多年生黑麦草P5CS基因的定点突变及其在拟南芥中的转化

在前期克隆获得LpP5CS基因的全长cDNA序列基础上,采用PCR扩增技术对多年生黑麦草脯氨酸合成酶基因P5CS的定点突变体系进行了探讨,并运用农杆菌转化技术对突变后的基因进行了功能验证。根据突变位点序列设计一对引物,使用Pfu高保真DNA聚合酶和超级感受态细胞DMT,通过PCR扩增,获得含有所要突变位点的LpP5CSF128A,定向克隆入真核表达载体pCAMBIA1300中,转化拟南芥验证基因功能。结果表明,预期位点上发生了突变,LpP5CS编码的第128位密码子已由苯丙氨酸残基(Phenylalanine,简称Phe或F)变为丙氨酸残基(Alanine,Ala),证明用PCR技术已成功地使LpP5CS基因发生定点突变。转基因拟南芥T₁代植株进行PCR和RT-PCR检测,获得4个转基因阳性株系。拟南芥T₂代植株经100 mmol/L NaCl处理7 d后,转基因株系脯氨酸含量分别为4 262和5 623 μg/g FW,显著高于野生型株系的2 581 μg/g FW。说明转基因株系能积累更多地脯氨酸。     

植物叶黄素的高效液相色谱分析测定

采用高效液相色谱分析方法分析测定植物样品中的叶黄素含量,对不同的前处理方法进行了实验。最佳测定方法为利用植物冻干样,以丙酮为提取液进行HPLC测定。利用上述方法进行一些植物中的叶黄素含量的测定,结果表明在所测定的几种植物中,叶黄素的含量差异很大。其中羽衣甘蓝的含量最高,其次为白薯叶、苋菜、菠菜等。     

不同种源马蔺的叶绿体DNA变异研究

本研究利用通用引物,采用PCR技术从9个不同地理种源的马蔺样品中扩增了叶绿体基因组trnLt-rnF间隔区的DNA片段,进行了序列测定,并运用DNAMAN软件分析了不同种源马蔺的亲缘关系。结果表明:9个马蔺植物样品分为2个相对独立的组,其中第1组包括采自北京、泰山、武威、涿洲、民勤、固原6个种源的马蔺,第2组包括采自太仆、乌鲁木齐和西乌旗3个种源的马蔺。2个组的亲缘关系很远,同源性只有45%,这表明马蔺物种不是单系起源,本研究结果也表明了利用叶绿体基因间序列研究马蔺亲缘关系是可行的。     

空间环境对草地早熟禾诱变效应研究Ⅱ--光合特性和叶绿素含量

“神舟3号”飞船搭载草地早熟禾(Poa pratensisL.)‘Nassau’干种子,地面种植后筛选出突变株系PM1、PM2和PM3,分别测定其光合作用光响应曲线、CO2响应曲线及叶绿素含量。结果表明,PM1和PM3株系与对照相比,叶绿素a与b绝对含量降低,且光合能力有所降低。PM2株系比对照叶绿素含量显著增加,且叶绿素a/b比值比对照明显降低,但其表观量子效率较CK低,光合能力也有所降低;3个突变株系的近CO2饱和点均比CK高,CO2补偿点差异不大,羧化效率PM2     

空间环境对草地早熟禾诱变效应研究Ⅰ--突变体叶片解剖结构变异观察

“神舟3号”飞船搭载草地早熟禾‘Nassu’干种子,地面种植后筛选出突变株系PM1、PM2和PM3。观察其叶片表面结构和叶肉细胞超微结构,结果表明:3个突变株系的叶片气孔密度增大,气孔面积减少,单位视野中气孔所占面积比则变化不大;叶肉细胞中叶绿体体积增大,形状变圆并移向细胞中央;PM3株系白绿相间叶片的白色部分,其叶肉细胞中叶绿体多数正在或已经消解,结构不完整。在各突变株系中淀粉粒数量却有不同程度的增加。     

多年生黑麦草愈伤组织航天搭载后再生株系的抗旱性研究

利用“神舟七号”飞船搭载多年生黑麦草品种(Derby)的胚性愈伤组织经空间诱变后,从搭载再生株系(SP)群体中获得了3个抗旱变异株系。自然干旱条件下,对筛选出的3个抗旱变异株系进行了生理生化分析,结果表明,随自然干旱时间的延长,3个抗旱变异株系均表现出叶片相对含水量和叶绿素含量下降、SOD活性先升后降、丙二醛含量及游离脯氨酸含量上升等特征;不同株系间各指标的变化幅度存在差异,通过上述5项指标综合评价后初步认为,3个抗旱变异株系的抗旱性顺序为SP-64>SP-119>SP-17,与表征永久萎蔫系数反映的结果一致,表明筛选出的抗旱变异株系具有抗旱生理基础。以上结果说明,空间诱变能诱发多年生黑麦草抗旱性的变异;获得的抗旱变异株系为选育抗旱草坪草品种提供了新的种质资源。     

瑞香狼毒对农牧交错带草原土壤特性的影响

瑞香狼毒（Stellera chamaejasme）是我国主要毒草之一。为了明确瑞香狼毒对草地土壤性状的影响,在北方农牧交错带草原,于瑞香狼毒生长季（5-9月）连续取样分析了其发生区及邻近未发生区土壤的物理、化学和生物学特性。结果表明,瑞香狼毒发生区,表层土壤（0～10 cm）含水量在干旱季节（5-6月）显著高于未发生区,土壤容重、土壤总孔隙度和毛管孔隙度未见明显变化。发生区土壤有机质、全氮、碱解氮、速效钾含量以及土壤pH值与未发生区亦无显著差异,而5-9月速效磷含量显著高于未发生区。发生区7月微生物生物量碳、氮和磷显著高于未发生区。整个生长季土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性均显著高于未发生区;过氧化氢酶活性5-6月显著高于未发生区,7-9月则与未发生区无显著差异;过氧化物酶活性5-6月亦显著高于未发生区,7-9月却显著低于未发生区。瑞香狼毒能在一定程度上改善土壤理化性状,提高土壤生物学活性。瑞香狼毒滋生蔓延不是造成草地退化的原因,而是草地退化导致的结果。     

茉莉酸甲酯对东方百合生长发育的影响

为探讨茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MJ)对东方百合生长发育及内源激素含量的影响,本试验以东方百合索蚌为试材,用不同质量浓度的MJ进行浸球和营养生长期、现蕾期叶面喷施处理,调查了百合株高、花期及鳞茎等相关指标的变化,并测定了现蕾期叶片中内源激素含量。结果表明:浸球处理使东方百合始花期提前;0.1和1.0 mg/L MJ现蕾期喷施处理植株的株高显著高于对照,分别为87.92和87.67 cm;1.0 mg/L MJ现蕾期喷施处理使单株花期和群体花期分别延长2.09和3.25 d,鳞茎周径增大1.66 cm;花朵寿命和单株花朵数无显著变化;处理质量浓度以现蕾期喷施1.0 mg/L MJ为最佳。百合株高、单株花期和鳞茎周径与生长素(IAA)及生长素(IAA)/玉米素核苷(ZR)显著正相关。     

糯玉米自交系的遗传距离分析及类群鉴定

应用多元统计分析法对50个糯玉米自交系的18个性状的表型平均值标准化,然后进行协方差分析和遗传相关分析,得到7个主成分因子,按主成分因子评价糯玉米自交系的优劣,并按照50个糯玉米自交系间的遗传距离进行聚类分析,得到7大类群。结果表明,糯玉米自交系间遗传距离大小与其表型差异、地理差异、亲缘关系并无必然联系,进行杂交育种时,亲本的选配和杂种优势的预测应以亲本间遗传距离大小作为重要依据。     

生理整合对营养分布格局下野牛草相连分株PSII叶绿素荧光参数的影响

本文以匍匐茎型克隆植物野牛草的克隆分株片段为材料,研究营养分布格局和生理整合对克隆植物野牛草叶绿素荧光参数的影响。结果表明,同质营养条件下,叶绿素荧光参数Fo、Fm、Fv/Fm、ΦPSⅡ和qP在相连分株间无显著差异,姊株叶片NPQ显著高于妹株。异质营养条件下,高营养斑块居中放置时,姊株叶片Fo、Fm、Fv/Fm、ΦPSⅡ和qP显著降低,而妹株叶绿素荧光参数则显著提高;高营养斑块居基放置时,姊株Fv/Fm、ΦPSⅡ和qP略有下降,Fo和Fm无明显变化,但妹株Fo和Fm则显著提高;高营养斑块居顶放置条件下,姊株叶片Fo、Fm、Fv/Fm、ΦPSⅡ和qP均高于妹株,NPQ则显著低于妹株。这说明,在资源有限条件下,基于"成本-收益"原则,野牛草相连姊株通过维持或者自抑制其光合效率,并提高妹株光合能力来增强克隆片段对异质营养环境的适应能力。本研究为进一步揭示生理可塑性对异质生境的响应机理以及探讨生理整合对生理可塑性的修饰机制提供了重要的理论依据。