云南野生稻叶茎根组织结构特性的比较研究

采用徒手切片法对云南3种野生稻和栽培稻的叶片、茎秆及根的组织结构进行比较研究,以明确野生稻的内部结构,为进一步揭示其结构与云南野生稻的生长势旺盛、营养吸收能力强、抗某些病虫害能力强的关系奠定基础。结果表明,(1)云南野生稻与栽培稻叶片主脉、茎秆及根的组织结构差异显著,其中景洪疣粒野生稻、景洪药用野生稻与栽培稻的差异最明显。(2)在叶主脉结构中,景洪疣粒野生稻无气腔结构,维管束数量少、面积小;景洪药用野生稻、3个普通野生稻材料存在多个维管束和气腔结构,维管束、束内导管直径及气腔面积较栽培稻大,而栽培稻中的气腔均为2个。(3)在茎秆结构方面,景洪疣粒野生稻茎秆最小,维管束数量最少,其茎壁内的维管束排列方式与栽培稻不同;景洪药用野生稻和普通野生稻茎秆及茎壁较栽培稻粗厚,维管束数量也较栽培稻多,普通野生稻的茎壁中有通气组织。(4)在根的组织结构中,3种野生稻的导管数量较多,导管直径及中柱面积较栽培稻大,外皮层出现了具有凯氏带功能的凯氏点等。     

濒危药用植物云南黄连传粉生态学研究

云南黄连为中药材黄连的原植物之一,为国家二级濒危保护植物。通过对云南黄连的开花物候、花部特征、繁育系统及传粉方式进行观察研究,以探讨云南黄连濒危机制,为其种质资源保护及人工抚育奠定基础。结果表明:(1)云南黄连的花期从12月份起至第二年的3月份,花期长达4个月,花序开花可持续45～60d,同一花序上不同花的开花时间相隔1～3d,单花花期可持续40～45d。(2)云南黄连为多歧聚伞花序,苞片包被花芽,花两性,雄蕊和心皮多数。(3)云南黄连的花粉-胚珠比(P/O)为9 000左右,杂交指数(OCI)值为4或5,为自交亲和但需要传粉者完成传粉的兼性异交型繁育系统,并存在无融合生殖现象。     

菊花不同花期及花序不同部位香气成分和挥发研究

以切花菊品种‘神马’为试材,采用顶空-固相微萃取和气相色谱-质谱联用(GC/MS)技术,分别测定菊花不同花期及花序不同部位的香气成分种类和含量,并利用生物显微镜观察花瓣的表皮细胞和横切面组织细胞的结构特征。结果表明:(1)菊花花蕾期共检测到香气成分24种,始花期31种,盛花期43种,终花期22种;随着花朵的开放和凋谢,酮类、萜烯类和醇类化合物的含量呈先上升后下降的趋势,在盛花期含量达到最高,而酯类、醛类和杂环类化合物则呈持续下降的趋势。(2)盛花期,在舌状花中共检测到香气成分种类31种,在管状花中共检测到50种;舌状花对菊花香气的贡献比管状花大;菊花舌状花由内轮向外轮香气成分种类变化不大,但是同类香气成分含量的变化出现由内轮向外轮逐渐减少的趋势。(3)异环柠檬醛、桉叶醇、α-蒎烯、β-金合欢烯和石竹烯等化合物可能为菊花的主要特征香气成分。(4)显微观察结果表明:舌状花的香气可能是通过表皮细胞间隙释放的,上表皮是菊花释放香气的主要部位。     

乌拉尔甘草根的结构与皂苷类成分积累关系研究

应用植物解剖学、组织化学定位和植物化学方法,对不同发育阶段的乌拉尔甘草根中的皂苷类成分的积累变化规律进行了研究,为进一步揭示甘草药材质量形成的内在机制并指导优质甘草栽培提供理论依据.结果表明:(1)乌拉尔甘草中皂苷类成分主要存在于根的韧皮薄壁细胞和射线细胞中,韧皮部中皂苷含量高于木质部和根皮,而且根的次生生长与皂苷类成分的积累具有一定的相关性.(2)不同生长年限的乌拉尔甘草根中的总皂苷含量存在差异,3年生甘草根中总皂苷含量高于2年生和1年生甘草根.     

毛竹PSⅡ大量捕光天线蛋白基因克隆及其表达分析

采用RT-PCR和RACE技术,从一年生毛竹(Phyllostachys edulis)新鲜叶片中分离到3个捕光色素结合蛋白基因cab-PhE2、cab-PhE3和cab-PhE6,GenBank登记号分别为EF207230、EF405877和EF628209.序列分析表明,3个基因分别与其它植物如水稻、玉米、大麦等PSⅡ的Ihcb2、Ihcb1、Ihcb3基因有着较高的一致性,其编码的蛋白属于大量捕光天线.蛋白结构预测表明,3个基因编码的蛋白均由导肽和成熟蛋白组成,其中成熟蛋白的二级结构均包含4个α螺旋结构、3个类胡萝卜素结合位点,以及相应的叶绿素a、b结合位点.组织特异性表达检测表明,3个基因在叶片、叶鞘和幼茎中均有表达,且在叶片中最高,而在根中未检测到表达.在强光照射( 1500μmol·m-2·s-1)条件下,3个基因的表达量均呈下调趋势,不同基因间存在着一定的差异,其中cab-PhE3和cab-PhE2的表达丰度在光照4h内下降较快,至6 h cab-PhE2接近于零,而cab-PhE6经光照4h表达丰度仍为对照的70％以上,但之后2h后很快降至对照的5％以下.     

天仙子的花部特征及延迟自交机制

通过实验观察和野外控制授粉等方法,对天仙子的自交亲和能力和自交传粉机制进行了研究。结果显示:(1)天仙子的花不完全雌性先熟,开花进程中雄蕊伸长是维持其混合交配系统的重要花部特征。(2)野外控制授粉实验证明天仙子的自交亲和性高,具有主动自交能力,主动自交发生的时间集中在晚花期,与花药和柱头接触的时间吻合。(3)在花粉活力和柱头可授期内,花药与柱头的接触能够发生自花授粉,这种依赖花药与柱头接触发生的自花授粉机制属于典型的延迟自交类型。研究表明,天仙子不仅在花结构上首先选择了适于异交的特征,而且还利用雄蕊伸长成功实现自花授粉,通过异交与延迟自交混合的交配系统为该物种提供了灵活的遗传与繁殖保障。     

中国新疆灰叶胡杨群体遗传多样性的SSR分析

以中国新疆灰叶胡杨( Populus pruinosa)的9个天然居群的135个样品为材料,利用12对荧光SSR引物对其遗传多样性和遗传结构进行研究.结果表明:12对引物共检测到136个位点,平均每个引物11个条带,居群的平均多态位点比率平均为0.972、Shannon 指数(Ⅰ)平均为1.185、Nei指数(h)平均为0.541、观察杂合度Ho为0.321、期望杂合度He为0.560,表明灰叶胡杨的遗传多样性水平较丰富.9个灰叶胡杨天然居群中泽普居群的遗传多样性最为丰富,阿拉尔14团遗传多样性最为贫乏.AMOVA分子差异分析显示:12％的遗传变异存在居群间,88％的遗传变异则存在居群内,基因分化系数Gst为17.10％,证明灰叶胡杨居群的遗传分化程度较低.根据遗传分化系数,测得居群间的基因流(Nm)为2.424.9个居群的平均遗传距离为0.244,14T居群和MGT居群遗传距离最近,遗传一致度最大.利用UPGMA法对9个居群进行聚类分析,灰叶胡杨9个自然居群分为4大类:48团(48T)、14团(14T)、麦盖提县(MGT)、墨玉县(MY)、沙雅县(SY)聚为一大类,阿瓦提县(AWT)和阿拉尔和田河古道(ALE)居群聚为一大类,最后泽普县(ZP)、巴楚县的夏马勒林场(XML)各自单独为一类.经Mantel检验,9个灰叶胡杨居群的遗传距离和地理距离相关性不显著.总之,泽普居群遗传多样性最丰富,因此在指定原位种质保护计划时应优先考虑泽普居群.     

片断化生境中滇桐传粉生物学和繁育系统

通过野外观察和人工授粉试验方法,对云南省文山州西畴县法斗分布区片断化生境中濒危植物滇桐(Craigia yunnanensis)的传粉生物学特征和繁育系统进行研究.结果表明:滇桐每个聚伞花序有2～9朵两性花,单花花期为3～4d,单花雌雄蕊在时空上有一定的隔离;杂交指数(OCI) ＞4,花粉-胚珠比(P/O)为1381±53;有效传粉昆虫为大头丽蝇(Chrysomyia megacephala);同株异花授粉结实率低;滇桐的繁育系统属于异交为主,部分自交亲和,传粉过程需要传粉者;自然状态下滇桐的座果率(56.67％±3.85％)和结籽率(6.26％±0.75％)均较低,而异株异花授粉均可显著提高座果率及结籽率(P＜0.01),这与当前片断化生境中传粉昆虫少、效率低下等有关,表明生境片断化正在影响滇桐植株的早期生殖成功.     

一种净化水质的复合生物修复系统

在实验室内利用人工模拟方法,选择水蕹菜(Ipomoea aquatica)、泥鳅(Misgurus anguillicaudatus)、沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)为工程物种,构建一套水生经济植物-水生动物-微生物复合生物修复系统进行污水修复,研究该系统中动植物生物量及水质指标的变化。结果表明,在23d的实验周期中,水体铵态氮(NH4+-N)下降96.5%,硝态氮(NO3--N)下降82.2%,总磷(TP)下降53.2%,化学需氧量(CODMn)下降24.5%。水蕹菜平均增重31.2%,泥鳅平均增重6.1%。这种复合的生物修复模式具有较好的经济效益与环境效益。