盐度和温度对北美海蓬子在厦门海区引种以及生长特性的影响

研究了厦门海区盐度和温度对北美海蓬子 (Salicornia bigelovii )种子萌发和幼苗生长的影响。结果显示, 海蓬子种子对温度变化反应非常敏感, 在15°C时发芽率最高(94%), 但萌发指数最低, 而在20°C时萌发指数最大; 在盐度5 g.L-1时种子具有最高的发芽率和萌发指数, 在盐度50 g.L-1时仍有13.3 %的发芽率, 并且各种盐度处理下逐日萌发指数均能在2天内达到最大。盐度10-20 g.L-1最适宜幼苗生长, 高盐(＞30 g.L-1)具有一定的抑制作用, 主要表现为生长缓慢, 含水量和根系活力下降, 并且根的盐敏感程度大于茎。在不同盐度处理下, 北美海蓬子适应一种新的耐盐机制, 在无盐(0 g.L-1)和高盐(40 g.L-1) 胁迫下, 过氧化氢酶(catalas e, CAT)和过氧化物酶(peroxide, POD)这2种酶蛋白对盐离子效应敏感, 起主要的抗氧化作用; 相反, 生长在适宜盐度范围(10-30 g.L-1)内, 超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)维持较高活性。研究结果表明, 北美海蓬子适宜在沿海滩涂环境条件下生长, 有望作为一种抗盐耐海水蔬菜加以开发和利用, 并进一步在污染海水净化修复中发挥可能的生态功能。     

利用正交设计建立与优化北美驼绒藜ISSR-PCR反应体系

利用正交试验设计的方法,对北美驼绒藜ISSR-PCR反应的5因素(Taq酶、dNTP、引物、Mg²⁺和模板DNA)4水平进行试验,试验结果运用MINITAB软件进行分析,建立了适合北美驼绒藜的既稳定又谱带多的ISSR-PCR最佳反应体系,即20 μL的反应体系中含有1×buffer,1.5 U Taq酶,0.2 mmol·L^-1 dNTP,0.5 μmol·L^-1引物,2.5 mmol·L^-1 Mg²⁺和10 ng模板DNA。这一优化的ISSR-PCR反应体系的建立,为今后利用ISSR技术进行驼绒藜属植物种质资源分类、遗传图谱构建和遗传变异奠定了技术基础。     

青菜原生质体三磷酸腺苷酶的特性及在病毒感染后的变化

Kasamo等人曾测定了烟草花叶病毒感染的烟草叶肉细胞质膜上三磷酸腺苷(ATP)酶的活力,它高于对照者2～4倍。他们认为烟草叶肉细胞质膜ATP酶活性的上升与烟草花叶病毒的侵染有关。近十余年来,应用原生质体为材料,研究植物病毒获得一些有意义的结果。本文报导青菜原生质体的制备及其ATP酶的特性,并初步研究了长叶车前花叶病毒     

入侵植物北美车前和野胡萝卜种内及种间的化感作用

当前入侵植物种类和入侵范围均日益扩大,而多种入侵植物共同入侵同一生境的概率也逐渐增加。为探讨这些入侵植物种内和种间的化感作用以及化感作用对其竞争能力的影响,本研究以北美车前(Plantago virgica)和野胡萝卜(Daucus carota)为例,采用室内生物学测定法,分析了2种植物不同器官(根、茎或花序轴、叶)、不同浓度(CK、0.005、0.01和0.05 g·mL^-1)的水浸提液培养对其自身和对方种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,浸提液浓度对2种入侵植物种子萌发和幼苗生长的影响最大,且浓度、器官及物种之间存在显著交互作用。2物种各器官各浓度浸提液对二者种子萌发总体表现为抑制;中低浓度浸提液对同种植物幼苗生长有一定促进作用;高浓度浸提液尤其是野胡萝卜叶浸提液对二者种子萌发与幼苗生长均有显著抑制作用。综合化感效应指数表明,浸提液浓度越高抑制作用越强,地上部分化感效应强于地下,且野胡萝卜对北美车前的种间化感作用最强。由此可见,种内和种间化感作用是入侵植物在相同入侵地相互竞争的重要方式。     

3种黑杨无性系水分利用效率差异性分析及相关ERECTA基因的克隆与表达

提高植物水分利用效率（WUE）是未来解决我国甚至世界干旱缺水的最重要手段之一。因此,培育和筛选高WUE的品系和品种意义重大。本文通过对3种在充分浇水处理下不同北美黑杨无性系WUE、叶片δ13C的差异分析发现WUE在黑杨无性系之间也存在差异。ERECTA基因可以通过改变气孔密度来提高WUE。我们在欧美杨中克隆到了该基因(PdERECTA)。该基因序列长2844bp,编码948个氨基酸,并且具有保守的类受体蛋白激酶家族的膜外富含亮氨酸和胞内激酶区域。荧光定量表达分析证明该基因在ABA 、盐、冷等胁迫处理下都被诱导表达。组织特异表达分析说明PdERECTA 基因在顶端叶表达量最高,半成熟叶次之,成熟叶衰老叶和根中则无表达。     

新疆盐生植物车前PmNHX1基因的克隆及生物信息学分析

盐分对植物的伤害主要是Na+引起的,而Na+/H+逆向运输蛋白催化Na+/H+逆向跨膜运输,从而使质膜上Na+运出细胞和液泡膜中的Na+区隔化。这是植物尤其是盐生植物抵御盐胁迫的主要方式之一。根据不同植物编码液泡膜逆向运输蛋白基因的保守序列,设计简并引物,采用RT-PCR和RACE技术,首次从新疆盐生植物车前（Plantago maritima）中克隆到Na+/H+逆向运输蛋白基因的cDNA全长2464 bp,命名为PmNHX1(GenBank登录号：EU233808),该基因编码区长为1 662bp,编码553个氨基酸,理论分子量为61.16kDa,等电点为7.22。数据分析结果显示,该蛋白质主要定位于液泡膜上,由12个序列保守的跨膜结构域组成,其中TM3跨膜结构域上存在“LFFIYLLPPI”-氨氯吡嗪咪结合域,并且该位点与Na+有竞争作用。PmNHX1逆向运输蛋白与其他植物逆向运输蛋白的氨基酸同源性为64％~80％。通过生物信息学方法对其理化性质和功能分析进行预测,这为进一步研究转耐盐基因PmNHX1及其功能鉴定奠定了基础。     

中国蜜环菌生物种与北美种的交配关系

将中国三个未知蜜环菌生物种A、C、D的38个代表菌株与北美蜜环菌A．sinopina、A．calvescens、A．nabsnona、A．gemina、A．ostoyae、NABSX等六个种的22个代表菌株进行了配对试验,结果表明中国生物种A与北美种A．sinopina互交可育,属于同一种。中国生物种C与任一北美种都互交不育,不存在部分可育现象,为亚洲特有种。中国生物种D与欧美的A．ostoyae的两个菌株互交可育,实验证实该种另外四个欧美菌株已经失去交配能力,因此确认中国生物种D与A．ostoyae属于同种。     

3种北美红枫对持续高温干旱胁迫的生理响应机制

对3种北美红枫幼苗进行持续高温干旱处理,通过测定幼苗渗透调节物质含量、保护酶活性、细胞质膜差别透性、丙二醛含量及叶绿素相对含量等生理生化指标和形态特征的变化,揭示了3种北美红枫幼苗对持续高温干旱胁迫的生理适应机制。研究发现,持续高温干旱处理2 d,植物叶片中的叶绿素、可溶性蛋白含量及超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性均有显著下降,十月光辉和秋火焰叶片开始受到热伤害,而酒红仍然生长良好。处理4—6 d时,叶片中仅可溶性蛋白含量变化不显著,其余生理指标均有显著变化:脯氨酸含量和电导率均持续显著上升,丙二醛含量呈下降趋势,此时植物体自身的生理调节机制开始发挥作用。处理6 d后,秋火焰整株叶片枯黄,十月光辉和酒红叶片的受害指数约为70%。处理10 d时,叶片中丙二醛、脯氨酸含量和电导率均达到最大值,3种北美红枫均整株枯死。3种北美红枫对持续高温干旱环境的耐受性具有一定差异,利用隶属函数的方法对试验测定的9个生理指标进行综合评价,发现秋火焰的耐受性最差,十月光辉次之,酒红的耐受性最强,这与其受害指数的变化情况是一致的。