水蕨孢子壁的形成和发育

利用光镜、扫描电镜和透射电镜对水蕨科（Parkeriaceae）水蕨（Ceratopteris thalictroides（L．）Brongn．）孢子壁的形成和发育进行了研究。结果表明,水蕨孢子呈辐射对称,三裂缝,表面具肋条状纹饰。孢子壁由内壁、外壁和周壁三部分构成。在四分体阶段外壁已基本形成,其外壁显著,表面光滑,质地均匀,由孢粉素形成,外壁厚约3—5μm,脊高约5—7μm。周壁由绒毡层残余物在外壁表面沉积形成,较薄,厚度只有0．1μm,表面具有杆状突起。研究结果对揭示孢子纹饰和孢子壁各层的形成过程、来源和稳定性有一定的意义,并为蕨类植物孢粉学和系统学研究提供基础资料。     

Daxx过表达对氧化应激诱导的肝肿瘤细胞凋亡的影响

死亡结构域相关蛋白Daxx可以敏化多种肿瘤细胞的凋亡过程,但对于肝肿瘤细胞株HepG2的影响未见报道．为了研究Daxx增加肝HepG2细胞对药物敏感性的影响及机制,为开发药物新的药理作用提供理论依据,分别转染pEGFP-C1和pEGFP-C1-Daxx这两个载体到HepG2细胞．实验分组如下：（1）正常对照组（未转染细胞组）;（2）pEGFP-C1空载体转染组（HepG2/GFP细胞）;（3）pEGFP-C1-Daxx表达载体转染组（nepG2/GFP-Daxx细胞）．筛选稳定细胞株,用逆转录聚合酶链反应检测mRNA的表达;用过氧化氢孵育24h诱导细胞凋亡,采用MTT法和流式细胞术检测细胞凋亡率,Western blot检测蛋白质的表达．经G418筛选稳定的细胞运用RT-PCR技术分析其mRNA,结果显示,转染绿色荧光蛋白Daxx表达载体的细胞Daxx的mRNA明显上调：用荧光显微镜观察到Daxx蛋白主要定位于细胞核．用过氧化氢诱导HepG2细胞凋亡,观察到过氧化氢呈浓度依赖性地抑制HepG2细胞活性．正常对照细胞、HepG2／GFP、HepG2／GFP-Daxx 3组细胞的IC50值分别是0．72、0．76、0．49mmol／L．并且运用流式细胞仪检测到HepG2／GFP-Daxx组细胞凋亡率明显高于转染空载体质粒组与未转染组（（42．9±8．42）vs（27．3±6．38）or（28．5±4．71））．提示HepG2/GFP-Daxx细胞对过氧化氢的反应性较未转染细胞和HepG2/GFP敏感．还运用Western-blot检测到活化的caspase3在Daxx转染组细胞表达最强,达到（204．66±19．68）％,而未转染和HepG2/GFP组细胞分别是（100±3．1）％、（107．39±20．1）％,进一步说明了Daxx可以增加HepG2细胞对于过氧化氢的敏感性．同时,观察到过氧化氢处理24h后,Daxx转染组细胞磷酸化的JNK表达明显高于空载体转染组和未转染细胞组．上述结果表明：a．Daxx可以增加肝HepG2细胞对过氧化氢诱导的细胞凋亡敏感性;b．Daxx蛋白敏化过氧化氢诱导的HepG2细胞凋亡可能与协同增加JNK活性有关．     

人为扰动对乌拉尔甘草不同部位甘草酸与总黄酮含量的影响

人为扰动对甘草不同部位甘草酸含量和总黄酮含量均有较大的影响。即使是轻度的人为扰动 (土壤翻松 1次 )也会导致野生甘草的甘草酸含量明显下降 ,尤其对地下根茎 (兼有运输和储存功能 )中的甘草酸的积累影响最大。重度扰动栽培甘草各部位的甘草酸含量均较低 ,相对而言黄酮类物质的积累速率高于甘草酸 ,表明土壤扰动因素对甘草酸的形成与积累的影响大于总黄酮的形成与积累。无扰动野生甘草和轻度扰动野生甘草总黄酮含量从地上到地下呈下降趋势 ,而重度扰动栽培甘草的叶和不定根各有一个含量较高的部位 ,据此推断叶和不定根 (含毛状根 )是黄酮类物质的主要产生部位 ;具有输导功能的地上茎、复叶柄中总黄酮含量较低且波动较大。人为扰动对不同土壤深度甘草主根中甘草酸含量和甘草总黄酮含量的变化规律影响较小。无扰动野生甘草和轻度扰动野生甘草主根在 1.0～ 2 .0 m深度甘草酸含量分布较高是对该生境不同土壤深度长期适应的结果 ,而重度扰动栽培甘草主根可能尚未达到相应的土壤深度 ,因而表现为 1.0 m以下深层土壤中甘草酸含量较高。总之 ,旨在改善甘草生长条件的人为扰动对甘草酸和总黄酮的积累具有消极影响 ,适当的胁迫环境条件对提高药用植物的品质有益     

林业有害植物薇甘菊（Mikania micrantha）的气体交换特性

通过对不同条件和状态下的薇甘菊叶片光合能力(Pn)、呼吸(R)、气孔导度(gs)、蒸腾(Tr)、羧化效率(CE)、最大表观量子效率(φ)及水分利用效率(WUE)进行大量测定,并与同一地区(群落)其它对照种进行对比研究,发现薇甘菊具有以下特征:(1)薇甘菊叶片CO2和水分交换参数在上述不同条件下变化范围达数倍至十几倍,显示其强可塑性.种间比较发现,营养及生殖生长季内薇甘菊Pn与当地木本植物相当,稍低于其它藤本植物,远低于草本植物,说明薇甘菊的强入侵能力可能并非依靠单位叶片的强光合能力,而是其它因素,如前所述光合作用在不同生境、不同生长状态下的光合可塑性等;(2)林下生长薇甘菊的光合能力低于林间空地,而林间空地薇甘菊低于林缘(外)生境.对照实验也证明阴生生境薇甘菊光合显著低于阳生生境.说明薇甘菊是强阳性植物,与其它因子(水分)相比,光照条件是影响其光合能力的最重要因素,可以通过改变林分群落结构、增大郁闭度等降低光照措施来进行生态防治;(3)综合所有室内和野外数据进行频率分析发现,各指标均呈现(偏)正态分布.其中Pn集中分布区在2～10 μmol·m-2s-1之间(占所测总数据的70%);gs集中分布在0.05～0.45 mol · m-2s-1之间(73%);Tr的集中分布区为1～5 mmol · m-2s-1(66%);CE分布于0.01～0.05 mol · mol-1之间数据占64%;近半的R分布在集中区域0.5～1.5 μmol · m-2s-1之间,而在0.5～2.5μmol · m-2s-1之间的数据占所测总量的66%;的集中分布区在0.04～ 0.08 mol ·mol-1之间(77%);这些数据为种间比较等统计分析比较工作奠定统计基础;(4)薇甘菊叶片对Pn和WUE的调节具有类似的方式,即光合作用最主要的调节因素是CE,其次是gs,而与φ的相关不显著;WUE主要是由Pn大小控制,Tr的影响相对较小,薇甘菊叶片WUE随gs的变化而保持恒定.上述有关薇甘菊的CO2和水分交换特性的研究,可以为这一入侵物种的防治提供基础数据支撑.     

蕨类植物分株紫萁精子发生过程中生毛体和多层结构的超微结构

应用电镜技术对蕨类植物分株紫萁(Osmunda cinnamomea L. var．asiatica Fernald)精子发育过程中的生毛体和多层结构的超微结构进行了研究。牛毛体在幼精了细胞中出现,正在分化的生毛体略呈球状,球状体的中央由一团染色深的颗粒状物质构成,外围分化出若干柱状体。已分化的生毛体由柱状体分散或辐射状排列构成,呈球状,球体中心不含染色深的物质。多层结构位于精子细胞内的基体和巨大线粒体之间,刚形成时仅由片层构成,片层相互平行排列形成片层带。多层结构在分化中期由微管带、片层带和蚀斑三层构成。多层结构在分化末期又形成附属微管带、嗜锇冠和嗜锇层。微管带从多层结构长出,沿细胞核的表面伸展,并与核膜之间形成复合结构。基体由柱状体转变而成,它向两端生长,在远端产生鞭毛的轴丝,在近轴端形成楔状结构。本文首次详细阐明了原始薄囊蕨分株紫其生毛体和多层结构发育的超微结构特点,并与其他蕨类进行了比较,发现其片层带出现在微管带形成之前。     

分株紫萁卵发生的超微结构

用透射电镜对蕨类植物分枝紫萁(Osmunda cinnamamae L. var. asiatica Fernald)卵发牛进行了超微结构的研究。卵发生过程中,许多泡囊不仅移向细胞周围,而且在细胞质膜内排为一列,并通过胞吐作用聚集在细胞质膜外,它们释放或分泌嗜锇物质。观察到少数泡囊内含片层状结构的嗜饿物质紧贴于细胞质膜,似乎将其冲破。与此同时,在卵细胞和颈卵器壁之问形成分离腔,其宽度大于以往报道的真蕨类,在卵细胞质膜外出现额外的卵膜,其宽度大于蕨属和鳞毛蕨属。造粉体被大型常呈三角状半圆形或近椭圆形的淀粉粒所充满,当卵成熟时逐渐减少。核大型平扁状,核内出现2-3对平行的双层膜,紧贴核膜。未发现核外突。线粒体一度似不发育,最后恢复正常。     

水蕨中心体蛋白基因的克隆与原核表达

蕨类植物的精子形成是一个运动细胞器重新发生的过程,但对其精子发生的分子机制仍不甚了解。中心体蛋白(centrin)是定位于细胞中心体上的一种高度保守的钙结合蛋白,被认为可能是最早参与运动细胞器发生的蛋白质。克隆鉴定centrin蛋白为进一步分析蕨类精子发生的分子机制奠定基础。该研究从蕨类模式植物水蕨(Ceratopteris thalictroides)中克隆到了水蕨centrin基因(CtCEN),其cDNA序列全长为1 077bp,结构分析表明CtCEN基因属于EF-hand超家族的centrin基因。Centrin的系统树分析发现,藻类、蕨类以及动物等具鞭毛游动精子的生物聚为一支,而被子植物聚为另一分支,表明centrin的功能可能与运动细胞器鞭毛发生有关。原核表达和Western blot分析表明,CtCEN基因表达的蛋白能与人源centrin抗体发生结合,这一结果证实克隆到了centrin基因。     

蕨类植物分株紫萁精子发生过程中生毛体和多层结构的超微结构

应用电镜技术对蕨类植物分株紫萁(Osmunda cinnamomea L. var.asiatica Fernald)精子发育过程中的生毛体和多层结构的超微结构进行了研究.生毛体在幼精子细胞中出现,正在分化的生毛体略呈球状,球状体的中央由一团染色深的颗粒状物质构成,外围分化出若干柱状体.已分化的生毛体由柱状体分散或辐射状排列构成,呈球状,球体中心不含染色深的物质.多层结构位于精子细胞内的基体和巨大线粒体之间,刚形成时仅由片层构成,片层相互平行排列形成片层带.多层结构在分化中期由微管带、片层带和蚀斑三层构成.多层结构在分化末期又形成附属微管带、嗜锇冠和嗜锇层.微管带从多层结构长出,沿细胞核的表面伸展,并与核膜之间形成复合结构.基体由柱状体转变而成,它向两端生长,在远端产生鞭毛的轴丝,在近轴端形成楔状结构.本文首次详细阐明了原始薄囊蕨分株紫萁生毛体和多层结构发育的超微结构特点,并与其他蕨类进行了比较,发现其片层带出现在微管带形成之前.     

阔鳞瘤蕨(水龙骨科)卵细胞发育超微结构观察

水龙骨科是蕨类植物中最进化的类群,该文采用超微技术对水龙骨科的阔鳞瘤蕨(Phymatosorus hainanensis)卵发育过程进行观察,以完善薄囊蕨植物卵发生的资料,为揭示蕨类植物的有性生殖及演化机制奠定基础。结果表明:(1)幼卵、颈沟细胞、腹沟细胞通过胞间连丝紧密连接。(2)发育过程中,卵与腹沟细胞之间细胞壁显著加厚,将卵细胞与腹沟细胞隔离。(3)在壁的下方产生分离腔,内含大量不定形物质,但卵细胞与腹沟细胞在中间处始终相连。(4)分离腔中的不定形物质沉积在卵细胞质膜外形成了一层加厚的卵膜,而在连接区(孔区)处不形成卵膜,该位置最终形成了受精孔。(5)卵细胞核变得高度不规则,近成熟时卵核产生了大量的核外突。     

傅氏凤尾蕨精子发生超微结构的研究

超微结构研究显示傅氏凤尾蕨（Pteris fauriei Hieron）精子发生过程包括生毛体、多层结构和鞭毛等运动细胞器重新发生,环状线粒体形成,核塑形等过程,最后形成一个螺旋形的游动精子,这与其他真蕨类精子发生过程相似。本研究观察到的一些新现象包括：精细胞在分化早期呈极性,细胞核位于精细胞的近极端,生毛体、线粒体和质体等细胞器主要分布远极端;在生毛体分化早期,可见大量微管从其发出,其周围线粒体丰富;基体分化经历了前中心粒、中心粒和基体3个阶段,它们的内部结构不同;研究表明生毛体内的不定形物质是微管组织者,多层结构、附属微管带及鞭毛等细胞器均由不定形物质分化形成;精细胞在分化过程中产生了丰富的膜结构,它们可能为精核塑形提供原料。本研究报道了傅氏凤尾蕨精细胞分化的一些细节,这有助于进一步揭示蕨类植物精子发生的细胞学机制。