马尾松PmPIN1基因的克隆及功能分析

【目的】PIN1基因通过调控生长素极性运输的方式在植物根系生长发育中发挥作用。对马尾松PmPIN1基因进行全长克隆和功能分析,有助于在分子水平揭示马尾松的生根机制。【方法】运用PCR和RACE技术成功克隆马尾松PmPIN1基因cDNA序列;利用生物信息学软件分析PmPIN1基因的核苷酸序列及其编码蛋白的氨基酸序列,并构建系统进化树;通过实时荧光定量分析PmPIN1基因在10年生马尾松幼根、1年生枝条、新叶、花中的表达量差异;利用农杆菌侵染法将PmPIN1基因转入烟草获得转基因植株,比较转基因烟草与转pCAMBIA-1302空白载体烟草之间的表型差异;用激光共聚焦显微镜观察PmPIN1-GFP荧光蛋白在转基因烟草根中的表达模式;酶联免疫法测定野生型和转基因烟草的根、根茎结合处及叶中的生长素含量;用不同浓度的生长素极性运输抑制剂1-N-萘基邻氨甲酰苯甲酸(NPA)处理野生型与转基因烟草,分析烟草根、根茎结合处、叶中的生长素含量变化;利用PEG介导法将16318-hGFP-PmPIN1重组载体转化至拟南芥原生质体中进行亚细胞定位分析。【结果】PmPIN1基因全长2914bp,包含2085bp的ORF,编码的蛋白由695个氨基酸组成,N端与C端均有膜运输蛋白。系统进化树显示马尾松与油松在发育树同一支上。通过实时荧光定量发现PmPIN1在不同组织中的表达量差异达到极显著,1年生枝条与幼根中表达量较高,花中最低。农杆菌介导法转化烟草获得的转基因烟草,较转空载烟草株高增长,生根量增加且根系变长。激光共聚焦显微镜观察得出转基因烟草根部中间有明显绿色荧光富集现象。酶联免疫法测定结果表明转基因烟草根、根茎结合处生长素含量高于野生型,且叶较根和根茎结合处减少。不同浓度NPA处理后,野生型烟草根中生长素含量变化达极显著,且生长素含量随NPA处理浓度的增加而减少;处理浓度为10nmol·L~(-1)时,叶中生长素含量最高;处理浓度为2nmol·L~(-1)时,根茎结合处生长素含量增加较多。不同浓度NPA处理后,转基因烟草不同部位生长素含量变化均未达到极显著。亚细胞定位分析表明PmPIN1蛋白主要分布于细胞膜上。【结论】马尾松PmPIN1与油松PIN1亲缘关系最近。PmPIN1属于膜蛋白。PmPIN1转基因烟草可能提高生长素由地上部位向地下部位的运输能力,减少NPA对生长素含量变化的影响,表明PmPIN1可能调控生长素的极性运输;PmPIN1-GFP绿色荧光富集在根部中间部位,PmPIN1在幼根中表达量较高,转基因烟草较转空载植株发根量多,根长长。研究结果表明PmPIN1基因可能在根系发育中发挥重要作用。     

薄壳山核桃染色体制片技术的优化与核型分析

以薄壳山核桃品种苗‘波尼’嫩芽为材料,采用常规压片法制片,比较不同的预处理方法、取材时间、固定时间、解离时间等因素对制片效果的影响。结果表明,晴天上午7:30~8:45或9:30采样,用0.01%秋水仙素处理4~6 h或用0.01%秋水仙素与2 mmol 8-羟基喹啉等体积混合液处理4~6 h,卡诺固定液固定2~24 h以上,再用1 mol/L盐酸60℃水浴解离7~9 min后压片是最佳制片方法。‘波尼’染色体为2 n=32,核型不对称系数分别为62.07%,核型类型是2 B,核型公式为2 n=32=12 sm+18 m+2 T,染色体组成为2S+16M1+12M2+2L。     

乙酰胆碱干预物质对松材线虫运动行为的影响

作者通过药物干预方式研究神经递质乙酰胆碱对松材线虫Bursaphelenchus xylophilus运动行为的影响。结果表明:硫酸阿托品引起松材线虫泳动变缓,头部摆动频率和身体弯曲频率下降,随处理时间延长持续降低;运动形态出现由正常的S形变化为多节弯曲和螺旋状卷曲等异常状况;甲硫酸新斯的明引起头部摆动频率和身体弯曲频率提高、运动幅度加大等特征,同时也表现出明显的运动兴奋间歇性、短暂性及不规则扭动等特征。可见,干扰乙酰胆碱会导致松材线虫运动行为出现异常,并呈现规律性特征。     

川西亚高山暗针叶林及其采伐次生林林下分层谱系结构

【目的】研究川西亚高山不同演替阶段森林群落的林下乔灌草层次谱系结构及对其驱动的生态学过程,为川西林区森林生物多样性保护与生态系统修复提供理论依据。【方法】利用川西亚高山原始暗针叶林(以下简称原始林)及其在1950—1969年和1970—1989年采伐后形成的天然次生林(以下简称次生林)的林下(不包括主林层,因其树种组成相对单一)乔灌草群落生态学调查资料,基于APGⅢ谱系框架,构建不同演替阶段森林群落的乔灌草系统发育树,选用广泛使用的谱系多样性指数——净亲缘指数(NRI)和最近类群指数(NTI),量化和评估不同演替阶段林型的乔灌草分层谱系结构及对其驱动的生态学过程。【结果】原始林亚林层物种组成谱系离散(NRI 0; NTI 0),即共存物种亲缘相疏,而原始林其他层次(草本层、灌木层与小乔木层)物种组成倾向于谱系聚集(NRI 0; NTI 0),即共存物种亲缘相近; 2个不同采伐年代形成的次生林的草本层和亚林层的谱系结构呈现出林型间相似但层次间相反的模式(草本层:谱系离散;亚林层:谱系聚集),灌木层和小乔木层则表现为层间相似但林型间相反的模式(1950—1969年:谱系聚集; 1970—1989年代:谱系离散);不同演替阶段森林群落的林下乔灌草NRI与NTI均极显著正相关(0.698≤R2≤0.769,P 0.001);不同演替阶段森林群落的林下乔灌草分层谱系结构(NRI与NTI)与物种多样性(香侬多样性指数H')的关联分析绝大部分未通过显著性检验,但林下乔灌草谱系结构与H'的局部多项式回归分析发现,原始林和1970—1989年采伐后次生林中的H'与NRI、H'与NTI的相关变化趋势表现出相似的波峰-波谷变化模式。【结论】川西亚高山原始暗针叶林及其采伐次生林的林下乔灌草层次谱系结构在层次间和林型间存在差异性。环境过滤是驱动原始林中草本层、灌木层和小乔木层物种谱系组成的主要生态学过程,竞争互斥则塑造亚林层中的物种谱系组成。次生林的林下乔灌草层次谱系结构及对其驱动的生态学过程大致与原始林相反,表现为环境过滤主导亚林层的谱系结构,竞争互斥主导草本层的谱系结构。川西亚高山不同演替阶段森林群落的林下乔灌草层次谱系多样性与物种多样性相互独立。     

淡竹开花生物学特性

以淡竹(Phyllostachys glauca Mc Clure)为研究材料,对花期物候、花序形态结构等进行研究。结果显示:淡竹为续次发生花序,盛花期为4月30日至6月5日,开花时顶部花先开,内、外稃不张开,果实为颖果;淡竹花序由小穗组成,每一小穗仅含1朵小花;小花具内、外稃各1枚,浆片3枚,雄蕊3枚,雌蕊1枚,柱头为长花柱型。雌雄同熟。     

不同产地乌桕种子含油率差异的研究

以安徽黄山、江苏新沂、贵州贵阳、河南商城等不同产地的乌桕种子为材料,分别测定其含水量、千粒重、种子形态的差异,并采用核磁共振法与索氏提取法测定各产地种子的含油率。结果表明,4个产地的种子长度均值为5.84mm,宽度均值为5.97mm,厚度均值为4.65mm;从形态上看,新沂种子长宽厚均达较大,而贵阳种子最小。4个产地乌桕种子的千粒重均值为94.81g,达极显著水平。采用核磁共振法测定的种子含油率结果整体高于索氏提取法,平均差异为3.19%。用2种方法测定各产地种子的含油率分别为:黄山种子27.09%、25.03%;新沂为28.61%、25.17%;贵阳种子为24.97%、23.68%;商城种子为30.62%、24.67%。     

彩叶桂品种“虔南桂妃”嫩枝扦插技术研究

通过对彩叶桂花品种"虔南桂妃"的不同扦插基质、插穗类型和植物激素的种类、浓度以及插穗处理时间的生根效果的比较,对该品种嫩枝扦插繁殖技术进行研究。结果表明,"虔南桂妃"生根类型为愈伤组织生根型,扦插基质配比为V(珍珠岩):V(蛭石):V(草炭土)=1∶1∶3时,生根效果最佳;选择"虔南桂妃"枝条上部插穗,并用1 000 mg/L浓度的IBA处理10 min,生根效果最佳。