助力扩散和动物携带与其他4种传播方式间均无显著差异(P＞0.05).235种植物物种间千粒重相差悬殊,就不同传播方式整体而言,以风力和动物携带为传播途径的植物种子千粒重(分别为7.2和13.5 g)明显低于以动物取食和水为传播途径的植物种子千粒重(分别为92.5和85.8 g),而无助力传播途径与其他5种传播途径的千粒重均没有显著差异(P＞0.05).进一步相关性分析表明,动物取食和水传播方式的植物基因组值和种子千粒重间均呈正相关(相关系数γ=0.33),其中动物取食的植物基因组值与千粒重呈显著正相关性(y=0.67 x+3.23,R2=0.11,P=0.04),但在其他传播途径中均无显著相关性.研究结果为揭示植物种子传播、分布和基因组进化等提供参考.     

裸子植物的生化系统学(二)——松科植物的种子蛋白多肽

本文用SDS线性梯度聚丙烯酰胺凝胶电泳分析了松科Pinaceae 10属凡50种植物的种子蛋白多肽。松科植物种子都有含量较高的、分子量为45000道尔顿(简写为45K)的多肽。分子量大于45K的多肽种类很多,但含量都较低。为了定量地比较各分类群主要种子蛋白多肽,规定“多肽距离”为两分类群不同的多肽数除两分类群多肽总数的商。各属种间平均多肽距离和前文报道的酶谱距离有同样的趋势,证明松科分子进化速率的稳定性。除了油杉属和冷杉属比较接近外,各属间多肽差别很大,说明属间的间断性。种间多肽谱虽有不同程度的变异,但变异是连续的。不同属、不同亚属形态进化和分子进化的比较,表明两种进化在速率和机理上都是不同的。     

种子植物在进化中的适应对策

从种子植物器官特征,比较分析了裸子植物与被子植物在茎、叶、花和种子进化程度的不同,显示出它们对环境适应性的不同,旨在进一步充分、全面的了解种子植物一些进化特征以及种子植物进化过程中策略的选择。     

中国松科植物的分布型和区系分析

简介松科研究的新进展,根据新近资料划分中国松科植物10属95种的分布型和进行区系分析,结果是北温带分布4属,东亚-北美间断分布2属,中国特有3属和越南-华南分布1属。25个种分布型分属于欧亚温带、东亚和亚洲热带3个植物区域。比较详细分析其4点主要特征;分布的区域差异和不平衡,高的特有性,间断分布和替代分布等。     

C3和C4植物光合途径的适应性变化和进化

高等植物大多为C₃植物, C₄植物和景天酸代谢(Crassulacean acid metabolism, CAM)植物是由C₃植物进化而来的。C₄途径的多源进化表明, 光合途径由C₃途径向C₄途径的转变相对简单。该文分析研究了植物光合途径的进化前景, 指出C₄植物是从C₃植物进化而来的高光效种类, 且地质时期以来降低的大气CO₂浓度和升高的大气温度以及干旱和盐渍化是C₄途径进化的外部动力。C₃植物的C₄途径的发现说明植物的光合途径并非是一成不变的, C₃和C₄植物的光合特征具有极大的可塑性, 某些环境的变化会引起植物光合途径在C₃和C₄途径之间转变。C₃植物具有的C₄途径是环境调控的产物, 是对逆境的适应性进化结果, 因而光合途径的转变也适用于干旱地区植被的适应性生存机理研究。该文还利用国外最新的C₄光合进化模型介绍了植物在进化C₄途径中所经历的7个重要时期(从分子基础到形态基础、结构基础, 再到物质代谢水平、光合酶活水平, 直到C₃和C₄途径协调运转时期, 最后达到形态与功能最优化阶段), 并结合全球气候变化的特点对国内外相关领域的研究进行了分析, 总结了植物光合途径的适应性转变和进化的研究成果, 为今后的相关工作提出建议。     

禾本科植物基因组大小与种子特性的相关性分析

在检索植物C值数据库和种子数据信息库的基础上,对禾本科282种植物的基因组参数（倍性、染色体数、C值、GS值和平均每条染色体DNA含量）和种子特性（千粒重、含油量和蛋白含量）进行了统计分析。分析结果表明,禾本科植物C值在0.35～19.7 pg,大多位于1.6～3.2 pg之间,呈偏正态分布,种子千粒重在0.05～252 g,绝大多数位于0.05～20.0 g,呈偏态分布,二者平均值分别为4.14 pg和7.1 g。随着染色体倍性增加,C值在二倍体到八倍体之间显著增加,而GS值和平均每染色体DNA含量在二倍体到六倍体之间显著下降（p<0.05)。雀麦属和羊茅属随着倍性增加,C值显著增加,表现与禾本科相似的变化规律,GS值下降却不明显。相关性分析表明,禾本科植物C值与倍性、染色体数、GS值及平均每条染色体DNA含量均呈极显著正相关（p<0.01),与种子千粒重无相关性。GS值与染色体数、倍性呈极显著负相关,而与千粒重呈极显著正相关。C值与种子含油量呈显著负相关,但与种子蛋白含量之间无相关性。以上结果表明,禾本科植物在系统演化和进化过程中,主要通过倍性和染色体的增加来增大C值,可能通过某种删除或丢失机制来降低GS值,从而保持较高的适应环境能力和进化速率。     

C3、C4和C3-C4中间型植物的进化

介绍了有关C3、C4和C3-C4中间型植物进化的形态学、生理学、分子生物学、遗传学等方面的证据;推断地球上首先出现C3植物,然后是C3-C4中间类型植物,最后出现C4植物.     

山茶属植物的进化与分布

山茶属Camellia植物在其进化过程中,以雄蕊不定数、在某些类群中存在心皮离生至合生的中间过渡,认为是山茶科中较原始的一属,分布于亚洲东部和东南部,中国长江以南广袤的亚热带地区是该属的现代分布中心,中南半岛和我国云南、广西南部的热带地区种类虽少,却集中了本属原始或较原始的类群和种类。本属演化上的近缘属或姐妹群——核果茶属Pyrenaria（包括石笔术属Tutcheria）分布区大致与本属相似,其原始（子房5室,心皮先端多少分离,花柱离生）的种类也分布于此,它们可能同出于一个心皮离生的古老祖先,即生长于亚洲古热带森林环境中的类似千五桠果属（Dillenia）的原始山茶科植物,上述地区是该属的早期分化中心和起源地,大约在白垩纪特提斯海（古地中海）东岸的劳亚古陆和冈瓦纳古陆接触地带由原始五桠果类植物演化而来。山茶属植物自热带亚洲起源和分化发生后,向四周辐射状扩展,在亚洲大陆,类群和种类明显表现出由南向北、从热带向亚热带分化和替代的规律。在漫长的进化过程中,经历第三纪以来地史和古气候的变迁,分化发展为具花梗和花梗强烈缩短变无便的两个演化枝,分道扬镳平行发展,两枝在演化上相似地表现出雌、雄蕊数目的减少及合生水平的提高,本属最进化的类群是分布区南界的管蕊茶组 Sect．Calpandria和广布我国亚热带林下的连蕊茶组Sect．Theopsis,前一组花丝全部合生成肉质管,后一组雌、雄蕊高度合生,果通常1室发育,中轴退化。晚第三纪以来,古气候的变迂和亚洲山体的隆升,山茶组 Sect.Camellia,油茶组Sect．Paracamellia以及连蕊茶组 Sect．Theopsis在新的环境中产生进一步分化和自然杂交,出现了一些多倍体种群,细胞地理学研究表明,自中南半岛向北呈现出核型由对称到极不对称、染色体从二倍体到多倍体的变异系列,从而对山茶属中演化与分布的一致性提供了证据。     

中国种子植物内生真菌资源及菌植协同进化

综述了中国种子植物内生真菌资源研究概况,比较了裸子植物和被子植物内生真菌种类,它们都具有肉座菌目(Hypocreales),粪壳菌目(Sordariales),散囊菌目(Eurotiales),毛霉目(Mucorales)及不产孢类(Myceliasterilia)内生真菌。裸子植物内生真菌涉及52个属,既包括高等的子囊菌和担子菌,也包括低等的卵菌(Oomycetes)和接合菌(Zygomycetes)类。被子植物涉及60个属,主要为高等的子囊菌(Ascomycetes)和担子菌(Basidiomycetes),低等的卵菌和接合菌报道很少。双子叶植物涉及40个属,单子叶植物内生真菌涉及30个属,两类被子植物所报道的内生真菌只有11个属相同。裸子植物与双子叶植物内生真菌相似程度较高,都具有炭角菌目(Xylariales)、格孢腔菌目(Pleosporales)、柔膜菌目(Helotiales)和白粉菌目(Erysiphales),刺盘孢菌属(Colletotrichum)、拟茎点霉属(Phomopsis)、枝孢霉属(Cladosporium)、地霉属(Geotrichum)等内真菌,共20个属相同。各类种子植物具有自己独特的一些内生真菌。还对植物与其内生真菌的协同进化关系进行了分析。     

五大连池种子植物属的区系分析

五大连池具有特殊的地理位置和成因,衍生了独特的生态特征,具有极高的科研价值。参照植物区系地理的理论和研究方法,在属的水平上对该区域种子植物区系特点进行了研究,结果表明:(1)五大连池植物区系组成丰富,共有种子植物99科369属869种,单种属和寡种属的比率很高,达到该区总属数的89.16%。(2)地理成分复杂,共有14个分布区类型和10个变型;温带成分占绝对优势,植物区系为温带性质。(3)区系起源古老。     

甘蓝型油菜千粒重性状的QTL初步定位研究

千粒重是油菜重要的产量相关性状之一,构建油菜遗传连锁图谱是研究其产量性状基因的前提。本研究利用小孢子培养技术,选育出了甘蓝型油菜大粒品系(G-42)和小粒品系(7-9)的纯合DH系DH-G-42和DH-7-9,其千粒重分别为6.24 g和2.42 g,二者比值达2.58。以DH-G-42为母本、DH-7-9为父本,构建了含190个单株的F2遗传作图群体,利用SSR和SRAP标记技术绘制遗传连锁图谱,该图谱共包含20个连锁群,涉及128个SSR标记和100个SRAP标记,图谱总长1546.6cM,标记间平均图距为6.78cM。本研究共检测到3个与千粒重性状相关的QTL,分别位于A9和C1连锁群,其中qSW-A9-1和qSW-A9-2贡献率分别达到10.98%和27.45%,均可视为控制粒重的主效QTL。本研究为后续进行油菜千粒重性状QTL的精细定位分析、分子标记辅助选择育种及新基因的克隆等奠定了基础。     

杂交粳稻及其亲本千粒重与产量、品质的相关性

为了探明杂交粳稻及其亲本千粒重与产量、品质的关系,以4个千粒重介于23.1~28.0 g之间的BT型不育系和24个千粒重介于18.1~32.0 g之间的三系粳稻恢复系,采用p×q不完全双列杂交(NCⅡ)设计,配制96个杂交组合为试验材料,对F1千粒重优势表现、F1千粒重与亲本千粒重及其与产量、品质性状间的相关性进行分析,确定高产优质兼顾的杂交粳稻的千粒重范围。结果表明:(1)56.3%的杂交组合千粒重超过其双亲平均值,19.8%的杂交组合千粒重表现正向超亲优势;(2)F1千粒重与母本千粒重、父本千粒重、双亲千粒重平均值的相关性均达极显著水平(r=0.33**、0.71**、0.78**),且恢复系千粒重对杂种的影响大于不育系;(3)F1千粒重、父本千粒重及双亲千粒重平均值与组合单株产量的相关性均达极显著水平(r=0.55**、0.47**、0.51**),母本千粒重与组合单株产量相关不显著;(4)F1千粒重、父本千粒重与糙米率、精米率、整精米率、垩白粒率、粒长、粒宽均呈极显著正相关,与透明度呈显著正相关,母本千粒重与垩白粒率、垩白度、粒长均呈极显著正相关,与粒宽呈显著正相关;(5)杂交粳稻育种中具有高产优质兼顾的F1千粒重范围应在25.1~27.0 g之间。     

封闭群五指山小型猪主要脏器重量与体重的相关性分析

目的测定封闭群五指山小型猪主要脏器重量和脏器系数,对脏器重量与体重的相关性进行分析,并计算出相应的直线回归方程和多元回归方程。方法实验选用6-10月龄普通级封闭群五指山小型猪30头（其中♂16头、♀14头）,分别测定体重和7个主要脏器重量,计算脏器系数,通过SAS软件进行脏器系数的性别间比较和各脏器重与体重间的相关与回归分析。结果性别间比较,小型猪仅有心脏的脏器系数差异有显著性（P〈0.05）。除公猪的胃脏和母猪的肺脏外,所测脏器重量与体重间均有明显的正相关线性关系;多因素分析显示公猪的肝脏和肾脏,母猪的心脏、肝脏和肾脏对各自体重有影响。结论封闭群五指山小型猪主要脏器系数性别间差异较小,其体重与某些脏器重量存在一定的线性关系。     

胎儿体重相关因素分析以及多元回归方程的建立

目的:寻找更为准确的预测胎儿体重的方法,并探讨腹围增加值在预测胎儿体重中的价值。方法:回顾性分析山东省烟台市芝罘区妇幼保健院2010年3月至12月期间出生的280例新生儿的临床资料,将孕妇身高、体重、孕期增重、宫高、足月腹围、孕期腹围增加值及胎儿的双顶径、股骨长等,与新生儿出生体重进行相关及回归分析,得出回归方程并检验其显著性和与实际出生体重的符合率,并与以往临床常用方法比较。结果:宫高、腹围增加值、双顶径和股骨长与胎儿体重显著相关,建立的多元回归方程计算胎儿体重预测值与实际胎儿体重符合率达70.71%,远高于其它方法。结论:采用宫高、腹围增加值、双顶径、股骨长建立的多元回归方程对胎儿体重预测符合率高,有较好的临床应用价值。     

杂交籼稻子粒QTL标记遗传距离与粒重、粒重杂种优势的相关性

利用与子粒性状相关的QTL标记分析了10个杂交水稻亲本间(5个不育系和5个恢复系)的遗传差异,结合10个亲本所配25个组合的F1表现,研究了基于子粒QTL分子标记遗传距离与粒重及粒重杂种优势的相关性。结果表明分子标记遗传距离与粒重呈显著正相关(r=0.26*),与对照优势呈显著正相关(r=0.28*),与母本优势呈极显著正相关(r=0.41**)。为分子标记预测杂交水稻杂种优势研究奠定了基础。     

中国林蛙生长发育参数与产油量关系的研究

为了能够直接通过外部形态特征判断中国林蛙的产油量,本文采用单因素回归和逐步回归分析方法,初步研究了黑龙江省中部地区中国林蛙(Raaa chensinensis David)雌体的体重、体长、前后肢长、卵重、年龄与产油量(左右输卵管重量之和)之间的关系。结果表明：产油量与体重、体长、前肢长、后肢长、卵重、年龄均存在正相关;产油量与体重和体长具有显著的正相关(r=0．930),其回归方程：Y=-0．566 0．016x1 0．072x2。因此,体重和体长可以作为判断产油量多少的重要指标。     

猪乳中一组高分子量蛋白的多态性与乳生长因子、窝增重的关系

利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶不连续垂直板电泳(SDS-PAGE),对162头二花脸母猪乳中一组高分子量蛋白质(HMWP)进行了检测和分型,并运用线型模型统计分析方法分析了该基因座的不同基因型与母猪的乳生长因子(IGF-1、EGF和胰岛素)、哺乳仔猪生长(20日龄窝增重)的关系.结果表明,在三种HMWP基因型中,不同基因型母猪的乳中IGF-1浓度存在显著差异,HMWP基因型为BB型和BD型的母猪,其乳IGF-1浓度均高于DD型,其中BB型显著高于DD型(P＜0.05).乳中胰岛素浓度也存在差异的趋势,但未达到显著水平(P＞0.05),BB型和BD型母猪的乳中胰岛素浓度高于DD型.HMWP基因座不同基因型的乳EGF浓度无显著差异(P＞0.05).在三种HMWP基因型中,不同基因型母猪的20日龄窝增重存在显著差异,HMWP基因座为BB型和BD型的母猪,其20日龄窝增重均高于DD型,其中BD型显著高于DD型(P＜0.05).实验结果提示,HMWP多态性可能作为一个潜在的遗传标记应用于猪的遗传育种.     

人参药材中人参皂苷与生态因子的相关性及人参生态区划

为了扩大人参(Panax ginseng)栽培面积, 解决人参资源日益短缺的问题, 研究了人参皂苷与生态因子之间的相关性。利用超高效液相(UPLC)色谱法, 测定了辽宁、吉林和黑龙江三省不同产区人参样品中3种人参皂苷(Rg1、Re和Rb1)的含量, 并基于“中药材产地适宜性分析地理信息系统”(TCMGIS)平台, 获得采样区域10个生态因子(包括活动积温、年平均气温、海拔、相对湿度、年日照时数、年降水量、7月最高气温、7月平均气温、1月最低气温和1月平均气温等)数据; 利用因子分析法对16个人参基地进行因子得分评价, 得分最高的是吉林和辽宁的人参基地, 故将吉林和辽宁的人参基地作为人参生态适宜性分析的最佳区域; 通过偏最小二乘回归法建立3种人参皂苷成分与上述10个生态因子间的回归方程并获取其相应的权重, 结果发现多个温度因子与人参皂苷含量呈强负相关关系, 说明热量因子对人参皂苷活性成分的累积起主要作用, 而水分因子、地理因子和光照因子与人参皂苷含量呈弱相关关系; 以因子得分最高的吉林和辽宁人参基地为基点区域, 分别对3种人参皂苷进行单成分生态适宜性区划以及综合区划, 得知3种人参皂苷成分积累的最佳区域主要集中在长白山脉, 而燕山山脉和太行山脉只有少量分布区域。