中华补血草内生与根际具ACC脱氨酶活性细菌的筛选及其生物多样性

【目的】获得江苏沿海滩涂盐生药用植物中华补血草内生及根际具有1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶活性的细菌,研究其遗传多样性和潜在促生活性。【方法】从中华补血草和根际土壤分离筛选具有ACC脱氨酶活性的菌株,对其ACC脱氨酶活性定量检测,通过16S r RNA基因序列分析确定菌株系统发育地位。同时研究其固氮、溶磷、产植物生长素吲哚乙酸(IAA)及耐盐能力。【结果】分离筛选获得18株具有ACC脱氨酶活性的内生与根际细菌,定量检测发现其中有13株菌的ACC脱氨酶含量在20 nmolα-KA/(mg Pr·h)以上,有11株菌可以固氮,7株菌能够解磷,9株菌产生IAA。菌株的Na Cl盐耐受范围多数在0–13%之间。16S r RNA基因测序表明,活性菌株分属于7个属,多样性丰富,节杆菌属(Arthrobacter)为优势类群。其中菌株KLBMP 5180为节杆菌属的潜在新种。【结论】江苏沿海滩涂盐生药用植物中华补血草共生环境中具有丰富多样的具ACC脱氨酶活性的菌株,并存在潜在新物种资源,具有进一步研究价值。     

濒危植物羽叶丁香种子休眠与萌发特性研究

以濒危植物羽叶丁香(Syringa pinnatifolia)种子为材料,通过形态观察、种子吸水规律测定及其种子水浸液对白菜种子发芽率的影响等几个方面探究了羽叶丁香种子的基本休眠机制。通过室内发芽试验探究了不同浸种温度和赤霉素(GA3)浓度对羽叶丁香种子萌发特性的影响,并且模拟了不同温度和光照条件对种子萌发特性的影响。结果显示,羽叶丁香种子随温度升高吸水速率加快,最终吸水率在96%~121%之间,表明种子吸水性良好,不具有物理休眠特性;种子内部含有水溶性萌发抑制物,具有化学休眠特性,可通过控制浸种时间解除萌发抑制物的限制;30°C是羽叶丁香种子最好的浸种温度,发芽率和发芽势分别达到了86.00%±4.00%和54.00%±8.71%,发芽指数为5.44±0.44;浸种处理后的种子放在15和25°C恒温无光照条件下测试所得的发芽指标最好,发芽起始时间最短,回归分析结果显示光照是影响发芽率最显著的生态因子;GA3处理并没有显著提高种子发芽率和发芽势,但高浓度(400~800 mg·L-1)GA3处理能够加快胚的生长速率,缩短萌发持续时间,说明羽叶丁香种子具有部分形态休眠特性。     

5种甘草属植物花序和种子生产的位置效应及繁殖资源分配模式初步研究

以种植于新疆石河子的光果甘草( Glycyrrhiza glabra Linn.)、胀果甘草( G. inflata Batal.)、乌拉尔甘草( G. uralensis Fisch.)、黄甘草( G. eurycarpa P. C. Li)和蜜腺甘草( G. glabra var. glandulosa X. Y. Li)为研究对象,对植株不同部位的花序数量、花序正常发育率、每花序单花数量和果穗干质量,以及植株不同部位和花序不同部位的生物量投入比、座果率、结籽率、种子投影面积和种子千粒质量进行测定;在此基础上,对供试5种甘草属( Glycyrrhiza Linn.)植物的繁殖资源分配模式和种子生产策略进行分析。结果表明：同一植株内,光果甘草、乌拉尔甘草、黄甘草和蜜腺甘草的花序数量、花序正常发育率、每花序单花数量和果穗干质量从植株下部到上部总体上依次递减,而胀果甘草植株不同部位间这4项指标总体上无显著差异。同一植株内,胀果甘草植株中部的生物量投入比和座果率均较高,但其生物量投入比、座果率和结籽率在植株不同部位间均无显著差异;而供试另4种植物的生物量投入比、座果率和结籽率从植株下部到上部总体上依次递减。同一花序内,胀果甘草花序中部的生物量投入比明显高于花序上部和下部,座果率从花序下部到上部依次递减,结籽率则在花序不同部位间无显著差异,而供试另4种植物的生物量投入比、座果率和结籽率从花序下部到上部总体上依次递减。供试5种植物的种子投影面积和种子千粒质量在植株不同部位间和花序不同部位间均无显著差异。综合研究结果显示：在资源竞争、结构效应和花粉限制的影响下,供试5种甘草属植物存在2种不同的资源分配模式和种子生产格局。其中,光果甘草、乌拉尔甘草、黄甘草和蜜腺甘草通过减少对晚发育的花或果实的资源投入来保障早发育的花或果实获得较多的资源,达到繁殖成功的目的;而胀果甘草则采取对花和果实随机败育的方式减小资源竞争的压力,这2种繁殖资源分配模式和种子生产策略对提高甘草属植物的繁殖成功率具有重要作用。     

13种竹类植物的果实形态特征

对9属13种竹类植物的果实形态特征进行了观察和描述,并对果实形态指标(包括带稃长、带稃宽、带稃长宽比、去稃长、去稃宽、去稃长宽比以及千粒质量)进行了方差分析和变异系数( CV)分析。结果表明：13种竹类植物果实均为基本型颖果,外带内、外稃,果皮质薄不开裂;外稃顶端多数不具芒;果实多具明显的腹部纵沟槽;稃片颜色多呈灰褐色、黄褐色、棕色、灰色或灰绿色;成熟果实颜色多为棕色、棕黑色、棕红色、黄棕色、灰色、灰褐色、黄褐色、黑褐色或褐色;果实形状基本为椭圆形类、卵圆形类和长圆柱形类。供试13种竹类植物间的果实带稃长、带稃宽、带稃长宽比、去稃长、去稃宽、去稃长宽比以及千粒质量均有极显著差异,并且这7个指标的种间CV值分别为34.60%、28.19%、54.63%、21.22%、27.96%、38.19%和57.38%,但各指标的种内CV值明显小于其种间CV值。综合分析结果显示：果实竹类植物果实外稃顶端是否具芒、稃片颜色、稃片对果实的包裹程度、稃片长度与果实长度的关系、去稃果实形状、成熟果实颜色、腹部纵沟槽是否明显和花柱是否宿存等特征可作为竹类植物属和种分类的参考依据;其中,果实千粒质量、带稃长宽比和去稃长宽比较果实长和宽更适合作为竹类植物种的分类依据。此外,13种竹类植物中,刚竹属( Phyllostachys Sieb. et Zucc.)刚竹组( Sect. Phyllostachys)的毛竹﹝Phyllostachys edulis ( Carr.) J. Houz.﹞、淡竹( P. glauca McClure)和乌哺鸡竹( P. vivax McClure)的果实形态极其相似,均具有较长的宿存花柱,明显异于其他竹类植物的果实,可将此特征作为刚竹属种类的识别特征之一。     

Foliar nitrogen and phosphorus stoichiometry of alien invasive plants and co-occurring natives in Xishuangbanna

Aims How alien invasive plants and co-occurring native plants utilize nutrients is one of major issues in invasion ecology. Foliar nitrogen (N) and phosphorus (P) contents and stoichiometry can elucidate the uptake ability and limitation status of nutrients in plants, which provides basic knowledge for understanding the invading ability and co-occurrence or disappearance of plants.
Methods Based on typical alien invasive plants (Chromolaena odorata, Ageratina adenophora) and native plants in southwestern China, this study focused on strategies of N and P utilization among invasive plants and native plants under different invasion conditions. The species compositions, aboveground biomass, leaf N and P contents and leaf N:P were investigated for plants in plots with no invasion and with different invasion extents (estimated by the plot-based percentage of invaders’ biomass in total community) at Mt. Kongming in Xishuangbanna region, Yunnan Province, China.
Important findings The species number decreased significantly with the invasion extent of both C. odorata and A. adenophora, although the aboveground biomass was greatly enhanced. Leaf N and P contents did not differ between the two studied invaders, but they showed significantly higher N and P levels than both co-occurring and only native species (p < 0.05). Besides, leaf N and P contents of invaders increased with the invasion extent, and leaf N of native plants also showed an increasing trend with the invasion extent. When the influence of invasion was checked for the same species, leaf P contents decreased, whereas leaf N and N:P increased for most native plants under invasion. Based on the absolute foliar N and P contents, N:P values, we inferred that native plants were still limited by N, although N availability might be enhanced by invasion. Both invasive plants had leaf N:P values lower than 10, suggesting a higher P uptake relative to N uptake. All above results highlighted a higher N and P uptake of typical alien invasive plants in southwestern China.     

高黎贡山南北段种子植物区系比较研究

为了解高黎贡山的种子植物资源,采用植物区系研究原理和方法,将高黎贡山南段与北段种子植物区系进行对比分析。结果表明,南段有192科878属2807种植物,种可分为15个分布类型9亚型14个变型;北段有172科778属2816种植物,种可分为15个分布类型9亚型20个变型。通过比较科属分化程度、数量构成及古热带成分比例等,南段区系具有较为古老和保守的特点,而北段植物区系具有较为年青和新生的特点。回归分析显示南北段区系地理成分相似度较高,而科属相似性却因分化在逐级降低。     

博落回遗传转化体系的初步建立

博落回是一种重要且应用广泛的药源植物,市场前景广阔。现以博落回无菌苗叶片为材料,通过优化卡那霉素和头孢霉素两种抗生素的浓度,初步建立了博落回遗传转化体系,同时利用农杆菌介导法将MtDREB1C基因导入博落回,获得卡那霉素抗性植株。随机抽取50株转基因植株进行PCR鉴定,其中3株成功扩增出了目的条带,经初步统计,获得博落回阳性苗的概率是6%。实验结果表明植物基因工程技术可作为博落回遗传改良的新途径,为博落回分子育种奠定基础。     

小蓬NeMT2基因的克隆及其植物表达载体的构建

该研究利用RACE ( Rapid amplification of cDNA ends)技术从小蓬中成功分离编码金属硫蛋白( Metal-lothionein,MT)的cDNA序列,命名为NeMT2,在GenBank中登录号为KT835290。该基因全长590 bp,开放阅读框为237 bp,编码78个氨基酸,编码的氨基酸序列中含有14个半胱氨酸残基( Cys,C),呈C-C,C-X-C,C-X-X-C排列,集中分布在肽链的N端和C端,基因编码蛋白的分子量为7.6036 kD,等电点为4.71。系统发育分析表明,小蓬金属硫蛋白NeMT2与藜科的海蓬子( AEF01492)和盐穗木( AHI62953)同源性最高,其次是甜菜( XP 010667708.1)。生物信息学分析表明,金属硫蛋白NeMT2无信号肽结构,属于非跨膜亲水性蛋白;疏水性分析表明,NeMT2蛋白的35~45个氨基酸之间有较强的疏水性,其中第41位Asp具最强的疏水性(1.444);结构预测分析该蛋白质二级结构的主要元件是无规则卷曲。通过RT-PCR对NeMT2基因的表达分析发现, NeMT2基因在铜矿区和非铜矿区的小蓬叶片中均有表达,但该基因在铜矿区小蓬叶片的表达量明显高于非铜矿区。将小蓬NeMT2基因定向克隆到植物表达载体pCAMBIA1300的35S 启动子下游,构建该基因的植物超表达载体pCAMBIA1300＋NeMT2。该研究结果为进一步研究该基因的功能和小蓬响应重金属胁迫的分子机制提供了一定基础。     

自贡恐龙馆的“秦汉古杏”

正"四壁峰山,满目清秀如画。一树擎天,圈圈点点文章"。这是苏东坡赞美银杏树的句子,两句话,状尽银杏树高挺秀颀的身姿、清秀明朗的容颜。银杏树,最早出现于3亿多年前的石炭纪晚期,在中生代曾经是植食性恐龙的重要食物之一,白垩纪末开始衰退,现今仅存一属一种,殊为珍贵,被科学家称为植物界的"活化石"。初春萌芽,仲春初夏时节,银杏一树碧绿。等到入了秋,又换了衣装,化作满目灿灿的金黄。