沼液浸种增强早稻秧苗耐冷效应─—叶肉细胞超微结构动态观察

经沼液浸种的早稻秧苗比对照组秧苗，具有较强的耐冷性，通过电镜对叶肉细胞超微结构动态观察证实，在低温（５°／５℃）下，叶绿体结构和细胞核结构，随着冷害天数的延长，伤害在不断加重，叶绿体结构会出现空洞，基质片断裂，直至崩溃。细胞核染色体凝集，核膜破裂，核内容物丧失等现象出现。而经沼液浸种的秧苗伤害程度有较明显的减轻。     

不同光湿环境对葡萄花芽分化和叶绿体类囊体膜磷酸酯酶活性的影响

以欧亚种葡萄美人指(Vitisviniferacv.ManicureFinger)为试材,正常光湿为对照,采用正常光偏高湿、偏弱光正常湿度、偏弱光高湿、偏弱光临界高湿、临界弱光偏高湿和临界弱光临界高湿6种处理。试验表明:单一偏弱光处理,葡萄叶片叶绿素含量上升,其余处理叶绿素含量下降;6种处理叶绿体类囊体膜磷酸酯酶活性都低于对照,叶绿体类囊体膜磷酸酯酶活性与光照和湿度有关;正常光偏高湿和偏弱光正常湿度部分芽能分化花原基,但在偏弱光高湿或偏弱光临界高湿花芽分化质量严重下降,临界弱光偏高湿和临界弱光临界高湿几乎未发现花原基;单一的弱光因子比单一的高湿因子对叶绿体类囊体膜磷酸酯酶活性和花芽形态分化影响更大,但弱光与高湿同时存在比单一弱光或高湿因子作用于葡萄时,叶绿体类囊体膜磷酸酯酶活性下降更为显著,花芽更难以形成。     

羊草叶绿体非编码区多态性标记筛选及群体遗传多样性

为筛选多态性丰富的羊草叶绿体非编码区片段,本研究以9个不同地理位置的羊草居群为材料,通过对12个叶绿体非编码区DNA片段测序及其序列间变异分析试图从中找出有遗传差异的叶绿体DNA(cpDNA)片段,并利用有多态性的cpDNA片段进行遗传多样性分析。结果表明,序列ndhF-rpl32、trnL-trnF、trnC-ycf6、aptI-aptH具有比较丰富的变异,可作为下一步研究野生羊草群体遗传学和谱系地理学较为理想的分子标记。在37个羊草个体4条非编码区片段的合并序列中,共检测到15种单倍型,单倍型多态性(Hd)为0.928,核苷酸多态性(Pi)为0.00101;遗传分化指数(Fst)为0.58884,基因流(Nm)为0.17,基因流较小;中性检验Tajima’s D(-1.08542)和Fu’s Fs(-5.301)均为负值,且差异不显著(P>0.10),推测羊草遵循中性进化理论,可能经历过种群扩张;AMOVA结果显示,65%的分子变异出现在居群间,35%出现在居群内;Mantel检验得到,遗传距离与地理距离具有显著相关性(r=0.449,P<0.05);居群分化值Nst 0.386(0.1865)大于Gst 0.234(0.1506),差异显著(P<0.05),表明羊草居群存在分子谱系地理结构。通过系统发育树分析得到,羊草15个单倍型分为两大分支,H2和H10聚为一支,它们与别的居群个体亲缘关系较远,其余单倍型聚为另一支;单倍型网络图显示,H2和H12、H10和H12亲缘关系较远,与系统发育树分析结果基本一致。本研究为羊草的种质资源保护、谱系地理学研究等工作奠定了基础。     

杜梨叶绿体基因组分析

利用高通量测序平台对杜梨(Pyrus betulaefolia)进行测序,并对其叶绿体全基因组序列的结构特征进行分析。结果表明,杜梨叶绿体基因组与大多数高等植物一样,具有典型的环状双链四分体结构。其叶绿体基因组大小为160 058 bp,共检测到61个SSR位点(58个单核苷酸重复和3个二核苷酸重复)和56个RNA编辑位点,这些RNA编辑位点均引起了氨基酸的变化。与砂梨(Pyruspyrifolia)、川梨(Pyrus pashia)和桃叶梨(Pyrus spinosa)的叶绿体基因组比较,其基因种类和数量都比较保守,表明了梨属植物进化的缓慢性。在4个梨属植物中共检测到351个SNP和217个InDel。     

大花君子兰叶绿体基因组及其特征

采用Illumina MiSeq测序平台对大花君子兰(Clivia miniata)叶片总DNA进行测序,通过组装获得了其叶绿体基因组(cpDNA)全长序列(158 114 bp)。对其cpDNA注释得到135个基因,包含87个蛋白编码基因、40个tRNA基因和8个r RNA基因。采用生物信息学方法对获得的cpDNA进行简单序列重复(SSR)分析和密码子偏好性分析。结果显示:①大花君子兰cpDNA中共有61个SSR位点,其中单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸重复数分别为38、9、2、8、3和1个,多数SSR分布在基因间隔区;②大花君子兰cpDNA密码子偏爱以A或U(T)结尾,亮氨酸使用频率最高,半胱氨酸使用频率最低。基于24种植物的cpDNA全长和23种植物的叶绿体ycf2基因序列进行系统发育分析,结果显示大花君子兰与石蒜科植物在同一分支,显示最近的亲缘关系,支持大花君子兰属于石蒜科。基于叶绿体ycf2的系统发育分析结果与基于cpDNA全长的系统发育分析研究结果大部分相同,支持ycf2基因可以代替cpDNA全长用于植物系统发育分析。     

‘金薇’叶片呈色的结构和生理基础研究

以紫薇品种‘金薇’和‘金薇’野生型为试材,利用透射电镜观察比较了供试‘金薇’及其野生型叶肉细胞内叶绿体和线粒体的超微结构,测定了不同时期叶片中的叶绿素、类胡萝卜素和花色素苷的含量。结果表明:‘金薇’叶肉细胞内,叶绿体和线粒体结构均呈现异常,叶绿体内基粒和基粒片层较少,线粒体内部有空腔,嵴发育不完全;‘金薇’叶片内的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和花色素苷等4种色素的含量均极显著低于野生型,总叶绿素含量减少的程度大于类胡萝卜素,总叶绿素/类胡萝卜素低至2.0左右,这是导致‘金薇’叶片呈现黄色的直接原因。     

不同发育时期板栗叶肉细胞中叶绿体淀粉和质体小球的变化

对板栗在春季折叠的幼叶和平展生长的幼叶、夏季成熟叶和秋季老叶的叶肉细胞中的叶绿体做了透射电镜观察,结果表明,春季折叠的幼叶的叶绿体中不含淀粉和质体小球,平展生长的幼叶含淀粉粒没有质体小球;夏季成熟叶的叶绿体中淀粉最多并出现极少量质体小球;秋季衰老叶的叶绿体中淀粉粒减少直至消失,质体小球数量激增;有的质体小球在叶绿体内被一层膜包围并降解。根据染色特点,可将质体小球分为黑色和灰色2类。淀粉减少及质体小球增多与叶绿体功能衰退相关。     

白菜胞质雄性不育系叶绿体DNA的SSR分析

从烟草的36时叶绿体SSR引物中筛选出10对引物对白菜不育系和保持系的叶绿体基因组进行了SSR分析,发现两系间扩增片段的多态性较小,获得了1条只在不育系稳定出现的微卫星序列.此结果显示,不育系和保持系的叶绿体基因组间确实存在差异,此差异也许与细胞质雄性不育相关.