不同光环境下天台鹅耳枥叶形变化的测定与分析

【目的】天台鹅耳枥属于极少种群植物,环境适应能力较弱,仅分布于浙江省天台县和磐安县。叶片是对光环境变化敏感且可塑性较大的器官,通过几何学形态测定分析天台鹅耳枥叶形变化与环境因素之间的关系,探究不同光环境下天台鹅耳枥叶的异速生长模式,以期为天台鹅耳枥的苗木培育提供理论依据。【方法】研究天台鹅耳枥叶形对不同模拟生长环境光强(低光强LI、中等光强MI和全光照FI)的响应。3月中旬在叶未展开时对天台鹅耳枥进行不同遮荫处理,7月下旬采集成熟叶片。运用几何学形态测定法分析天台鹅耳枥3种光照梯度下叶形之间的差异,基于Tpsdig 2程序将叶片轮廓的17个地标点数字化为标准的图像,用IMP系列软件中的Coordgen软件计算每个梯度种群的标准轮廓坐标数据,用薄板样条曲线图来表示相对形态上的变化,应用PAST3.14软件显示叶形和叶脉方面的差异。环境因素对叶形态的影响采用SPSS 11.5软件进行相关分析。【结果】通过天台鹅耳枥叶的几何学形态测定分析,表明叶片为椭圆形,先端渐钝尖,基部微心形;不同光环境下叶片形态相近,但叶形异速生长较明显。经过主成分分析和多变量方差分析,结果显示3个有意义的叶形状变量,其主成分占总方差的77.48%。相关性分析表明,天台鹅耳枥叶的形态学差异与光合有效辐射(PAR)、地表温度(Ts)、大气温度(Ta)和相对湿度(RH)显著相关(P0.05)。当叶形变化与PAR、Ts和Ta显著正相关、与RH显著负相关时,叶片出现中部的扩张或收缩,变异聚焦于叶基和叶尖交替的伸缩率;生长于弱光环境下,叶片中部出现扩展、叶尖压缩;在强光环境中,叶片中部挤压、叶尖膨大。当叶形变化与PAR、Ts和Ta呈显著负相关、与RH显著正相关时,叶形变化涉及叶柄长度和叶尖伸缩率;在强光和弱光环境下,天台鹅耳枥叶柄伸长、叶尖收缩;在中等光强下,叶柄收缩、叶尖膨大。当叶形变化仅与PAR、Ts和Ta显著正相关时,叶形变化涉及叶片的伸缩率;在中等光强下,叶柄收缩,叶片下半部挤压、叶尖膨大。利用叶形状的主成分数据作相对扭曲图验证,显示由于受光环境的影响,天台鹅耳枥叶柄和叶尖出现上、下扭曲。【结论】不同光环境下天台鹅耳枥叶存在异速生长,随着光照的增强天台鹅耳枥改变叶片形态、调节叶柄位置增加光合能力。天台鹅耳枥叶形变化与光环境的相关分析显示,与其中等光强的林窗环境相适应,天台鹅耳枥叶片椭圆形较为饱满,叶基和叶片下半部收缩,叶尖膨大,较短的叶柄能更有效地传导水分和养料。天台鹅耳枥在自然状态下依赖于特殊的生境,引种栽培天台鹅耳枥时,选择光照较强的林窗环境,可有效恢复和扩大天台鹅耳枥种群。     

香果树RAPD扩增条件的优化及遗传多样性初步分析

对浙江省天台山自然香果树种群的DNA进行了提取和RAPD扩增条件的优化,分别测试了镁离子、dNTP、模板DNA含量、引物浓度、DNA聚合酶量和牛血清白蛋白浓度对反应结果的影响,通过各因子的组合研究,可知香果树RAPD分析较适宜的扩增条件为:15μLPCR反应体积,1×Taq酶配套缓冲液,1 8mmol·L-1MgCl2,2UTaq酶;10ng模板DNA;20pmol引物;dATP、dCTP、dGTP、dTTP各0 1mmol·L-1。以此适宜条件对12个引物进行扩增,共扩增出51个DNA片段,多态位点百分率为45 1%,种群内遗传多样性较低,进一步研究不同种群香果树的遗传多样性具有一定的意义。     

青钱柳叶片次生代谢产物含量分析

对5个样地青钱柳叶片的鞣质、生物碱、总黄酮、游离蒽醌、绿原酸、皂甙、总酚7种次生代谢产物的含量进行了测定和分析。结果表明:(1)青钱柳叶片中总次生代谢产物的含量在各个样地存在一定的差异,其中天台县华顶山的总次生代谢产物含量最高,其它样地相对较低,其高低顺序为华顶山>钱江源>四明山>庐山>大盘山;(2)相同成分在不同的样地也有差异,青钱柳叶片鞣质含量最高的样地是庐山,生物碱、总黄酮、游离蒽醌、皂甙含量最高的样地是钱江源,绿原酸、总酚以华顶山样地最高;(3)不同样地叶片中各次生代谢产物含量的相关性不高;(4)系统聚类分析显示,5个样地可聚为二类,华顶山、四明山、庐山聚成一类,钱江源、大盘山聚成另一类。     

麂角杜鹃遗传多样性的ISSR分析

利用ISSR分子标记技术,对浙江省大明山4个麂角杜鹃种群的遗传多样性和遗传分化进行分析.用12个引物对84个麂角杜鹃个体的样品进行扩增,共检测到176个可重复位点,其中多态位点155个,总多态位点百分率为88.07%,4个种群平均多态位点百分率为64.35%.采用Shannon信息指数计算的4个种群总的遗传多样性为0.464 0,平均为0.394 9;采用Nei指数计算的4个种群总的基因多样性为0.309 9,平均为0.273 3,表明麂角杜鹃种群遗传多样性处于较高水平.AMOVA分子分析显示,94.66%变异来源于种群内,5.34%变异来源于种群间.4个麂角杜鹃种群间的遗传分化系数为0.112 4,基因流为3.946 9,遗传相似度平均为0.936 8,遗传距离平均为0.065 4.利用算术加权平均数法(UPGMA)对麂角杜鹃4个种群进行聚类,结果可分为2大类群.     

乌药ISSR扩增条件的优化

为了确保ISSR分析的可靠性和重复性,有必要进行ISSR-PCR反应体系的优化.以浙江省天台山乌药(Lindera aggregata)自然种群随机个体的基因组DNA为研究对象,通过对反应体系中的Mg2 浓度、dNTP浓度、模板DNA用量、Taq DNA聚合酶用量、BSA浓度、引物用量进行筛选和优化,得出了适用于乌药ISSR分析的扩增条件:10μL PCR反应体积,1×Taq酶配套缓冲液(200 mmol·L-1 Tris·HCl,PH 8.8,100 mmol·L-1 KCl,1%Triton X-100,100 mmol·L-1(NH4)42S04,20 mmol.L-1MgCl2),0.5U Taq DNA聚合酶,10 ng模板DNA,10 pmol引物,0.4mmol.L-1dNTP.利用优化反应体系从100个ISSR引物中筛选出12个重复性好、稳定性高的引物对20个乌药个体的DNA进行扩增,共得到142个位点,其中,102个为多态位点,多态位点百分率为71.83%,Nei指数为0.284 3,Shannon信息指数为0.415 3,乌药的遗传多样性处于较高水平.     

分子生物学技术在活性污泥微生物多样性研究中的应用

对分子生物学技术在活性污泥微生物多样性研究中的应用情况进行了综述,重点对利用非培养方法直接分析活性污泥微生物多样性进行了较为全面的总结.其中就应用较多的RAPD、DGGE、T-RFLP、ERIC、SSCP、16S rDNA序列分析方法的优缺点进行了剖析,强调今后活性污泥微生物多样性研究应以多种分析方法综合应用为主.     

濒危植物夏蜡梅叶片次生代谢产物含量的动态分析

为探讨濒危植物夏蜡梅叶片次生代谢产物积累的一般规律,对自然条件下夏蜡梅叶片不同生长时期的生物碱、皂苷、游离蒽醌等3类次生代谢产物含量进行了测定与分析.结果表明,夏蜡梅叶片3类次生代谢产物含量随季节的不同而有差异.3类次生代谢产物总含量、皂苷含量、游离蒽醌含量的变化曲线均为"双峰型",其中,3类次生代谢产物总含量、皂苷含量在5月和9月出现2个峰值,游离蒽醌的含量在6月和9月出现2个峰值;生物碱含量的变化曲线总体趋势逐渐下降,以5月最高,10月最低.     

大血藤ISSR-PCR反应体系的建立

采用改进的SDS法抽提大血藤基因组DNA,分析了镁离子、dNTP、模板DNA含量、引物浓度、Taq DNA聚合酶量和BSA浓度对大血藤ISSR-PCR扩增结果的影响,建立了稳定的、可重复的大血藤ISSR最佳反应体系:10μL PCR反应体积中,4×Taq酶配套缓冲液(10 mmol/L Tris-HC l,pH9.0,50 mmol/L KC l,1 g/LTriton X-100),0.5U Taq DNA聚合酶,2 mmol/L MgC l2,0.1 mmol/L dNTP,12 pmol引物,10 ng模板DNA,2 mg/mL牛血清白蛋白。大血藤的最适退火温度为52.4℃。     

濒危植物夏蜡梅总皂甙含量及其环境因子相关性研究

对不同样地、不同海拔高度夏蜡梅营养器官的总皂甙含量进行测定,并分析了与环境因子之间的相关性。结果表明:(1)夏蜡梅不同营养器官的总皂甙含量以叶片最高,1年生枝、根次之,2年生枝、茎最低。叶片的总皂甙含量与其他器官差异均极显著。根的总皂甙含量与海拔高度呈显著的负相关,其他器官与海拔高度相关不显著。(2)阴坡的1年生枝、根的总皂甙含量比阳坡高,差异极显著;其余器官在阴、阳坡之间的含量差异不显著。(3)夏蜡梅7个居群叶片总皂甙含量在0.295 9%~0.415 5%之间,平均为0.340 0%。(4)通径分析显示,土壤P含量对夏蜡梅叶片总皂甙含量起负相关作用,土壤N含量起正相关作用,有机质、土壤pH值、海拔高度也起正相关作用。     

适合西兰花的ISSR反应体系的建立

以西兰花基因组DNA为材料,对ISSR-PCR反应体系中各种影响因子如镁离子浓度、dNTP浓度、模板DNA含量、Taq DNA聚合酶量BSA浓度、引物用量、甘油浓度以及最适退火温度等进行了优化和筛选,建立了适合西兰花的ISSR反应体系:10μl PCR反应体积,1×Taq酶配套缓冲液(10 mmol/L Tris.HC l,pH值9.0,50mmol/L KC l,0.1%Triton X-100),2.0 mmol/L MgC l2,0.75 U Taq酶,5 ng模板DNA,12 pmol引物,dATP、dCTP、dGTP、dTTP各0.2 mmol/L,4 mg/m l BSA,西兰花的最适退火温度为48.5℃。