不同光照处理对绿萝表型可塑性的影响

[目的]研究不同光照处理对绿萝表型可塑性的影响。[方法]比较了叶面积、茎长、叶离心率和鲜重几项指标。[结果]不同的光照强度能显著影响绿萝叶片面积,且不同处理间差异显著;不同的光照强度能显著影响绿萝的茎长生长,且不同处理间差异极显著;不同的光照强度能显著影响绿萝叶片长、宽的生长,使叶离心率发生变化,改变其叶基的形状。[结论]为合理地开发绿萝资源,更好地发挥其生态意义和经济价值提供科学依据。     

克隆植物表型可塑性研究若干进展

表型可塑性是克隆植物的重要特征,也是克隆植物生长发育和适应外界环境的重要机制。本文总结了克隆植物表型可塑性的意义,克隆植物对不同光照、水分和养分条件的响应特征,以及目前采用的研究方法,认为克隆植物表型可塑性已有研究多关注形态生长特征,而从生理角度研究较少。     

植物表型可塑性对环境因子的响应研究进展

植物的表型可塑性是同一基因型受不同环境的影响而产生的不同表型特征,是性状对异质环境的权衡,是植物对环境的一种适应与表达。通过系统梳理了植物表型可塑性研究发展的基本脉络,聚焦了气候、地理以及生物环境对可塑性的影响及其响应机制;总结了在全球气候变化的背景下,今后植物表型可塑性研究的几个重要方向。认为国内表型可塑性的研究还需要进一步深入,尤其是多因子对植物可塑性影响的过程与机制需要加强。     

石灰岩地区土壤水分对木豆表型可塑性的影响

研究了土壤相对含水量分别为27．65％,19．47％,12．14％和7．66％水分条件下木豆(Cajannus cajan)幼苗生长和形态的表型可塑性。结果表明：木豆幼苗的根、叶、茎生物量以及株高、冠幅直径都在土壤相对含水量为12．14％的条件下最高;随着土壤含水量的增加,分配到枝和根的生物量随之增加,分配到叶的生物量减少;当土壤相对含水量从7．66％升到12．14％时,须根数目增加,土壤相对含水量再提高时,情况则相反。这些结果说明木豆幼苗的适宜水分生态位是较干旱的土壤环境,木豆幼苗通过器官生物量分配和形态结构调整来适应干旱胁迫。     

石灰岩地区土壤水分对木豆表型可塑性的影响

研究了土壤相对含水量分别为27.65%,19.47%,12.14%和7.66%水分条件下木豆(Cajannus cajan)幼苗生长和形态的表型可塑性.结果表明:木豆幼苗的根、叶、茎生物量以及株高、冠幅直径都在土壤相对含水量为12.14%的条件下最高;随着土壤含水量的增加,分配到枝和根的生物量随之增加,分配到叶的生物量减少;当土壤相对含水量从7.66%升到12.14%时,须根数目增加,土壤相对含水量再提高时,情况则相反.这些结果说明木豆幼苗的适宜水分生态位是较干旱的土壤环境,木豆幼苗通过器官生物量分配和形态结构调整来适应干旱胁迫.     

玉米自交系苞叶表型可塑性差异分析

为确定玉米5大杂优群苞叶表型可塑性在异地引种的稳定性和敏感性,收集了我国玉米5大杂优群50份自交系,2014年在海南省三亚市、2015年在北京市和2017年在辽宁省铁岭市3种环境下测定各杂优群的自交系在不同环境的苞叶性状,计算苞叶性状的变异系数,分析杂优群间苞叶长度可塑性(phenotypic plasticity of husk length, PHL)、宽度可塑性(phenotypic plasticity of husk width, PHW)和层数可塑性(phenotypic plasticity of husk layer number, PHN)的差异和杂优群内的相关性,比较不同环境和生长时期各气象因子的变化。结果显示:苞叶性状受环境影响显著;在全部测定群体、旅大红骨和唐四平头群中PHL与PHW呈显著正相关,在瑞德群中PHL与PHN呈极显著负相关;不同血缘玉米种质的苞叶表型可塑性存在明显差异,PHL与PHW表现出协同调控的特点;旅大红骨群的苞叶长度和PB群的苞叶长度、宽度对环境不敏感,这2个性状异地引种时会保持稳定;兰卡斯特群PHL较大,且符合苞叶性状南长北短的要求,这类育种材料适合南北方异地引种;气象因子中平均温度和湿度在玉米生长前期差异较大,日照时间在玉米生长的前、中和后期都有一个差异较大的时段。因此,高温区适时早播,低温区适时晚播,有利于减少环境间的苞叶差异。     

不同水分条件对海南龙血树幼苗表型可塑性及生态适应性的影响

通过盆栽试验探讨濒危植物海南龙血树幼苗对水分响应的表型可塑性,分析其生态适应性。结果表明,海南龙血树幼苗对水分的响应主要在形态指标和生物量方面,除了比叶面积、叶片长宽比和株高外,其他指标均达到显著水平(P<0.05);生物量分配主要与根部性状相关,幼苗叶绿素和类胡萝卜素含量在各处理间无显著差异(P>0.05)。海南龙血树幼苗能够充分利用水分资源,在雨季快速生长,并将更多的生物量分配给根部,有利于度过雨季后严峻的干旱季节。海南龙血树幼苗对水分响应的生存策略具有很强的生态适应性。     

松嫩平原朝鲜碱茅无性系生殖器官构件的表型可塑性

在开花期从构件水平对松嫩平原碱化草甸朝鲜碱茅无性系种群分蘖丛各构件性状的表型可塑性,各功能构件生物量与丛径之间的关系,以及各功能构件生物量之间的关系均建立相应的模型进行了定量分析。结果表明：在开花期,朝鲜碱茅种群分蘖丛各构件性状具有较大的表型可塑性。朝鲜碱茅无性系种群各功能构件生物量与丛径之间的定量关系中,光合构件、有性生殖构件、营养繁殖构件以直线函数模型相关性最大,支持构件、非生殖构件以幂函数模型相关性最大;各功能构件生物量之间的定量关系均以直线函数模型相关性最大。     

兰州市区主要阔叶绿化树种叶表型可塑性特征

以兰州市17种主要阔叶绿化树种叶片为研究对象,计算13组叶性状的可塑性指数,绘制出叶性状可塑性指数季节动态箱式图,筛选对环境响应敏感的功能性状,并揭示叶片功能性状随季节变化的响应特征。结果表明,兰州市主要阔叶绿化树种叶表型可塑性指数为0.016~0.960,平均为0.359;叶柄干重(PDW)可塑性指数最大,为0.558,叶含水率(LWC)可塑性指数最小,为0.184,叶长(LL)、叶厚(LT)、叶片密度(LD)、比叶面积(SLA)、叶含水率(LWC)、叶柄长(PL)和叶柄径(PD)等可塑性变化显著;叶面积(LA)、叶片干重(LDW)、叶柄干重(PDW)、比叶面积(SLA)、叶片密度(LD)、叶形指数(LSI)和叶含水率(LWC)等的可塑性指数季节动态均呈现出微弱的“波浪形”变化,其中叶柄干重(PDW)可塑性的季节波动最大,叶含水率(LWC)可塑性的季节波动最小。不同生活型树种可塑性,乔木中紫荆最大,山楂最小,灌木(藤本)中紫藤最大,冬青卫矛最小,总体而言乔木可塑性变化不及灌木明显。总之,同一生境下不同植物为适应环境改变而引起可塑性变化,叶片的多个性状间均存在显著的可塑性差异,同一性状在不同季节的可塑性变化显著,乔灌树种间可塑性变化波动差异明显。     

山栀子幼苗表型可塑性对不同光环境的响应

通过遮荫设置5个光照强度(100%、52%、33%、15%和6%),研究不同光环境下山栀子幼苗形态、生物量积累及其分配,以及叶绿素含量和光合特性的响应。结果表明,随遮荫程度增加,叶长、叶宽和叶长/叶宽变化幅度较小,单株总叶面积显著减少,比叶面积则随光照有效性降低逐渐增大;叶绿素a、总叶绿素和类胡萝卜素含量在遮荫处理(除33%相对光照处理)中显著增加,但叶绿素b含量和叶绿素a/b在不同光环境中没有显著差异;最大净光合速率、光饱和点、光补偿点也随光照有效性降低显著减小。山栀子叶、枝、干、根及总生物量均显著降低,但地上、地下生物量的分配格局并不随光环境的变化发生显著改变。总体上,山栀子叶性状(叶面积和光合参数)具有较高的表型可塑性,而结构性状(生物量分配)可塑性较低。适度遮荫(52%相对光照)不会显著影响山栀子幼苗的生长,这对今后山栀子的复合经营和栽培提供了参考依据。     

过表达CsMADSs拟南芥的表型变化及CsMADSs表达水平

为探究黄瓜CsMADSs的功能,构建了黄瓜CsMADS08及CsMADS21基因的真核表达载体并转化烟草,研究其在烟草中的亚细胞定位;同时通过农杆菌介导法转化拟南芥,经潮霉素筛选及分子检测,获得阳性株,观察转基因后代植株的表型变化情况;实时荧光定量PCR检测CsMADS08和CsMADS21在转基因后代植株各器官中的表达情况。结果显示,CsMADS08定位于细胞膜和细胞核上,而CsMADS21定位于细胞膜上。表型分析结果显示,过表达CsMADS08基因的拟南芥叶片发紫,侧枝少,且侧枝上出现莲座状的茎生叶;而过表达CsMADS21植株的侧生花序及果荚都比野生型多,且花期早,果实成熟早。荧光定量PCR结果显示,CsMADS08基因主要在茎中表达,而CsMADS21基因则主要在花中有高表达。该研究可为进一步明确黄瓜CsMADSs基因的功能及培育黄瓜新品种提供参考依据。     

施氮处理下入侵植物黄顶菊表观遗传变异与表型可塑性响应特征

为明确不同氮素水平对黄顶菊入侵性的影响,本文模拟4种农田施氮梯度,采用甲基化敏感扩增多态性(MethylationSensitive Amplification Polymorphism,MSAP)技术研究不同处理下黄顶菊叶片DNA甲基化的变化特征,以及黄顶菊生物量、生长和光合生理指标的表型可塑性响应特征。结果表明:18对引物共扩增出690条MSAP条带,引物多态性百分比为86.38%,T2(275 kg·hm~(-2))和T3(375 kg·hm~(-2))施氮处理下半甲基化和总甲基化水平变化差异显著,各施氮处理的全甲基化水平与CK处理比较变化差异显著;施氮量的升高显著增加了黄顶菊的生物量和根生物量分配,而降低了支持结构生物量分配,同时促进了植物的营养和生殖生长及其光合作用;施氮处理下黄顶菊花蕾数、叶面积指数和根生物量的表型可塑性指数最高,分别为0.824 7、0.666 0和0.531 1,而生物量分配和光合生理指标的表型可塑性指数相对较低,表明黄顶菊主要通过调节自身的营养和生殖生长及根生物量等指标来适应环境氮素水平的变化;表型可塑性与表观遗传变异相关性分析的结果表明,黄顶菊半甲基化、全甲基化和总甲基化水平分别与花蕾数、根生物量、株高、叶面积指数、根生物量呈显著负相关,而与叶生物量比呈显著正相关。     

模拟降水增加对荒漠一年生植物琉苞菊表型可塑性的影响

为了探讨一年草本琉苞菊对降水变化的响应机制,通过模拟降水增加试验,分析降水对琉苞菊的物候特征、营养生长和生殖生长过程的影响.结果表明:降水增加30%和50%使琉苞菊进入始花期和结实期的时间分别提前了2~4 d和2~3 d;随着降水量的增加,植株高度、分枝数和叶片数均表现为增加趋势(P0.05);降水增加也导致植株繁殖产量及生物量的增加(P0.05).这表明降水增加对琉苞菊生活史特征的可塑性产生了显著影响.     

三七表型多样性研究

对三七种植区抽取的10个群体的33个表型性状进行观测。结果表明,同一地区的不同性状间存在差异,而且同一性状在不同地区的差别也很大。地区间,马关种植区平均变异系数较小（c．v.=0．2794）,相对较稳定,而砚山种植区变异则较大;性状间,根部性状及生物量性状变异相对较大而且不稳定,最为明显的是地下茎干重,c.v.=0．526。以上分析说明,三七居群间和居群内多型性明显,表型上存在大量丰富变异。     

Adaptation of Drosophila species to climate change——A literature review since 2003

Global climate warming has been exerting impacts on agricultural pests. Pests also take some strategies to adapt to climate change. Understanding such adaptation could benefit more accurate predictions and integrated management of pest. However, adaptation to climate change has not been widely investigated in agricultural pests but has been well documented in model species, Drosophila, and reviewed by Hoffmann before 2003. To provide recent progress and references for agricultural entomologists who interested in thermal biology, here we have reviewed literatures since 2003 about adaptation to temperature changes under climate change. We mainly summarized thermal adaptation of Drosophila (especially to high temperatures) from three aspects, behaviors, plastic responses and micro-evolution and discussed how Drosophila increases their heat tolerance through these three mechanisms. Finally, we summarized the measures of thermotolerance and concluded the main progress in recent decade about the behavioral thermoregulation, mortality risks driven by limited evolutionary and plastic response under climate change, geographic distribution based on basal rather than plastic thermotolerance. We propose future work focus on better understanding adaptation of organisms including agricultural pests to climate change.     

Marc-145细胞低血清适应培养传代稳定性和无血清驯化研究

通过驯化建立无血清悬浮培养型Marc-145细胞系,分析驯化传代对细胞特性的影响,为大规模生产疫苗用的宿主细胞提供基础。采用缓降培养液中血清浓度的方法,连续传代培养50代,并用无血清培养基进行悬浮培养驯化,对传代和驯化过程中的P10、P20、P30、P40和P50代细胞的形态、倍增时间、生长曲线、染色体和对蓝耳病病毒敏感性等特性进行对比分析。研究发现,传代过程中Marc-145细胞均呈扁平多边形上皮样生长,P10代细胞倍增时间为34.15 h,P50代细胞倍增时间为36.16 h,P50代细胞倍增时间稍有延长但差异不显著。P10、P20、P30、P40和P50代的Marc-145细胞生长曲线均呈“S”形;P10代和P50代细胞染色体众数都集中在88~90条。接种病毒后,P10、P20、P30、P40和P50细胞TCID₅₀间无显著差异,表明细胞传50代后,细胞特性没有发生明显变化。P50细胞进行无血清悬浮培养48 h后,细胞密度可达到4.14×10⁶ mL^-1。     

卜氏晶囊轮虫对4种臂尾轮虫形态可塑性的影响

在实验室内研究了4种臂尾轮虫Brachionus（萼花臂尾轮虫B．calyciflorus、十指臂尾轮虫B．patulus、壶状臂尾轮虫且urceolaris和方形臂尾轮虫B．quadridentatus）的形态对捕食性卜氏晶囊轮虫Asplanchna brightwellii的可塑性反应,并讨论了轮虫形态可塑性的进化生态学意义。结果表明,培养于晶囊轮虫培养过滤液中的臂尾轮虫形态发生明显的改变,表现轮虫的被甲棘刺显著增长,而轮虫的被甲长和被甲宽没有明显的变化。     

柑桔光合作用适应性变化的研究

实验以二年生盆栽枳砧兴津品系温州蜜柑为材料,从1990年4月6日至6月25日分100％,72％,41％和13％自然光(NL)四组进行处理。处理结束时在饱和光强下净光合速率(Pn)最高的是72％NL处理;72％NL以下Pn随遮荫程度的增大而减小。低光水来下训化了的叶子在夏季比高光下生长的叶子容易发生光抑制。6月29日从高光条件下被转到低光条件下或反转移的植株,在转移后的两个月内,叶子的Pn先下降,然后逐渐回升。不同处理间Pn的差异与氮素和可溶性蛋白质含量、水分利用效率和叶肉导度之间存在大致平行的关系。植株从高光到低光或从低光到高光转移之后,这些参数变化的时间进程与Pn进程相似,但气孔导度与Pn之间无明显相关。文中还提到了其他有关参数在驯化过程中的变化趋势。     

梓树属4个种种子表型性状和发芽特性的研究

【目的】研究紫葳科(Bignoniaceae)梓树属(Catalpa Scop)中黄金树(C.speciosa)、梓树(C.ovata)、滇楸(C.fargesiif duclouxii)和灰楸(C.fargesii Bureau)种子的表型性状和发芽特性及其相关性,为梓树属植物的遗传改良奠定基础。【方法】测定梓树属4个种16个系号种子的千粒重、长度、宽度、长宽比等表型性状,及发芽率、发芽势、发芽指数等发芽特性,并比较浸种时间(12,24,48 h)和温度、光照时间(30℃光照8 h/20℃黑暗16 h,30℃光照12 h/20℃黑暗12 h,)对种子发芽的影响。【结果】黄金树种子的平均长度(29.322 2 mm)、宽度(5.023 4 mm)、千粒重(27.073 6 g)等指标均显著高于其他3个种;黄金树、梓树、滇楸的平均发芽率较高(>82.71%),灰楸发芽率(40.75%)显著低于其他3个种。黄金树、梓树发芽比较迅速,发芽势和发芽指数均较高,而滇楸和灰楸发芽势和发芽指数均很低。梓树属种子室温浸种24 h比浸种12和48 h容易发芽,30℃光照8 h/20℃黑暗16 h变温条件较30℃光照12 h/20℃黑暗12 h更有利于种子发芽;发芽势、发芽指数均与种子的长、宽、千粒重呈极显著正相关。【结论】梓树属不同种种子的表型性状和发芽特性差异显著。