中国玉米新品种标准DNA指纹库构建研究的几点思考

概述了中国玉米新品种DNA指纹库构建研究中的五个主要问题,即选用哪些品种材料、选用什么标记方法、SSR标记存在哪些问题、选用哪些SSR引物及如何提高建库效率等,并提出了相应的解决方案,对其应用前景及主要应用领域进行了探讨.     

高效的植物DNA提取方法

利用液氮研磨植物幼芽,以苯酚─氯仿─异戊醇─核糖核酸酶法提取了大豆、菜豆、玉米、高梁等几种农作物的总ＤＮＡ。所提取的ＤＮＡ经岛津ＵＶ－２６５紫外分光光度计检测及０．６％的琼脂糖凝胶电泳,结果证明：该方法所提取的植物总ＤＮＡ纯度高,片段长度整齐,约５０ｋｂ左右,符合外源ＤＮＡ导入作物的要求,并且ＤＮＡ收率很高。     

中国玉米新品种标准DNA 指纹库构建研究的几点思考

概述了中国玉米新品种DNA指纹库构建研究中的五个主要问题,即选用哪些品种材料、选用什么标记方法、SSR标记存在哪些问题、选用哪些SSR引物及如何提高建库效率等,并提出了相应的解决方案,对其应用前景及主要应用领域进行了探讨。     

大白菜杂交种'冠春'杂交率的RAPD分析

从春大白菜品种‘冠春’及其亲本中提取基因组DNA,用320个随机引物进行RAPD扩增,从中筛选出5 个可将亲本和子代区分的引物S4、S47、S73、S134和S194。S4产生父本特征带S4-370;S47和S134产生母本特征带S47-700 和S134-1200;S73和S494产生亲本互补的特征带S73-660、S73-730和S494-400、S494-1770,上述谱带均在子代中出现。以这5个引物产生的特征谱带建立杂交种‘冠春’及其亲本的RAPD特异指纹。通过对134个‘冠春’的种子进行纯度鉴定,结果表明2个父本和4个母本与大田检测结果完全一致。进一步验证了4种鉴定大白菜杂交种方法的可行性。     

一个以可再生资源为原料的新材料产业——"生态塑料"即将诞生

介绍了完全可生物降解塑料PLA、PHA等材料的研究进展和产业化进程。浅析了生物降解塑料国内外发展现状、面临的困难与机遇。建议抓住时机重视和发展来源于可再生资源的生物材料———生态塑料,使之成为一个可持续发展的新材料产业。     

以种子为繁殖体的植物更新模型研揪

种子植物的自然更新过程是20世纪70年代以来生态学领域研究的热点问题之一。对影响种子植物更新过程因子的研究主要涉及3个阶段,即种子生产、种子运动(主要为种子扩散的过程)和种子萌发、幼苗建成以及幼树生长到成树。一些完整的理论和实验模型被提出。反过来模型的研究促进了野外研究的进一步发展。关于种子植物更新的定性模型和定量模型陆续被提出,定量研究种子植物的更新过程将成为主要的发展方向。本文综述了近年来关于种子植物更新过程的3个较为完整的定性模型,即Chambers等的种子命运模型、Clark等的补充限制模型和Nathan等的时空模型,以及2个定量模型,即Vander和Boehning等的种子扩散模型。     

Moricandia与芸苔属植物亲缘关系的研究

Ｍｏｒｉｃａｎｄｉａ是十字花科中唯一的具Ｃ３Ｃ４植物的属。为向十字花科芸苔属（Ｂｒａｓｉｃａ）作物中转移Ｃ３Ｃ４等重要性状提供基本信息,从可交配性和ＲＦＬＰ指纹图谱两个角度研究了Ｍｏｒｉｃａｎｄｉａ与芸苔属作物间的亲缘关系。结果表明：Ｍｏｒｉｃａｎｄｉａ与芸苔属作物间的可交配性很低,仅从Ｍ．ａｒｖｅｎｓｉｓ×甘蓝型油菜的１０５枚培养子房中获得４个杂种苗。用２３个甘蓝型油菜核ＤＮＡ探针和４个甜菜线粒体ＤＮＡ探针检测了芸苔属作物和ＭｏｒｉｃａｎｄｉａＣ３Ｃ４植物间ＤＮＡ限制性内切酶位点多态性。Ｍｏｒｉｃａｎｄｉａ与芸苔属物种间的同源性很高,其中白菜型油菜与Ｍ．ｎｉｔｅｎｓ之间在核基因组上的相似性甚至大于它与同属的甘蓝型油菜间的相似性。ＭｏｒｉｃａｎｄｉａＣ３Ｃ４物种与芸苔属作物在核ＤＮＡ和细胞质ＤＮＡ间的高度同源性,揭示了通过有性杂交或原生质体融合及染色体间重组的途径向栽培种转移重要基因的可能性。     

检测植物DNA扩增多态性方法的比较和改进

以辽东栎(Quercus liaotungensis Koidz.)、锦鸡儿(Cargagana ssp.)和野大豆(Glycine soja(L.)Sieb.etZucc.)为材料,比较了随机扩增多态DNA(RAPD)和DNA扩增指纹(DAF)方法。用RAPD的琼脂糖胶电泳和溴乙锭染色,RAPD和DAF谱一般不足10条带。用DAF的变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)和银染,极大地提高了RAPD的灵敏度和分辨率,多达20～40个产物。用3＇末端完全相同的引物,RAPD和DAF有同样的扩增谱,说明两种方法有相似的机理。降低胶的浓度可提高RAPD和DAF的分辨率,达40～80条带。琼脂糖电泳分离的溴乙锭显示的单荧光带,用PAGE和银染可分辨出多个片段。分子克隆证实单荧光带的分子量异质性。在用Taq DNA多聚酶的条件下,RAPD和DAF的再现性均良好。     

高校新型植物标本馆的建立与发展——以河南农业大学植物标本馆为例

高校标本馆作为重要的科普和教学实践基地,是连接大学与社会的桥梁,在提升高校社会影响力和加快高校发展中起着重要作用。目前,高校标本馆普遍存在经费少和缺乏管理等问题。如何立足高校现状,有效解决标本采集和标本数字化过程中耗时耗力的难题,建设具有地方特色的新型植物标本馆,是高校标本馆建设关注的焦点之一。该文以河南农业大学植物标本馆新馆建设为例,介绍了河南农业大学标本馆成立以来,充分发挥高校的人力资源优势,让学生通过实验课或野外实习积极参与新型植物标本馆的建设,基本实现了标本采集、制作、鉴定和数字化的同步进行。在这一过程中,既有效锻炼了学生能力,加深了学生对植物形态的认识,发挥了植物标本馆在教学、科学研究及科学普及中的积极作用,又极大地丰富了标本馆馆藏量,有效地促进了高校新型植物标本馆的发展。     

种子萌发的积温效应——以青藏高原东缘的12种菊科植物为例

温度是影响种子萌发的重要的环境因素之一。该文以青藏高原东缘的12种菊科植物为研究对象, 结合Logistic函数和积温公式, 通过非线性回归方法估算种子萌发的最低温度和积温, 研究了种子萌发对不同温度的响应。研究结果表明: (1)青藏高原东缘的12种菊科植物种子萌发的最低温度的平均值为0 ℃, 积温的平均值为94.5 ℃·d。与前人的研究相比, 该研究中萌发的最低温度较低, 积温较高, 这是该区域菊科植物长期适应青藏高原特殊的温度环境的结果; (2)种子萌发的最低温度与积温之间存在着显著的负相关关系(p = 0.04)。萌发最低温度较低的物种积温较高, 避免了种子在多变的温度环境下较早萌发所遇到的风险; (3)种子大小与积温之间存在着显著的正相关关系(p = 0.01)。在萌发最低温度差别不大的情况下, 与大种子相比, 小种子萌发所需的积温较低, 萌发较快, 在群落演替的早期占有优势。     

生态保护修复对碳酸盐岩溶蚀速率的影响——以重庆市为例

岩溶区矿山生态修复、石漠化治理等生态保护修复工程,不仅改善了区内生态环境,而且有利于促进土壤、岩溶固碳增汇,对实现"双碳"目标具有重要意义。以重庆主城北碚矿山生态修复、渝东北巫山石漠化治理区等为例,通过野外标准溶蚀试片实验法和土壤取样测试分析法,研究不同生态保护修复措施下土壤碳库、碳酸盐岩溶蚀速率等变化特征,探讨不同生态修复方式对碳酸盐岩溶蚀速率的影响。结果表明:灰岩矿山修复区、石漠化治理区,土壤无机碳(SIC)含量较高,约为土壤有机碳(SOC)的4.5倍,且对碳酸盐岩溶蚀速率有一定的抑制作用;修复时间越长,土壤有机碳(SOC)含量越高,但SOC含量与碳酸盐岩溶蚀速率的相关性不显著;从夏季(监测期7、8月遭受极端高温干旱)至秋、冬、春季,土下及地表试片溶蚀速率明显增大;不同生态保护修复方式或植被恢复类型,碳酸盐岩溶蚀速率明显不同,北碚矿山修复区月桂林＞草灌从(橘树)＞草灌从(桃树)＞花椒树＞李子树,巫山生态修复区石漠化治理林地＞封山育林林地＞石漠化治理果园。     

植物核DNA含量在全球尺度上的纬度变异式样及其气候适应意义——以菊科植物为例

核DNA含量是重要的生物学概念,涉及DNA C-值和基因组大小。前人有关植物核DNA含量在纬度梯度上的变异规律存在着矛盾的报道,而且多数将核DNA含量与纬度、海拔、气候等因素之间的关系描述成线性关系。核DNA含量是否具有环境适应上的意义,也还存在争议。先前有关核DNA含量与环境因素间关系的矛盾性报道可能与取样过小、地理范围过窄、研究对象遗传背景差异过大有关。如果对一个遗传背景相近的类群在全球范围内进行取样,核DNA含量会呈现有规律的纬度梯度变化,可能与大的气候因素之间存在非线性关系。菊科(Asteraceae)是被子植物的最大科,是一个广泛认可的自然分类群。为揭示全球空间尺度上植物核DNA含量在纬度梯度上的变异规律,以及这种变异是否具有环境适应意义,以菊科为对象开展了核DNA含量与纬度、生物气候因素关系的统计分析。从"植物DNA C-值数据库"检索到822种菊科植物的核DNA含量数据;在全球范围内,沿经度方向上设立10条样带,每条样带横跨15个经度,每条样带又均分成22个样块,每个样块纵跨7.5个纬度;其次,从"世界气候数据网站"下载1950—2000年时间段14个生物气候因子数据,应用Arc GIS 9.3获得每个样块14个生物气候因子的平均值;根据"全球生物多样性信息网站"记录,计算每个样块菊科植物平均的核DNA含量数据。为避免气候变量之间的多重共线性对数据分析的影响,应用主成分分析对数据进行了降维,发现最冷季度平均温度、最干季度雨量分别是第一、二主成分上荷载最大的因子,去除与它们相关性在-0.7至+0.7之间的其他气候因子后获得了最冷季度平均温度、最干季度雨量和最湿月份雨量三个变量用于进一步数据分析。结果发现,菊科植物在全球10个样带上的核DNA含量与纬度关系密切,与最冷季度平均温度、最干季度雨量和最湿月份雨量呈现极显著的单峰型的非线性关系,可以用二项式进行拟合。因此,全球空间尺度上植物核DNA含量沿着纬度梯度有规律性的非线性变化,这种变化具有很强的气候适应意义。     

燃烧植物产生烟与热的生理生态效应

燃烧植物产生的烟与热对植物的生理生态功能有重要的影响,相关研究已成为生态学研究的热点之一。植物源烟对一些植物种子的萌发和幼苗生长有促进作用,这种促进作用与GA和细胞分裂素的作用相似。在植物烟水溶液中分离得到了具有促进植物种子萌发作用的化合物丁烯羟酸内酯,该物质具有热稳定性、挥发性和有效浓度范围广等特点。丁烯羟酸内酯可以通过纤维素加热产生,因而几乎所有的植物燃烧产生的烟中都可以产生丁烯羟酸内酯。热因子对植物种子萌发有利作用表现为打破种子休眠、清除限制种子萌发的物理、化学因素和减轻种子病原体等方面。大量研究显示,不同植物对烟与热的响应机理存在显著的差异,这是植物群落过火后物种组成改变的重要原因之一。烟与热因子对植物生理生态作用的研究我国开展较少．这与我国是一个森林、草原火灾频繁的国家是不相称的,加强这方面的研究很有必要。另外,今后我国可以在烟与热因子对植物作用的机理,揭示传统用烟火处理土壤促进农林业植物生长的物理和化学本质,以及这些机理在发展有机农业中运用等方面开展深入的研究。     

藓类植物DNA条码的初步研究——以蔓藓科部分属为例

选取7个叶绿体基因片段,其中3个编码区基因片段（matK,rps4 and rbcL-a）和4个非编码区基因片段（atpB-rbcL,atpF-H,psbK-Iandtrn H-psbA）,一个线粒体基因片段（nad5）和一个核基因片段（ITS2）,材料包括5个属14个种的74份样品。分析比较了6个基因片段的多样性、种内和种间的遗传距离、鉴别率等。结果显示,在使用单个片段时ITS2的鉴定效果最好,而atpB-rbcL则是叶绿体基因片段中鉴别能力最高的。使用组合片段的结果发现,两个基因片段组合的鉴别效果最好。通过NJ树的方法检验,atpB-rbcL＋trn H-psbA和rbcL-a＋＋trn H-psbA的鉴定成功率是64%,当再增加一个或两个基因片段时其鉴定效果并没有提高。本研究表明在植物中应用DNA条码需要用质体基因和核基因联合。     

昂立植物乳杆菌对腹腔感染大鼠肠道微生态的影响

目的探讨经肠道补充昂立植物乳杆菌(LP-Onlly)对腹腔感染大鼠肠道微生态的影响.方法大鼠经盲肠结扎穿孔法及颈静脉空肠置管制成腹腔感染模型后,分别给予肠外营养(PN组)和PN 昂立植物乳杆菌(LP-Onlly组)持续5 d,第6天处死,取盲肠内粪便进行肠菌群培养计数及细菌种群DNA指纹图谱分析.结果 LP-Onlly组大鼠肠道内的乳杆菌和双歧杆菌数量较单纯PN组的大鼠为多,而肠道内的潜在致病菌产气荚膜梭菌数量较单纯PN组的大鼠少,DNA指纹图谱也显示LP-Onlly组大鼠优势菌群的基因条带和正常大鼠具有较高的一致性,而PN组则差异有显著性.结论 LP-Onlly能纠正腹腔感染大鼠PN时的肠道菌群紊乱, 调理肠道微生态平衡.     

以青砖茶为原料的果茶饮料制备

以青砖茶、新鲜苹果汁、西瓜汁和菠萝汁为主要原料进行果茶饮料的研制,采用单因素试验及正交分析试验对果茶饮料的配方进行工艺优化,以感官评价和吸光值为评定指标,确定果茶饮料的最佳配方。结果表明,体积比分别为8∶2的茶汤与苹果汁的混合汁、5∶5的茶汤与西瓜汁的混合汁和3∶7的茶汤与菠萝汁的混合汁混匀调配出的茶饮料的口感最佳,色泽清透,且香气较佳。本研究为黑茶果茶饮料的研 制提供了理论依据。     

濒危植物多毛坡垒种子萌发的生理生态特性

研究了多毛坡垒（Hopea mollissima）种子在自然条件下的寿命及成熟度、温度、光照、土壤水分条件对多毛坡垒种子萌发的影响,结果表明：多毛坡垒种子适宜萌发的温度范围是20～30℃,最适宜温度为25℃;光照对多毛坡垒种子的萌发没有显著性影响,但在周期性光照条件下以25～30℃萌发结果最好,全黑暗条件下以20～25℃萌发结果最好;种子适宜萌发的土壤含水量为20％～60％,最适含水量为50％～60％;种子成熟后在树上长时间宿存明显降低了种子的发芽率和活力;在室内自然摊放条件下,10天后发芽率减半,16天后完全丧失发芽能力。研究认为,该物种对热带湿性季节性雨林原生境有很强的依赖性,目前多毛坡牟的濒危状态主要是由于滥砍乱伐和森林破坏造成的,由于其种子具有顽拗性种子的一些特点,日前该物种宜采取活体保仔的方法,以就地保护为主,活植物迁地保护为辅。     

塔里木河中游植物种群在四种环境梯度上的生态位特征

分析了塔里木河中游19种植物在土壤含水量、土壤有机质、土壤pH值和土壤总含盐量各资源维上的生态位宽度和生态位重叠。结果表明,按照各资源维上生态位宽度平均值的大小可把19种植物分成3类,第一类群的物种是该流域植物群落中的建群种,对荒漠河岸环境有良好的适应性;第二类群的物种对环境资源的利用能力较弱于第一类群的物种;第三类群的物种中,大部分植物对流域环境的生态适应性较弱．但个别植物生态位宽度变窄有其特定的原因．从4个资源维、19种植物生态位重叠指数的变化上可以看出。该地区物种在一定程度上对环境资源需求分化或者物种的生态位发生位移,致使种对间生态位重叠程度降低,而土壤水和土壤盐分则是许多物种的限制因子。     

利用植物DNA条形码构建亚热带森林群落系统发育关系——以鼎湖山样地为例

在群落水平上重建植物系统发育关系是当前植物系统学研究的一项重要内容;DNA条形码技术的出现为这一工作的开展提供了便利。本文选取国际通用的植物DNA条形码（rbcL,matK和psbA trnH）,对鼎湖山大样地的183个物种（隶属于24目51科110属）进行测序;分别利用两位点和三位点DNA条形码组合构建该样地植物群落的系统发育关系,并比较不同位点组合构建出的群落系统发育关系的拓扑结构和节点支持率;最后选出一个具有最好拓扑结构和最高节点支持率的鼎湖山大样地群落系统发育关系。在目、科和属这三个水平上,三位点条形码片段组合构建的群落系统发育关系与APG系统获得较好匹配;有些进化分支在相应的APG系统位置解决得不好,却在条形码序列构建的系统发育关系中得到了较好解决。表明综合使用不同进化速率的DNA条形码片段并采取三位点超级矩阵的组合策略,在未采用APG系统大框架的情况下,也能快速而又相对准确地构建出鼎湖山南亚热带森林植物群落的系统发育关系。     

利用植物DNA条形码构建亚热带森林群落系统发育关系——以鼎湖山样地为例

在群落水平上重建植物系统发育关系是当前植物系统学研究的一项重要内容;DNA条形码技术的出现为这一工作的开展提供了便利。本文选取国际通用的植物DNA条形码（rbcL,matK和psbA trnH）,对鼎湖山大样地的183个物种（隶属于24目51科110属）进行测序;分别利用两位点和三位点DNA条形码组合构建该样地植物群落的系统发育关系,并比较不同位点组合构建出的群落系统发育关系的拓扑结构和节点支持率;最后选出一个具有最好拓扑结构和最高节点支持率的鼎湖山大样地群落系统发育关系。在目、科和属这三个水平上,三位点条形码片段组合构建的群落系统发育关系与APG系统获得较好匹配;有些进化分支在相应的APG系统位置解决得不好,却在条形码序列构建的系统发育关系中得到了较好解决。表明综合使用不同进化速率的DNA条形码片段并采取三位点超级矩阵的组合策略,在未采用APG系统大框架的情况下,也能快速而又相对准确地构建出鼎湖山南亚热带森林植物群落的系统发育关系。