植物物种的快速鉴定与iFlora: DNA条形码在马先蒿属中的应用

DNA条形码技术就是利用一段较短的标准DNA序列对物种进行快速鉴定。与基于植物外部形态特征的传统分类鉴定方法相比, DNA条形码具有高效、准确,且易于实现自动化和标准化的特点。马先蒿属（Pedicularis L.）植物具对生（轮生）叶的种类70%以上分布在中国,近缘种间形态上非常相似,鉴定较为困难。研究选取马先蒿属具对生（轮生）叶类群43种164份样品,利用叶绿体基因（rbcL、matK、trnH psbA）和核基因（ITS）条形码片段,采用建树法和距离法检验4个条形码对这些物种的鉴定效果。结果表明,ITS片段用于建树法和距离法的鉴别率分别为81.40%和89.57%,其鉴别率高于3个叶绿体基因片段和任一基因片段的组合条码。另外,利用ITS成功解决了一些疑难种的分类问题。DNA条形码在马先蒿属研究中的实用性为新一代植物志（iFlora）实现物种的快速和准确鉴定提供了有力支持,并能为分类学、生态学、进化生物学、居群遗传学和保护遗传学等分支学科的研究提供重要信息。     

都支杜鹃遗传多样性的ISSR分析

通过ISSR分子标记对都支杜鹃(Rhododendron shanii)5个居群114个个体的遗传多样性进行了分析。8个引物共检测到69个位点,其中多态位点36个,多态位点百分率 （P） 为52.17%;物种水平的Shannon多样性指数（I）为0.2536,Nei指数（H）为0.1659;居群水平的P、I和H分别平均为32.46%、0.1955和0.1344;Nei’s基因分化系数GST=0.1845,基因流Nm=2.2104;遗传结构的AMOVA分析显示,总的遗传变异中88.3%存在于居群内,11.7%存在于居群间;PCA分析和Splite Tree构建的NJ树均显示居群间分化小;遗传距离与地理距离显著相关。较强的基因流、多年生木本及异交与分布区狭窄等可能是导致都支杜鹃遗传多样性较低的主要原因。目前该种的保护应以就地保护为主,尤其要注意对大居群的保护。     

基于比较核型分析方法追溯百合族 (百合科) 二型性核型的起源

百合族具有非常一致的二型性核型,由4条长染色体以及20条短染色体组成。目前有两个假说解释其二型性核型的来源,着丝粒横裂和多倍化。但是,具体是哪一种机制起主要作用仍然不清楚。根据文献以及自己的实验结果,我们整理并重新分析了百合亚科和美德兰亚科所有属的核型资料。比较核型分析结果表明,来自单条染色体的特征、染色体臂数、核型不对称性以及染色体的相对长度诸方面的证据都支持着丝粒横列是百合族核型进化的主要机制,但不能排除其它的机制也在起着作用,如臂间倒位和易位。臂间倒位和易位可能在郁金香族的核型进化中起着主要的作用。另外,本研究还报道了三个种的核型,粗茎贝母 (Fritillaria crassicaulis)、准格尔郁金香 (Tulipa suaveolens) 和尖果洼瓣花 (Gagea oxycarpa)。     

圆锥南芥适应高山环境极端高温的系统性耐热能力

高山生态系统的主要气候特征是温度变化幅度较大,目前研究主要集中于高山植物的抗冻机制,而很少关注其对极端高温（高于45℃）的适应性。本研究发现高山物种圆锥南芥跟拟南芥比,具有更强的基础耐热性和获得性耐热性。通过叶绿素荧光检测发现在极端高温下,圆锥南芥具有更稳定的光系统II和更有效的能量耗散机制来维持更高水平的光合效率。通过电导率和丙二醛含量的检测发现圆锥南芥的膜伤害更小,膜流动性与脂肪酸链的长度和不饱和度紧密相关,圆锥南芥脂肪酸具有更低的16∶3含量,更长的碳链,不饱和度没有明显的变化,这些可能有助于维持膜的稳定。另外,更高表达量的HSP101和HSP70可能为圆锥南芥提供了更好的保护作用。以上结果表明,圆锥南芥能利用生理生化活动的调整来适应高山环境中的极端高温,这种耐热策略与低地耐热植物相似,因此圆锥南芥具有系统性耐热能力,可以作为研究植物耐热分子机制的模式物种。     

γ-氨基丁酸 (GABA) 毛叶茶品质成分分析

以毛叶茶为研究对象,通过真空厌氧处理将其制作成γ 氨基丁酸(GABA)毛叶茶,探求毛叶茶经厌氧处理后的品质成分变化。结果表明：(1)厌氧处理后的毛叶茶,其GABA含量显著提高,达到GABA茶标准。游离氨基酸、黄酮和生物碱含量也显著升高,但茶多酚和水浸出物含量降低。同时,真空处理还能促进儿茶素的转化。简单儿茶素含量呈降低趋势,ECG和CG含量显著提高,EGCG、GCG含量及酯型儿茶素总量却先增加后降低,最终总量与对照样无明显差异。(2) 毛叶茶中除含有一般的蛋白质氨基酸外,还含有普通茶树品种所特有的特征氨基酸Thea,以及微量的GABA。游离氨基酸中含量较高的有Thea、Glu、Asp,较低的是Met、Cit、α ABA、Tau、Gly。Cysthi和EOHNH2是GABA毛叶茶中特有氨基酸。在真空厌氧条件下,GABA毛叶茶的游离氨基酸由于蛋白质发生降解而总量增加。其中P Ser、Thr、Ser、Asn、Pro、Gly、Cit、α ABA、Val、Cysthi、Ile、Leu、Tyr、Phe、GABA、Trp、Lys、His含量上升,Asp、Glu和α AAA含量均降低,而Ala 和Arg含量却呈现先增后降的趋势,Thea、Cys、Met等游离氨基酸含量在真空处理后无明显变化。     

中国唇形科草糙苏属分类学研究杂记(英文)

最近的研究结果表明,国产糙苏属(Phlomis)的所有种类(除了栽培种橙花糙苏P.fruticosa以外)以及沙穗属(Eremostachys)、独一味属(Lamiphlomis)、钩萼草属(Notochaete)均应并入草糙苏属(Phlomoides)。新界定的草糙苏属因其草本习性等特征而与糙苏属易于区别。尽管已有不同作者对国产草糙苏属大部分物种名称进行了新组合,但仍遗漏了11个物种名称。为方便使用,本文对这11个名称进行了新组合,同时提供了新界定的草糙苏属国产物种名录及检索表,共50种9变种。     

甲基苯丙胺中毒小鼠脑组织神经元 超微结构变化的研究

目的:通过观察甲基苯丙胺中毒后小鼠脑组织超微结构的改变,探讨脑组织超微结构改变与甲基苯丙胺神经毒性机制的关系。方法:将40只小鼠随机分为对照组和3组实验组(A,B,C)。A组给予MA(20mg/kg,ip,single)、B组给予MA(20mg/kg,8am,8pm,ip×2d)、C组给予MA(20mg/kg,8am,8pm,ip×4d),对照组给予等量生理盐水。用电镜观察前额叶皮质、海马、纹状体三个部位组织神经元胞体超微结构改变,并与空白对照组比较,结果进行统计学处理。结果:给予MA后,小鼠各脑区神经元胞体出现神经元固缩、变性、凋亡、坏死等超微病变。结论:MA可诱导神经细胞发生神经元固缩、变性、凋亡、坏死等超微病变,其变化程度随时间和药物蓄积有逐渐增加的趋势。     

蒟蒻薯属 (薯蓣科) 植物DNA条形码研究

蒟蒻薯属（Tacca）植物种间在形态上差别不大,导致分类上存在一定的困难。DNA条形码是一种利用短的DNA标准片段来鉴别和发现物种的方法。本研究利用核基因ITS片段和叶绿体基因trnH psbA, rbcL, matK片段对蒟蒻薯属6个种的DNA条形码进行研究,对4个DNA片段可用性,种内种间变异,barcode gap进行了分析,采用Tree based和BBA两种方法比较不同序列的鉴定能力。结果显示：单片段ITS正确鉴定率最高,片段组合rbcL+matK正确鉴定率最高。支持CBOL植物工作组推荐的条码组合rbcL+matK可作为蒟蒻薯属物种鉴定的标准条码,建议ITS片段作为候选条码。丝须蒟蒻薯Tacca integrifolia采自西藏的居群与马来西亚居群形成了2个不同的遗传分支,且两者在形态上也存在一定的差异,很可能是一个新种。     

磷脂酶Dδ缺失加剧UV-B诱导的膜伤害

检测了拟南芥野生型（WS）及磷脂酶Dδ缺失突变体在UV-B辐射下的膜脂分子变化,并比较了二者在紫外辐射下的膜脂含量、双键指数及碳链长度的差异。结果发现,紫外辐射导致植株膜脂发生了降解,其中叶绿体膜脂MGDG和DGDG是膜伤害的主要作用靶点,而且突变体中的膜脂降解比野生型剧烈。上述结果说明磷脂酶Dδ的缺失会加剧紫外辐射诱导的膜伤害,导致植株对紫外辐射更加敏感。     

潜心科学研究鞠躬尽瘁关爱基础教育情深意长——深切怀念本刊副主编宋大祥院士

2008年1月25日,我刊副主编宋大祥院士因患癌症病逝。我们为痛失良师益友深感悲痛。宋大祥院士,1935年生．浙江绍兴人。我国著名的无脊椎动物学家。系统地研究环节动物（蛭类）、甲壳动物（枝角类、桡足类）和蛛形动物的分类学,建立14新属,发表290余新种。还结合生产实际研究无脊椎动物的生物学,