柠条锦鸡儿肌动蛋白基因的克隆和表达稳定性分析

以几种豆科植物中肌动蛋白的氨基酸保守序列设计简并引物,采用RT—PCR结合RACE扩增技术,从柠条锦鸡儿叶片中克隆到一个编码肌动蛋白的基因,命名为CkACT。该基因cDNA全长为1655bp,开放阅读框1134bp,编码377个氨基酸。氨基酸比对分析表明,该基因编码的氨基酸与其他植物肌动蛋白基因具有较高的同源性。不同组织中的表达基本上一致,不同发育时期的基因表达相似,低温、NaCl、干旱和ABA处理后的表达强度没有明显差异,说明CkACT基因表达稳定。     

毛乌素沙地柠条群体分子生态学 初步研究：RAPD证据

毛乌素沙地柠条群体是一个杂种带。为了进一步阐明分子变异和基因流与生境或生态过渡带的联系,应用ＲＡＰＤ标记开展了柠条群体的分子生态学研究。根据ＲＡＰＤ数据利用Ｓｈａｎｎｏｎ信息指数估计了６个柠条群体的遗传多样性,发现大部分的分子变异存在于柠条群体之内（８２．４％）,只有少部分的分子变异存在于群体之间（１７．６％）。又利用Ｎｅｉ指数统计了ＲＡＰＤ数据,也证实了大部分的遗传变异存在于群体之内。柠条锦鸡儿群体与中间锦鸡儿群体的遗传分化系数和遗传距离都很小。以上结果都肯定了柠条群体间和种间的基因流动。无论是从多态位点比率还是群体的遗传多样性来看,硬梁和硬梁覆沙群体是最小的,滩地覆沙群体则具有较高的水平。某些ＲＡＰＤ扩增片段的频率在柠条群体间有规律的变化也许具有着特殊的生态学意义,更可能是中性突变的随机固定。根据以上研究可以得出下列结论：①通过比较Ｓｈａｎｎｏｎ指数和Ｎｅｉ指数的统计结果,可以认为,对于异交植物来讲,Ｓｈａｎｎｏｎ指数在统计ＲＡＰＤ数据方面有用。②毛乌素沙地柠条群体之间存在着强大的基因流,物种的杂交性与生态过渡性一致     

五种丛生状棕榈植物叶热值的月变化研究

对5种丛生状棕榈植物一欧洲棕、细叶棕竹、小箬棕、玲珑椰子、缨络椰子的叶片热值和灰分含量的月变化进行了研究,结果表明,5种植物具有较高的灰分含量,但灰分含量的月变化趋势各不相同;欧洲棕、细叶棕竹、小箬棕3种植物干重热值的月变化趋势有些差异,同属的缨络椰子、玲珑椰子干重热值的月变化趋势基本相似;缨络椰子、小箬棕的干重热值与灰分含量具有显著的线性相关(P<0．05),而其余3种植物的干重热值与灰分含量相关性不显著(P>0．05);从去灰分热值的月变化来看,细叶棕竹与小箬棕,缨络椰子与玲珑椰子的月变化趋势相似。     

西北黄土高原柠条种植区土壤微生物多样性分析

柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)是我国黄土高原区重要的饲用豆科灌木植物。为揭示土壤微生物与柠条种植之间的关系,采用未培养技术提取样品宏基因组DNA,分别构建柠条根表、根际和自然土16SrDNA文库,分析各文库微生物群落的变化。结果显示,随距离柠条根部渐远,微生物数量呈现递减趋势。聚类分析发现,变形杆菌纲是根表土壤区系中的优势微生物种群(70.3%),尤其存在大量α-Proteobacteria类的能诱使植物形成根瘤的根瘤菌和对植物有促生作用的γ-Proteobacteria类微生物;而在根际和自然土中,酸杆菌属(Acidobacteria)和古菌(Archaea)数量较多。柠条根际的多样性指数最高,而根表和自然土微生物类群具有较高的优势度,表现出从根表、根际植物相关微生物到自然土单一简单微生物类群的过渡。说明植物根系和土壤环境与微生物类群具有相互选择性。     

晋西北丘陵风沙区不同种植年限柠条的种子形态特征

以晋西北丘陵风沙区不同种植年限(6、12、18、40和50 年)人工柠条的3种大小类型种子为对象,分析不同年限柠条种子形态特征,从繁殖策略的角度探讨人工植被恢复潜力。结果表明:人工柠条的结实量随着种植年限的增加总体呈上升趋势,在种植50年达到最大值(584粒·株^-1);种子长度、种子宽度、种子形状指数随着种植年限的增加总体呈下降趋势,在种植50年达到最小值(5.09 mm、2.76 mm、0.05);种子萌发率随种植年限的增加呈上升-下降-上升的波动变化趋势,在种植12年达到最大值(97.2%)。结实量与种子重量呈显著负相关。种子萌发率与种子重量密切相关,重量小的种子萌发率低,更易于形成持久种子库。相关分析表明,结实量与株高、地上生物量和地下生物量呈显著正相关;种子形状与新枝数呈显著负相关。这表明随着种植年限的增加,柠条繁殖对策由种植前期(6～12年)大种子较多的K策略向种植后期(18～50年)小种子逐渐为主的r策略转变,即柠条既要保证繁殖体数量,又要保证繁殖体的持久性,从而产生了数量更多的小而圆的种子。     

电场处理柠条种子对干旱条件下幼叶基因表达的影响

以沙生植物柠条锦鸡儿为材料,设计自然对照(CK)、干旱处理对照(SCK)、电场处理(电场强度2kV/cm,电场频率15kHz,处理时间5min)种子后在干旱条件下进行种子发芽(ET),并采用3个锚定引物和26个随机引物形成78组引物,利用DDRT-PCR技术,分析电场处理柠条种子在干旱胁迫条件下生长的幼苗幼叶基因表达水平的变化,从基因转录水平探讨电场对柠条锦鸡儿抗旱性的影响机理。结果显示:(1)干旱胁迫组相对于自然对照组增加条带282条,缺失条带179条;电场处理组相对于自然对照组增加条带303条,缺失条带200条;电场处理组相对于干旱胁迫组增加条带236条,缺失条带257条。(2)回收差异片段获得电场处理诱导的3个差异表达序列(EST-1、EST-2、EST-3),经Blastn比对,EST-1与大豆LOC100305895(LOC100305895)一致性为76%,EST-2与鹰嘴豆UDP-N-乙酰氨基葡糖肽N-乙酰葡糖胺基转移酶SEC-like(LOC101506182)选择性剪切体X2一致性为88%,EST-3与百脉根克隆JCVI-FLLj-5M12一致性为88%。(3)经Blastx比对,EST-1与1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶(390aa)145~195氨基酸序列一致性达到52%,EST-2(308bp)与氧连N-乙酰葡萄糖胺转移酶(744aa)706~744氨基酸序列一致性高达97%,EST-3与酰基辅酶A结合蛋白(90aa)氨基酸序列一致性高达97%。研究结果为进一步从基因表达的角度分析电场的生物效应及其提高抗逆性的分子机理,为电场处理植物种子的农业技术应用提供理论依据。     

异源表达CkLEA1基因增强了拟南芥对非生物胁迫的耐受性

植物在生长过程中会受到各种非生物胁迫的伤害,导致生长发育和产量受到严重影响,胚胎晚期丰富蛋白（late embryogenesis abundant proteins,LEA蛋白）在植物抵抗非生物胁迫过程中起着重要的保护作用。在前期的研究基础上,将受多种胁迫诱导的柠条锦鸡儿CkLEA1（GenBank登录号KC309408）基因转入野生型拟南芥,通过实时荧光定量PCR从7株T₃代纯合体中筛选出3个转基因株系做进一步研究。种子萌发率实验发现,在200 mmol/L NaCl和400 mmol/L甘露醇处理下,转基因株系萌发率均高于野生型拟南芥。干旱处理2周大的幼苗后,转基因株系明显比野生型更抗旱,存活率高于野生型,并且失水率低于野生型。同时,转基因株系积累了较少的丙二醛（MDA）,超氧化物歧化酶（SOD）活性和谷胱甘肽（GSH）含量也高于野生型。这些结果表明,柠条锦鸡儿CkLEA1基因在种子萌发阶段提高了拟南芥对盐和渗透胁迫的耐受性,并且提高了转基因拟南芥幼苗生长阶段对干旱胁迫的抵抗能力。     

风沙区柠条沙堆土壤有机质及酶活性特征研究

为探索柠条(Caragana korshinskii)沙堆土壤有机质及土壤酶活性的空间异质性,选取不同大小的柠条沙堆,对其顶部、中部及底部的有机质含量、土壤酶活性变化情况进行分析研究。结果显示:(1)土壤pH值及含水量与柠条灌丛沙堆的大小没有明显的规律,在沙堆不同部位之间差异不显著;土壤有机质随沙堆的增大而减少,且10~20cm土层沙堆顶部的有机质含量显著高于中部和底部。(2)土壤脲酶与蔗糖酶活性随沙堆的增大而降低,磷酸酶与过氧化氢酶活性随沙堆的增大表现为先升高后降低,4种土壤酶活性基本上由沙堆的顶部向底部递减,随着土壤深度的增加,土壤酶活性显著降低。(3)沙堆的大小、土壤pH值及土壤含水量与蔗糖酶活性均存在显著负相关关系,与磷酸酶活性之间存在极显著负相关关系;土壤有机质含量与过氧化氢酶活性之间无明显相关性,与其他3种酶活性之间呈极显著正相关关系。研究表明,柠条能够改善沙堆上的土壤养分,提高土壤酶活性,对荒漠区退化土壤具有改善作用,但随着沙堆的发育这种作用逐渐降低。     

柠条绿虎天牛危害特性及其种群动态研究

柠条绿虎天牛是近年来在宁夏柠条灌丛中大面积暴发的一种钻蛀性害虫,主要以幼虫危害柠条的枝干部。论文调查研究了柠条绿虎天牛的危害特性及种群数量的动态变化。结果表明,幼虫和成虫主要分布在柠条枝干0～100cm范围内,以0～20cm处居多,其数量由基部至顶部逐渐减少。幼虫主要危害4年生以上的柠条植株,以6～8年生受害最重。随着柠条地径的增加,天牛成虫数量逐渐增加,而幼虫数量则呈现先增加再减少的变化趋势。不同时期幼虫数量在枝干上的分布变化较大,幼虫具有转移危害习性,先由基部和顶部向中部转移,随着气温的不断降低,则由顶部不断向基部转移,以0～20cm处的数量最多,可能柠条枝干基部的环境更有利于幼虫的越冬。