甘薯幼苗对NaCl胁迫的生理响应及外源钙的缓解效应

以甘薯品种‘徐薯22’为试验材料,研究了不同浓度NaCI胁迫对甘薯幼苗生根、叶片抗氧化能力、渗调物质含量、光合气体交换参数、荧光参数及叶片离子含量的影响及不同浓度Ca^2＋处理对300mmol·L^-1NaCl胁迫的缓解效应。结果表明,低浓度NaCl（50和100mmol·L^-1）胁迫对甘薯幼苗生根及叶片相对电导率和MDA含量影响较小,随着盐度的增加,叶片SOD活性呈先增加后降低趋势,脯氨酸和可溶性糖含量持续增加,叶片Pn、Tr、Gs、F√Fm、RC／CS0、TR0／CS0、ET0／CS0、ФE0及K^＋、Ca^2＋含量、K^＋／Na^＋不断降低,ФD0和Na^＋含量升高;高浓度NaCl（300mmol·L^-1）胁迫下,甘薯幼苗的正常生理代谢受到显著抑制。适当浓度外源ca2’能显著缓解Nacl胁迫对甘薯幼苗的毒害作用,能促进盐胁迫下甘薯幼苗生根,改善细胞的渗透平衡,提高渗透调节能力,降低膜脂过氧化程度,使甘薯叶片维持较高的Fv√Fm、RC／CS0、TR0／CS0、ET0／CS0、ФE0和较低的ФD0,增强光合作用和气孔蒸腾作用效率,说明外施Ca^2＋是提高甘薯耐盐性的一种有效方法。     

Cloning of a cytosolic ascorbate peroxidase gene from Lycium chinense Mill. and enhanced salt tolerance by overexpressing in tobacco

To evaluate the physiological importance of cytosolic ascorbate peroxidase (APX) in the reactive oxygen species (ROS)-scavenging system, a full-length cDNA clone, named LmAPX, encoding a cytosolic ascorbate peroxidase was isolated from Lycium chinense Mill. using homologous cloning, then the expression of LmAPX under salt stress was investigated. After sequencing and related analysis, the LmAPX cDNA sequence was 965 bp in length and had an open reading frame (ORF) of 750 bp coding for 250 amino acids. Furthermore, the LmAPX sequence was sub-cloned into prokaryotic expression vector pET28a and the recombinant proteins had a high expression level in Escherichia coli. Results from a southern blot analysis indicated that three inserts of this gene existed in the tobacco genome encoding LmAPX. Compared with the control plants (wild-type and empty vector control), the transgenic plants expressing the LmAPX gene exhibited lower amount of hydrogen peroxide (H₂O₂) and relatively higher values of ascorbate peroxidase activity, proline content, and net photosynthetic rate (P_n) under the same salt stress. These results suggested that overexpression of the LmAPX gene could decrease ROS production caused by salt stress and protect plants from oxidative stress.     

天竺桂凋落叶添加对凤仙花生理特性的影响

采用盆栽试验,通过向土壤(每盆8kg)中添加0(CK)、20(L20)、40(L40)和80g·pot-1(L80)天竺桂(Cinnamomum japonicum)凋落叶,模拟其自然分解对凤仙花(Impatiens balsamina)生理特性的影响。结果显示:(1)天竺桂凋落叶处理显著增加了凤仙花现蕾前期和现蕾期叶片H2O2含量,同时显著抑制了凤仙花现蕾前期、现蕾期和盛花期超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性。(2)凋落叶添加处理显著增加了凤仙花现蕾前期抗坏血酸(ASA)含量,但现蕾期和盛花期ASA含量却显著下降。(3)添加凋落物处理显著降低了现蕾前凤仙花叶片MDA含量,但显著增加了现蕾期MDA含量,而盛花期MDA含量在L20、L80处理下显著降低,在L40处理下则显著增加。(4)天竺桂凋落叶添加对可溶性蛋白和可溶性糖两种渗透调节物质含量影响不显著。(5)凋落叶处理显著抑制了凤仙花地径生长和地上生物量积累。(6)天竺桂凋落叶中主要化感物质可能有香豆素、桉叶油醇、肉桂醛、反式石竹烯和松油醇等。研究认为,非酶促活性氧清除系统可能在凤仙花抵御化感物质氧化胁迫过程中发挥着比酶促系统更为重要的作用,其中的ASA在氧化胁迫的早期过程扮演着重要角色;天竺桂凋落叶添加处理所造成的氧化胁迫可能超过了两类活性氧清除系统的清除能力,对凤仙花膜系统造成明显伤害,导致其地径和生物量积累显著降低。     

天竺桂凋落叶对凤仙花生长和光合特性的影响

采用盆栽实验,通过向土壤(每盆8kg)中添加0g·pot-1(CK)、20g·pot-1(L)、40g·pot-1(M)和80g·pot-1(H)天竺桂(Cinnamomum japonicum)凋落叶,模拟其自然分解对凤仙花(Impatiens balsamina)生长和光合特性的影响。结果显示:(1)添加天竺桂凋落叶M和H处理下,凤仙花生物量和地径均显著降低,而株高无明显变化;其叶绿素含量受到显著抑制,净光合速率(Pn)和水分利用效率(WUE)显著低于CK,而气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)3个气体交换参数显著高于CK。(2)Pn-PAR曲线和Pn-Ci曲线拟合表明,凤仙花在光饱和以及CO2饱和状态下的最大净光合速率(Pn max)、表观量子效率(AQY)、暗呼吸速率(Rd)、RuBP羧化效率(CE)和光呼吸速率(Rp)均随添加天竺桂凋落叶处理量的增加而呈下降趋势。(3)添加天竺桂凋落叶36d和67d时对凤仙花生长影响不明显,而处理58d时有明显抑制作用。研究表明,在模拟天竺桂凋落叶自然分解的土壤环境中,凤仙花的光合色素含量降低,抑制了其光合能力,对环境适应能力降低,导致凤仙花的生长受到抑制。     

G-四链体核酸的生物学功能

G-四链体是由富含鸟嘌呤的DNA或RNA折叠形成的高级结构。可形成G-四链体的序列在人基因组中广泛分布,涉及DNA复制、端粒维持、基因表达与调控以及遗传不稳定性等过程。研究发现有些化学合成的G-四链体序列也具有生物活性,如核仁素的核酸适体AS1411具有抑制恶性肿瘤增殖活性。G-四链体的生物学功能研究对于恶性疾病的发病机理和靶向治疗,以及设计开发核酸类抗癌药物有重要意义。     

花生茎叶酚性成分研究

运用大孔树脂对花生茎叶提取液进行富集,不同浓度乙醇洗脱,硅胶、RP-18、Sephadex LH-20等多种材料进一步分离纯化,研究花生茎叶化学成分,并通过理化方法和光谱分析对化合物进行结构鉴定。结果表明:从花生茎叶大孔树脂10%乙醇洗脱部位中分离并鉴定了10个化合物,分别为邻苯二甲酸二异丁酯(1)、水杨酸(2)、儿茶酚(3)、对羟基苯甲酸(4)、(反)-3,4-二羟基苯丙烯酸(5)、对羟基苯酚(6)、邻苯二甲酸二丁酯(7)、3,4-二羟基苯乙醇(8)、对羟基苯乙醇(9)、3,4-二羟基苯甲酸(10)。除化合物1、2和4外,其余均为首次从该植物中分离得到。     

秦岭壳斗科四种植物种子雨组成及其动态变化

种子雨组成及其动态变化是植物种群自然更新的一个关键阶段。2011年和2012年8-12月,在秦岭南坡佛坪国家级自然保护区内对壳斗科的四种优势植物(板栗、锐齿栎、栓皮栎和小橡子)的种子雨组成及其动态变化进行了调查研究。结果表明:(1)壳斗科四种植物的种子雨均起始于8月中上旬,至11月中下旬结束,种子掉落高峰集中在9月下旬至10月中旬之间,其中板栗的各类型种子雨掉落高峰均要早于其它三种植物;(2)无论2011年还是2012年,锐齿栎、栓皮栎和小橡子的各种子雨类型在时间动态上均存在极显著差异,而板栗的各种子雨类型在时间动态上则差异并不显著;(3)四种植物的种子雨动态在年际间存在显著差异,2011年各类型种子雨掉落密度远远大于2012年(栓皮栎除外),推测2011年可能是种子产量的相对丰年。     

自交对白菜型冬油菜生理生化特性及抗寒性的影响

为了解自交对白菜型冬油菜后代生理生化特性及抗寒性的影响,以6份白菜型冬油菜为材料,研究了在越冬降温前与降温后,自交和开放授粉后代植株叶片生理生化指标及越冬率的变化。结果表明:(1)除MDA含量外,无论是降温前还是降温后,白菜型冬油菜自交后代植株叶片中的SOD、CAT、POD的活性以及可溶性蛋白和游离脯氨酸含量都较开放授粉表现出不同程度的降低,其幼苗越冬率也较开放授粉植株显著降低。(2)与降温前相比,降温后所有测定指标在两种授粉方式后代中都表现为上升的趋势,其中以CAT活性变化最为显著。研究认为,自交会使白菜型冬油菜后代植株叶片中保护酶活性及可溶性蛋白和游离脯氨酸含量明显降低,MDA含量升高,导致幼苗的越冬率显著下降,进而引起其植株抗寒性减弱。     

庞泉沟自然保护区植物群落分类学多样性

为了研究庞泉沟自然保护区植物群落分类学多样性及其与环境因子间的关系,收集了33块样地的植物群落数据及样地环境信息,计算了分类差异变异指数(Λ⁺)和平均分类差异指数(Δ⁺),分析了Λ⁺和Δ⁺与环境因子的相关性.结果表明: Λ⁺和Δ⁺的平均值分别为270和76.5;Λ⁺与海拔和坡向均呈显著负相关;Δ⁺与纬度呈显著正相关,与坡向呈显著负相关.从33个样地在置信漏斗的位置来看,庞泉沟自然保护区植物群落有较高的分类学多样性,主要原因是保护区建立30多年来,生态环境和植物资源得到有效保护,人类活动干扰影响轻微.