野生芋属植物干叶片DNA的提取及PCR扩增

野生芋属植物体内多糖、色素、酚类等次生物质含量较高,严重影响从中提取的DNA的质量.针对这一问题,作者以6种芋属植物的干叶片为材料,摸索出一种适合芋属植物的DNA提取方法,并对提取的DNA进行了纯度鉴定和PCR检测,结果表明此方法可有效去除次生物质对DNA的干扰,样品DNA的质量和纯度较高,可用于下游分子生物学操作.     

油樟悬浮培养及次生代谢产物的诱导

以油樟(Cinnamomum longepaniculatum)叶片为外植体在附加6-BA和NAA不同激素浓度组合的MS培养基上筛选质地疏松、生长旺盛的愈伤组织, 分别接种在MS、B5、WPM三种液体培养基中进行细胞悬浮培养, 并检测诱导产生的次生代谢产物。结果表明: 2 mg.L-1 6-BA+ 0.5 mg.L-1 NAA能诱导质地疏松、生长旺盛的愈伤组织, B5基本培养基中细胞长势最好; 愈伤组织在B5+2 mg.L-1 6-BA+ 0.5 mg.L-1 NAA中悬浮培养, 继代2次后形成均一的单细胞; 从油樟悬浮培养物中检测出50%以上的成分是苯甲醇。     

瓜蚜为害对寄主植物主要营养物质和次生物质的影响

为明确瓜蚜Aphis gossypii Glover与其寄主植物相互作用关系及其机理,本文采用蒽酮比色法、考马斯亮蓝法、磷钼酸－磷钨酸比色法及索氏回流法,分别测定了瓜蚜为害对黄瓜、哈密瓜、南瓜、瓢葫芦和搅瓜等5种寄主植物叶片内可溶性总糖、可溶性蛋白质、单宁及黄酮含量的影响。结果表明,瓜蚜为害后,供试寄主植物叶片中可溶性糖和可溶性蛋白含量显著降低,而单宁和黄酮的含量明显上升。说明瓜蚜为害导致寄主植物营养质量下降,而次生代谢物质含量上升,从而对植食者产生诱导抗性。     

慈竹纤维素合酶BeCesA4的克隆及功能分析

非木造浆是解决国内纸浆短缺的重要手段。慈竹(Bambusa emeiensis)是我国非木造浆的主要原材料之一,提高慈竹中纤维素的含量能够有效提高竹类造浆的效率。通过前期对慈竹进行的转录组测序分析,挖掘出慈竹中一个与植物中纤维素合酶亚基A(cellulose synthase A,CesA)同源的基因,命名为BeCesA4。结果显示,克隆出的BeCesA4基因编码一个含有982个氨基酸的蛋白质,具备CesA家族的保守结构域;BeCesA4在慈竹快速生长的笋与茎中显著表达;过量表达该基因会使转基因植物出现生物量提升、纤维素含量升高和次生细胞壁加厚等现象。结果表明,BeCesA4的表达量与慈竹茎内纤维素的积累呈正相关。本研究结果为进一步揭示慈竹纤维素合成机制奠定了基础。     

‘波叶金桂’对干旱和高温胁迫的生理生态响应

为了探讨植物对干旱、高温及协同胁迫的响应, 该研究以木犀(Osmanthus fragrans) ‘波叶金桂’为材料, 采用盆栽质量控水法模拟干旱胁迫(对照、轻度、中度和重度)和高温胁迫, 利用动态顶空气体循环吸附法和热脱附-气相色谱-质谱(TDS-GC-MS)联用技术对其挥发性有机化合物(VOCs)进行测定; 同时测定其非结构性碳(NSC)含量及次生代谢酶活性。结果表明: 干旱胁迫对‘波叶金桂’叶片NSC组分含量影响不显著; 可溶性糖和淀粉含量在高温胁迫下显著降低, 在协同胁迫后持续性下降, 重度协同胁迫下, 葡萄糖、果糖、蔗糖和淀粉分别比对照降低47.7%、46.4%、34.4%和38.2%。干旱胁迫和协同胁迫下3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGR)、1-脱氧木酮糖-5-磷酸还原酶(DXR)活性表现出先上升后下降, 而脂氧合酶(LOX)活性表现出持续性上升趋势; 高温胁迫后, HMGR、DXR和LOX活性显著高于对照。干旱胁迫下萜烯类VOCs释放量表现出先上升后下降趋势, 中度干旱胁迫和高温胁迫下分别比对照高37.9%和32.3%; 协同胁迫下萜烯类释放量逐渐降低, 干旱、高温和协同胁迫诱导醛类释放量明显增加。上述结果表明: 干旱胁迫条件下, ‘波叶金桂’通过NSC进行自我渗透调节, 同时合成大量萜烯类化合物来提高抗旱性; ‘波叶金桂’调控萜烯类化合物合成以及绿叶挥发物(GLVs)的释放抵御高温胁迫; 协同胁迫下萜烯类化合物的合成途径受阻, ‘波叶金桂’提高GLVs合成与释放量抵御协同胁迫; 中度和重度协同胁迫导致‘波叶金桂’细胞膜严重受损, 自我调节能力降低。     

青藏高原东部植物种子萌发能力与其在群落中相对多度的关系

不同演替阶段的群落中植物幼苗建植特性以及幼苗建植时所处的环境都会有所不同.这些差异可能会导致种子萌发率与物种多度之间的关系随着群落的演替阶段而发生改变.目前关于不同类型群落中以及同一类型群落的不同演替阶段物种多度和种子萌发能力之间的关系的研究较少.本研究以全面收集的青藏高原东缘3种常见次生植被(鼢鼠土丘群落、人工草地群落和弃耕地群落)中植物种子为基础,沿着群落演替梯度来探明种子萌发和物种多度之间的关系.通过对结果的线性回归分析发现:在鼢鼠土丘群落和人工草地群落中,种子萌发率和物种多度之间无显著相关性;而在弃耕地群落中,种子萌发率和物种多度之间的关系有随着群落的演替呈现由正相关向负相关转变的趋势.     

抗褐变剂对雷公藤愈伤组织生长和次生代谢产物含量的影响

以雷公藤（Tripterygium wilfordii Hook f.）根愈伤组织为材料,以NT为基本培养基,添加不同浓度硫代硫酸钠、抗坏血酸、柠檬酸、硝酸银、聚乙烯吡咯烷酮以及活性炭,探讨抗褐变剂对雷公藤愈伤组织生长、抗褐化和雷公藤内酯醇及总生物碱含量的影响。结果表明：除较低浓度柠檬酸以外,其他抗褐变剂均不同程度抑制雷公藤愈伤组织的生长。培养基中添加不同浓度硫代硫酸钠、抗坏血酸、柠檬酸、聚乙烯吡咯烷酮以及活性炭,雷公藤愈伤组织褐化程度不但没有得到控制,反而使褐化加重。但所有处理中,愈伤组织中内酯醇含量明显升高,其中加入50mg/L柠檬酸处理的内酯醇含量为对照的2.4倍。培养基中加入10～50mg/L硝酸银不仅能抑制雷公藤愈伤组织褐变,内酯醇的含量也随着硝酸银浓度的增加而增加。供试抗褐变剂中除较低浓度硫代硫酸钠以外,其他处理对雷公藤总生物碱的合成起抑制作用。     

表观遗传的化学干预对金龟子绿僵菌次生代谢产物影响的研究

[背景] 表观遗传酶类化学抑制剂对真菌的影响研究主要集中在新次生代谢产物挖掘方面,而对大量已知次生代谢物含量的变化却关注较少。金龟子绿僵菌是一种常用杀虫真菌,能代谢出多种已知生物活性物质,其含量可能会影响到该菌与环境间关系及利用潜力。[目的] 评估组蛋白去乙酰化酶和DNA甲基转移酶的化学抑制剂对金龟子绿僵菌代谢物安全性和可利用性的影响。[方法] 在金龟子绿僵菌培养基中添加表观遗传酶类化学抑制剂,培养一定时间后用高分辨液质联用及标准品对照方法分析次生代谢产物变化。根据差异代谢物的生物活性评估化学抑制剂的影响。[结果] 高分辨液质联用分析结果表明当抑制剂浓度达500μmol/L时,金龟子绿僵菌有16种主要次生代谢产物出现明显量的变化,包括destruxin A、A1、A2、B、B1、B2、E、E2、Ed、didesmethyldestruxin C、dihydrodestruxin A、desmethyldestruxin B、12-hydroxyovalicin、subglutinol C、fungerin和ustilagic Acid C。其中,丁酸钠处理可使15种主要代谢物含量升高。苯甲酰胺可使12种主要代谢物含量升高。伏立诺他虽然仅能使10种主要代谢物含量升高,但部分代谢物的升高幅度明显高于前两者。2种DNA甲基转移酶抑制剂可使金龟子绿僵菌代谢物中绿僵菌素类代谢物含量普遍下降。[结论] 组蛋白去乙酰化酶抑制剂可引起金龟子绿僵菌主要代谢物含量普遍升高,而DNA甲基转移酶抑制剂使金龟子绿僵菌的绿僵菌素含量普遍下降。由于变化的代谢物都具有显著的杀虫、免疫抑制或抗菌抗癌等生物活性,因此上述化学抑制剂可增强或降低金龟子绿僵菌对环境中昆虫毒性,同时也增加或降低其代谢物利用潜力。另外,subglutinol C、fungerin和ustilagic Acid C是首次在金龟子绿僵菌中被发现。     

昆虫内共生菌及其功能研究进展

昆虫内共生菌与宿主之间的互作关系已逐渐成为昆虫学的研究热点之一。昆虫内共生菌具有协助宿主营养代谢、 逃避天敌攻击和增强抗药性等功能： 通过协助宿主营养代谢, 提供食物中缺乏的营养物质来弥补食物中营养物质的不足; 分泌抗菌肽、 毒素等物质以增强对外源寄生物等的防御能力, 抑制对宿主的不利影响; 同时, 也可以增强宿主抗逆性, 调控植物生理反应, 抑制植物对宿主的不利影响; 利用对抗逆性基因精确的表达调控来增强宿主抗药性等。因此, 内共生菌介导的宿主生物学性状的改变, 扩大了宿主昆虫的生态位, 成为昆虫生长发育过程中的重要调控因子。目前, 昆虫内共生菌的功能往往是通过研究宿主感染共生菌前后性状的变化而证实。近几年, 转录组学、 蛋白质组学、 基因组学等技术的进步, 促进了内共生菌与宿主昆虫共生机制研究的发展。通过研究内共生菌及其功能基因在昆虫种群动态中的作用, 特别是内共生菌感染对宿主生殖、 存活、 适应环境能力的影响, 将有利于揭示内共生菌与宿主的共生机制, 并最终为开发新的防控技术提供理论依据。本文针对昆虫内共生菌的功能进行了综述, 并对日后的研究方向进行了展望, 提供了研究昆虫内共生菌与宿主互作关系的方法及建议。