养分浓度和光照强度对泥炭藓有性更新的影响

作为优势植物, 泥炭藓(Sphagnum)在泥炭沼泽中缺乏有性更新的原因尚不清楚。针对影响孢子萌发的光强和养分条件, 以泥炭藓(S. palustre)为材料, 通过室内孢子萌发实验, 研究不同光强和养分浓度对孢子萌发率、萌发势及萌发指数的影响。4 种培养基中, 养分浓度高的营养液培养基中孢子萌发率最高, 达到60%, 其次为养分浓度与营养液相近的琼脂+营养液培养基, 萌发率为48%, 再次为养分水平很低的沼泽水培养基, 萌发率约为30%, 几乎无养分的蒸馏水培养基中萌发率最低, 约为5%。萌发势和萌发指数亦呈现相同的规律。琼脂+营养液和营养液培养基较沼泽水和蒸馏水培养基孢子萌发时间提前约3 天时间。增加光强使孢子萌发率仅提高10%。研究表明, 低养分浓度和弱光照均不利于孢子萌发, 相对而言, 泥炭沼泽的贫营养特征应是限制泥炭藓有性更新的更重要因素。     

小立碗藓GPX家族的功能分化与催化特性研究

谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)在植物抵抗氧化胁迫中发挥重要作用。该研究从小立碗藓(Physcomitrella patens)基因组中挖掘到3个GPX基因,分别命名为PpGPX1、PpGPX2和PpGPX3。其中PpGPX1和PpGPX3只含有1个外显子,而PpGPX2含有6个外显子。表达模式分析发现PpGPX1和PpGPX2在检测的所有条件下均表达,而PpGPX3在检测的所有条件下均不表达。蛋白亚细胞定位分析发现,PpGPX1蛋白定位在细胞质,而PpGPX2蛋白定位在叶绿体。在大肠杆菌中表达并纯化了PpGPX1和PpGPX2蛋白,酶学性质分析发现,PpGPX1和PpGPX2蛋白均只能利用Trx电子供体系统,而不能利用GSH电子供体系统;PpGPX2蛋白对过氧化物底物的催化活性和催化效率均高于PpGPX1。基因结构、表达模式、亚细胞定位和蛋白酶学性质的差异预示小立碗藓GPX基因家族成员发生了功能分化,将PpGPX2蛋白的Pro158、Phe167和Phe172氨基酸残基均突变为Ala,发现突变体蛋白对底物催化活性降低,说明这3个氨基酸位点对PpGPX2蛋白具有重要催化活性。     

沿海岛屿与内陆藓类植物遗传多样性和分化的比较研究——以真藓(Bryum argenteum Hedw.)为例

基于11个内陆居群和32个岛屿居群的252份标本,采用ISSR分子标记技术对真藓（Bryum argenteum Hedw.）的遗传多样性进行了研究。结果显示：岛屿与内陆居群间的遗传多样性差异显著,岛屿居群间的分化程度（G_st=0.453）大于内陆居群（G_st=0.387）,岛屿居群的遗传分化与地理来源间存在极显著相关性（r=0.478,n=175,P<0.001）。地理隔离效应是导致岛屿居群间遗传分化的重要因素。岛内居群间的遗传分化水平较低,仅有29.4%~29.7%的遗传多样性存在于居群间。聚类分析表明,43个居群可划分为10大类群,真藓遗传关系受地理因素和生境异质性的影响,水域隔离影响了真藓繁殖体在岛屿间的传播。     

石生南亚毛灰藓在不同温度和干旱条件下的生理生化特性

通过模拟高温和干旱处理,对喀斯特石漠化生境中南亚毛灰藓(Homomallium simlaense(Mitt.)Broth.Mitt)在胁迫条件下生理特征的变化进行了研究。结果表明,南亚毛灰藓在高温和干旱条件下,各项生理指标均与相对含水量呈显著正相关;丙二醛、渗透调节物质和叶绿素含量均随处理时间的增加和含水量的降低而减少,但植株仍保持较高的可溶性糖含量以维持渗透压的平衡。在极端干旱和高温的条件下,南亚毛灰藓可通过降低生理活性,保持一定的可溶性糖含量度过胁迫期,同时丙二醛含量保持最低状态。高温和干旱处理结束后,进行复水处理,植株的渗透调节物质和丙二醛含量显著升高,光合作用迅速恢复。研究结果表明,南亚毛灰藓适应干旱和高温的极端条件可能与丙二醛含量有关,但复水结束后丙二醛含量升高,胁迫反而增强,说明南亚毛灰藓对高温和干旱具有一定耐受性,原因可能与其长期生存于喀斯特的石生环境有关。     

斑块面积对干燥-复水条件下藓类植物生理活性的影响

干扰会导致生物结皮斑块破碎并退化。为明确生物结皮斑块破碎诱发生物结皮退化机理,以黄土丘陵区土生对齿藓(Didymodon vinealis)结皮为研究对象,研究了干燥-复水条件下,单株和直径1 cm、2 cm、3 cm、4 cm、5 cm的藓结皮斑块内土生对齿藓的干燥速率、渗透调节物质、丙二醛和光合色素含量等的变化,以期揭示干扰后生物结皮退化的生物学机理。结果表明(1)除单株外,干燥速率随斑块面积减小而增加,直径1 cm斑块内藓的干燥速率是直径5 cm的2倍。(2)反复干燥-复水25天后,直径小于5 cm的斑块内藓的可溶性糖、可溶性蛋白和叶绿素含量低于直径5 cm斑块内藓的含量,丙二醛含量随斑块面积变化无明显规律。(3)干燥速率与斑块面积、可溶性糖、可溶性蛋白及叶绿素含量均呈极显著负相关。以上结果表明,藓结皮斑块面积通过影响斑块内藓类植物干燥速率进而影响其渗透调节和光合作用能力。藓结皮斑块面积减小,藓类植物干燥速率增大,生理活性降低,是藓结皮斑块破碎诱发其退化的原因。研究从藓类植物生理的角度,阐明了干扰后藓类植物衰亡的生理学原因,为生物结皮的保护和管理提供了科学依据。     

山东苔藓植物新记录

该研究通过对采自山东的苔藓植物标本进行鉴定,首次发现裂齿藓[ Dichodontium pellucidum (Hedw.) Schimp.]和粗疣藓[ Fauriella tenuis (Mitt.) Cardot]在山东的分布,这也是昂氏藓科(Aongstroemiaceae)裂齿藓属( Dichodontium Schimp.)和粗疣藓属( Fauriella Besch.)的苔藓植物在山东的首次发现。文中还详细描述了裂齿藓和粗疣藓的形态特征,绘制了墨线图,并进行了相应的讨论。     

毛尖紫萼藓干旱胁迫cDNA文库的构建

干旱胁迫是影响植物生长发育的主要环境因素,严重影响农作物的产量。解决这个问题的有效途径是培育和利用优良的抗旱品种。应用比较功能基因组学方法筛选抗旱相关基因,并通过基因工程培育抗旱品种已成为植物遗传资源与品种改良研究的重要内容。毛尖紫萼藓（Grimmia pilifera）是典型旱生藓类,生长在向阳的裸岩上,具有很强的抗旱能力,是很好的抗旱基因资源。本研究采用SMART技术构建毛尖紫萼藓干旱cDNA文库,文库滴度为2.8×10⁵ pfu·mL^-1,重组率为91.7%,插入片段大小为500~2 000 bp,平均为800 bp。通过测序我们获得了1 045条ESTs,其中高质量的996条,通过拼接获得875个Unigenes,为进一步筛选抗旱相关基因奠定了基础。     

基因定点整合技术及其在苔藓研究中的进展

基因定点整合技术是20世纪80年代后兴起的一种分子生物学技术,在精细研究基因功能,消除转基因沉默,基因治疗等有重要意义。基因定点整合技术是功能基因组学研究的重 要手段。目前关于基因定点整合技术在酵母和鼠胚胎干细胞中的应用已经很成熟,高等植物 由于同源重组频率较低而限制了它的应用,但小立碗藓（Physcomitrella patens）基因同源重组频率较高,基因定点整合技术得到了成功应用,可望成为一种新的分子生物学的模式植物。本文针对基因定点整合的原理、技术路线及进展作一综述。     

脱水与复水过程中湿地匍灯藓的生理生化响应

研究了脱水与复水过程中湿地匍灯藓的渗透调节能力、抗氧化保护系统以及DNA损伤与修复的影响。结果表明:(1)在脱水过程中,游离脯氨酸、可溶性糖、还原性糖含量均出现明显增加,脱水12h时达到最大;细胞膜透性上升;超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性均持续上升,抗坏血酸含量则逐渐降低;DNA损伤明显加大,脱水24h时DNA已全部降解为低分子量片段。(2)在复水过程中,以上各项指标变化趋势与脱水处理时刚好相反。表明湿地匍灯藓具备复苏植物的典型特征,在含水量变化(变水)过程中具有较强的抗干(旱)性,其抗逆性主要体现为修复能力。     

磷和钾对大灰藓植株生长生理和营养元素的影响

大灰藓(Hypnum plumaeforme)具有良好的景观效果和应用前景,但生长缓慢且缺少系统的栽培技术研究,对其推广应用有一定影响。该研究分别将磷肥(P)、钾肥(K)、PK复合肥作为一次性基肥使用,研究不同施肥处理下大灰藓的生长生理和营养元素的变化,并用模糊隶属函数法选出最佳施肥处理。结果表明,施肥能显著增加大灰藓的覆盖度,K₁₈处理的植株覆盖度较对照(CK)提高了53.9%。施肥能显著增加植株类胡萝卜素、叶绿素(除K₁₂)、可溶性蛋白(P₂₄、PK₁₂、PK₃₀除外)含量,降低植株可溶性糖含量(除P₂₄、PK₆),P₁₈处理的植株类胡萝卜素和叶绿素含量最高,分别为CK的3.42和2倍。P肥显著增加了植株P含量,以P₁₈的影响最大,为CK的1.33倍;K肥对植株K含量积累的促进作用最好,K₁₈处理的植株K含量最高(为CK的1.62倍)。模糊综合评价表明K_1...