热带森林10种藤本植物根尖直径与解剖性状间的关联分析

以往关于根尖表型特征与解剖性状关联的研究主要集中在乔木中,而鲜少关注藤本植物这一特殊的植被类群。通过测定海南热带森林中10种藤本植物(包括木质和草质藤本)根尖直径和解剖特征,探究藤本植物根尖以上功能性状的分布格局,以及根直径与解剖特征间的关联。结果表明,藤本植物根尖直径和解剖特征具有明显的种间差异,但差异程度依赖于具体的指标和植物种类。根直径和解剖特征在两种生活型间的差异并未达到显著水平(P>0.05)。根尖直径与皮层厚度和中柱直径在种间具有显著正相关关系(P<0.05),尤其与前者的关联性更强。皮层厚度和中柱直径的变化分别由皮层细胞特征和导管特征变化引起,体现为皮层厚度与皮层细胞直径和皮层细胞层数在种间显著的正相关关系,以及中柱直径与导管直径之间紧密的正相关关系,然而中柱直径与导管数量的相关性较弱。以上结果说明藤本植物根尖直径的改变是由解剖特征的变化引起,该研究结果对于深入了解热带森林生态系统中植物根尖结构与功能的关联机制具有重要意义。     

外源蔗糖，Vc对铬诱导的拟南芥主根生长抑制和过氧化物积累的缓解作用

通过水培实验研究重金属铬胁迫下拟南芥主根生长和过氧化物积累情况,以及外源施加蔗糖和维生素C对毒害的缓解作用。结果发现随着铬浓度的升高,植物主根生长受到了明显的抑制,胎盘兰染色表明高剂量的铬造成了主根的根尖细胞的死亡。进一步DAB染色发现铬胁迫诱导植物根尖大量积累过氧化氢,而在胁迫培养基中加入蔗糖和维生素C都可显著改善植物根的生长、减低过氧化氢的积累,并减少铬诱导的根尖细胞的死亡。上述结果表明铬胁迫诱导的拟南芥主根生长的抑制很可能是由于根尖细胞过氧化物积累所致。     

Ye Yaxin, Jin Jin, Wang Wenjing, Xu Yu

研究Nacl浓度与小麦幼苗生长分裂的关系及对小麦幼苗的遗传损伤。实验结果表明：小麦幼苗生长在含NaCl的介质中，其幼苗生长被抑制，根尖细胞有丝分裂指数下降,幼苗的分裂指数、遗传损伤与盐浓度间有一定的线性关系。结果显示：有丝分裂指数与处理浓度间呈负相关。这表明：NaCl浓度高或作用时间延长时对小麦细胞具有遗传学毒性，小麦幼根细胞有丝分裂指数可以作为监测环境中NaCl含量的定量指标。     

高浓度锌对植物根端细胞的毒性检测

从显微水平及亚显微水平研究了锌处理对植物细胞毒性的影响，实验结果表明，不同浓度的锌对植物根端细胞的损伤不甚显著，细胞内主要细胞器结构完整，液泡呈轻至中度凝集，微核形成率很低。     

yeyaxin@tom.com

 研究Nacl浓度与小麦幼苗生长分裂的关系及对小麦幼苗的遗传损伤。实验结果表明：小麦幼苗生长在含NaCl的介质中，其幼苗生长被抑制，根尖细胞有丝分裂指数下降,幼苗的分裂指数、遗传损伤与盐浓度间有一定的线性关系。结果显示：有丝分裂指数与处理浓度间呈负相关。这表明：NaCl浓度高或作用时间延长时对小麦细胞具有遗传学毒性，小麦幼根细胞有丝分裂指数可以作为监测环境中NaCl含量的定量指标。     

以流式核型分析小麦根尖细胞的有丝分裂同步化过程

构建染色体特异文库是简化小麦基因组测序的有效途径,而通过同步化处理提高根尖细胞有丝分裂指数,使根尖细胞中富集高比例的中期染色体是实现染色体分选成功的前提。采用双阻断法用50 µmol L^-1羟基脲和100 µmol L^-1氟乐灵对普通小麦根尖细胞进行同步化处理,然后用流式核型分析法观测各周期细胞在不同时间点上的比例变化。结果显示,最佳方案为羟基脲处理10 h,恢复7 h,氟乐灵处理4 h。以此方案处理中国春小麦根尖可获得最高的有丝分裂指数,达70.1%。附加冰水处理(0°C)有助于减少染色体碎片和增加流式核型的分辨率,但对富集更多的中期染色体没有效果。     

高Fe2+胁迫下水稻幼苗根尖铁的分布及细胞超微结构变化

以耐性水稻(Oryza sativa L.)品种Azucena为实验材料,研究高Fe2+胁迫下,0～10mm段幼苗根尖铁的分布,以及根尖细胞亚显微结构变化情况.结果表明,400μmol/L Fe2+处理下,0～2mm段根尖铁含量最高;随着Fe2+浓度的升高,根尖边缘细胞(BC)铁含量呈递增趋势.电镜观察发现,400μmol/L Fe2+处理下,BC内出现大量碎片,受损明显,而根冠细胞主要表现为细胞壁增厚、细胞内出现许多小液泡.     

土荆芥挥发油化感胁迫对蚕豆根尖SOD和POD同工酶的影响

旨在了解土荆芥挥发油对受体植物抗氧化酶系统的影响,为阐明土荆芥的化感作用机制提供理论依据。通过模拟淋溶和挥发2条途径,分别以不同剂量挥发油处理受体植物蚕豆幼根,电泳后比较根尖超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)同工酶谱的变化。结果表明：在淋溶途径中,细胞内SOD活性明显受该挥发油抑制,处理48 h后POD同工酶谱有POD7特征性强带出现;在挥发途径中,该挥发油对SOD同工酶的活性则表现为促进效应,处理浓度较高或时间较长(24 h,20 μL;48 h,15~20 μL;72 h,10~20 μL)时,POD同工酶谱有POD6特征性强带的表达。此外,SOD同工酶谱带变化主要为酶带的强度改变,POD同工酶谱带变化主要为酶带的数量增减。由此推测土荆芥挥发油可影响蚕豆根尖细胞SOD和POD同工酶基因的表达,其中POD同工酶基因的响应可能比SOD更为敏感。     

空心莲子草不同部位水浸提液对蚕豆、玉米化感作用机制的研究

用空心莲子草为研究材料,以农作物蚕豆、玉米为受试植物,采用培养皿滤纸法测定空心莲子草对受试农作物种子萌发率的影响,并检测幼苗的生理指标丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活力以及蚕豆根尖细胞微核率变化,来探讨化感作用机制。结果表明空心莲子草根、茎、叶不同浓度水浸提液对受试农作物种子萌发率具有不同程度的抑制作用,且处理浓度越高抑制作用越强,水浸提液使受体幼苗体内的MDA含量增加,SOD活性、POD活性先增加后降低趋势,使蚕豆根尖细胞微核率上升。空心莲子草水溶性化感物质使受试农作物受到了氧化胁迫,抗氧化酶系统、蚕豆根尖细胞有丝分裂受到了抑制作用,从而影响了农作物幼苗的萌发和生长。     

边缘细胞对大豆根尖铝毒害的缓解

以大豆[Glycine max (L.) Merrill]浙春3号为试验材料, 采用静置培养(保持边缘细胞附于根尖)和振荡培养(移除根尖边缘细胞), 测定边缘细胞数目和活性、根相对伸长率和根内酶的活性, 研究了边缘细胞对大豆根尖铝毒害的缓解效应。结果显示, 大豆发育过程中存活的边缘细胞数与总数之比达60%~80%, 50~400 mmol L^-1 Al³⁺胁迫12 h能诱导边缘细胞从根尖脱落, 200~400 μmol L^-1 Al³⁺胁迫24 h对边缘细胞的发育有抑制作用。Al³⁺处理抑制根伸长, 移除边缘细胞的根相对伸长率低于保留边缘细胞的根。0~100 mmol L^-1 Al³⁺胁迫12 h, 0和50 mmol L^-1Al³⁺胁迫24 h, 具有边缘细胞的大豆根系的POD、SOD活性及蛋白质含量显著高于移除边缘细胞的根内酶活性和蛋白质含量, 但200和400 mmol L^-1 Al³⁺处理12 h, 100~400 mmol L^-1 Al³⁺处理24 h时, 根尖有无边缘细胞对根系的酶活性及蛋白质含量影响不显著。说明低浓度Al³⁺胁迫下, 大豆通过增加边缘细胞数目、提高根尖蛋白质含量, 维持较高水平的POD、CAT和SOD活性来对抗铝毒胁迫, 以缓解植物的铝毒害。     

过量表达OsYUC2转基因水稻幼苗对干旱和H2O2胁迫的生长生理应答

OsYUC2基因是控制水稻生长素合成的关键基因家族OsYUCs成员之一。本研究以过量表达pUbi-OsYUC2-GUS转基因水稻(G3株系)和野生型水稻(WT,Oryza sativa L .sppj.aponica,v.nipponbare,日本晴)为材料,分别比较了二者在干旱和 H2O2 胁迫下生长生理的变化。结果显示,20%PEG-6000和0.06% H2O2 处理条件下,G3的株高、初生根上侧根的长度(特别是不定根上侧根的数量和长度)都大于WT的;而G3的MDA和H2O2积累量则都少于WT的。与对照组比,PEG和H2O2处理后G3根系的GUS活性都降低且由均匀分布变为梯度分布,说明PEG和H2O2影响OsYUC2基因的表达部位和空间分布。相同处理条件下,G3根系与DR5-GUS转基因水稻根系GUS活性和分布样式的变化类似,显示PEG和H2O2减少生长素的积累并影响其梯度分布。OsYUC2过量表达在一定程度上缓解了由于PEG和 H2O2 胁迫导致生长素减少引起的伤害,转基因水稻幼苗的抗逆水平有所提高。     

保存在重铬酸钾中的微小隐孢子虫卵囊活性及传染性研究

目的 探索保存在4℃ 2.5 %重铬酸钾(K2Cr2O7)中1－30个月的微小隐孢子虫卵囊（CPO）的活性和对免疫抑制BALB/C小鼠的感染性。方法 通过体外脱囊技术测定卵囊的脱囊率评价卵囊的活性;以BALB/C小鼠为感染模型,通过检测CPO感染小鼠的潜伏期、排卵囊数量和回肠末端绒毛中的隐孢子虫数量来评价卵囊的传染性。结果 保存在2.5 % K2Cr2O7中1—16个月的卵囊出现脱囊;免疫抑制BALB/C小鼠在感染保存1—16个月的卵囊后3－8 d开始排出大量的卵囊,且发现在末端回肠绒毛中寄生有大量的隐孢子虫;卵囊的保存时间与潜伏期之间存在强烈的相关性(r2＝0.92)。结论CPO在4℃ 2.5 % K2Cr2O7中能保持活性和传染性至少16个月,K2Cr2O7是保存CPO的良好介质。     

用两室根箱系统法对土壤氮素转化的空间变异及N2O的产生之初探

用特制的带有9根采气管的两室根箱系统,采集和分析根箱中9个不同部位土壤空气中N2O的浓度,结合使用具有选择性的硝化抑制剂（包括低浓度的C2H2和DCD）,研究在不同铵态氮水平下的硝化过程及其对N2O气体释放的贡献;结合使用高浓度的C2H2,抑制反硝化过程中N2O到N2的还原,研究在不同铵态氮水平下的反硝化过程及其对N2O气体释放的贡献。同时还研究铵态氮、硝态氮转化及其释放N2O气体的时间和空间变异性和植物对它们的影响。结果表明,根箱系统结合使用抑制剂的方法,是一种研究土壤氮素转化过程、N2O气体释放及植物对前两者影响的有效方法。     

Ni2+对大蒜根尖细胞有丝分裂的影响

以大蒜根尖细胞为材料,研究了不同浓度氯化镍在不同处理时间对细胞有丝分裂的影响。结果表明,根尖细胞有丝分裂指数下降,异常细胞数目明显增多,间期细胞主要表现为微核,分裂期细胞主要表现为C-有丝分裂、染色体桥、染色体断裂、滞后染色体、染色体粘连等畸变类型。说明氯化镍对大蒜根尖细胞有丝分裂有一定的抑制作用,氯化镍对细胞有丝分裂过程有显著影响。氯化镍具有一定的遗传毒性。     

大麻二酚对Cd和Cr胁迫下烟草生长的影响

为探讨大麻二酚(CBD)对重金属胁迫下烟草生长的影响,以烟草品种K326为材料,分别将浓度为0.0、1.0、5.0、25.0mg/L的CBD喷施于Cd和Cr胁迫烟株叶面,测定其叶片的抗氧化指标、生物量及Cd、Cr积累量。结果表明,Cd和Cr胁迫严重抑制烟株生长,显著提高烟叶活性氧和重金属含量。外源CBD对烟株生长存在低促高抑作用。当CBD浓度分别为1.0mg/L(Cd)和5.0mg/L(Cr)时效果最佳,显著降低了烟叶超氧阴离子(O₂^-·)产生速率,丙二醛、H₂O₂和烟株Cd、Cr含量;显著提高烟株干重、叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、多酚氧化酶、抗坏血酸过氧化物酶和谷胱甘肽还原酶活性,增加抗坏血酸(As A)、谷胱甘肽(GSH)含量以及As A/DHA(氧化型抗坏血酸)、GSH/GSSG(氧化型谷胱甘肽)。综上,适量CBD能有效缓解Cd和Cr胁迫对烟叶的氧化损伤,抑制烟株内重金属的积累,促进植株生长。     

水稻种子H_2O_2流速和种子活力的关系研究

研究了水稻种子H_2O_2流速与种子活力的关系,为快速无损伤鉴别水稻种子活力方法提供依据。以粳稻日本晴、籼稻金农丝苗为材料,采用高温高湿人工老化方法处理种子0,7,10 d获取不同活力水平种子,测量3种类型种子的发芽率、根长、芽长、电导率、H_2O_2含量、CAT活性等性状,并利用非损伤微测系统(NMT)测量种子的H_2O_2流速。结果表明,老化处理造成水稻种子发芽率、根长、芽长和CAT活性降低,而电导率、H_2O_2含量及外排流速增加;老化处理10 d,老化程度加重,趋势更明显。H_2O_2流速与种子发芽率表现极显著负相关的线性关系。种子的H_2O_2流速大小及方向反映了种子内部的氧化还原平衡和细胞膜的状态,通过非损伤微测技术测定H_2O_2流速可以作为水稻种子活力判断的一种方法。     

通过外源MeJA抑制H_2O_2积累提高烟草的耐冷性

茉莉酸甲酯(MeJA)是可参与多种生理生化过程的激发子,为探究外源MeJA对低温环境下烟草幼苗的影响,以烟草品种"豫烟10号"为材料,在其六叶一心时用4个不同浓度(1、10、100和1000μmol L~(–1) MeJA)进行喷施处理3d后,再进行低温处理,同时以正常温度和低温处理作为阳性和阴性对照。分析各处理的长势指标、相对电解质渗透率、光合色素含量、抗氧化酶活性以及激素含量。结果表明:在10μmol L~(–1)茉莉酸甲酯处理下能降低低温对烟草幼苗的损伤。然后在材料和时期不变的情况下,进行DPI、10μmol L~(–1) MeJA以及DPI+MeJA处理以低温处理为对照,测定了H_2O_2、O~(2–)、CAT、MDA以及ASA-GSH循环的含量。证明在外源茉莉酸甲酯协同低温的处理下,烟草植株中的H_2O_2主要作为毒害分子而非第二信使存在。     

海南省土壤拮抗放线菌分离方法初探

针对海南土样拮抗放线菌的分离,实验初步解决了土样中的细菌和真菌在放线菌分离培养中的污染问题。研究测定了细菌和真菌抑制剂K2Cr2O7的最佳使用浓度、土样稀释浓度、土样加热和风干处理以及土样的贮存时间等对放线菌分离培养的影响。结果表明：K2Cr2O7在一定的浓度范围内使用可以明显抑制细菌的生长,对放线菌的生长无明显的影响,浓度在50μg／ml时效果最佳。当K2Cr2O7 的使用浓度在70μg／ml时放线菌生长受到抑制,使用浓度在30μg／ml时对细菌的抑制效果不明显;土样溶液涂抹平板培养时,土样溶液浓度在10-3~10-4时平板内长出的菌落在30~40个间,菌落的重叠率在20%左右,分离效率较高,是理想的浓度;在土样放置一个星期的自然风干后,同时使用细菌抑制剂K2Cr2O7可得到较理想的培养效果;对土样进行加热处理后,可明显降低细菌的数量,但同时也会降低放线菌数量,分离效率过低。     

N2O induces mitotic polyploidization in anther somatic cells and restores fertility in sterile interspecific hybrid lilies

Fertile plants undergoing male gametogenesis can be treated with nitrous oxide (N₂O) gas to obtain 2n male gametes. N₂O treatment is also expected to restore the fertility of interspecific hybrids through meiotic restitution or mitotic amphidiploidization. However, this technique has few applications to date, and it is un-known how N₂O treatment restores fertility in sterile hybrids. To establish optimal N₂O treatment conditions and determine its cytological mechanism of action, we treated various sized floral buds with N₂O gas at different anther developmental stages from fertile and sterile hybrid lilies. N₂O treatment using the optimal 1–4 mm floral buds induced mitotic polyploidization of male archesporial cells to produce 2n pollen in fertile hybrid lilies. In sterile hybrid lilies, N₂O treatment doubled the chromosome number in male archesporial cells followed by homologous chromosome pairing and normal meiosis in pollen mother cells (PMC), resulting in restoration of pollen fertility. Backcrossing the resultant fertile pollen to Lilium × formolongi produced many triploid BC₁ plants. Thus N₂O treatment at the archesporial cell proliferating stage effectively overcame pollen sterility in hybrid lilies, resulting in fertile, 2n pollen grains that could produce progeny. The procedure presented here will promote interspecific or interploidy hybridization of lilies.