- 李岩;齐·阿拉达尔;张志峰;张元明;吕光辉;刘斌;
宽翅菘蓝(Isatis violascens)是分布于新疆准噶尔盆地的一种早春短命植物。基于形态的相似性,有人建议将宽翅菘蓝作为Isatis emarginata同义体。目前宽翅菘蓝尚未得到分子水平的研究,其系统发育地位也不清楚。该研究对宽翅菘蓝的ITS区进行测序,结合GenBank数据库中菘蓝属物种的ITS序列对宽翅菘蓝的系统关系和分类地位进行研究。最大简约法,最大似然法和贝叶斯法3种方法分析表明:菘蓝属物种聚为两个分支;宽翅菘蓝与I.emarginata和小果菘蓝具有较近的亲缘关系;基于形态相似性和较近的遗传距离,支持将宽翅菘蓝与I.emarginata合并为一个物种,并把宽翅菘蓝作为I.emarginata的同义种。
2014年05期 50-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 211K] - 朱晓静;尚爱芹;杨敏生;于茜茜;
中华金叶榆是普通白榆的天然黄叶突变体,黄叶性状在子代中可稳定遗传,自由授粉子一代出现黄绿性状分离。该研究以中华金叶榆子代黄叶苗和绿叶苗为试验材料,从生长速率、叶片色素含量、光合特性、叶绿素荧光及叶绿体超微结构等方面对黄叶苗的光合特性和叶片呈色机制进行了探讨。结果显示:(1)黄叶苗生长缓慢,净光合速率(12.5μmol·m-2·s-1)显著低于绿叶苗(17.5μmol·m-2·s-1),而蒸腾速率、气孔导度和叶片温度显著高于绿叶苗。(2)黄叶苗和绿叶苗叶片的光合色素种类基本相同,但黄叶苗的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和花青素4种主要色素含量始终低于绿叶苗且相对稳定,各种色素含量在生育期内不同月份略有变化,类胡萝卜素含量始终低于叶绿素含量。(3)黄叶苗叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)发育不完全,电子传递效率低。(4)黄叶苗叶绿体内膜系统发育紊乱,基粒垛叠失败。研究表明,中华金叶榆子代黄叶苗叶绿体内膜系统发育缺陷,基粒片层垛叠失败,进而多种色素含量大幅下降,光合系统发育不完全,致使其叶片呈现黄色、光合性能下降、植株生长缓慢。
2014年05期 98-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 251K] - 王丹丹;杨建设;燕志强;孙玉合;崔海燕;丁兰;秦波;
酚酸类化合物是一类重要的化感物质,广泛存在于农作物等植物体内以及耕作土壤中,与植物的化感效应以及连作障碍密切相关。该研究以蔬菜类植物莴苣为受体,采用植物细胞和生理学方法,分析酚酸类化感物质绿原酸抑制莴苣生长的活性效应及其作用机理,以揭示绿原酸介导的化感作用及连作障碍机制。结果显示:(1)绿原酸对莴苣的根长、茎长以及鲜重等生长指标均表现出低浓度(0.1和1.0μmol/L)促进、高浓度(10、100和1 000μmol/L)抑制的活性作用模式,其在10μmol/L及以上浓度时对根长和鲜重具有显著抑制作用,但在各浓度下对莴苣茎长无显著影响。(2)绿原酸处理后,莴苣根尖细胞分裂指数明显下降,随处理浓度的升高,各分裂时期的细胞比例也显著降低,导致细胞分裂过程受阻。(3)较低浓度(0.1、1.0和10μmol/L)绿原酸对莴苣根尖细胞活力无明显影响,较高浓度绿原酸(100和1 000μmol/L)使莴苣根尖死细胞显著增多,根尖端绝大部分细胞失去活力。(4)DHE荧光染色显示,与对照相比,低浓度(0.1和1.0μmol/L)绿原酸对莴苣根部的活性氧积累无明显影响,当绿原酸处理浓度大于10μmol/L时,随处理浓度升高莴苣根部的活性氧积累明显大量增多。研究表明,绿原酸能够诱导莴苣体内活性氧产生并积累,从而导致莴苣细胞分裂受阻、细胞活力降低,最终影响莴苣幼苗的生长发育。
2014年05期 105-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 181K] - 张超强;郑秀芳;
以披针叶黄华(Thermopsis lanceolata)试管苗为材料,通过组培方法研究其在0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1.0%NaCl和Na2SO4胁迫30d后的生长、有机渗透调节物质和无机渗透调节物质(Na+、K+和Ca2+)含量的变化,以探讨其耐盐性机制。结果显示:(1)随NaCl和Na2SO4胁迫浓度的增加,披针叶黄华试管苗叶片脯氨酸和可溶性糖含量均显著持续增加,且NaCl胁迫下脯氨酸上升的幅度均大于相同浓度Na2SO4胁迫下的增幅,而可溶性糖上升的幅度却小于相同浓度Na2SO4胁迫下的幅度;可溶性蛋白含量随NaCl浓度的增大呈先升高后降低的趋势,但随Na2SO4浓度的增加呈持续上升的趋势。(2)随NaCl和Na2SO4浓度的增加,披针叶黄华试管苗Na+含量呈增加趋势且各处理均显著高于对照,Ca2+含量和叶片K+含量却呈逐渐减少趋势且各处理均显著低于对照,而根系K+含量呈先降后升的趋势;Na2SO4胁迫下披针叶黄华试管苗叶片Na+含量上升幅度以及K+和Ca2+含量下降幅度均明显低于相同浓度NaCl胁迫组;而Na+/K+和Na+/Ca2+比值随NaCl和Na2SO4浓度增加而升高;NaCl胁迫下,叶片Na+/K+和Na+/Ca2+高于相同浓度Na2SO4胁迫下的比值,而根系Na+/K+和Na+/Ca2+却低于相同浓度Na2SO4胁迫下的比值。研究表明,盐胁迫下,披针叶黄华试管苗通过抑制叶片中Na+积累并增加可溶性糖和可溶性蛋白含量,在根系中维持较高K+和Ca2+含量以及较低水平Na+/K+和Na+/Ca2+比,以降低披针叶黄华细胞渗透势来适应盐渍环境;披针叶黄华对NaCl胁迫的调节能力弱于Na2SO4。
2014年05期 111-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 252K] - 党晓宏;高永;虞毅;汪季;胡生荣;袁立敏;王珊;张惜伟;
通过盆栽控水试验,设置5个干旱胁迫水平,分别为最大田间持水量的80%(CK)、60%(轻度胁迫)、45%(中度胁迫)、30%(重度胁迫)、20%(极重度胁迫),并同步设计充足灌水后自然干旱实验,测定干旱胁迫对3种滨藜属牧草叶片形态解剖结构、叶片相对含水量、叶绿素含量、净光合速率、可溶性糖含量、质膜相对透性和丙二醛含量等生理生化指标的影响,以明确3种滨藜属牧草的抗旱特性,并探索其抗旱机理。结果表明:(1)3种滨藜属牧草均具有适应旱生环境的典型叶片结构特征,即在干旱胁迫条件下叶片组织结构形态表现为叶片栅栏组织逐渐变薄,而海绵组织在胁迫早期先变薄后增厚的现象,叶肉组织结构紧密度也出现了先降低后增高的规律。(2)随着干旱胁迫的加剧,叶片的可溶性糖含量增加,而其相对含水量减少,3种滨藜属牧草在土壤含水量很低的情况下叶片仍能保持高于52%的相对含水量。(3)在干旱胁迫下,3种滨藜属牧草叶片的叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率都发生显著变化,细胞膜受到的伤害程度有明显差异。(4)3种滨藜属牧草抗旱能力均较强,在干旱胁迫下其抗旱性综合表现为灰白滨藜变种1>灰白滨藜变种2>四翅滨藜。
2014年05期 124-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 461K] - 刘媛;王仕稳;殷俐娜;刘朋;邓西平;
为了明确硅提高黄瓜幼苗抗盐能力的机制,该试验采用水培方法,以黄瓜品种‘津优一号’为材料,对幼苗进行中度盐胁迫,研究在盐胁迫下硅对黄瓜幼苗生长、光合特性、渗透调节物质和离子吸收的影响。结果显示:(1)正常条件下,硅对黄瓜幼苗生长及相关生理指标无明显影响;单独盐处理降低了幼苗叶片叶绿素含量、光合速率、气孔导度、蒸腾速率和叶片含水量,导致幼苗生长受抑。(2)盐胁迫下加硅显著提高了幼苗光合速率和叶片含水量,增加了生物量的积累;在盐胁迫初期,硅加盐处理黄瓜叶片渗透势略低于单独盐处理,此后均高于单独盐处理;硅加盐处理显著提高了叶片可溶性糖含量,尤其是蔗糖含量,而降低了其脯氨酸含量,但对可溶性蛋白含量无显著影响。(3)盐胁迫下黄瓜植株Na+含量大幅上升,K+含量下降,K+/Na+比大幅降低;硅加盐处理降低了黄瓜叶片中Na+含量,提高了K+含量和K+/Na+比。研究表明,盐胁迫条件下,硅能通过减轻叶片离子毒害和增加水分吸收,改善叶片水分状况,从而维持较高的光合能力,提高其抗盐能力;而渗透调节只在盐胁迫初期有轻微缓解作用,不是硅提高黄瓜幼苗抗盐性的主要途径。
2014年05期 136-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 224K] - 靳磊;张延龙;牛立新;罗建让;
以野生百合渥丹、山丹和传统食用的兰州百合为研究对象,对其鳞茎中多酚类物质、11种单体酚的含量及抗氧化活性(ABTS自由基、超氧阴离子、羟自由基的清除能力,铜离子还原能力以及抑制脂质过氧化活性)进行了分析。结果表明:两种野生百合鳞茎中的多酚类物质含量及抗氧化活性均显著高于兰州百合。3种百合鳞茎中单体酚的种类也有所不同,但均含有没食子酸、矢车菊素-3-芸香糖苷、儿茶素、表儿茶素、杨梅酮、芦丁、对香豆酸、山奈酚。相关性分析显示,除对羟自由基的清除力外,各酚类物质总量与不同抗氧化指标之间呈显著正相关关系。试验结果认为,野生百合鳞茎可作为天然抗氧化资源应用于食品和医药业,具有一定的开发应用前景。
2014年05期 143-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 191K] - 杨学文;任远;田曾元;张生学;刘允军;王国英;
从玉米自交系‘综31’基因组中分离了1个茎特异表达启动子,命名为ZmSSP。用ZmSSP替换植物表达载体pCAMBIA3301的CaMV35S启动子,构建了ZmSSP驱动GUS报告基因的重组表达载体pCAMBIA3301-ZmSSP-GUS,并采用农杆菌介导法转化烟草,对转基因烟草营养器官中GUS表达模式进行了分析。结果表明:在烟草中ZmSSP活性低于CaMV35S启动子;不同转基因株系中ZmSSP活性及模式有显著差异;10个转基因株系统计结果表明,GUS表达量最高的营养器官是叶柄,平均是Actin基因表达量的2.71倍;其次是叶片和茎,在根中的GUS表达量最低,平均是Actin基因表达量的29.6%,是叶柄中活性的10.9%。研究认为,ZmSSP是较好的组织特异性启动子,适用于通过植物基因工程技术驱动目的基因进行地上营养器官的性状改良。
2014年05期 v.34 859-865页 [查看摘要][在线阅读][下载 286K] - 张海磊;吴巧;葛晓春;
采用RT-PCR技术获得了拟南芥多聚ADP核糖聚合酶[poly(ADP-ribose)polymerase,PARP]PARP1基因的全长cDNA,转入原核表达载体pET32a并转化宿主菌Origami(DE3),加入终浓度为0.3mmol/L IPTG,在16℃下诱导可获得较多的可溶重组蛋白。纯化TRX-PARP1,在反应液中加入NAD+和断裂DNA,通过SDS-PAGE凝胶电泳和Western blotting分析,TRX-PARP1分子量可随着时间的延长逐渐增大,产生向上的弥散,表明蛋白质连上了ADP核糖分子;与此对比,作为参照的标签蛋白TRX无此现象。实验结果显示原核表达拟南芥PARP1能够催化自身多聚ADP核糖化修饰,为深入研究植物多聚ADP核糖聚合酶的功能奠定了基础。
2014年05期 v.34 866-872页 [查看摘要][在线阅读][下载 206K] - 赵兰杰;朱守鸿;张新宇;李艳军;孙杰;刘永昌;
通过RT-PCR技术从拟南芥中克隆到AtPUB18全长ORF。利用VectorNTI和MEGA 5.0对蛋白序列进行生物信息学分析结果显示,AtPUB18和AtPUB19蛋白序列相似性为74.9%,一致性为63.5%;构建AtPUB18启动子(1 974bp)融合GUS报告基因载体并转化拟南芥,组织化学染色分析显示,低温和干旱诱导后转基因植株中AtPUB18表达水平显著提高;构建AtPUB18与绿色荧光蛋白基因(GFP)融合的瞬时表达载体并转化原生质体,激光共聚焦显微镜观察发现,AtPUB18-GFP融合蛋白分布在细胞核和细胞质中;构建AtPUB18与麦芽糖结合蛋白基因(MBP)融合表达载体并转化大肠杆菌表达融合蛋白,纯化后的蛋白进行泛素连接酶活性检测结果显示,在小麦泛素激活酶E1和人泛素结合酶E2存在时,AtPUB18具有泛素连接酶活性。研究表明,AtPUB18是一个有功能的泛素连接酶,定位在细胞膜和细胞质中,可能参与拟南芥对非生物胁迫的响应。
2014年05期 v.34 873-877页 [查看摘要][在线阅读][下载 186K] - 刘浩;王棚涛;于雅薇;
以拟南芥(Arabidopsis thaliana)为研究材料,从T-DNA突变体库中筛选分离得到1株脱落酸(ABA)敏感突变体asm1(ABA sensitive mutant 1,asm1),在含有ABA的培养基中,与野生型相比,asm1突变体的根伸长明显受到抑制,且其种子萌发结果显示asm1对ABA同样表现出敏感特性。在生长发育方面,asm1突变体抽苔时间提前,植株矮化,并且荚果长度明显小于野生型。利用远红外成像系统分析发现,在干旱胁迫下asm1突变体叶面温度高于野生型;失水率分析显示突变体失水率降低以及水分散失减少。遗传学分析表明,asm1是单基因隐性突变且与一个T-DNA插入共分离;通过图位克隆成功获得候选基因ASM1。RT-PCR结果显示,在突变体中ASM1的表达受到抑制,并且能够调控多种ABA信号通路和胁迫应答基因的表达水平。研究结果表明,ASM1可能参与调控ABA信号转导并应答干旱胁迫。
2014年05期 v.34 878-883页 [查看摘要][在线阅读][下载 241K] - 毛双双;李玉红;周旋;李万青;陈菲帆;程智慧;陈鹏;
该试验用黄瓜霜霉菌侵染黄瓜幼苗,并通过PCR方法克隆其过敏性诱导反应蛋白(HIR)的基因CsHIR1,构建原核表达载体pET28a-CsHIR1,实现在大肠杆菌(E.coli)BL21(DE3)中的高效表达;对诱导表达的时间和IPTG的浓度进行了优化;利用钴离子螯合层析纯化了重组蛋白并制备高效价多克隆抗血清。结果表明:该黄瓜过敏性反应诱导蛋白以包涵体的形式表达,最佳诱导时间和IPTG浓度分别为4h和0.5mmol·L-1;经纯化,得到高纯度的分子量为34kD重组蛋白CsHIR1。Western blotting显示CsHIR1的抗体具有较好的特异性。原核表达体系的建立和多克隆抗体的制备为进一步研究CsHIR1基因在黄瓜中的功能奠定了基础。
2014年05期 v.34 884-889页 [查看摘要][在线阅读][下载 193K] - 宋春艳;宗长玲;郑美香;谭智文;宗成文;
以笃斯越桔组培苗为试验材料,建立了EMS诱变体系,采用EMS诱变与NaHCO3共同胁迫处理的方法,筛选耐弱碱候选突变体,并进行了相关生理指标的鉴定,以明确其突变体株系的耐弱碱能力。结果显示:(1)0.4%EMS浸泡笃斯越桔茎段4h为较适宜的诱变剂量,存活率达46.7%;在含0.1%EMS的培养基中处理3d,存活率达50.0%;EMS浸泡处理后,NaHCO3适宜剂量为8mmol·L-1,经3次交替培养后,筛选出2株候选耐弱碱突变体。(2)相关生理指标鉴定表明,2株候选突变体的SOD和POD活性及游离脯氨酸含量显著高于对照,MDA含量显著低于对照。研究表明,该研究获得的笃斯越桔候选突变体具有一定的耐弱碱能力。
2014年05期 v.34 890-895页 [查看摘要][在线阅读][下载 238K] - 常鑫;李法计;张兆萍;张晓晨;刘路平;阳霞;孙道杰;
以小麦品种‘小偃81’和‘西农1376’构建的含236个家系的自交重组系(RIL)群体(F2:7、F2:8代)为研究材料,采用完全随机区组设计,连续2年在陕西杨陵、河南驻马店和山东济南于灌浆期(花后20d)随机取每个株系10株测量旗叶长、宽,并利用172个SSR标记构建了遗传连锁图谱,通过基于完备区间作图法的QTL IciMapping V3.2软件,对控制小麦旗叶长、宽和面积的数量性状位点(QTL)进行了加性效应分析。结果发现:(1)9个旗叶长QTLs位于1A、4A、3B、5D和7D染色体上,单个QTL可解释5.10%~16.44%的表型变异;10个旗叶宽QTLs位于1A、3A、5A、7A、3B和5D染色体上,单个QTL可解释4.63%~14.24%的表型变异;12个旗叶面积QTLs位于1A、4A、3B、2D和5D染色体上,单个QTL可解释4.25%~22.67%的表型变异。(2)控制小麦旗叶长、宽和面积的QTLs存在差异,同一QTL在不同性状中的遗传贡献率也不同。(3)同一性状在同一年份,不同地点和在不同年份,相同地点下检测到的QTLs有的相同,但有的差异明显。(4)有些控制不同性状的QTLs在染色体的同一标记区间,表现一因多效。研究表明:位于1A和5D染色体上的2个加性QTLs都同时控制旗叶长、宽和面积,且前者为主效基因,后者遗传贡献率也较大,可用于标记辅助育种和分子聚合育种。
2014年05期 v.34 896-901页 [查看摘要][在线阅读][下载 179K] - 隋益虎;李敏;胡能兵;赵岩;苗永美;张子学;
基于叶片的过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)及花蕾的酯酶(EST)同工酶酶谱的聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)分析,对32份辣椒种质的遗传多样性进行了研究。结果表明:(1)共产生29种谱带,其中POD谱带13种234条,多态性位点比例(PPL)和相对迁移率(Rf)变化范围分别为50.0%~80.0%和0.05~0.69;SOD谱带8种140条,PPL、Rf分别为100.0%、0.38~0.88;EST谱带8种163条,PPL、Rf分别为50.0%~87.5%、0.16~0.89。(2)共发现多态位点26个,PPL、总基因频率(Pt)、等位基因平均数(A)、Nei基因多样性指数(He)、Shannon信息指数(SII)、平均遗传一致度(GI)和遗传距离(GD)分别为89.66%、0.578 7、1.896 6、0.272 2、0.415 2、0.736 6和0.314 3;32份辣椒材料的Jaccard遗传相似系数为0.348~0.905,并聚类为4个栽培种群。(3)4个栽培种群内基因多样度(HS)为0.143 6;种群间基因多样度(DST)、基因分化系数(GST)、GI和GD分别为0.149 4、0.51、0.784 4和0.246 6。(4)9份紫色辣椒种质共发现多态位点16个,PPL、Pt、A、He、SII、GI和GD分别为55.17%、0.611 1、1.551 7、0.194 1、0.291 9、0.781 6和0.249 4。研究认为,32份辣椒材料的总体、栽培种间和种内以及紫色材料间遗传分化程度大,为紫色辣椒杂交育种的亲本选配与绿色品种的遗传改良提供了参考依据。
2014年05期 v.34 908-914页 [查看摘要][在线阅读][下载 228K] - 樊庆颖;申家恒;李伟;王艳杰;孔艳辉;房宇;
采用透射电镜技术对大车前(Plantago major L.)胚乳发育的超微结构进行了研究。结果表明:(1)大车前为细胞型胚乳;初生胚乳核经一次横分裂产生1个珠孔室细胞和1个合点室细胞;珠孔室两次纵向分裂一次横向分裂形成2层8个细胞,位于上层的4个细胞发育为4个珠孔吸器,位于下层的4个细胞发育为胚乳本体;合点室细胞进行一次核分裂,发育为两核的合点吸器。(2)珠孔吸器呈管状插入珠被组织,珠孔端细胞壁加厚呈现少量分支并具有壁内突,壁内突周围细胞质里分布着大量线粒体、粗面内质网、高尔基体、质体等,细胞核与核仁明显,细胞质浓厚,代谢活动旺盛;球胚期,珠孔吸器的体积呈现最大值,珠孔吸器周围的珠被组织均被水解,形成明显的空腔。珠孔吸器从珠被组织吸收并转运营养物质至胚乳本体,参与胚乳的构建与营养物质的贮藏。球胚后期,珠孔吸器逐渐退化。(3)4个胚乳本体原始细胞具旺盛的分生能力,经不断的平周与垂周分裂增加胚乳细胞数目,使胚乳本体呈现圆球体状,并将胚包围其中;珠孔吸器、合点吸器以及珠被绒毡层吸收转运的营养物质贮存在胚乳本体;球胚后期,随着胚柄的退化,胚体周围的胚乳细胞被水解,为发育的胚所利用。(4)合点吸器的2个细胞核与核仁巨大,线粒体、质体、高尔基体、内质网主要绕核分布,液泡化明显;胚体与胚乳本体的体积增大,逐渐将合点吸器向胚珠合点部位挤压,合点吸器周围的合点组织逐渐被水解,形成巨大空腔。合点吸器自珠心组织吸收并转运营养物质至胚乳本体,参与胚乳的结构构建与营养物质的贮藏。球胚后期,合点吸器逐渐失去功能,呈现退化状态。
2014年05期 v.34 915-924页 [查看摘要][在线阅读][下载 662K] - 邹红梅;代小菲;王全喜;曹建国;
水龙骨科是蕨类植物中最进化的类群,该文采用超微技术对水龙骨科的阔鳞瘤蕨(Phymatosorus hainanensis)卵发育过程进行观察,以完善薄囊蕨植物卵发生的资料,为揭示蕨类植物的有性生殖及演化机制奠定基础。结果表明:(1)幼卵、颈沟细胞、腹沟细胞通过胞间连丝紧密连接。(2)发育过程中,卵与腹沟细胞之间细胞壁显著加厚,将卵细胞与腹沟细胞隔离。(3)在壁的下方产生分离腔,内含大量不定形物质,但卵细胞与腹沟细胞在中间处始终相连。(4)分离腔中的不定形物质沉积在卵细胞质膜外形成了一层加厚的卵膜,而在连接区(孔区)处不形成卵膜,该位置最终形成了受精孔。(5)卵细胞核变得高度不规则,近成熟时卵核产生了大量的核外突。
2014年05期 v.34 925-931页 [查看摘要][在线阅读][下载 517K] - 刘冠志;刘果厚;贺晓;刘哲荣;
采用石蜡切片法和徒手切片法对3年生黄柳不同级序的根进行解剖结构研究,并结合直径和根序对其细根进行定义,为沙生植物细根及其碳分配等相关研究提供依据。结果表明:(1)黄柳1、2级根为初生根,4、5级根为次生根,3级根为过渡型根。(2)黄柳根的初生木质部为三原型或四原型。(3)黄柳不同级序根的形态与解剖结构存在显著差异,随着根序的增加,根直径与维管柱直径逐渐增大;低级根直径主要影响因素为维管柱直径、皮层薄壁细胞直径和皮层层数;高级根直径主要影响因素为维管柱直径。(4)定义黄柳的细根为前3级根中未形成连续木栓层且直径小于0.7mm的根。该研究明确了黄柳不同级序根的解剖结构特征,并界定了黄柳细根的范围,其研究方法对于精确估计细根在生态系统中的作用具有重要的意义。
2014年05期 v.34 932-937页 [查看摘要][在线阅读][下载 288K] - 谭玲玲;胡正海;
以桔梗(Platycodon grandiflorum A.DC)根为材料,运用石蜡切片和半薄切片法对其根的发育过程及结构进行解剖学观察,并对不同年限根的结构进行了比较。结果表明:桔梗根的结构发育过程包括原生分生组织、初生分生组织、初生生长和次生生长4个阶段。其原生分生组织由3群原始细胞组成,表现出典型分生组织的细胞学特征;初生分生组织包括根冠原、表皮原、皮层原和中柱原;初生结构由表皮、皮层和中柱组成,其中皮层薄壁细胞占主要地位,初生木质部为二原型;次生生长主要依靠维管形成层和木栓形成层的活动来完成,其次生结构从外到内由周皮和次生维管组织组成,次生维管组织占主导地位,其中以薄壁细胞为主,维管分子少量,分散在薄壁组织中。不同年限的根的结构基本相同,但它们在主根长度和直径、周皮厚度、木质部与韧皮部面积之比等方面存在差异。
2014年05期 v.34 938-942页 [查看摘要][在线阅读][下载 218K] - 刘蕾;杨志丽;陈丽梅;
为了考察甲醇或乙醇促进植物生长与赤霉素(GA)的合成关系,该研究在MS固体培养基中培养并添加外源GA和GA合成抑制剂多效唑(PAC),分析其对2mmol/L甲醇或乙醇促进烟草生长的影响及GA合成调控转录因子RSG(for repression of shoot growth)应答甲醇或乙醇刺激的分子机理。结果显示:(1)外源添加GA可增强甲醇或乙醇对烟草生长的刺激作用,而添加PAC却抑制甲醇和乙醇对烟草生长的刺激作用。(2)14-3-3蛋白与RSG结合抑制RSG进入细胞核及其转录调控活性;甲醇和乙醇诱导烟草14-3-3基因的转录和表达,对RSG蛋白表达也有诱导作用。(3)甲醇和乙醇可降低14-3-3蛋白与RSG的相互作用,同时增强RSG与GA20ox1启动子的结合。研究表明,甲醇和乙醇刺激烟草的生长可能通过增加RSG表达,且减弱RSG与14-3-3蛋白的结合来增加RSG细胞核定位作用,从而增强RSG与GA20ox1启动子的结合,最终增加GA的合成,从而促进烟草的生长,这可能是甲醇和乙醇促进烟草生长的一种重要的分子机制。
2014年05期 v.34 943-949页 [查看摘要][在线阅读][下载 233K] - 翁彩凤;唐健;吴柳杰;黎晓峰;
以‘广林9号’桉树幼苗为试验材料,采用水培和土培试验方法研究了桉树幼苗对难溶性磷酸盐的吸收及其在低磷胁迫下的根构型和根系的生理反应,以揭示桉树高效吸收磷素的机制。结果显示:(1)桉树幼苗在含磷酸铝的缺磷培养液中吸收的磷达4.24mg/株,与供应水溶性磷和磷酸钙处理的相当。(2)土壤缺磷或仅在上土层(0~20cm)施磷肥处理均有利于桉树幼苗浅层根的分布,使根表面积及根数在上土层与下层(20~40cm)比值明显增高。(3)桉树幼苗根尖的H+-ATPase活性在缺磷处理15d后显著提高,其根尖周围的溴甲酚紫指示剂变黄,根基环境明显酸化;根尖分泌的酸性磷酸酶活性在低磷胁迫也显著提升,且随着处理时间(10、15、20d)的延长而进一步提高;铝和低磷胁迫能明显诱导桉树根系分泌草酸,其分泌量显著高于对照和缺磷处理。研究结果表明,桉树幼苗具有较强的难溶性磷吸收能力,而在缺磷及磷铝胁迫下根系的浅层化、根尖酸化及根分泌的酸性磷酸酶及草酸量增加可能是桉树幼苗适应酸性土壤铝毒和缺磷环境的重要机制。
2014年05期 v.34 970-975页 [查看摘要][在线阅读][下载 181K] - 赵宽;吴沿友;
该研究建立了植物根茎叶及根系分泌物中有机酸的离子色谱分析测定方法,并测定了4种不同植物幼苗根茎叶及根系分泌物中低分子量有机酸的组成,为揭示逆境胁迫下植物体内有机酸的作用提供依据。结果表明:离子色谱分析法对植物有机酸的加标回收率为91.10%~105.42%,检测限为0.12~0.36mg/L,方法线性关系良好(R2=0.965 3~0.998 8);4种植物根茎叶及根系分泌物中都可以检测出草酸、柠檬酸、苹果酸、丁二酸和酒石酸,其中草酸、柠檬酸和苹果酸为优势酸;有机酸的组成和含量具有物种以及器官的差异性;根系分泌物中的有机酸与根茎叶中有机酸的相关性也因种属差异而不同。这为研究逆境胁迫下植物器官及根系分泌物提供了可靠方法。
2014年05期 v.34 1002-1007页 [查看摘要][在线阅读][下载 150K] - 杨伟;张国斌;周德霞;王丽君;周亚婷;郁继华;
以青花菜为试材,采用大田试验研究了0.15mmol/L水杨酸(SA)对不同灌水下限(75%、60%和45%土壤相对含水量)青花菜生理特性及产量品质的影响。结果显示:(1)随灌水下限的降低,青花菜叶片相对含水量、水势及叶绿素含量均呈下降趋势,而其叶片电解质渗透率以及游离脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白(Pr)含量逐渐升高;青花菜的花球重及维生素C含量(Vc)随灌水下限的降低而降低,相反硝酸盐含量及可溶性固形物含量随之升高。(2)叶面喷施0.15mmol/L SA显著提高了青花菜叶片相对含水量、水势、渗透调节物质含量、产量及品质,且降低了膜脂过氧化产物MDA含量,其中以45%灌水下限处理效果最为显著,60%灌水下限处理次之,75%灌水下限处理最小。研究认为,适宜浓度外源SA通过改善青花菜叶片水分生理状况,提高叶片渗透调节物质含量,降低质膜透性来增强其对干旱胁迫的抗性,且以60%灌水下限配合叶面喷施0.15mmol/L SA处理较佳。
2014年05期 v.34 1008-1014页 [查看摘要][在线阅读][下载 204K] - 陈刚;彭勇;涂利华;申玲;陈洪;胡红玲;陈云;
采用盆栽实验,通过向土壤(每盆8kg)中添加0g·pot-1(CK)、20g·pot-1(L)、40g·pot-1(M)和80g·pot-1(H)天竺桂(Cinnamomum japonicum)凋落叶,模拟其自然分解对凤仙花(Impatiens balsamina)生长和光合特性的影响。结果显示:(1)添加天竺桂凋落叶M和H处理下,凤仙花生物量和地径均显著降低,而株高无明显变化;其叶绿素含量受到显著抑制,净光合速率(Pn)和水分利用效率(WUE)显著低于CK,而气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)3个气体交换参数显著高于CK。(2)Pn-PAR曲线和Pn-Ci曲线拟合表明,凤仙花在光饱和以及CO2饱和状态下的最大净光合速率(Pn max)、表观量子效率(AQY)、暗呼吸速率(Rd)、RuBP羧化效率(CE)和光呼吸速率(Rp)均随添加天竺桂凋落叶处理量的增加而呈下降趋势。(3)添加天竺桂凋落叶36d和67d时对凤仙花生长影响不明显,而处理58d时有明显抑制作用。研究表明,在模拟天竺桂凋落叶自然分解的土壤环境中,凤仙花的光合色素含量降低,抑制了其光合能力,对环境适应能力降低,导致凤仙花的生长受到抑制。
2014年05期 v.34 1015-1024页 [查看摘要][在线阅读][下载 231K] - 陈亚慧;李君;王明新;方顺平;朱邦;
通过盆栽试验研究了解毒剂酒石酸与螯合剂EGTA的单施与配施对强化蓖麻修复Cd污染土壤的作用,探讨重金属污染土壤植物修复中螯合剂与解毒剂配合使用的可行性。结果显示:(1)除酒石酸单施处理外,其余处理均可显著提高土壤中醋酸提取态Cd含量,增强土壤Cd的活性,并以酒石酸与EGTA配施的效果更显好,其土壤醋酸提取态Cd含量为对照的1.41~2.49倍。(2)EGTA能有效促进Cd从蓖麻根部向地上部的转移,但高剂量EGTA处理对蓖麻根系有明显的毒害作用;EGTA与酒石酸配合施能缓解Cd对植株的毒害作用,增大蓖麻生物量和Cd积累量,其地上部Cd积累量比对照增加4.56~8.32倍。(3)蓖麻叶片Cd含量、地上部积累总量以及土壤净化率随土壤醋酸提取态Cd含量的升高而增大,并且呈良好的线性递增关系。研究表明,酒石酸与EGTA配施可通过调控土壤Cd的植物可利用性和降低Cd的生理毒性来提高蓖麻对Cd的富集能力和对Cd污染土壤的修复效果。
2014年05期 v.34 1025-1031页 [查看摘要][在线阅读][下载 193K] - 谢静;朱万泽;周鹏;赵广;王尧尧;
养分循环是森林生态系统的重要生态功能。以位于青藏高原东南缘的川西折多山东坡川滇高山栎(Quercus aquifolioides)灌丛为研究对象,分析了其营养元素的分布、积累和生物循环特征。结果显示:(1)川滇高山栎不同器官营养元素含量不同,叶片和枝条为N>K>Ca>Mg>P,树干和地下器官为Ca>K>N>Mg>P。(2)川滇高山栎灌丛生态系统各营养元素总贮量(kg/hm2)依次为:Ca(650.06)、N(252.67)、K(197.01)、Mg(51.18)、P(49.22),其中川滇高山栎灌层储量占88.61%~96.10%,林下草本层占0.64%~4.22%,凋落物层占2.54%~9.25%。(3)川滇高山栎灌层营养元素主要储存于地下根系,占灌层的67%~81%,丰富的根系营养元素储量有利于川滇高山栎灌丛在遭受火烧、砍伐等干扰后萌生更新。(4)川滇高山栎灌丛营养元素年积累量[kg/(hm2·a)]依次为:Ca(20.82)、N(7.46)、K(6.12)、P(2.33)、Mg(1.55);灌丛营养元素利用系数为0.09,循环系数为0.60,周转时间为22.87a。研究表明,川滇高山栎灌丛具有较低的营养元素利用率和较长的营养元素周转期。
2014年05期 v.34 1032-1038页 [查看摘要][在线阅读][下载 169K] - 沈晓坤;李旭东;傅华;
用静态箱法于2012年生长季(5~10月)对黄土高原围封草地常见半灌木铁杆蒿(Artemisia gmelinii)灌丛内外土壤呼吸速率和净生态系统CO2交换速率及其主要环境因子进行实地观测,并对草地土壤基本理化性质进行分析,以揭示铁杆蒿灌丛内外碳交换变化规律及其影响因素。结果显示:(1)铁杆蒿灌丛内的土壤呼吸和净生态系统CO2交换的日交换速率均显著高于灌丛外;灌丛内外土壤呼吸速率和净生态系统CO2交换速率的峰值出现时间一致,且灌丛内显著高于灌丛外;土壤呼吸速率的峰值出现在8月份,净生态系统CO2交换速率的峰值出现在9月份。(2)灌丛内外土壤呼吸速率日动态均呈"单峰型"变化趋势,生长季平均值都接近5月份观测值,分别为(5.49±0.18)和(2.93±0.04)g·m-2·d-1;灌丛内外净生态系统CO2交换速率日动态均以"S"型变化趋势为主,在水分亏缺时期表现为微弱的"双峰"型趋势。(3)灌丛内生长季净生态系统CO2交换速率平均值为(-3.86±0.09)g·m-2·d-1,是灌丛外草地(-1.19±0.07)g·m-2·d-1的3.2倍,灌丛内外均表现为碳汇。研究表明,铁杆蒿灌丛存在"肥岛"现象,有助于该区草地生态系统有机碳的积累,土壤水分和土壤温度是影响灌丛内外土壤呼吸速率的主要因素,而灌丛内外净生态系统CO2交换速率主要受土壤水分的影响。
2014年05期 v.34 1039-1046页 [查看摘要][在线阅读][下载 250K] - 岳鹏鹏;孙菁;卢学峰;叶润蓉;周玉碧;杨仕兵;彭敏;
紫花针茅草原是青藏高原高寒草原中分布面积最大、最重要的群落类型。该文选择青海高原典型紫花针茅草原为研究对象,在大量群落学调查的基础上,采用双向指示种分析(TWINSPAN)和典范对应分析(CCA)等多元数量分析方法研究了青海高原紫花针茅草原群落的数量分类。结果显示:(1)所调查的紫花针茅草原是物种组成相对较简单、菊科和禾本科植物最多、北温带分布的属为主体的草原群落。(2)青海高原紫花针茅草原的90条样带可划分为8个群丛类型:紫花针茅+川青早熟禾群丛、紫花针茅+矮嵩草群丛、紫花针茅+多枝黄芪群丛、紫花针茅+高山嵩草群丛、紫花针茅+二裂委陵菜群丛、紫花针茅+沙生凤毛菊群丛、紫花针茅+弱小火绒草群丛、紫花针茅+梭罗草群丛。(3)影响青海高原紫花针茅草原群丛分布的主要环境因子是空间因子(海拔、经度、纬度)和热量因子(温度),其次是湿润度、降雨量等水分因子。(4)对于紫花针茅草原群落内部的群丛划分,CCA可以补充矫正TWINSPAN等级分划,使分类结果更符合实际生态意义,更清晰地反映群丛类型与环境梯度之间的关系。
2014年05期 v.34 1047-1054页 [查看摘要][在线阅读][下载 1013K]