祁连山区演替先锋物种西藏沙棘的种群结构及动态对海拔梯度的响应

西藏沙棘(Hippophaetibetana)是青藏高原高寒区特有的低矮灌木和植被演替先锋物种,具有优良的水土保持功效,对高海拔环境表现出良好的生态适应性,但有关其种群结构及动态对海拔梯度的响应规律少有研究,阻碍了对西藏沙棘适应高寒生境生态策略的理解。青藏高原东北缘的祁连山区生态脆弱,乡土物种西藏沙棘常在海拔2 700–3 300 m的高寒退化草地呈斑块状分布,对该区水源涵养林的维持具有重要作用。该研究以祁连山区3个海拔(2 868、3 012、3 244 m)的西藏沙棘为研究对象,通过编制静态生命表及绘制存活曲线,分析西藏沙棘的种群结构特征和种群动态,并利用种群动态量化分析和时间序列模型定量研究其未来发展趋势。结果显示:1)西藏沙棘种群的基径、株高和冠幅均随海拔的升高而降低; 3个海拔种群均呈中龄期个体丰富,老幼龄期个体较少的纺锤型年龄结构,充足的中龄期个体可以维持种群短期稳定。2)种群存活曲线均为Deevey-II型,存活能力为低海拔>中海拔>高海拔;死亡率和消失率均较高,呈高海拔>低海拔>中海拔的趋势,3个海拔种群均缺乏幼苗,未来均将走向衰退,高海拔种群较...     

青藏高原东缘块茎堇菜鳞茎分配的个体大小依赖性

块茎堇菜(Viola tuberifera)为青藏高原特有两型闭锁花植物,属多年生草本,具独特的混和交配系统,既可通过早春开放花异花受精和夏季地上地下闭锁花自花受精有性繁殖,还可通过秋季新鳞茎无性繁殖产生后代。高山环境下,异花受精常因花粉限制而无法正常进行,自花受精和克隆繁殖成为保障植物种群正常繁衍的不二之选,而克隆繁殖更能在植株资源消耗最小的情况下保障子代的存活。该文以青藏高原东缘高寒草甸的混合繁育植物块茎堇菜为研究对象,探索其生长期内鳞茎分配的个体大小依赖性,以及植株如何权衡鳞茎的资源分配以适应个体大小的变化。结果表明：块茎堇菜生活史阶段的鳞茎分配具有个体大小依赖性,鳞茎分配与个体大小呈极显著负幂指数相关关系(P<0.01),个体越大,鳞茎分配越小;反之,个体越小,鳞茎分配越高。即块茎堇菜对鳞茎的资源投入受个体大小的制约,通过鳞茎分配比例的高低响应植株自身资源状况的变化,保障在高寒环境下植物种群的生存和繁衍。该研究结果为高山植物克隆繁殖的生活史进化提供了依据。     

与棱果沙棘性别相关的RAPD标记

应用RAPD技术筛选与棱果沙棘性别相关的分子标记,对棱果沙棘雌雄株的基因组DNA进行混合分组分析（BSA）,在194条随机引物中有50条引物能够在雌雄DNA反应池间形成多态性条带,应用这50条引物分别对棱果沙棘雌雄个体（雌雄个体各选取5个）进行RAPD分析,其中引物S10扩增得到1个约为1030 bp的与雌性相关的RAPD标记。该标记的获得进一步表明棱果沙棘雌雄株间存在基因水平的差异,为棱果沙棘的性别研究提供分子依据。进一步利用该雌性特异位点设计出更加稳定的SCAR标记,可望用于棱果沙棘的早期性别的准确鉴别。     

关于开设"基因组学"课程的探讨

"基因组学"是伴随人类基因组计划而形成的一门新兴学科.系统整体和动态量化是基因组学研究的重要特点."基因组学"课程的开设可以替代分子遗传学,同时还需要正确处理与现代遗传学、分子生物学和生物信息学等课程之间的关系.现阶段"基因组学"课程的内容主要包括结构基因组学、功能基因组学和进化基因组学,还可以根据生命科学不同专业的特点选择药物基因组学和表观基因组学等分支内容.     

细胞外ATP对低温下菜豆叶片光系统Ⅱ运行及光能分配的影响

细胞外ATP(eATP)可作为一种重要的胞外分子调节植物的多种生理反应。该研究以菜豆(Phaseolus vulgaris L.)品种‘农普12号’幼苗叶片为实验材料,研究了胞外1.0mmol/L ATP溶液对低温下(10℃、10h)菜豆叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)运行及光能分配的影响。结果显示:(1)低温胁迫(10℃、10h)对菜豆叶片PSⅡ的潜在最大光化学效率(F_v/F_m)没有产生显著性影响,但低温胁迫却降低了叶片的实际光化学运行效率[Y(Ⅱ)],同时降低了PSⅡ的光化学反应能量(P),增加了天线热耗散能量(D)和非光化学反应耗散能量(E),使叶片胞外ATP水平有所下降。(2)叶片施加外源ATP可以有效缓解低温胁迫下菜豆叶片胞外ATP水平的下降,同时使叶片的实际光化学效率[Y(Ⅱ)]和光化学反应能量(P)显著上升,也使天线热耗散能量(D)非光化学反应耗散能量(E)均显著下降。研究表明,低温胁迫降低了菜豆叶片PSⅡ的光化学运行并增加了光能的耗散,而在低温胁迫下增加胞外ATP水平能够有效提高菜豆叶片光化学反应的运行效率并降低光能的耗散。     

青海祁连棱果沙棘自然杂交带三种沙棘 光合特性日变化分析

杂交带是研究物种形成及进化的天然实验室。为探究棱果沙棘自然杂交带三种沙棘的生理生态适应性,该研究在光照充足的7月中旬分别测定了该区域三种沙棘雌、雄株的光合特性及相关环境因子的日变化。结果表明:(1)同种沙棘雌、雄株间光合日变化规律基本一致,不同沙棘光合特性的日变化规律存在较大差异。中国沙棘(Hippophae rhamnoides ssp. sinensis)净光合速率(Pn)日变化呈明显的双峰曲线,峰值出现在光合有效辐射(PAR)和空气温度(Ta)相对较高的10:00和14:00,最高达到(19.53±5.35)μmol·m~(-2)·s~(-1);棱果沙棘(Hippophae goniocarpa)和肋果沙棘(H. neurocarpa ssp. neurocarpa) Pn日变化均呈近双峰曲线,在PAR和Ta相对较低的8:00和16:00有较高的值,最高值分别为(13.43±3.43)和(15.27±2.43)μmol·m~(-2)·s~(-1)。(2)三种沙棘水分利用效率(WUE)与Pn的日变化规律一致,但中国沙棘具有最高的WUE,达到(6.72±0.95)μmol·mmol~(-1),棱果沙棘和肋果沙棘的WUE日变化最高分别为(4.03±1.08)和(4.93±0.86)μmol·mmol~(-1)。(3)三种沙棘蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)和气孔限制值(Ls)的日变化规律相似,其中Gs均在10:00后一致下降,在12:00左右均出现不同程度的气孔关闭现象,这是其发生光合午休的主要原因之一。杂交带三种沙棘光合特性日变化差异主要表现在中国沙棘和其他两种沙棘之间,而杂交种棱果沙棘与亲本种肋果沙棘的变化规律基本一致,其Pn与WUE可能受到了Ta、PAR和空气相对湿度(RH)等环境因子的影响。     

6种铁线莲属植物的柱头特征对传粉的适应

为了解传粉过程中柱头对花粉的捕获策略,对6种铁线莲属植物（甘青铁线莲、灌木铁线莲、粉绿铁线莲、薄叶铁线莲、粗齿铁线莲和短尾铁线莲）的柱头显微结构进行扫描电镜观察,发现6种铁线莲属植物的柱头均位于花柱的腹缝面,由花柱腹缝两侧细胞发育成柱头乳突,乳突形状随花期逐步从球状到指状甚至长指状过度,并伴随着柱头受粉面从花柱顶端朝花柱基部渐次发育成熟的特殊发育式样。观察分析6种铁线莲的花部综合征及花粉胚珠比（P/O）发现,柱头的此类发育式样与其他花部构成存在功能上的协同一致。为理解铁线莲属植物花部的进化提供了新的思路和视野,对观赏用铁线莲属植物的育种栽培具参考价值。     

胞外三磷酸腺苷通过一氧化氮调节镉诱导的氧化压力和细胞死亡

采用液体悬浮培养方法,研究胞外三磷酸腺苷(ATP)通过一氧化碳(NO)调节镉诱导对烟草(Nicotiana tabacum L.)悬浮细胞氧化压力和死亡水平的影响。结果显示,镉离子(Cd^2+)可以以剂量依赖的模式引起烟草悬浮细胞氧化压力和死亡水平的上升,而施加外源ATP可有效缓解Cd^2+诱导的氧化压力和细胞死亡。进一步研究发现,和外源ATP的缓解作用相似,NO的供体硝普钠(SNP)同样可以缓解Cd^2+诱导的氧化压力和细胞死亡水平的上升;且NO合成抑制剂(L-NAME)可部分解除外源ATP的缓解作用。研究结果表明外源ATP可通过NO调节镉诱导的氧化压力和细胞死亡。     

欧洲动、植物育种技术与孟德尔发现遗传学定律的关系

孟德尔是一位园艺育种学家,但人们对植物杂交育种技术与孟德尔揭示遗传学定律之间的关系却知之甚少.研究了欧洲动、植物育种史的发展及在布尔诺地区的传播交流,发现孟德尔豌豆杂交实验的框架源自对欧洲当地盛行的"持续自交"和"升级改良"2种动、植物杂交育种技术的比较研究,同时,育种实践也为孟德尔提供了性状分型、系谱记录和子代分析等...     

Cu胁迫下基质中凹凸棒石粘土对当归幼苗的保护作用

在含有不同比例凹凸棒石粘土的混合基质中(凹凸棒石粘土∶基质的体积比分别为0∶1、1∶100、1∶70、1∶50、1∶20)培育当归幼苗,以研究Cu胁迫对当归幼苗的生理学影响及凹凸棒石粘土对Cu胁迫下当归幼苗的保护作用。结果表明:(1)基质中不存在凹凸棒石粘土时,随着CuCl2处理浓度的上升,当归幼苗叶片的实际光化学效率[Y(Ⅱ)]、PSⅡ电子传递速率(ETR)、光化学淬灭(qP)和叶绿素含量都逐渐降低;而叶片的非光化学猝灭(qN)、可溶性蛋白含量、抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT、APX)、过氧化氢含量以及根和叶片中的Cu含量均显著性增加,表明Cu胁迫降低了当归幼苗的光化学效率、叶绿素的合成、增加了组织中Cu含量和氧化压力。(2) CuCl2胁迫下,当基质中存在不同比例的凹凸棒石粘土时,Cu胁迫所导致的叶片Y(Ⅱ)、ETR、qP及叶绿素含量的降低以及叶片qN、可溶性蛋白含量、抗氧化酶活性、过氧化氢含量、根和叶片的Cu含量的升高均有所缓解,说明凹凸棒石粘土通过吸附或固定基质中游离的以及可交换的Cu离子,减少了当归幼苗对有效Cu离子的吸收,从而缓解了Cu离子对植物造成的生理学压力,且这种缓解作用依次为1∶70 1∶50 1∶20≥1∶100 0∶1,这是基质中存在过多的凹凸棒石粘土时,其在吸收基质中Cu离子的同时也会影响基质的通气性、透水性和酸碱度等。这表明凹凸棒石粘土在基质中的适当加入能缓解Cu胁迫对当归幼苗造成的的生理学压力。