中国干旱半干旱区荒漠植物叶片(或同化枝)表皮微形态特征

为了探讨荒漠植物叶片表皮微形态结构对长期荒漠环境的适应特征及其分类学意义, 应用扫描电镜对中国干旱半干旱荒漠区28科74属117种200多个自然居群的植物叶片(或同化枝)表皮微形态进行了研究。荒漠植物叶(或同化枝)表皮的基本特征是: 表皮附属物相当丰富, 包括大量的表皮绒毛、角质膜蜡质片层或晶体颗粒、表面瘤状或疣状突起以及相对下陷且密度较低的气孔器。对表皮微形态结构及附属物组成进行对比分析, 将荒漠植物粗分为11种基本类型, 包括表皮完全被形态各异的蜡质层或表皮毛覆盖、不同形态类型的表皮毛和蜡质层结合、蜡质层与不同分布类型的气孔器或表皮毛结合, 以及各种突起的表皮细胞与蜡质层的结合等。根据抗逆所依赖的表皮及其附属物微形态结构, 将荒漠植物适应环境胁迫的叶片表皮微形态分为6种主要类型, 它们分别依赖于表皮毛、角质层蜡质、表皮凹凸结构、表面突起、混生的附属物以及上下表皮异化特征。荒漠植物叶表皮微形态结构的适应特征是通过表皮附属物(绒毛和角质膜蜡质层)与表皮结构(凹凸、乳突和气孔器)的相互协调作用, 共同抵御强光、降低叶片的蒸腾来提高植物对干旱等不利环境的抗性。该研究在一定程度上阐明了荒漠植物对逆境的适应机理及其演化趋势, 并为优良固沙植物的筛选提供了理论依据。     

黄瓜叶片胞间隙蛋白质双向电泳体系的建立

以黄瓜种质‘PI088’幼苗为材料,提取胞间隙液,制备蛋白样品,通过对不同IPG胶条、等电聚焦条件、分离胶浓度、上样量等条件的探索,建立适合黄瓜叶片胞间隙蛋白质组的双向电泳体系.结果显示:(1)用pH 3～10的非线性IPG胶条,等电聚焦时间为70 000 Vh,分离胶浓度为10％,上样量为800 μg时,能够得到较好的2-DE图谱.(2)利用所建立的双向电泳体系找到了对照及接种霜霉菌后2d的黄瓜叶片胞间隙差异蛋白,其中的12个上调表达点和10个下调表达点的表达量变化在1.5倍以上.并选取一个差异点成功进行了质谱分析.(3)质谱分析结果显示,所找的差异点为一种酸性的几丁质酶,等电点为4.27.可见,采用所建立的双向电泳体系可获得分辨率高、重复性好的2-DE图谱并能很好地用于质谱分析.     

六种沉香属植物叶片解剖结构研究

为比较沉香属不同种植物间的叶片形态解剖特征,将不同来源的六种沉香属植物在海南省兴隆南药园种植,运用石蜡切片法和撕片法对其成熟叶片的解剖特征进行观察,并对叶片的上下表皮,叶脉和叶横切面等12项数量性状进行统计分析。结果表明:六种沉香属植物叶片解剖结构基本一致,均为典型的异面叶,由表皮、叶肉和叶脉组成,表现出典型的旱生形态特点。表皮细胞单层,气孔微下陷,仅分布在下表皮,上下表皮上零星分布着表皮毛。叶肉组织发达,栅栏组织由1~2层排列紧密地圆柱状细胞组成,其间分布着大量的长方晶体,海绵组织内有一层排列较整齐,染色较深的异细胞组成的下皮层。主脉维管束双韧型,呈圆环状,内含大量异细胞。方差分析表明,除栅海比外,叶片厚度、叶脉条数、主脉厚度等其余11项数量指标在六种植物间差异均达到显著水平。聚类分析将这六种植物聚成3类,Aquilaria sinensis(白木香),A.crassna和A.banaensis聚为一类,A.baillonii和A.malaccensis聚为一类;A.yunnanensis(云南沉香)单独为一类。该研究结果为沉香属植物的物种鉴定提供了解剖学依据,同时对沉香属植物合理开发利用具有重要意义。     

小麦叶片暗诱导衰老期间内肽酶的特性

研究了小麦(Triticum aestivum L.cv.Yangmai 158)叶片暗诱导衰老期间内肽酶同工酶的变化及其部分生化特性,发现叶片衰老期间,内肽酶活性升高,同时出现5种新的内肽酶同工酶(EP1、EP2、EP4、EP5、EP6)。6-苄氨基嘌呤(6-BA)处理能延缓这些同工酶的出现,而脱落酸(ABA)处理则加速它们的表达。衰老期间小麦叶片内的6种内肽酶同工酶(EP1-EP6)中的EP1、EP2、EP4、EP5、EP6呈现活性的pH及温度范围较窄,而EP3有活性的pH范围和温度范围均较宽,且EP3在嫩叶、老叶中均有活性。另外,EP3、EP5、EP6对热不太敏感。蛋白酶抑制剂实验表明,EP1、EP2是需金属离子的半胱氨酸型内肽酶,EP4是丝氨酸型内肽酶。     

外源亚精胺对高温下黄瓜幼苗叶片抗氧化系统的影响

以黄瓜热敏感品种‘长春密刺'和耐热品种‘津春4号'为试材,在人工气候箱内采用营养液栽培法研究了外源亚精胺(Spd)预处理对短期高温胁迫(42℃)下黄瓜幼苗叶片抗氧化系统的影响.结果显示:(1)随高温胁迫时间的延长,2个黄瓜品种幼苗叶片相对电导率升高、MDA含量增加,热敏感品种的膜脂过氧化程度大于耐热品种;高温胁迫4h,SOD活性降低,POD、CAT、APX活性升高,抗坏血酸(AsA)含量升高,类胡萝卜素(Car)含量降低,且随胁迫时间反映出耐热品种抗氧化系统的自我调节能力大于热敏感品种.(2)外源Spd预处理能有效抑制高温胁迫引起的膜脂过氧化伤害,增强SOD、POD、APX活性以及AsA和Car含量,增强植株抗氧化能力,且在热敏感品种上的应用效果优于耐热品种.研究表明,外源Spd预处理能有效提高黄瓜幼苗叶片处于高温胁迫时的抗氧化能力,对缓解高温胁迫有重要作用.     

内蒙古锡林河流域植物功能群组成及其水分利用效率的变化--依水分生态类群划分

依照植物水分生态类群,将锡林河流域主要植物种划分为6个植物功能群:呈生植物、中旱生植物、旱中生植物、中生植物、湿中生植物和湿生植物.沿土壤水分梯度,我们调查了8个植物群落的功能群组成及其δ13C值.结果表明:1)在水分状况不同的8个群落中,植物功能群的组成有很大差异.在较湿润生境中(沼泽化草甸和盐化草甸),湿中生和湿生植物成为优势种并构成地上生物量的主要部分;在干旱生境中(草甸草原、典型草原和退化草原),旱生和中旱生植物占绝对优势并构成群落生物量的90%以上;2)不同功能群δ13C值表现为:旱生植物(26.38‰)=中旱生植物(26.51‰)＞旱中生植物(-27.02‰)＞中生植物(-27.56‰)=湿中生和湿生植物(-27.80‰),表明随着不同水分生态类群所适应生境从干旱到湿润逐渐转变,植物的水分利用效率显著降低;3)在土壤水分状况不同的生境下,旱生植物始终维持相对较高的δ13C值和水分利用效率;而中旱生植物的δ13C值表现出较大的变化幅度,表明其对土壤水分的改变更敏感;4)旱生植物叶片脯氨酸含量最高;旱中生、中旱生和中生植物次之;湿中生和湿生植物脯氨酸含量最低.不同水分生态类群脯氨酸含量与其δ13C值和地上生物量呈显著正相关关系.     

钙对黄瓜子叶愈伤组织中硝酸还原酶（NR）活性的影响

本文采用黄瓜叶愈伤组织,研究了不同钙培养下,对愈伤组织生长、硝酸盐吸收,NR活性以及组织中钙、镁含量的影响。结果表明,缺钙后,愈伤组织生长、硝酸盐吸收、NR活性等都比正常钙培养下的愈伤组织降低。这与用整株植物所得结果基本一致,对此结果进行了讨论。     

细裂槭与其近缘种的比较形态学及分类学研究

通过对细裂槭与其近缘种大叶细裂槭、疏毛槭的表型性状及叶片微形态进行比较研究,探讨细裂槭在植物分类学上的地位。结果表明:(1)不同产地细裂槭表型性状变异主要来源于居群内。(2)同一产地细裂槭与其近缘种的一些表型性状存在较大的差异。(3)反映叶片大小和翅果形状指标的平均变异系数相对较大,不能准确反映种间关系,故不支持《中国植物志》、Flora of China以及各类地方植物志中以叶片大小和双翅连接角度作为细裂槭、大叶细裂槭和疏毛槭的主要分类依据。(4)疏毛槭叶上表皮和下表皮均具表皮毛,且生活周期内不脱落,与《中国植物志》和Flora of China对疏毛槭的记载略有不同。依据许炳强提出的植物叶脉序演化关系,细裂槭与大叶细裂槭的叶脉序特征基本一致,而疏毛槭较细裂槭和大叶细裂槭原始,该研究结果支持Flora of China对细裂槭和大叶细裂槭的合并处理,并将细裂槭作为疏毛槭的变种处理。     

多胺对盐胁迫下黄瓜 (Cucumis sativus L.)幼苗体内K+、Na+和Cl-含量及器官间分布的影响

采用营养液水培,选用耐盐性不同的两个黄瓜品种,研究了外源多胺（Put、Spd、Spm）对NaCl胁迫下黄瓜幼苗植株不同器官中K＋、Na＋和Cl-含量的影响。结果表明,NaCl胁迫后黄瓜植株体内K＋含量下降、Na＋和Cl-含量升高、K/Na比值降低,耐盐性较弱的“津春2号”体内离子含量变化幅度明显大于耐盐性较强的“长春密刺”;叶面喷施多胺抑制了K＋含量的降低,减少了Na^＋和Cl^-的积累,提高了K/Na比值及K^＋、Na^＋吸收和运输的选择性,可缓解盐胁迫的伤害,增加生物积累量,且Spd（亚精胺）的作用尤为明显。总之,外源多胺可通过调控盐胁迫下植株体内的离子平衡,提高黄瓜幼苗的耐盐性。     

去除干扰对内蒙古典型草原植物叶片功能属性的影响

以内蒙古典型草原为研究对象,选取放牧和割草、去除放牧、去除放牧和割草样地进行群落调查和叶片属性测量,比较分析各样地土壤性质、群落生产力及主要物种的比叶面积(SLA,Specific Leaf Area)、叶片干物质含量(LDMC,Leaf Dry Matter Content)、叶片氮含量(LNC,Leaf Nitrogen Concentration)在个体、功能群和群落水平对去除干扰的响应。结果表明,1)去除干扰处理在短期对土壤特性和群落生产力的影响不显著;2)多数物种在放牧和割草样地SLA较低,说明典型草原多数物种的SLA表现为放牧逃避;3)不同功能群植物叶片属性对去除干扰的响应不一致,去除放牧后,多年生杂类草的SLA和LDMC不受影响,但LNC变小;多年生禾草的SLA增加,而LDMC和LNC无显著变化。一年生植物在去除放牧和割草后,LNC显著增加。去除割草后,多年生禾草SLA减小,而多年生杂类草SLA、LNC增加,LDMC减小;4)在群落水平,放牧和割草样地由于较占优势的多年生禾草SLA较低,群落比叶面积最低,在去除放牧和割草样地,群落叶片氮含量显著增加;5)在内蒙古典型草原,LDMC能够很好地将多年生禾草和多年生杂类草区分,SLA在个体、功能群和群落水平均比LDMC敏感。