科技创新引领未来:杂交构树研发及其产业化

正在广袤大地上,作为缤纷多彩的植物世界里极其普通的一员,构树分布广泛,它既有"吾心安处即是家"的随性,也有"会当凌绝顶"的壮举。因此,它很早就被智慧的祖先所开发利用。剥皮造纸制衣御寒、摘果挖根入药治病、采花打叶食用充饥、割枝加工养猪喂牛等,而且人类的第一张纸币就是以构树皮为原材料制作的。《生命世界》2018年第3期以封面故事对其进行了介绍,讲述了构树的从前——历史与文化。本期再列专题,展示目前构树研发应用进展——     

何为构树?

正"构树是什么?"这一问题在科研人员、政府官员、企业家、个体农户间被一次次提问与解答。虽然构树这个名字听起来有些陌生,但是它一直默默地生长在我们身边,在田间地头、沟谷村旁、缓坡丘陵,甚至盐碱地、矿山废地、山间石缝中都能看见构树顽强生长的身影。构树与桑树亲缘关系很近,别名野毛桑、楮桃树、当当树、地沙皮、谷桨树、鹿仔树等,自然分布于中国、日本、老挝、越南、印度等国家以及太平洋各个岛屿,同时还被引种至英国、加纳、美国东南部等地。要想在五彩缤纷的植物世界中一眼认出构树其实并不难,因为无论它的叶、茎、花,还是果实都具有独特的样貌。     

杂交构树新时代 绿水青山常在

正目前我们已在河北、山东、天津、贵州、河南等10多个省市自治区生态环境脆弱的地区进行了生态绿化和经济林试验示范,在生态修复、环境改善、水源涵养、防风固沙等方面取得了巨大成效,未来将可在我国至少2亿亩的非耕地上推广种植,并有相当可观的经济产量用于产业化,实现"生态、经济、社会"三效益的统一。杂交构树在矿区修复中的生态作用矿产资源是我国社会经济发展的重要支柱,由于长期无序开采、重利润轻保护的掠夺     

从假根羽藻类囊体膜直接分离纯化主要捕光叶绿素a/b蛋白复合体

应用液相色谱层析技术从海生绿藻,即假根羽藻(Bryopsis corticulans Setch.)的类囊体膜直接分离纯化获得了主要捕光叶绿素a/b蛋白质复合体(LHCⅡ).类囊体膜提取物经3％n-Octyl-b-D-glucopyranoside去垢剂处理后,其中的LHCⅡ蛋白质获得与Q型阴离子交换层析柱的特异亲和力,因此LHCⅡ从类囊体膜中被高选择性分离出来.经过蔗糖密度梯度离心,获得了LHCⅡ单体、三聚体和聚集体.多肽组分的SDS-PAGE分析证明纯化获得的LHCⅡ单体、三聚体和寡聚体具有很高的纯度.该LHCⅡ制备物的吸收光谱也说明了其结构的完整性.首次提出了通过少数简单步骤从类囊体膜直接分离、纯化LHCⅡ是可以实现的.     

太行花生殖生物学研究I 太行花生境的分析*

对太行花种群地理分布、生境因子等方面的调查表明。太行花分布在太行山东缘。其分布特点是：①在海拔600～1500米之间呈间断、零星、条带状分布;②主要生长在阴坡裸露崖壁的缝穴中。其生境特点是：①夏季炎热多雨,冬季干燥寒冷。昼夜气温变化剧烈;②着生太行花的崖缝土壤极少,有机质贫乏,但含钙量较高;③太行花群落中植物种类稀少,在调查的3个样方中仅有15个种,分属于9个科,11个属,为温带旱生灌草类型。太行花的这种特殊生境,可能是它致濒的直接原因。     

太行花生殖生物学研究Ⅱ有性生殖与无性生殖的调查与研究

通过原产地调查,引种试验,扦插及种子萌发等实验,研究了太行花的繁殖及扩散方式。结果表明,太行花有两条生殖途径：一条是有性生殖;另一条是无性生殖。在原产地因生境条件特殊,有性生殖能力弱,主要靠无性生殖扩大种群。在北京人工栽培条件下,两种生殖方式都能正常进行。     

假根羽藻主要捕光叶绿素a/b-蛋白复合体的特性

应用阴离子交换和凝胶过滤层析技术,从假根羽藻(Bryopsis corticulans Setch.)类囊体膜中直接分离、纯化获得了主要叶绿素a/b-蛋白复合体(LHCⅡ).经蔗糖密度梯度超速离心获得了该色素蛋白复合体的单体和三聚体.反相液相色谱的色素分析结果显示,假根羽藻LHCⅡ的色素组成含有叶绿素a、叶绿素b、新黄质、紫黄质和管藻素等.其单体的电子跃迁能谱与三聚体的相似.园二色光谱分析显示,在LHCⅡ脱辅基蛋白质上分别存在着很强的叶绿素a偶极子之间和叶绿素b偶极子之间的分子内相互作用,然而这些偶极子之间的分子间的相互作用在三聚体中得到明显增强.在能量传递方面,LHCⅡ单体有着与三聚体相似的从叶绿素b到叶绿素a以及从管藻素到叶绿素a的高效传能能力.实验结果表明,假根羽藻中LHCⅡ单体具有像三聚体那样可以高效发挥吸能和传能生理功能的色素组成形式.因此,这些单体可能是假根羽藻类囊体膜上具有功能作用的LHCⅡ的结构形式.     

植物Dof转录因子

Dof蛋白是单锌指结构的植物转录因子,具有一个由52个氨基酸组成的保守Dof结构域,可识别一段AAAG（或CTTT）的DNA核心序列,其C末端氨基酸序列比较多变,是Dof蛋白的特异转录调控区。本文简要介绍了Dof转录因子近年来在激素响应、光反应和物质合成等多个生理过程中发挥的重要作用。