Distribution,habitat disturbance and pollination of the endangered orchid Broughtonia cubensis (Epidendrae: Laeliinae)

The geographical distribution, population structure and pollination ecology are key aspects in the conservation and management of rare orchids. Here, we address these aspects and the main threats affecting the endangered Cuban orchid Broughtonia cubensis. This rewardless orchid is self‐compatible, but pollinator dependent. However, seed production can be negatively affected by insect‐mediated selfing. Three species of small bee (genera Ceratina and Lasioglossum) act as pollinators. As in the case of other nectarless orchids, we detected two species of plant producing large amounts of nectar in the area, the floral morphology of which closely resembles that of B. cubensis. The simultaneous flowering of these species could positively affect the reproductive success of B. cubensis. Nonetheless, the fitness of this orchid in natural conditions is low, possibly related to strong pollen limitation. To the problems arising from reduced fitness is added the fact that its historical distribution range has been greatly reduced in recent years. Throughout this study, we have detected dramatic reductions in the population sizes, in some cases as a result of human plundering, but also as a consequence of hurricanes. Based on the results of this study, we propose some guidelines to manage and conserve this orchid. © 2013 The Linnean Society of London, Botanical Journal of the Linnean Society, 2013, 172 , 345–357.     

Wild plants eaten in childhood: a retrospective of Estonia in the 1970s–1990s

In this ethnobotanical study, the authors provide the first quantitative analysis of the use of wild edible plants in Estonia, describing the domains and assessing the food importance of different species. The information was collected using free‐listing written questionnaires and concerned plants used by the respondents in their childhood. As part of a major study, this article covers the responses of professionals with some botanical education at vocational or university level, to ensure the greatest possible reliability without using voucher specimens. Fifty‐eight respondents provided information on the use of 137 plant taxa, corresponding to approximately 6% of the native and naturalized vascular plants of Estonia. According to use frequency, the most typical wild food plant of Estonia is a fruit, eaten raw as a snack. The results clearly signal that the majority of famine and food shortage plants had already been forgotten by the end of the 20^th century, but new plants have been introduced as green vegetables for making salads. Despite changes in the nomenclature of the plants, the use of wild food plants in Estonia was still thriving at the turn of the 20^th century, covering many domains already forgotten in urbanized modern Europe. © 2013 The Linnean Society of London, Botanical Journal of the Linnean Society, 2013, 172 , 239–253.     

Multiple C-Terminal Tails within a Single E. coli SSB Homotetramer Coordinate DNA Replication and Repair

Escherichia coli single-stranded DNA binding protein (SSB) plays essential roles in DNA replication, recombination and repair. SSB functions as a homotetramer with each subunit possessing a DNA binding domain (OB-fold) and an intrinsically disordered C-terminus, of which the last nine amino acids provide the site for interaction with at least a dozen other proteins that function in DNA metabolism. To examine how many C-termini are needed for SSB function, we engineered covalently linked forms of SSB that possess only one or two C-termini within a four-OB-fold “tetramer”. Whereas E. coli expressing SSB with only two tails can survive, expression of a single-tailed SSB is dominant lethal. E. coli expressing only the two-tailed SSB recovers faster from exposure to DNA damaging agents but accumulates more mutations. A single-tailed SSB shows defects in coupled leading and lagging strand DNA replication and does not support replication restart in vitro. These deficiencies in vitro provide a plausible explanation for the lethality observed in vivo. These results indicate that a single SSB tetramer must interact simultaneously with multiple protein partners during some essential roles in genome maintenance.     

Submarine Elevations and Ridges: Wild Cards in the Poker Game of UNCLOS Article 76

Submarine elevations and ridges present an array of definitional uncertainties to coastal states that are engaged in the high-stakes process of delimiting extended continental shelves. Faced with the imprecise terminology of Article 76, with the nonspecific wording of the Scientific and Technical Guidelines of the Commission on the Limits of the Continental Shelf (CLCS), and with the Commission's rules of confidentiality that hamper the open exchange of information concerning ridge and elevation assessments in previous continental shelf implementations, a coastal state needs to develop its own evaluations of what might and might not pass the “test of appurtenance.” Significant components of a continental shelf submission might thus be formulated on the basis of these national evaluations, only to have the CLCS question them, which could necessitate a potentially expensive and time-consuming reworking of the submission. This article outlines the ramifications of this wild card effect.     

Étude morphoanatomique et biométrique du métasoma antérieur des ouvrières. Contribution à la systématique et à la phylogénie des fourmis (Hymenoptera: Formicidae)

L’anatomie des segments, des jonctions et des articulations du métasoma est comparée après dissection de 86 espèces de fourmis représentant les principaux taxons actuellement reconnus, à l’exception des Formicinae, des Dolichoderinae et de quelques taxons isolés. À la suite des travaux modernes, l’attention s’est d’abord portée sur le segment IV et sur la notion de présclérite, mais il s’est avéré que pour bien comprendre la morphologie et l’évolution de ce segment, il fallait étudier le segment III, puis le segment II et enfin le propodeum. Deux concepts nouveaux sont introduits : celui de présegmentation et celui de processus postérograde. La présegmentation d’un segment désigne la transformation de la partie antérieure d’un segment. Elle conduit à la formation d’un ou deux présclérites et dans le cas du segment II à celle d’une structure articulaire compacte, le manubrium, à l’étranglement en arrière du présegment et à la pétiolation ou formation d’un pétiole. L’observation de séries d’ouvrières de fourmis montre que la présegmentation d’un segment est toujours précédée par celle du segment précédent (il n’y a pas de postpétiole sans pétiole, etc.), ce qui aboutit à la transformation progressive du métasoma, de l’avant vers l’arrière à partir du segment II ou processus postérograde. Cette étude est étendue à plusieurs familles d’aculéates parmi lesquelles nous avons sélectionné quelques espèces dont le métasoma antérieur est moins évolué que celui des fourmis actuelles. Le rapprochement de ces espèces avec les fourmis permet de repérer des homologies susceptibles de contribuer à la compréhension de l’évolution ancestrale des fourmis et de leur état actuel, en particulier de l’origine des latérosclérites du segment II. Ceci conduit à un classement des architectures métasomatiques en groupes basés sur une typologie du présegment III. On peut ainsi distinguer trois groupes principaux d’architecture : ponériforme, doryliforme et myrmiciforme. 13 diamètres sont par ailleurs mesurés sur les segments II, III et IV. L’analyse en composantes principales de 12 de ces mesures permet de constater qu’il est possible de caractériser les groupes d’architecture par des combinaisons linéaires de ces mesures. On le vérifie par des AFD des trois grands groupes d’architecture dans lesquels rentrent la presque totalité des fourmis étudiées. Les groupes d’architecture sont presque tous bien discriminés par AFD, mais quelques exceptions doivent être expliquées. Des analyses complémentaires permettent d’imputer cette anomalie à l’existence dans les groupes architecturaux, d’espèces mono et bipétiolées. On obtient en conséquence une discrimination complète des trois groupes en effectuant des AFD séparées des espèces monopétiolées et des espèces bipétiolées. Ceci illustre l’effet de la postpétiolation sur la géométrie des segments au cours du processus postérograde. Ce processus est également illustré par le calcul de coefficients de corrélation entre des mesures effectuées sur les deux premiers segments, et les autres mesures. Ceci peut être expliqué par la propagation postérograde de contraintes de développement. Durant l’évolution, le processus postérograde est combiné à deux autres types de transformations : l’involution progressive des structures intercalaires du segment II, qui préexistaient vraisemblablement chez les ancêtres crétacés des fourmis actuelles, et différentes transformations aléatoires de l’abdomen, plus ou moins directionnelles, mais cumulatives. La classification des sous-familles en groupes Ponéroïde, Doryloïde et Myrmicoïde peut être alors déduite du classement des architectures, mais un petit nombre de genres ne rentre pas dans ces trois groupes. Leurs affinités ne peuvent être comprises que par la prise en compte de caractères anatomiques ou architecturaux de la tête et du thorax. On obtient alors une classification proche de la récente classification « intuitive » de Bolton (2003), mais avec des justifications très différentes. Cette nouvelle classification est la suivante :

• 1. – Architectures du métasoma semblables dans chaque groupe et cohérence architecturale

• 1.1. – Complexe Ponéroïde (présegment III hémi-annulaire, architecture thoracique ponériforme)

• 1.1.1. – Groupe Ponéroïde: Amblyoponinae, Ponerinae, Ectatomminae, Paraponerinae

• 1.1.2. – Groupe Myrmécioïde: Myrmeciinae, Pseudomyrmecinae

• 1.2. – Complexe Doryloïde (présegment III pseudo-annulaire, architecture doryliforme): Cerapachynae, Dorylinae, Ecitoninae, Aenictinae

• 1.3. – Complexe Myrmicoïde (présegment III annulaire, architecture myrmiciforme): Myrmicinae, Agroecomyrmecinae (non disséqués)

• 2. – Architectures du métasoma dissemblables au sein de chaque groupe. Classement basé sur d’autres critères

• 2.1. – Complexe Apomyrmoïde (1) (basé sur l’architecture thoracique); Apomyrminae (présegment III hémi-annulaire), Leptanillinae (présegment III atypique par rapport aux types annulaire, pseudo-annu- laire et hémi-annulaire)

• 2.2. – Complexe Procératinoïde (basé sur l’architecture céphalique): Proceratiini (présegment III annulaire: Discothyrea, présegment III pseudo-annulaire: Proceratium); Probolomyrmecini (présegment III hémi-annulaire: Probolomyrmex)

• 3. – Architectures inclassables: Aneuretinae (présegment III pseudo-annulaire); Leptanilloidinae (présegment III annulaire selon Brandao et al., 1999)

• 4. – Architectures formiciformes (presegment III différent des précédents): Dolichoderinae, Formicinae (non étudiées en détail)

Lanalyse conduit à l’établissement d’un cladogramme. Celui-ci est implicitement une phylogénie non enracinée, mais incomplète. La présente étude montre que les complexes Ponéroïde, Doryloïde et Myrmicoïde sont monophylétiques. Mais la topologie des sous-familles qui les composent ne peut pas être résolue par l’étude du métasoma parce que toutes les fourmis connues sont déjà parvenues au stade 3 ou en limite 2–3 (genre Adetomyrma). Pour établir des liens de parenté entre ces complexes, il faudrait recourir à l’étude de l’architecture céphalique ou thoracique. On a limité ici cette recherche à celle de synapomorphies permettant de renforcer l’identité des trois grands complexes et d’établir une parenté entre quelques sous-familles réunies dans les complexes Apomyrmoïde et Procératinoïde dont les repré- sentants possèdent des architectures métasomatiques très différentes.     

Dimerization and protease resistance: New insight into the function of PR-1

The group 1 pathogenesis-related (PR-1) proteins have long been considered hallmarks of hypersensitive response/defense pathways in plants, but their biochemical functions are still obscure despite resolution of the NMR/X-ray structures of several PR-1-like proteins, including P14a (the prototype PR-1). We report here the characterization of two basic PR-1 proteins (PR-1-1 and PR-1-5) recently identified from hexaploid wheat (Triticum aestivum). Both proteins were expressed in Pichia pastoris as a single major species of ∼15 kDa. Sequence identity of the expressed PR-1 proteins was verified by MALDI-TOF/TOF analysis. Accumulation of the native PR-1-5 protein in pathogen-challenged wheat was confirmed by protein gel blot analysis. Low-temperature SDS-PAGE and yeast two-hybrid assays revealed that PR-1-1 exists primarily as a monomer whereas PR-1-5 forms homodimers. Both PR-1 proteins are resistant to proteases compared to bovine serum albumin, but PR-1-1 shows resistance mainly to subtilisin and protease K (serine proteases) whereas PR-1-5 shows resistance to subtilisin, protease K and papain (a cysteine protease). Site-specific mutations at the five putative active sites in the PR-1 domain all affected dimerization, with the mutations at Glu-72 and Glu-102 (in the PR-1-5 numeration) also diminishing protease resistance. Sequence analysis revealed that the Glu-72 and Glu-102 residues are located in motif-like sequences that are conserved in both PR-1 and the human apoptosis-related caspase proteins. These findings prompt us to examine the function of PR-1 for a role in protease-mediated programmed cell death pathways in plants.     

生长调节剂调控龙眼冲梢的研究

为高效、安全地调控龙眼冲梢,在龙眼花芽形态分化开始期(露红点期)和花穗主轴长6～9 cm的花穗展叶期,施用生长调节剂,比较了不同方法调控龙眼冲梢的效果。结果发现龙眼花芽形态分化开始期树冠喷施200 mg/kg乙烯利+150 mg/kg多效唑混合液和土施多效唑每株4 g处理控冲梢效果都显著高于对照,冲梢率分别是10.5%和7.6%,在花穗小叶处于展叶期虹吸输300 mg/kg乙烯利防控龙眼冲梢有效且安全。     

苎麻属野生植物纤维细胞形态结构与其经济性状和物理性能的关系

以13种苎麻属植物为试验材料,于植物工艺成熟期取样测定经济性状并用显微镜观察横截面及离析纤维细胞形态,研究苎麻属植物纤维细胞形态结构与其经济性状和物理性能的相关性。结果显示:(1)苎麻属野生种质的纤维细胞外观形态表现与栽培种苎麻基本一致,多呈圆形、多边形、椭圆形和肾形等,形态各异,大小不一。(2)茎秆横截面纤维细胞直径、腔径和纤维胞总数都明显少于对照栽培种,与其原麻产量存在不同程度的正相关性。(3)离析纤维细胞长度、宽度、壁厚和结节数与纤维细度存在不显著负相关,且野生苎麻属种质的细胞长度、宽度明显小于栽培种苎麻。研究表明,野生苎麻属种质在提高栽培种产量上无太大效应,但其在优良纤维基因选育方面和改良栽培种苎麻纤维品质上具有重要应用价值。     

中国部分野生百合自交和组内及组间杂交亲和性研究

以百合属(Lilium)4个组13种野生百合为试验材料,配置80个杂交组合,分析中国野生百合自交、组内及组间杂交的亲和性.采用延迟授粉和切割柱头两种授粉方式和胚拯救技术,以克服受精前、后的障碍,提高育种效率.结果显示:百合自交亲和性存在一定差异,大花卷丹(L.leichtlinii)和兰州百合(L.davidi‘ unicdor cotton')自交不亲和;卷瓣组组内杂交在所配置的杂交组合中,仅有3个组合[垂花百合(L.c ernuum)×细叶百合(L.pumilum)、兰州百合×垂花百合以及兰州百合×大花卷丹]通过延迟授粉获得杂交胚,并通过组培获得杂交苗;卷瓣组与钟花组组间杂交亲和性较好.研究表明,对于大多数的杂交组合,延迟授粉比切割柱头对克服受精前障碍有效;而对于绝大多数的自交和杂交组合,组培能有效克服受精后障碍,并获得子一代苗.     

山西省重点保护野生植物资源及区系特征研究

以《国家重点保护野生植物名录(第一批)》和《山西省重点保护野生植物名录(第一批)》为依据,建立山西省重点保护野生植物名录。共记录57种保护植物,隶属于38科45属（其中国家Ⅰ级保护2种,国家Ⅱ级保护6种,省级保护49种）。分析结果得出,山西省重点保护野生植物在全省的分布不集中,零散分布于全省61个县区境内,且绝大多数物种的分布范围很狭窄。山西省重点保护野生植物区系具有复杂多样、起源古老、孑遗植物和单种属多等特点,科、属植物区系成分以温带分布型占优势,同时也有较明显的热带性质,过渡性特征比较明显,有其独特的地理优势和保护价值。本研究旨在对山西省重点保护野生植物资源现状及区系特征进行初步研究,从而为野生植物资源的保护和合理有效地利用提供科学的理论依据与参考。