中国植物标本馆数字化发展的缩影——江苏省中国科学院植物研究所标本馆(NAS)

江苏省中国科学院植物研究所标本馆(NAS)是中国最早的植物标本馆之一,也是国内最早开展植物标本数字化的标本馆,其标本数字化发展经历了4个阶段: 20世纪80年代后期尝试的标本文字信息数字化的起步阶段; 20世纪90年代末的标本图像数字化和文字信息数字化规范阶段; 2004年以后的标本批量数字化与信息网络共享快速发展阶段; 2018年后的标本数字化信息维护与优化阶段。这一过程集中代表和反映了中国植物标本数字化的发展历程。此外,近年来开始了发掘和利用江苏植物标本的数字化信息工作,包括建设江苏省级数字植物标本馆、开发江苏省维管植物标本时空分布可视化系统、开展标本采集-入库过程数字化等。今后,将不断深化标本数字化的工作,以期形成有NAS特色的数字化植物标本馆。     

阿维菌素与植物精油复配对朱砂叶螨杀螨的增效作用研究

为了得到对朱砂叶螨(Tetranychuscinnabarinus)具有较好杀螨活性的植物精油与阿维菌素复配配方,并为杀螨剂开发应用提供指导,本研究采用喷雾法测定了柠檬草、广藿香、山鸡椒、亚洲薄荷植物精油及阿维菌素对朱砂叶螨的毒力,分别采用共毒因子法和共毒系数法评价了山鸡椒和亚洲薄荷精油对阿维菌素的增效作用和复配最佳配比.结果表明,柠檬草精油和广藿香精油基本无杀螨活性,山鸡椒精油、亚洲薄荷精油处理朱砂叶螨24h后LC50分别为772.801mg/L和1040.187mg/L.阿维菌素与亚洲薄荷1∶272,1∶679复配具有增效作用.阿维菌素与亚洲薄荷1∶400复配时共毒系数最大,可达160.因此,阿维菌素与亚洲薄荷1∶400复配防治朱砂叶螨具有明显增效作用,这为杀螨剂的开发应用研究提供了参考.     

南通沿海滩涂耐盐植物重金属抗性内生细菌的筛选及生物多样性

【目的】沿海滩涂耐盐植物重金属抗性内生细菌的筛选及其促生长潜在能力的研究有助于我们获得一些能够耐受并促进耐盐植物在被Cd2+、Pb2+、Hg2+、Cu2+,Zn2+等重金属离子污染的贫瘠的沿海滩涂上正常生长的菌株,达到既能够利用广袤的滩涂生物资源产生经济价值又能够净化生态环境的目的。【方法】以江苏南通沿海滩涂地区的4种耐盐植物为材料,采用稀释平板涂布法从中分离得到45株内生细菌,从中挑取23株代表性的菌株,对其进行抗重金属Cu2+、Pb2+、Cd2+、Zn2+,Hg2+的活性筛选;固氮、解磷、吲哚乙酸(IAA)的产生、1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶活性等促生指标以及NaCl耐受能力的筛选。【结果】发现分离所得的大多数细菌能够耐受高浓度的Cu2+以及Pb2+,但是对Cd2+、Zn2+,Hg2+的耐受能力则较弱;26.1%的细菌具有固氮能力,21.7%的细菌具有解磷能力,60.9%的细菌能够产生IAA,39.1%的细菌含有ACC脱氨酶。对他们进行16S rRNA基因鉴定后发现,他们分属于芽胞杆菌属(Bacillus)、喜盐芽胞杆菌属(Halobacillus)、海洋芽胞杆菌属(Oceanobacillus)、微小杆菌属(Exiguobacterium)、沙雷氏菌属(Serratia)、短波单胞菌属(Brevundimonas)、弧菌属(Vibrio)、葡萄球菌属(Staphylococcus)共8个属,显示了丰富的多样性。其中菌株KLBMP 2432以及菌株KLBMP 2447为潜在的新种。【结论】沿海滩涂地区的耐盐植物内生细菌具有丰富多样的生物多样性以及促生长能力,且存在潜在的新种资源,并对重金属Cu2+,Pb2+具有较强的抗性。     

杉木与伴生植物凋落物混合分解的相互作用研究

通过对杉木与9种伴生植物凋落物混合分解特征比较研究表明,8种植物对杉木凋落物的分解均有不同程度的促进作用,其中观音座莲对杉木凋落物分解的促进最大,而木荷对杉木凋落物分解的影响则表现出先有一定程度的促进而后又有微弱的抑制作用,促进大小表现出观音座莲＞杜茎山＞三龙爪＞狗脊＞苎麻＞丝栗栲＞闽粤栲＞芒萁。杉木 落物反过来对木荷和闽粤栲凋落物有一些抑制作用,而对丝栗栲则有一些促进作用,但这种相互作用未达到显著差异水平。说明杉木与某些伴生植物种类的凋落物在混合分解过程中存在着相互作用的现象,因此,合理保护和恢复林下植物对加快杉木人工林生态系统的养分循环和地力维护具有重要的意义。     

文心兰浅绿条纹突变体的生理生化及叶绿素荧光特性研究

以文心兰浅绿条纹突变体为材料,分析叶片光合色素含量和组成、叶绿素合成前体物质含量以及叶绿素荧光参数的变化,观察突变体叶绿体超微结构的改变,以探寻其叶色变异的生理基础。结果表明:(1)突变体叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)和总叶绿素(Chl)含量分别比叶色正常植株显著降低了37.1%、34.0%、30.8%和36.3%。(2)突变体叶绿素生物合成受阻于胆色素原(PBG)到尿卟啉原Ⅲ(UrogenⅢ)的反应步骤。(3)突变体叶绿体发育存在明显的缺陷,基粒数目及基粒片层的垛叠层数明显减少,嗜锇颗粒及囊泡较多。(4)突变体初始荧光(Fo)比正常植株高39%,最大荧光(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ有效光化学效率(Fv′/Fm′)和PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)均显著低于正常植株,但光化学淬灭系数(qP)和非光化学淬灭系数(NPQ)与正常植株无显著差异。研究结果说明,文心兰叶绿素生物合成受阻和叶绿体结构发育不良,导致叶绿素的含量下降,致使突变体叶片呈现浅绿条纹,光能利用率降低。     

烟粉虱内共生菌Rickettsia在植物体内的形态及动态变化

[目的]通过研究烟粉虱Bemisia tabaci取食传入植物体内的昆虫内共生菌种类,探明其在不同植物中的分布形态及时空动态.[方法]以B型烟粉虱、棉花、番茄、豇豆为实验材料,利用常规PCR检测烟粉虱取食后传入植物体内的共生菌种类;利用透射电镜(Transmission electron microscope,TEM)检测Rickettsia传入植物后的分布及形态;利用q-PCR技术检测豇豆叶片中Rickettsia含量的动态变化.[结果]B型烟粉虱体内含有原生共生菌P0rtiera、次生共生菌Ricfettsia,Hamiltonella和Hemipteriphilus,但只检测到Rickettsia可经烟粉虱传入棉花、番茄、豇豆植物体内,并可在植物体内存活、转移.在3种植物体内Rickettsia均分布于叶片韧皮部的筛管细胞中.烟粉虱、棉花、番茄组织内的Rickettsia形态基本一致,但豇豆中Rickettsia在形态上较小而钝圆.相同数量的烟粉虱取食,在豇豆体内最先检测到Rickettsia.随着烟粉虱取食时间的增加,豇豆体内的Rickettsia含量先增加后下降;而当无烟粉虱持续取食时,一定时间段内豇豆体内的Rickettsia先下降再小幅度上升,并可以在一定时间内保持不变.基于16S rDNA序列的系统发育分析表明,传入棉花、番茄、豇豆叶片中的Rickettsia与B型烟粉虱体内的Rickettsia高度同源.[结论]Rickettsia可经烟粉虱取食传入植物体内,分布并存活于韧皮部的筛管细胞中,并可在植物不同叶片之间转移;在不同植物宿主中,Rickettsia的形态会发生轻微变化;烟粉虱对Rickettsia的传播效率受到植物种类的影响.     

内蒙古大针茅草原常见植物在不同土地利用方式下的固碳相关属性

为了探究植物与固碳相关属性在不同功能群、器官和物种间的差异, 以及这些属性对不同土地利用方式的响应, 2012年8月对内蒙古大针茅草原的4个样地(长期无干扰样地、长期自由放牧样地、4年围封样地和4年围封割草样地)进行了群落调查, 并采集样地中的常见植物, 测定了与植物固碳相关的属性, 包括全碳含量、全氮含量、碳氮比、纤维素含量、木质素含量和酸性洗涤纤维含量等。以常见植物为对象, 在功能群水平研究了各土地利用方式下全碳含量、全氮含量和碳氮比的差异; 针对各样地的共有种——糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)、大针茅(Stipa grandis)、冷蒿(Artemisia frigida)、羊草(Leymus chinensis)和猪毛菜(Salsola collina), 从物种和器官水平分析了不同土地利用方式下植物的固碳相关属性。结果表明: 大针茅草原植物不同功能群、物种和器官间的固碳相关属性存在极显著差异, 不同土地利用方式下大针茅草原不同功能型、物种和器官的固碳相关属性有显著差异。与其他利用方式相比, 4年围封割草对植物与固碳相关属性的影响最为明显, 功能群、器官和物种水平的植物氮含量均有下降。糙隐子草和猪毛菜的这些属性对长期自由放牧的响应敏感, 且方向相反。     

濒危植物长叶榧的光合生理生态特性

利用Li-6400 XT便携式光合作用仪对林窗、林缘、林下3种生境中的长叶榧(Torreya ackii)在春、夏、秋、冬4个季节里的光合生理生态指标进行测定,探讨3种生境中长叶榧光合能力的季节变化及其对不同光环境的响应,分析其濒危机制,为长叶榧的迁地保护和种群的繁衍复壮提供理论依据。结果显示:(1)林窗、林缘的长叶榧净光合速率(Pn)日变化在夏季呈"双峰"曲线,其它3个季节均呈"单峰"曲线;林下的Pn日变化在4个季节均呈"单峰"曲线。(2)3种生境中最大净光合速率(Pnmax)、光饱和点(LSP)、表观量子效率(AQY)、最大羧化速率(Vcmax)、最大电子传递速率(Jmax)、磷酸丙糖利用率(TPU)均为夏季最高,使得夏季有较强的光合作用能力,但夏季林窗、林缘的长叶榧出现光合"午休"现象,光补偿点(LCP)、暗呼吸速率(Rd)也较高,使得夏季林窗生境的长叶榧日均Pn明显低于于秋季,林缘的日均Pn与秋季差异不显著。(3)4个季节的日均Pn、Pnmax、LSP、Vcmax、Jma、TPU均为林窗最高,林窗与林下差异显著,表明长叶榧具有阳性植物的特点,适宜生长在光照较强的林窗生境。(4)在生长旺盛的夏、秋季,长叶榧的LSP比伴生物种低,LCP比伴生物种高,对光适应的生态幅度较窄;与伴生物种相比,长叶榧的Pn较低,光合能力较弱,在激烈的种间竞争中处于不利地位,可能成为其濒危的一个重要原因。     

The Translational Apparatus of Plastids and Its Role in Plant Development

Chloroplasts （plastids） possess a genome and their own machinery to express it. Translation in plastids occurs on bacterial-type 70S ribosomes utilizing a set of tRNAs that is entirely encoded in the plastid genome. In recent years, the components of the chloroplast translational apparatus have been intensely studied by proteomic approaches and by reverse genetics in the model systems tobacco （plastid-encoded components） and Arabidopsis （nucleus-encoded components）. This work has provided important new insights into the structure, function, and biogenesis of chloroplast ribosomes, and also has shed fresh light on the molecular mechanisms of the translation process in plastids. In addition, mutants affected in plastid translation have yielded strong genetic evidence for chloroplast genes and gene products influencing plant develop- ment at various levels, presumably via retrograde signaling pathway（s）. In this review, we describe recent progress with the functional analysis of components of the chloroplast translational machinery and discuss the currently available evidence that supports a significant impact of plastid translational activity on plant anatomy and morphology.     

油菜素类固醇相关基因调控植株矮化研究进展

株高是作物中的一种重要的农艺性状,通过矮化育种可减少倒伏,增强抗逆性并提高产量.油菜素类固醇是一种重要的新型植物激素,在植物生长发育过程中调控植物的株高.导致油菜素类固醇水平降低或油菜素类固醇信号传导受损的突变都会产生矮化.本文重点综述了各途径中导致矮化表型出现的突变基因.这些基因的发现,拓展了矮化作物育种的种质和遗传...