王 玮 , 管利萍 , 张 静 , 陈 亮 , 李 猛 , 侯岁稳
2014, 34(10):1937-1943. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.1937 CSTR:
摘要:以拟南芥野生型Col-0为材料,对其I型蛋白磷酸酶(TOPP)家族进行序列分析,对家族成员之一的TOPP4进行原核表达及多克隆抗体的制备和纯化。结果显示:(1)该研究构建出原核表达载体pEGM-4T-3-TOPP4和pET-28a-GFP-N150并转入大肠杆菌BL21(DE3)中。(2)经IPTG诱导,表达出分子量约为62 kD的GST-TOPP4和分子量约为34 kD的His-GFP-N150可溶性重组蛋白。(3)纯化的重组蛋白GST-TOPP4作为抗原免疫新西兰兔后,获得了效价大于1∶400 000的多克隆抗体血清。(4)抗体血清经连接了His-GFP-N150蛋白的溴化氢活化的树脂纯化,得到特异性较高的anti-TOPP4多克隆抗体。研究认为,该研究纯化出了特异的TOPP4蛋白多克隆抗体。
2014, 34(10):1944-1950. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.1944 CSTR:
摘要:从扁蓿豆(Medicago ruthenica L.)幼苗中克隆到一个编码晚期胚胎发生丰富蛋白的基因MrLEA2,Pfam数据库检索表明其编码产物属于LEA_2蛋白家族。半定量RT-PCR分析发现MrLEA2在幼苗中表达水平不受非生物胁迫(脱水、高盐和低温)和脱落酸诱导。利用MrLEA2基因构建原核表达载体,在大肠杆菌中实现了过量表达。通过斑点试验和菌落计数实验,对过量表达MrLEA2蛋白的大肠杆菌细胞在高盐(0.5 mol/L NaCl和0.5 mol/L KCl)、55 ℃高温和-20 ℃冷冻胁迫处理下的生长存活情况检测发现,MrLEA2蛋白过量表达能够明显提高大肠杆菌对上述胁迫的耐受性。研究表明,MrLEA2蛋白对高盐和温度胁迫引起的细胞损伤具有保护作用。
2014, 34(10):1951-1955. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.1951 CSTR:
摘要:为了制备水稻Argonaute 2(AGO2)的多克隆抗体,该研究采用RT-PCR扩增OsAGO2蛋白165~401 aa片段和440~570 aa片段的编码序列,并构建了2个原核表达载体。诱导表达重组蛋白后注射家兔,制备了相应的多克隆抗体,最后利用Western blot 初步分析水稻AGO2蛋白的表达模式。结果表明:成功构建2个表达载体,通过诱导获得了分子量约为30 kD和23 kD的重组蛋白。其中,以440~570 aa片段为抗原所制备的多克隆抗体免疫印记效果较好。Western blot表明在水稻花药、愈伤组织及小穗中检测到OsAGO2表达。该研究为进一步深入探讨水稻OsAGO2基因的特性与功能奠定了基础。
2014, 34(10):1956-1961. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.1956 CSTR:
摘要:利用同源克隆法从甘蓝型油菜中获得了1个类成束阿拉伯半乳聚糖蛋白基因(FLA),命名为BnFLA。BnFLA基因开放阅读框长为1 200 bp,编码399个氨基酸,分子量为42 885.9 Da,等电点为6.37。预测的BnFLA蛋白包含N-端信号肽、2个AGP-like结构域、2个fasciclin-like结构域和C-端GPI-anchor序列。系统进化分析表明BnFLA氨基酸序列与BrFLA17和AtFLA2进化关系较近,一致性分别为98%和87%。qRT-PCR分析表明,BnFLA基因在油菜各组织均有表达,并以下胚轴中表达量最高,其次为子叶,茎秆中表达最少;BnFLA基因的表达受到GA3、BR、IAA、ABA和NaCl的诱导,但受6-BA、蔗糖、低温和PEG抑制。研究认为,油菜中BnFLA基因可能参与激素信号转导途径和非生物胁迫应答。
2014, 34(10):1962-1966. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.1962 CSTR:
摘要:该研究从小麦中克隆了1个MAPK基因TaMAPK2。序列分析表明,TaMAPK2基因的ORF为1 110 bp,编码369个氨基酸。序列比对分析表明,该基因所编码的蛋白与粗山羊草、水稻、谷子等MAPK蛋白具有较高的一致性,分别为99%、94%、94%。进化树分析表明,TaMAPK2与水稻OsMAPK2的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR分析表明,该基因的表达显著受渗透胁迫、低温胁迫、高盐胁迫、乙烯和双氧水诱导,受ABA抑制。研究表明,TaMAPK2可能参与非生物逆境胁迫及相关信号分子应答。
2014, 34(10):1967-1974. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.1967 CSTR:
摘要:以湖北海棠盆栽及组培苗叶片为材料,经NaCl、PEG-6000及4 ℃下ABA处理后,通过RT-PCR技术克隆了湖北海棠β-1,3-葡聚糖酶基因MhGlu;构建MhGlu基因的植物表达载体,通过农杆菌介导法将MhGlu基因转入烟草中,并通过PCR和RT-PCR检测,成功获得了4个转基因株系T6、T8、T11和T18;以转基因烟草株系T6及T8和非转基因对照植株为材料,对MhGlu基因的功能进行了进一步分析。结果显示:(1)半定量qRT-PCR显示,NaCl、PEG-6000及4 ℃下ABA处理均可以诱导湖北海棠盆栽及组培苗叶片MhGlu基因的表达;NaCl和PEG-6000处理48 h内 MhGlu基因的表达随处理时间延长逐渐增强,4 ℃下ABA处理的MhGlu基因表达量在4 h时开始上调,12 h时略降低,48 h时又达到最大。(2)半定量RT-PCR检测转基因烟草植株几个病程相关基因PRs的表达量,表明过表达的MhGlu基因诱导并增强了烟草病程相关基因NtPR1、NtPR3和NtPR5的表达。(3)用灰霉病侵染烟草叶片,转基因烟草株系T6、T8均表现出较强的抗灰霉病特性。(4)测定烟草植株光合特性参数,转MhGlu基因烟草株系的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)较对照组均显著提高,且T8的净光合速率和蒸腾速率均显著高于T6,而T8与T6的气孔导度差异不显著。MhGlu基因在烟草中的过量表达能诱导病程相关基因PRs的表达,激活了烟草的光合特性保护机制,提高了转MhGlu基因烟草植株的灰霉病抗性。
2014, 34(10):1975-1980. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.1975 CSTR:
摘要:金钱槭属包括2个种:金钱槭(Dipteronia sinensis Oliv.)和云南金钱槭(Dipteronia dyeriana Henry),均为珍稀濒危植物,主要分布于中国的中部和南部。 该研究应用18种随机扩增多态性DNA(RAPD)引物、8对扩增片段长度多态性(AFLP)引物和10种多态性叶绿体微卫星基因(cpSSR)引物,获得金钱槭和云南金钱槭的遗传多样性与种群结构的相关信息。结果表明,在物种水平上,由RAPD(金钱槭:H=0.386 4,Hsh=0.556 3;云南金钱槭:H=0.304 7,Hsh=0.445 0)和AFLP(金钱槭:H=0.331 9,Hsh=0.488 0;云南金钱槭:H=0.304 7,Hsh=0.445 0)2个核标记的遗传多样性具有可比性,而cpSSR标记(金钱槭He=0.603 2,云南金钱槭He=0.671 1)的遗传多样性高于AFLP和RAPD标记的遗传多样性,遗传分化系数(GST)也显示出相似的结果,由此揭示2个种均拥有相对较高的遗传多样性和遗传分化。研究认为,人类活动破坏植物栖息地是造成2种物种处于濒危状态的主要原因;从长远来看,保护2种金钱槭属植物的主要策略是保护植物栖息地,同时应加强扩大种群规模以维持现有遗传变异水平。
王久利 , 高庆波 , 付鹏程 , GULZAR Khan , 陈世龙 , 张发起
2014, 34(10):1981-1991. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.1981 CSTR:
摘要:以青藏高原及其毗邻山区的蒙古绣线菊23个居群324个个体为研究对象,选取叶绿体DNA非编码区trnL-trnF和rps15-ycf1片段对蒙古绣线菊进行谱系地理学研究。结果表明:(1)该研究区域中蒙古绣线菊亲缘关系相近的单倍型多发生于同一居群中,存在着明显的谱系地理学关系。(2)所检测得到的35个单倍型中,大约71.4%是居群内特有的单倍型,而出现频率最高的H1是最古老的单倍型,贝叶斯分析和单倍型简约网状图显示35个单倍型聚为地理分布范围各不相同的3个分支。(3)歧点分布分析得到分布图呈多峰曲线,说明蒙古绣线菊居群在较长的时间内发展稳定,没有经历突然的近期扩张。(4)BEAST分析结果显示,在45 Mya左右开始出现蒙古绣线菊的谱系分支的分化。研究认为,蒙古绣线菊在青藏高原及其毗邻山区可能至少存在3个冰期避难所,其在青藏高原及其毗邻山区的分布格局主要是第四纪冰期-间冰期气候动荡、青藏高原隆升的共同作用的结果。
周年英 , 章 云 , 牛瑞青 , 陈 颖 , 范洪华 , 刘 畅 , 冯 辉
2014, 34(10):1992-1998. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.1992 CSTR:
摘要:以通过小孢子培养获得的青梗菜小孢子植株自交后代群体为试材,利用形态学鉴定、流式细胞仪鉴定和根尖染色体计数法筛选四倍体,选择优良的四倍体株系配制杂交组合,通过品种比较试验、营养品质和耐抽薹性分析筛选优良杂交组合。结果表明:(1)从232株青梗菜小孢子植株自交后代群体中共鉴定出76个四倍体纯系,四倍体比率达到32.76%,并以“自交系间杂种”的四倍体频率最高;这些四倍体品系表现出生长健壮、主茎变粗、花器官变大、自交结实率降低等特征。(2)利用11个自交结实率较高、园艺学性状优良的四倍体株系配制15个杂交组合,大部分杂交组合具有显著的杂种优势。(3)四倍体青梗菜植株的可溶性糖、可溶性蛋白含量均比二倍体显著增加,而有机酸、粗纤维含量则明显降低,且大部分有较强的耐抽薹性。(4)四倍体杂交组合‘T11×T10’园艺学性状优良、杂种优势强、营养成分含量高、耐抽薹,产量分别显著高于二倍体对照‘青梗菜5号’和‘青梗菜9号’40.93%和32.37%,是一个商品性状优异的四倍体青梗菜杂交组合。
2014, 34(10):1999-2003. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.1999 CSTR:
摘要:运用石蜡切片法和荧光显微镜观察法研究了3个不同接骨草(Sambucus chinensis Lindl.)居群营养器官的显微结构及其绿原酸的分布规律。结果表明:(1)接骨草地上茎厚角组织明显,髓部由大小不等的两类薄壁细胞组成,且有单宁细胞分布;地下根状茎厚角组织细胞小,髓部薄壁细胞大小差异不明显,皮层及髓中有油细胞分布。(2)叶片为异面叶,栅栏组织细胞为短柱状,油细胞不明显。(3)绿原酸分布在根状茎皮层部分细胞、茎厚角组织部分细胞及叶片的海绵组织中,以海绵组织中含量最高。研究认为,髓部薄壁细胞大小的差异可作为接骨草的一个鉴别特征;荧光显微镜观察法可迅速准确显示绿原酸的分布;在所研究的3个接骨草居群中,怀化居群的绿原酸含量最高,若以绿原酸为有效成分来采收接骨草,可以只采收叶。
2014, 34(10):2004-2019. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.2004 CSTR:
摘要:应用光学显微镜和扫描电镜,对新疆14种青兰属(Dracocephalum L.)植物叶片的微形态特征进行观察,结果表明:该属植物只有宽齿青兰(Dracocephalum paulsenii Briq.)叶的下表皮细胞为多边形,其余种植物叶的上、下表皮均为不规则形;垂周壁式样有深波状、波状、浅波状、平直-弓形;气孔器均为横列型;气孔形状有椭圆形、长椭圆形、宽椭圆形、近圆形;表皮毛的类型为小刺毛、短柔毛、长柔毛、头状腺毛和盾状腺毛。在不同种间甚至是同种植物叶的上、下表皮上,气孔器的大小、气孔密度、气孔指数、气孔外拱盖内缘、表皮毛、角质层纹饰等的微形态特征都存在很大的差异,可为探讨本属种间的分类、亲缘关系和演化趋势提供理论依据。
2014, 34(10):2020-2027. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.2020 CSTR:
摘要:利用光学显微镜对金星蕨科(Thelypteridaceae)8属16种植物的叶表皮形态进行了观察和研究,为金星蕨科植物的系统演化及分类提供科学依据。结果表明:(1)16种金星蕨科植物的叶片表皮细胞为不规则型,表皮细胞垂周壁大多呈深波状。(2)气孔为下生型,多呈椭圆形;共观察到6种气孔器类型(极细胞型、腋下细胞型、聚合极细胞型、聚腋下细胞型、不规则型和聚围绕细胞型),每种植物具2~5种不同类型的气孔器。(3)金星蕨科8属植物在表皮细胞大小、垂周壁形状、气孔大小和形状、气孔密度、气孔指数和气孔器类型上存在一定的属间差异。
2014, 34(10):2028-2033. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.2028 CSTR:
摘要:以3年生‘大金钩韭菜’为供试材料,采用10 μmol·L-1的5-硝基愈创木酚钠(5-NGS)进行叶面喷施处理,分析对韭菜叶片硝酸盐含量、氮代谢关键酶活性、氨基酸组分、营养品质及叶绿素荧光动力学活性的影响,以探索5-NGS对促进NO3-还原同化的相关机制。结果表明:(1)5-NGS处理使韭菜叶片硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸草酰乙酸转氨酶(GOT)和谷氨酸丙酮酸转氨酶(GPT)等氮代谢关键酶活性分别比对照显著提高58.7%、26.5%、179.4%、131.3%,硝酸盐含量显著降低26.1%。(2)5-NGS处理韭菜叶片的可溶性蛋白、维生素C分别显著提高49.5%、25.0%,氨基酸总量及其组分含量也显著增加,但可溶性糖含量显著降低。(3)5-NGS处理使韭菜叶片的PSⅡ电子传递速率显著增加11.3%,其生物量、叶面积、叶绿素含量等也显著增加。研究认为,韭菜叶面喷施5-NGS使得末端的蛋白质合成活性增强,拉动了游离氨基酸向蛋白质的转化,同时调动了转氨作用的积极协同配合,还可能调动碳同化产物的协同配合,促进了前端硝态氮转化为谷氨酸和衍生氨基酸,从而降低了韭菜叶片的NO3-累积,并改善营养品质,促进了植株生长。
王海霞 , 杨 晶 , 张亚敏 , 胡鸢雷 , 王爱英 , 祝建波 , 沈海涛
2014, 34(10):2034-2040. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.2034 CSTR:
摘要:以导入大肠杆菌过氧化氢酶基因KatE的T3代转基因棉花为供试材料,经卡那霉素检测和PCR鉴定,将筛选出的阳性转基因植株与对照棉花进行整个生育期的持续水分胁迫处理直至收获,比较材料间的生理生化指标的差异,鉴定转基因植株的耐旱能力。结果显示:(1)干旱胁迫持续至初蕾期时,转基因棉花与对照植株间各项抗旱生理指标差异均未达到显著水平。(2)水分胁迫持续至盛蕾和盛花期时,转基因棉花叶片相对含水量、光系统Ⅱ最大光化学效率(Fv/Fm)、CAT活性,以及叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均显著或极显著高于对照植株,叶绿素含量也都明显高于对照植株。干旱胁迫持续至吐絮期时,转基因棉花的株高、果枝数和铃数均显著或极显著高于对照植株,且转基因棉花和对照的籽棉产量分别比正常灌溉处理降低57.5%和60.1%,全生育期的水分胁迫严重影响了棉花籽棉产量,但转基因棉花的籽棉产量仍显著高于对照。研究表明,在新疆石河子当地自然降水(干旱胁迫)条件下,转KatE基因棉花表现出了较好的生理和生长优势,KatE基因有助于提高棉花的抗旱性。
汪 仁 , 徐 晟 , 蒋明敏 , 何树兰 , 彭 峰 , 夏 冰
2014, 34(10):2041-2048. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.2041 CSTR:
摘要:以2种春出叶石蒜属植物中国石蒜和换锦花为材料,通过盆栽控水试验,以适宜水分(最大持水量的75%~80%)为对照,设置干旱胁迫(最大持水量的35%~40%)处理,研究干旱胁迫对其幼苗生理生化指标的影响,以明确2种植物的耐旱特性。结果显示:(1)换锦花和中国石蒜幼苗叶片相对含水量(RWC)和叶绿素a、b含量均随着干旱胁迫时间的延长而降低。(2)换锦花可溶性糖含量和脯氨酸含量均随着干旱时间的延长表现出持续增加的趋势,而中国石蒜则表现出先升高后降低的趋势。(3)换锦花和中国石蒜幼苗叶片TBARS含量和相对电导率总体上呈增大趋势,并在干旱末期达到最大值;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均呈现出先上升后下降趋势。(4)换锦花和中国石蒜幼苗叶片净光合速率(Pn)、胞内二氧化碳浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)随着干旱胁迫时间延长均有不同程度下降。研究表明,在土壤干旱胁迫条件下,换锦花和中国石蒜幼苗叶片在水分生理、光合特性、渗透调节物质和抗氧化酶活性等方面表现出一定的差异,其中换锦花较中国石蒜表现出较强的耐旱性,且具有明显的优势。
任 鹏 , 赵宝平 , 刘瑞芳 , 杜 嵘 , 王 欢 , 刘景辉 , 王玉芬
2014, 34(10):2049-2055. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.2049 CSTR:
摘要:以抗旱性不同的燕麦品种‘蒙燕1号’(抗旱性强)和‘坝莜3号’(水分敏感)为试验材料,采用盆栽方式研究了抽穗期和灌浆期水分胁迫对燕麦穗颖渗透调节和抗氧化能力的影响。结果表明:(1)水分胁迫处理均显著促进了不同抗旱性品种穗颖渗透调节物质(游离脯氨酸和可溶性蛋白)含量增加,并以抗旱品种累积水平高于水敏感品种,且两种渗透调节物质对抽穗期胁迫的反应比灌浆期胁迫更敏感。(2)两时期的水分胁迫处理均能降低不同抗旱性品种穗颖SOD和POD活性,抗旱品种的保护酶活性要高于水敏感品种,抗旱品种的SOD活性降低幅度明显低于水敏感品种,而POD活性降低幅度在两品种间差异不明显。(3)水分胁迫导致2个品种穗颖丙二醛(MDA)含量和相对电导率显著增加,细胞膜结构受到严重伤害,且水敏感品种受害程度大于抗旱品种。(4)水分胁迫使2个品种单株籽粒产量下降,且在中度胁迫和重度胁迫下,抗旱品种的减产幅度要低于同期水敏感品种;水分胁迫下,水敏感品种‘坝莜3号’减产4.54%~30.29%,抗旱品种‘蒙燕1号’减产6.69%~23.54%。可见,抗旱性强的燕麦品种在受到水分胁迫的条件下能通过增强穗颖渗透调节和抗膜质过氧化能力、减弱穗颖细胞质膜损伤程度来适应干旱胁迫,最大限度减少水分胁迫对穗颖的伤害,有利于稳产。
陈柳君 , 冯海峰 , 朱雪梅 , 刘 静 , 林立金 , 梁 欢 , 蓝焕杰 , 刘 强
2014, 34(10):2056-2062. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.2056 CSTR:
摘要:以前期筛选的铜富集植物大聚藻为材料,采用两因素随机区组试验设计,通过盆栽试验研究了不同浓度铜锌复合污染对大聚藻抗氧化酶活性的影响,以揭示铜富集植物大聚藻对重金属的耐性机理,为芦溪河及其它类似污染河流的生态恢复与植被重建提供参考依据。结果表明:(1)铜锌复合污染条件下,大聚藻生物量都表现出低促高抑现象。(2)铜锌复合污染时,大聚藻MDA含量随铜锌浓度升高表现出先升高后降低的变化。(3)铜锌复合污染对大聚藻抗氧化酶系统活性均有不同程度的影响,低浓度铜锌复合污染对SOD(超氧化物歧化酶)、POD(过氧化物酶)和CAT(过氧化氢酶)有促进作用,而随浓度的升高则表现出不同的规律。研究发现,铜锌胁迫下,大聚藻细胞应急防御系统被启动,SOD、POD和CAT发挥作用,体内过量自由基及时被清除,使大聚藻能够保持高的耐性。
2014, 34(10):2063-2069. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.2063 CSTR:
摘要:以贵州3个野生柑橘种类宜昌橙、酸橙、白黎檬和栽培品种‘默科特’的一年生枝条为试材,人工设置4 ℃(CK)、0 ℃、-5 ℃、-10 ℃、-15 ℃、-20 ℃、-25 ℃低温冷冻处理24 h,研究了4个柑橘种类枝条膜脂过氧化作用、抗氧化酶活性和有机渗透调节物质的变化,并应用Logistic方程建立回归模型确定其半致死温度(LT50),应用隶属函数法综合评价野生柑橘种类的抗寒性。结果表明:(1)随着温度的降低,4个柑橘种类枝条的电解质外渗率均呈“S”型上升,SOD、POD活性以及可溶性蛋白、可溶性糖含量均先升后降,MDA含量在宜昌橙枝条中逐渐缓慢上升,在其余材料枝条中则先升高后下降;栽培品种‘默科特’枝条的保护酶活性、渗透调节物质含量在0 ℃或者-5 ℃达到峰值,而宜昌橙则在-15 ℃或者-20 ℃达到最大值,两者的 MDA含量则分别在-15 ℃和-25 ℃达到最大值。(2)利用电解质外渗率拟合Logistic方程推算的宜昌橙、酸橙、白黎檬和‘默科特’的低温半致死温度分别为-14.86 ℃、-7.28 ℃、-8.45 ℃和-5.88 ℃;用隶属函数法与Logistic方程分析所得各柑橘种类的抗寒性强弱结果基本一致,4个柑橘种类的抗寒性强弱顺序为:宜昌橙>酸橙>白黎檬>‘默科特’。研究认为,抗寒性强的柑橘枝条的保护酶活性、渗透调节物质和MDA含量达到峰值的温度更低,具有更强的抗氧化胁迫能力和渗透调节能力,且野生柑橘的抗寒性较栽培种强;半致死温度和隶属函数法均可有效评价柑橘种类的抗寒性。
2014, 34(10):2070-2077. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.2070 CSTR:
摘要:为阐明蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)叶片光合效率对盐胁迫的响应规律,明确其土壤盐分阈值,该研究以盆栽蒺藜苜蓿幼苗为研究对象,采用加盐的方式人工模拟盐胁迫环境,设置不同浓度NaCl处理(0、50、100、150、200、250、300、400 mmol·L-1),利用Li-6400便携式光合测定仪分析了蒺藜苜蓿幼苗光合效率参数对土壤盐分浓度的响应特征。结果表明:(1)蒺藜苜蓿叶片净光合速率(Pn)和光合作用特征参数等具有明显的土壤盐分临界效应。在NaCl浓度为100~200 mmol·L-1时,蒺藜苜蓿可维持较高光合生产力,此盐分范围内适宜的光合有效辐射(PAR)为600~1 300 μmol·m-2·s-1,出现Pn最大值(20.7 μmol·m-2·s-1)的NaCl浓度为150 mmol·L-1,对应PAR为1 200 μmol·m-2·s-1左右。(2)在NaCl浓度<150 mmol·L-1时,随着NaCl浓度的增加,表观量子效率(AQY)、光补偿点(LCP)、暗呼吸速率(Rd)和最大光合速率(Pnmax)逐渐增大;在NaCl浓度为150 mmol·L-1时,AQY、Rd和Pnmax分别达到最大值0.030、0.605 7 μmol·m-2·s-1、19.4 μmol·m-2·s-1,而LCP达到最小值19.8 μmol·m-2·s-1。(3)NaCl浓度为150 mmol·L-1可作为导致蒺藜苜蓿净光合速率下降的气孔限制和非气孔限制因素的转折点,并且随着NaCl浓度升高,其光合速率由气孔限制转为非气孔限制的PAR降低。以上结果表明,蒺藜苜蓿对盐胁迫具有较强的适应性,在较高盐分浓度下可获得较高的光合生产力。
2014, 34(10):2078-2084. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.2078 CSTR:
摘要:以12种不同产地铁皮石斛新鲜茎段为材料,以Ultimate XB C18(4.6 mm×250 mm,5 μm)乙腈-0.1%磷酸溶液为流动相进行梯度洗脱,流速1.0 mL·min-1,检测波长270 nm,柱温30 ℃。通过中药色谱指纹图谱相似度评价系统(国家药典委员会)进行相似度分析,并建立12个不同产地铁皮石斛指纹图谱。经微波消解处理材料后,采用ICP-AES原子吸收光谱法测定不同产地铁皮石斛新鲜茎段中重金属铜、镉、铅、汞的含量,分析不同产地铁皮石斛质量,为建立铁皮石斛质量标准提供理论依据。结果表明:(1)不同产地铁皮石斛指纹图谱共有23个特征峰,相似度为0.918~0.987,其中产自安徽大别山、云南文山的铁皮石斛相似度分别为0.918、0.935,相比其他产地具有一定的差异性。(2)通过聚类分析将12种不同产地铁皮石斛分为4类:安徽霍山、江苏南京、云南石屏、云南玉溪、云南思茅为一类,云南文山、浙江仙居为一类,云南红河、广西天峨、安徽大别山、福建宁化为一类,浙江天台单独为一类。(3)产自云南玉溪的铁皮石斛茎段中铜含量超标26.25%,产自福建宁化和江苏南京的镉含量分别超标27.33%和122.30%,其它产地铜、镉、铅、汞含量在国家现行安全值以内。
张禹舜 , 贾文雄 , 赵一飞 , 刘亚荣 , 赵 珍 , 陈京华
2014, 34(10):2085-2091. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.2085 CSTR:
摘要:基于2003~2012年的遥感数据及DEM高程模型校准后的气候数据,利用CASA模型估算了祁连山地区植被净初级生产力(NPP),并对NPP的年内、年际变化以及时空分布规律和变化趋势进行分析。结果表明:(1)祁连山地区年内NPP集中在6~8月,占全年NPP总量的86.39%;2003~2007年,NPP年均值在165.28~192.75 g·m-2·a-1之间小幅波动;2007~2009年呈现出较明显的下降趋势,由168.63 g·m-2·a-1下降到153.17 g·m-2·a-1;2009~2012年表现出明显的上升趋势,最大值达207.13 g·m-2·a-1。(2)祁连山地区的NPP东西部分布差异大,东部地区大多在200~400 g·m-2·a-1之间,部分地区可达500 g·m-2·a-1之上;中部地区存在较明显的南北差异,南部大多地区在100~300 g·m-2·a-1之间,北部大多地区在100~400 g·m-2·a-1之间;西部广大地区大多在0~100 g·m-2·a-1之间,荒漠和高山冰雪覆盖区域生物量最低。(3)近十年来,祁连山地区的NPP呈波动增加趋势,增加面积约9 867 km2,约占植被总面积的21.19%,减少面积约8 173 km2,约占植被总面积的17.52%,表明祁连山的生态健康水平总体在改善但局部在恶化。
2014, 34(10):2092-2100. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.2092 CSTR:
摘要:根据野外样方调查数据,采用双向种指示分析(TWINSPAN)和典范对应分析(CCA),对珠穆朗玛峰国家级自然保护区小叶金露梅灌丛群落进行分类和排序,并分析物种多样性沿海拔梯度的分布格局。结果表明:(1)该区域24个样地中,记载的维管束植物共有23科45属80种,出现频度较高的种有小叶金露梅(Potentilla parvifolia)、高山嵩草(Kobresia pygmaea)、木根香青(Anaphalis xylorhiza)、垫状点地梅(Androsace tapete)、藏沙蒿(Artemisia wellbyi)、垫状雪灵芝(Arenaria pulvinata)和柴胡红景天(Rhodiola bupleuroides)等。(2)经TWINSPAN等级分类将该区域小叶金露梅灌丛24个样地划分为10个群丛类型。(3)样地和物种CCA二维排序结果表明,海拔和坡位是影响该区域小叶金露梅灌丛群落和物种分布格局的主要环境因子。(4)该区域小叶金露梅灌丛群落物种丰富度、Shannon-Wiener指数和Simpson指数均随海拔升高呈下降的趋势,而Pielou指数呈上升的趋势。(5)样地中优势种小叶金露梅的盖度和高度沿海拔梯度呈显著下降趋势。
2014, 34(10):2101-2108. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.2101 CSTR:
摘要:以森林资源二类调查数据为依据,结合样地调查和解析木数据对秦巴山区陕南栎类生长过程及资源现状进行研究分析,并以此估算该地区栎类资源的生长潜力,总结栎类单株生长和资源特点,提出相关经营管理建议。结果表明:(1)天然实生栎类树种(栓皮栎)数量成熟期晚,20年之前生长率最快,可达10%~20%,生长高峰略滞后于胸径和树高生长高峰期。(2)栎类资源年均生长率约为6.89%,其中幼龄林、中龄林、近熟林分别约为8.67%、3.46%、2.62%。(3)在陕南三地区林分中栎类面积及蓄积所占比例均达50%以上,集中分布在西北部秦岭与巴山交汇处,汉江谷地周围相对较少。(4)龄级结构不合理,中、幼林龄所占比重大,可利用资源量十分有限。(5)栎类资源面积的46%被划分为薪炭林,33%是水源涵养林,21%是用材林,天然林面积和蓄积均明显高于人工林。(6)1986年到2009年间,栎类资源面积、蓄积量增加显著,但整体林分质量较差,林地生产力低。研究认为,秦巴山区陕南栎类资源总体表现为储量丰富,但分布极不均衡,未来的发展利用应首先加强抚育管理,提高林分质量,加强分类经营,开展林地经济。
2014, 34(10):2109-2117. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.2109 CSTR:
摘要:为充分利用核桃壳资源,分别以普通核桃壳和铁核桃壳为原料,采用干馏法,收集90~550 ℃馏出液,精制后得到普通核桃壳木醋液(H)和铁核桃壳木醋液(T),对这2种木醋液的基本参数进行了测定;采用GC-MS技术对其化学成分进行比较分析,并对这2种木醋液的抑菌活性进行了研究。结果表明:(1)2种核桃壳木醋液的基本参数相近。(2)GC-MS分析显示,2种木醋液的化学组成相似,共检测出62种化合物,主要成分为有机酸类、酚类、酮类、醛类和杂环化合物等,其中含量最高的是有机酸,酚类化合物次之;2种木醋液的共有化合物高达48种,其中木醋液H有5种独有成分,T有9种独有成分。(3)2种木醋液对供试植物病原真菌均有不同程度的抑制作用,且都对小麦纹枯病原菌(Rhizoctonia cerealis)的抑制作用最强,木醋液H和T对小麦纹枯的EC50值分别为15.65和15.23 mg/mL。研究认为,以核桃壳为原料制备的木醋液化学组成复杂多样,并且具有一定的抑菌活性,可作为植物源杀菌剂进行开发利用。
2014, 34(10):2118-2124. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.2118 CSTR:
摘要:该研究以麻疯树种子实生苗的小芽和芽条为接穗,以带有胚根的实生苗下胚轴为砧木进行无菌微嫁接,试图建立新的有效微嫁接方法,解决农杆菌介导的麻疯树遗传转化体系中再生的转化不定芽难以顺利发育成完整植株的问题。结果表明:(1)抗生素对嫁接苗的生长有显著的抑制作用。(2)进行微嫁接所用砧木的苗龄以5 d为宜。(3)进行微嫁接时适宜采用的砧木类型为带有部分胚根的下胚轴。(4)嫁接苗在0.3 mg/L IBA+2 mg/L谷氨酰胺+1/2 MS培养基上的生长效果最好。(5)嫁接苗的移栽成活率最高可达76.40%。(6)以小芽或芽条为接穗的嫁接苗均可正常生长。该研究建立的麻疯树微嫁接体系,为解决麻疯树转化不定芽或芽条生长发育困难的问题提供了一条新的途径。
2014, 34(10):2125-2126. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.2125 CSTR:
摘要:报道了产于四川省鼠尾草属植物1新分布种和1新分布变种,分别为毛地黄鼠尾草(Salvia digitaloides Diels)和黄花鼠尾草大花变种(Salvia flava var.megalantha Diles)。
李榕涛 , 卢 刚 , 陈沂章 , 蒋 帅 , 朱 平 , 郑希龙
2014, 34(10):2127-2129. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.2127 CSTR:
摘要:报道了海南植物区系新记录4种,分别为兜唇带叶兰[Taeniophyllum pusillum (Willd.) Seidenf.& Ormerod]、灰背清风藤(Sabia discolor Dunn)、长脉清风藤(S.nervosa Chun ex Y.F.Wu)及茴香砂仁[Etlingera yunnanensis (T.L.Wu & S.J.Chen) R.M.Smith]。
2014, 34(10):2130-2136. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.2130 CSTR:
摘要:在简述蕨类植物系统发生关系、传统分类系统与基于分子系统学的现代分类系统的基础上,概述了中国蕨类植物区系地理研究的现状及最新进展,并对今后的研究工作进行了展望。根据分子系统学研究,传统的蕨类植物门以及一些蕨类植物类群并不是自然类群。中国蕨类植物区系及分布的基本规律是东南多、西北少,华南、西南极为丰富,西南地区是许多温带属的分布中心。分析了中国蕨类植物区系研究的主要问题,指出关于蕨类植物在生态系统中发挥的作用,特殊生境研究、数值分析方法在蕨类区系地理中的应用,区系地理学与其他学科的交叉是今后可能的热点与亟待加强的几个领域。
2014, 34(10):2137-2144. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.2137 CSTR:
摘要:三萜皂苷是由三萜苷元、糖基、糖醛酸等组成的C30萜类化合物,是许多药用植物的主要活性成分,具有广泛的药理作用。三萜皂苷的生物合成包括前体和三萜皂苷骨架的形成以及调控皂苷结构多样性的后修饰。三萜皂苷的后修饰包括三萜骨架的氧化/羟基化和糖基化,分别由不同超基因家族编码的细胞色素P450单加氧酶和糖基转移酶进行催化。三萜皂苷通过后修饰最终可形成多种单体皂苷。目前,已在少数植物中识别和确认了个别与三萜皂苷生物合成相关的关键后修饰酶,发现了部分很可能参与后修饰过程的候选基因。该文就近年来国内外有关三萜皂苷生物合成途径关键后修饰酶的研究进行综述,为进一步开展相关研究和对合成精细途径的解析提供参考。
2014, 34(10):2145-2152. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.2145 CSTR:
摘要:赤霉素是一种高效能的广谱植物生长调节剂,能够促进植物的生长发育,具有重要的生物学功能。该文主要对国内外近年来有关赤霉素在木本植物季节性休眠解除中的应用、赤霉素解除木本植物季节性休眠的生理机制、赤霉素代谢相关基因在木本植物季节性休眠中的作用以及赤霉素解除木本植物季节性休眠的分子机制等方面的研究进展进行综述,同时对下一步的研究方向进行了展望,以期能够更好地阐述赤霉素解除木本植物季节性休眠的分子机制,为赤霉素在木本植物季节性休眠解除中的应用提供理论依据。