观赏植物多倍体诱导研究进展

文章对园艺植物多倍体的特点及其应用进行了简介,列出了近三十年成功诱导多倍体的主要观赏植物种类,对观赏植物多倍体诱导中诱变材料和诱变剂种类的选择,主要诱导方法中的化学诱变结合组织培养法、胚乳培养法、原生质体融合法、2n配子法等,主要鉴定方法中的染色体计数法、形态性状和生长发育观察法、生理指标测定法、细胞水平和分子水平分析法等进行了综述和分析,并对多倍体诱导中存在的嵌合体筛选、多倍体低稔性等主要问题进行了讨论,以期为今后观赏植物多倍体育种提供参考.     

Recently formed polyploid plants diversify at lower rates

Polyploidy, the doubling of genomic content, is a widespread feature, especially among plants, yet its macroevolutionary impacts are contentious. Traditionally, polyploidy has been considered an evolutionary dead end, whereas recent genomic studies suggest that polyploidy has been a key driver of macroevolutionary success. We examined the consequences of polyploidy on the time scale of genera across a diverse set of vascular plants, encompassing hundreds of inferred polyploidization events. Likelihood-based analyses indicate that polyploids generally exhibit lower speciation rates and higher extinction rates than diploids, providing the first quantitative corroboration of the dead-end hypothesis. The increased speciation rates of diploids can, in part, be ascribed to their capacity to speciate via polyploidy. Only particularly fit lineages of polyploids may persist to enjoy longer-term evolutionary success.     

Genome plasticity a key factor in the success of polyploid wheat under domestication

Wheat was domesticated about 10,000 years ago and has since spread worldwide to become one of the major crops. Its adaptability to diverse environments and end uses is surprising given the diversity bottlenecks expected from recent domestication and polyploid speciation events. Wheat compensates for these bottlenecks by capturing part of the genetic diversity of its progenitors and by generating new diversity at a relatively fast pace. Frequent gene deletions and disruptions generated by a fast replacement rate of repetitive sequences are buffered by the polyploid nature of wheat, resulting in subtle dosage effects on which selection can operate.     

多倍体植物中单核苷酸多态性(SNPs)的开发

单核苷酸多态性(SNP)是指在基因组水平上由单核苷酸的变异所引起的一种DNA序列多态性.在人、拟南芥、水稻等二倍体生物中,已经开发出大量的SNP标记并被用于群体结构分析、关联作图等研究,而在棉花、油菜、小麦等多倍体植物中,SNP的开发与应用却进展迟缓.为促进多倍体植物中SNP的开发,本文对多倍体植物中SNP标记开发所遇到的难题进行了阐述,并对多倍体中SNP标记开发方法进行了梳理,包括位点特异性引物的PCR片段直接测序,利用多倍体的近缘二倍体区分SNPs和部分同源序列间的差异(homoeologous sequence variants,HSVs),利用2代测序技术大规模发掘SNPs,基于公共数据库的序列通过生物信息学分析获取候选SNPs,通过遗传(分离)模式的研究验证SNPs等.利用上述方法可实现多倍体植物中SNP标记的大规模开发.     

延边大学校园植物多样性调查

为分析延边大学绿化状况,合理建设生态校园,对实地物种分布进行调研和分析。结果表明,延边大学校园植物有44科82属91种6变种1变型5栽培型,共103种植物,其中有37种野生植物,人工栽培的绿化植物为66种。绿化植物中有乔木31种,灌木17种,草本植物18种。按利用价值分析,观赏植物81种,药用植物57种,食用植物19种,木材植物11种,饲料植物3种,榨油植物1种,染料植物3种。结果显示校区内以植物多样性为基础的校园生态系统良好,但是植物景观层次单一,应建立校园植物资源图片数据管理库,展示延边大学校园植物资源的文化内涵。     

杭州西溪湿地现有维管植物区系多样性研究

西溪湿地有维管植物254种,隶属于204属91科。其中蕨类植物8科9属9种;裸子植物4科6属7种;双子叶植物67科146属184种;单子叶植物12科43属54种。在西溪湿地维管束植物属的分布区类型中,热带性质的属有91属,占总属数的47.5%,处于主导地位,反映出西溪湿地维管束植物的分布与本地所处的气候带相适应。世界分布有35属,占总属数的17.2%。也是湿地植被的主要组成成分或关键属,特有属匮乏。     

黑龙江省种子植物多样性研究

为了有效保护和持续利用生物资源,通过野外调查及资料统计分析,明确黑龙江省种子植物多样性。结果表明,黑龙江省有野生种子植物111科565属1663种,其中中国特有属2属,中国特有种42种,国家珍稀濒危保护植物16种。黑龙江省植物资源丰富,可分为药用、观赏、饲料、食用等12类;按Raunkiaer生活型分类,地面芽植物741种,占总种数的44.56%,其次为隐芽植物;按《中国植被》生活型分类,多年生草本1035种,占总种数的62.24%,一年生草本294种;在水分生态类型中,中生植物1128种,占总种数的67.83%,湿生植物293种,占总种数的17.62%。同时对黑龙江省生物多样性的保护与持续发展对策也进行了探讨。     

郑州市园林地被植物物种多样性研究

对郑州市园林地被植物的物种多样性进行统计和分析,并对其园林应用进行总结。结果表明,郑州市园林地被植物有76科、215属、347种、2个亚种、31个变种、6个变型及44个品种,包括灌木157种、藤本28种和草本245种,其中《郑州植物志》未记录的有43科、94属、86种、1个亚种、19个变种、4个变型及35个品种。研究发现,组成郑州市园林地被植物的优势科为菊科、蔷薇科、禾本科、柏科、百合科、唇形科和木犀科等,优势属为蔷薇属、圆柏属、绣线菊属、卫矛属、景天属和女贞属等。郑州市丰富的地被植物种类,为本市及周边地区的园林绿化提供良好的示范和借鉴作用。     

白龙江中上游林区种子植物物种多样性与区系特征

在收集已有文献资料和补点调查的基础上,对白龙江中上游林区天然分布的种子植物进行了物种多样性和区系统计分析.结果表明:本区天然分布的种子植物共计有1 528种,1亚种,80变种,6变型,归属于115科,519属,其中木本植物565种;该区种子植物区系由多种地理成分组成,以温带成分占据绝对优势,温带分布属占75.1%,温带分布种占72.9%,表现出明显的区系过渡性;本区应划归中国-喜马拉雅森林植物亚区、横断山脉地区.     

结球甘蓝同源多倍体的诱导及鉴定

以结球甘蓝自交系‘0501’为材料进行了多倍体的诱导和鉴定研究。结果表明:用蘸0.1%秋水仙素药液的脱脂棉小球处理籽苗生长点24~72h均可有效地诱导细胞染色体加倍,其中24h的诱变效果最好,四倍体株率为77.78%;四倍体植株长势良好,花蕾、花冠、花粉粒、保卫细胞、叶片、等器官和细胞都明显比二倍体植株的大;叶绿体数随倍性提高(2x、4x、8x)而提高;气孔密度、叶片长宽比和花瓣长宽比随倍性增加而减小;四倍体植株的减数分裂行为较二倍体的复杂,终变期和中期Ⅰ可见四价体、三价体、二价体和单价体等联会形式;后期Ⅰ,同源染色体大多呈2/2分离,偶见落后染色体,分到两极的染色体数主要为18/18和17/19,各占68.57%和24.29%;四倍体植株的花粉量充足,花粉生活力达87.27%;四倍体植株的DNA相对含量是其二倍体的2倍,Vc、粗蛋白及含糖量较其二倍体均有所提高。     

Autogamy of polyploid apple varieties and forms

Long-term study of triploid varieties obtained from crossing of diploid varieties and forms with tetraploid ones has resulted in showing their high autogamy. In the case of natural self-pollination of the Rozhdestvenskoe triploid variety, the fruit yield was 12.6%, and that in the case of its cross-pollination with other varieties averaged only 9.55; in the Avgust triploid variety, the fruit yield was 4.4 and 2.8%, respectively. The high autogamy of tetraploid varieties and forms is evidenced by the following data: their crossing with diploid varieties (4x × 2x) yielded 4003 one-year seedlings, of which approximately 15% proved to be tetraploid.     

郑州市有毒种子植物物种多样性及其毒性研究

[目的]为郑州市城乡绿地规划、园林植物配置与应用提供依据.[方法]对郑州市有毒种子植物的物种多样性进行了系统的调查研究.[结果]郑州市有毒种子植物共87科,211属和275种(含亚种、变种和变型),其中裸子植物6科、8属和11种,单子叶植物10科、30属和32种,双子叶植物71科、173属和232种;其中包括乔木33科...     

葡萄多倍体诱导及其特征特性研究

通过葡萄的离体培养,对多倍体葡萄诱导及其特征特性进行了研究,结果表明,秋水仙素加入培养基中诱导葡萄多倍体,以20 mg／L秋水仙素加入附加有0．01 mg／L 6-BA的MS培养基中包埋腋芽诱导染色体加倍效果较好。不同品种对秋水仙素的敏感反应不一,以红提为亲本诱导获得染色体加倍率分别为66．1％、64．6％的诱变株系 H0120-1和H0120-3。诱变株与原二倍体红提比较,具有多倍体的部分特征特性;诱变株与原二倍体红提气孔平均大小、气孔指数无明显差异,但诱变株存在20．8％的特大气孔。     

海南与台湾中国种子植物特有属多样性研究

为揭示海南与台湾生物多样性形成的机制 ,该文统计了中国种子植物特有属在东南沿海省区的分布 ,分析了海南、台湾与东南沿海大陆的关系 .结果表明 :东南沿海各省特有属植物的相关系数随距离的增大而减小 ,海南和台湾与东南沿海大陆有着千丝万缕的联系 .海南与广东和广西关系最为密切 ,台湾与福建最为密切 ,这种关系与植物区系的联系是一致的 .台湾虽然脱离大陆比海南早 ,其特有属的成分比海南复杂 ,然而特有属数量却比海南少 ,特有化程度也低 ,原因可能是海南更为接近滇东南 -桂西这一特有植物的残遗中心 .台湾特有属与西南、华中地区联系紧密 ,可能与第三纪、第四纪时西南植物向东移动有关     

Temperature and sperm incorporation in polyploid salamanders

Although most animals reproduce sexually, a number of all-female groups exist. Triploid hybrid salamanders appear to maintain themselves by using a male's sperm to activate their eggs, after which the sperm nucleus is eliminated (gynogenesis). The incidence of sperm nuclear incorporation in eggs of these salamanders depends on temperature. Triploid offspring derived gynogenetically are more frequent at lower temperature, whereas tetraploid offspring derived sexually are far more frequent at higher temperatures. Temperature-dependent variability in sperm nuclear incorporation helps explain the variability in reproductive modes reported for hybrid salamanders.     

福建青冈林恢复过程中植物物种多样性的变化

对福建黄楮林自然保护区的福建青冈Cyclobalanopsis chungii林5个不同恢复阶段的群落采用时空互代的方法,研究其恢复过程中植物物种多样性的变化.结果表明,福建青冈林恢复过程中乔木层、灌木层的物种更替较剧烈;阳性树种在群落中的地位较弱;随恢复期增长,物种α多样性指数增大,群落的稳定性也增大,且群落间的共有种数增多.福建青冈林的恢复各阶段是朝着稳定性增强的方向演替的,提高其物种多样性有利于其恢复和重建.表5参11     

我国药用植物种质资源遗传多样性及其研究进展

遗传多样性(Genetic diversity)作为生物多样性的重要组成部分,是物种多样性和生态多样性的基础,我国是世界上药用植物种质资源最丰富的国家之一,但也是生物多样性破坏较严重的国家之一.文章概述了植物种质资源遗传多样性的涵义和近些年我国药用植物遗传多样性的研究进展,并就人类活动对我国药用植物种质资源遗传多样性的影响加以讨论,指出应采用不同方式尽可能多地、有效地保护每个物种的遗传变异.建议加强药用植物种质资源可持续性利用的研究,加强野生药用植物的引种驯化和遗传育种.     

古油松下地被及其对土壤细菌群落多样性的影响

[目的]为调查古树油松下地被状况并研究不同地被状况对土壤细菌群落结构及群落多样性的影响,[方法]对北京香山公园内古树油松下地被植物种类进行调查,分析地被植物特征,同时采用高通量测序技术对不同地被状况的古树油松下土壤细菌进行16S rRNA基因测序分析.[结果]春季古树油松下地被植物中,出现频率最高的为:抱茎苦荬菜、短尾铁线莲、求米草、胡枝子、菊花脑.夏季古树油松下地被植物中,出现频率最高的为:狗尾草、求米草、菊花脑、胡枝子、薹草和铁苋菜.[结论]不同地被状况的土壤在四项Alpha多样性指数上差异不显著,野生地被土壤的菌种丰富度最高,人工地被土壤的细菌群落多样性最高,三种地被状况的土壤样品中优势菌群均为酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和变形菌门(Proteobacteria),最大相对丰度为酸杆菌门.     

葡萄SSR-PCR体系优化及其诱变单株遗传多样性分析

利用正交试验设计L16(45)筛选适合葡萄SSR标记的PCR反应体系,对52份葡萄种质进行SSR标记,采用UPGMA聚类法分析葡萄诱变群体和亲本的遗传关系.优化的葡萄SSR-PCR反应体系为:Mg2+1.5 mmol·L~(-1),d NTP 0.2 mmol·L~(-1),Taq酶1.0U,引物0.4μmol·L~(-1),模板DNA 50 ng,总体积20μL.48对引物共扩增出270条带,其中多态性条带249条,多态性百分率为92.2%,有31对引物的多态性百分率达到了100%.每对引物可扩增3~10个等位基因,平均为5.6个.52个葡萄样品的遗传相似系数为0.681~0.889,各诱变单株与‘醉金香’母本的遗传相似系数为0.730~0.859.利用SSR分子标记能将供试验的52份葡萄样品相互区分.在遗传相似系数0.756处将所有葡萄样品分为5个类群,大部分诱变单株与原始母本聚在一起.构建的SSR分子标记体系适用于葡萄种质资源的遗传多样性分析,SSR标记也适合葡萄诱变群体的分子鉴定.     

矮牵牛的多倍体诱导试验

用0.2%浓度的秋水仙素分别对一叶一心期的矮牵牛进行不同时间的处理,结果表明,在一定范围内随着处理时间的延长,幼苗存活率降低,变异率提高。处理时间以3 d为适宜。变异植株表现为,生长缓慢,生长期延长,叶片气孔变大,叶色浓绿,叶形指数变小,叶厚度增加,花萼、花冠、花柱变长,花瓣增厚,柱头、花药变大,花粉中有四孔花粉出现。