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2019年  第37卷  第1期

栏目
系统与进化
摘要:
采用扫描电镜对来自北美和东亚的变豆菜属植物(美国7个种,中国8个种)的果实表面微形态进行观察,结合前人对伞形科其他类群果实微形态特征的研究及近年来分子系统学证据,对变豆菜属的种间分类进行研究。结果显示,变豆菜属植物果实的形态大小、皮刺弯曲程度和果柄蜡质纹饰丰富多样。研究表明变豆菜属是一个自然类群,果实表面钩刺结构有利于该属植物的传播及扩散,果实微形态特征具有分类学价值,可作为种间分类的依据。根据变豆菜属果实表面微形态特征,编制了该属植物分种检索表。
摘要:
在四川省甘孜藏族自治州进行硅藻多样性调查时,发现了单壳缝目硅藻中国新记录8种1变种(隶属于4属),分别为:原子曲丝藻Achnanthidium atomus Monnier, Lange-Bertalot & Ector、施特劳宾曲丝藻A. straubianum(Lange-Bertalot) Lange-Bertalot、亚显曲丝藻A. pseudoconspicuum(Foged) Jüttner & Cox、半孔曲丝藻A. semiapertum(Guermeur) Andresen, Stoermer & Kreis、阿雷塔斯真卵形藻Eucocconeis aretassii(Manguin) Lange-Bertalot、披针平面藻微小变种Planothidium lanceolatum var. minor Cleve、厄氏平面藻P. oestrupii(Cleve-Euler) Edlund、球囊沙生藻Psammothidium sacculus(Carter) Bukhtiyarova和双生沙生藻P. didymum(Hustedt) Bukhtiyarova & Round。利用光学显微镜(LM)及扫描电镜(SEM)对8种1变种进行观察,并对其形态特征和生境进行了详细描述。
摘要:
报道了产自滇东南的中国兰科植物一新记录种——聚叶钗子股(Luisia appressifolia Averyanov)。研究发现,已往文献报道该种时,对其花部特征(如花颜色、萼片及花瓣形状、大小等)的描述仅依据腊叶标本,因标本严重失水导致描述信息不准或缺失。本文根据新鲜植株和花部材料对该种相关形态特征给予了补充。
摘要:
采用传统分类学及分子生物学技术,鉴定并报道了采自中国甘肃、新疆、西藏的微孢衣属中国新记录种——泡状微孢衣(Acarospora bullata Anzi),并对该属部分种类[节微孢衣(A. nodulosa (Dufour) Hue)、垫微孢衣(A. pulvinata H. Magn.)]进行了分类及系统发育学研究,提供了这3个物种的详细描述、形态结构图以及ITS序列。本研究可为《中国地衣志——微孢衣科》的编写提供科学数据。
生态与生物地理
摘要:
蕨类植物是森林植被中草本层的重要组成部分,对森林的生长发育有重大影响。本研究在搜集文献、野外调查和采集标本的基础上,对湖北恩施地区蕨类植物区系成分及特点进行研究。结果显示:(1) 恩施地区蕨类植物共有39科96属380种,其中中国特有种106种;该地区蕨类植物起源古老,物种分化水平较高,优势科属明显、物种丰富、组成多样,是蕨类植物物种多样性的典型代表地区之一。(2) 该地区稀子蕨属、荚果蕨属、黔蕨属和骨牌蕨属种类齐全、分布广泛,是这些属的分化和分布中心。(3) 该地区蕨类植物生活类型齐全,以土生为主(占81.36%)。(4) 恩施地区在中国蕨类植物地理区系中占有重要地位,该地区蕨类植物科属以泛热带区系成分相对较多,总体偏热带区系成分;物种以温带亚洲、东亚和中国特有分布型为主(占60.79%),具有显著的亚热带性质。(5) 恩施蕨类植物区系与其他地区联系广泛,过渡性比较明显,尤其与四川地区联系紧密。
遗传与育种
摘要:
利用高通量测序技术,构建了中国古老月季‘绿萼’(Rosa chinensis ‘Viridiflora’)和‘月月粉’(R. chinensis‘Old Blush’)花蕾期的microRNA(miRNA)文库,并对其进行了测序和序列分析。结果显示,在‘绿萼’文库中,鉴定到已知的miRNA成熟体39个,miRNA前体42个;预测到新的miRNA成熟体56个,前体57个。在‘月月粉’文库中,鉴定到已知RNA成熟体39个,已知miRNA前体40个;预测到新的miRNA成熟体53个,前体57个。与‘月月粉’相比,‘绿萼’中差异表达的miRNA有31个,其中17个上调、14个下调。荧光定量PCR实验结果表明, miR156、miR398和miR535在2种月季的花蕾期表达上调,而miR167、miR172和miR396表达下调。进一步检测miR172和miR156在2种月季不同花器官中的表达差异,发现miR172在‘绿萼’的花瓣、雌、雄蕊中表达显著下调,提示miR172可能通过负调控其靶基因RcAP2的表达,在‘绿萼’花器官发育过程中起重要作用。
摘要:
以空心菜(Ipomoea aquatica Forsk.)品种‘白骨柳叶’为材料,通过筛选植物外植体和调整培养基激素配比等方法,首次建立了茎秆第一节间为外植体的空心菜离体再生体系。结果表明,在MS基本培养上添加0.05% 的植物组织培养抗菌剂PPM可获得大量空心菜无菌苗;植株子叶和下胚轴的切段均未诱导出不定芽,而茎秆第一节间为外植体能成功诱导出不定芽,诱导成功率为20%,最佳培养基配方为MS+1.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L IAA;不定芽诱导生根的最佳培养基配方为1/2 MS+0.1 mg/L NAA,生根率为100%。诱导成功后,将完整的再生苗移栽至基质土中,成活率可达100%。
生理与发育
摘要:
通过设置N、P、K不同施肥量处理,研究了施肥量差异对灯盏花(Erigeron breviscapus(Vant.)Hand.-Mazz.)的生长指标、产量、3种主要提取物(野黄芩苷、总咖啡酸酯和总黄酮)含量及单位面积收获量的影响。结果表明,增施N、P肥对植株生长指标具有促进作用。随着N、P、K肥施用量的增加,植株产量逐渐升高,且以施N肥的增产幅度最大。一定范围内施用N肥可导致灯盏花3种主要提取物含量降低,而P、K肥的施用则对此没有影响。3种主要提取物单位面积收获量与产量之间呈极显著正相关,N、P、K肥的施用可以提高灯盏花的产量从而增加3种提取物的收获量。N、P、K肥施用量分别为103.5、126.0、112.5 kg/hm2时获得的提取物单位面积收获量最大。
摘要:
以2个籼型水稻(Oryza sativa L. subsp.indica Kato)和2个粳型水稻(O.sativa L. subsp. japonica Kato)品种为材料,比较其幼苗经低温胁迫和恢复生长后的活性氧(ROS)代谢、抗氧化酶活性、抗氧化剂含量和渗透调节物质的变化。结果显示,经低温胁迫后,4个水稻品种的H2O2含量均显著升高;抗氧化酶系统中的5种酶活性均有不同程度升高,且超氧化物歧化酶(SOD)的活性增加显著,而谷胱甘肽还原酶(GR)的活性增加不显著。抗氧化剂还原型谷胱甘肽(GSH)和还原型抗坏血酸(AsA)在‘明恢86’中显著增加。渗透调节物质脯氨酸的含量在‘黔恢1385’和‘日本晴’中变化不显著;可溶性糖含量在‘明恢86’中变化不显著。经过7 d恢复生长后,4个水稻品种的上述各生理指标均不同程度恢复到处理前的水平。研究结果表明,抗氧化酶活性的升高有效降低了ROS的水平,缓解了低温冷害对细胞膜的伤害。低温胁迫时细胞内维持了较高的可溶性糖含量,提高了胞内水势,减少因细胞失水而对植物造成的伤害。
摘要:
利用石蜡切片法和指甲油印迹法,对成都地区10种常见园林灌木叶片解剖结构的13个指标:主脉厚度、叶片厚度、上下表皮角质层厚度、上下表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、下表皮气孔密度、气孔长度、气孔宽度、叶片结构紧密度、栅栏组织与海绵组织厚度比(栅海比)进行测定和分析,再用方差分析和主成分分析法选取有代表性的指标,结合隶属函数法对物种间的抗旱性进行综合评价。结果显示,13个指标的变异系数为17.40% ~ 68.20%,在10种园林灌木间差异极显著。10种植物都属于异面叶,组织结构易于辨识(三角梅的下表皮角质层太薄,无法测出数据)。叶片结构紧密度、栅海比、气孔密度、气孔长、气孔宽、栅栏组织厚度可作为评价这10种园林灌木抗旱性的重要指标。抗旱性由强到弱依次为:红花继木、鸭脚木、红叶石楠、栀子、西洋杜鹃、海桐、山茶、雀舌黄杨、三角梅和金边大叶黄杨。其中红花继木、鸭脚木、红叶石楠和栀子属于强抗旱品种,可用于屋顶、边坡等区域种植。
摘要:
千里光(Senecio scandens Buch.-Ham. ex D. Don)是传统中草药, 抗菌功效显著。本研究从细胞学角度对千里光合子胚和胚乳的形成与发育进行观察研究。结果显示,结构和功能迥异的基细胞和顶细胞源自细胞质不均一分布的合子所致,推测合子的极性与胚囊的极性和生殖核分裂为“二态”精细胞有关;基细胞在合子胚胎“球型期”末期出现分化,早期胚胎的组织分化始于“三角期”,可辨别的结构差异直到“鱼雷期”才出现。此外,胚乳形成遵循无细胞壁核化模型。本研究对千里光细胞分化、组织分化和结构差异各发育阶段特征的观察结果,不仅可为深入分析胚胎发育过程功能基因的时空表达提供依据,也为相关近缘物种的系统植物学研究提供参考资料。
资源与植物化学
摘要:
以薯蓣皂素合成植物葫芦巴(Trigonella foenum-graecum L.)为材料,从中分离了环阿屯醇合酶基因TfCAS,并对其序列特征、基因的表达及其对葫芦巴薯蓣皂素生物合成的影响进行了分析。结果显示,该基因全长2271 bp,共编码756个氨基酸;其氨基酸序列与蒺藜苜蓿(Medicago truncatula Gaertn.)、豌豆(Pisum sativum L.)及百脉根(Lotus japonicus L.)环阿屯醇合酶氨基酸序列的同源性分别为94%、91%和89%。利用酵母表达系统对TfCAS蛋白的生物化学功能进行了验证,结果表明该蛋白能够催化环阿屯醇的合成。进一步利用葫芦巴发根遗传转化体系在葫芦巴中过量表达TfCAS基因,发现该基因的过量表达大幅提高了TfCAS的表达,且促进了葫芦巴中β-谷甾醇和薯蓣皂素的生物合成,但与对照相比差异不显著。研究结果表明TfCAS基因参与了葫芦巴薯蓣皂素的生物合成,但其并非为该合成途径中的限速酶。
摘要:
以雷公藤(Tripterygium wilfordii Hook. f.)不定根为材料,研究摇瓶悬浮培养条件下接种密度、装液比例、逐级放大、消泡剂、大孔吸附树脂种类及浓度对雷公藤不定根增长量、不定根及培养基中雷公藤内酯醇、雷公藤吉碱、雷公藤次碱含量的影响。结果显示,接种密度在15 g/L (FW)时较适合不定根的继代培养和次生代谢产物的积累。250 mL摇瓶中装入100 mL培养基,即装液量为2/5时,培养基利用率最高。随着摇瓶体积的逐渐放大,不定根增长量和3种次生代谢产物含量略有下降,5 L摇瓶中不定根增长量为对照的91.6%,内酯醇、吉碱和次碱的含量分别为对照的91.8%、91.7%和96.9%。6种大孔吸附树脂中,XAD-7处理对不定根的生长有明显促进作用,培养结束时,3种次生代谢产物产量显著提高,当XAD-7浓度为0.5 g/瓶时不定根增长量为对照的1.2倍,内酯醇、吉碱和次碱产量最高,分别为对照的2.9、2.4和2.2倍。培养基中添加消泡剂后不定根增长量、3种次生代谢产物总产量均不同程度下降,其中,LX-603处理后,虽然不定根增长量为对照的85%,内酯醇、吉碱和次碱产量分别为对照的78%、64%和87%,但明显抑制了培养过程中泡沫的产生。研究结果表明筛选的摇瓶逐级放大培养雷公藤不定根的方法效果较好,可为雷公藤不定根生物反应器放大培养奠定基础。
专题综述
摘要:
钾可以通过多种方式参与植物的生长和发育,在植物缓解盐等非生物胁迫方面发挥重要作用。在植物中,HAK/KUP/KT是成员数目最多的一类高亲和钾转运蛋白家族,本文对该家族成员的分类、盐胁迫下钾的吸收、转运、生理功能和分子调控机制等方面的研究进行了综述,并对该转运体家族今后的研究方向进行了展望。
摘要:
小沙冬青(Ammopiptanthus nanus (M. Pop.) Cheng f.)是荒漠干旱极端环境下唯一的常绿阔叶灌木,也是抗逆性研究的优秀指示植物材料。本文在查阅文献的基础上,对小沙冬青的群落生态学、解剖学、生殖生态学及遗传多样性、逆境胁迫下小沙冬青的生理及分子生物学响应方面的研究进行了综述,旨在为该植物资源的开发利用、荒漠区物种多样性的维持和生态环境建设提供借鉴。
摘要:
景观遗传学的迅速发展为研究异质性系统中的进化生物学问题提供了新颖的理论和方法。本文以电路理论(circuit theory)在植物景观遗传研究中的应用为主题,系统解析理论框架,明确其核心概念和生态学过程间的映射关系,从研究主题、方法和模型验证3方面综述近十年的相关文献,并在此基础上归纳了该理论的优势和局限性。其优势主要为:(1)可对多条潜在传播路径进行通盘考察并予以比较,有助于鉴别影响连接度的关键区域或廊道;(2)对哈迪-温伯格平衡假设和栅格大小不敏感,保证了模型的适应性;(3)模型要求物种对生境无明显经验积累,特别适合分布区形状不规则,以及连续广泛分布的物种,与许多植物的生物学特点相契合。该理论要求物种具有随机漫游和传播各向同性2个前提条件,限制了生物媒介类植物的适用度。在传播过程具有方向偏好的生态系统中,其应用也需慎重考虑。结合未来发展趋势,本文认为电路理论在植物景观遗传学研究中具有很好的潜力,但还需要依据具体的研究问题、物种习性、空间尺度和系统性质来进行科学的应用。