RNA编辑是一种转录后修饰加工过程, 通过碱基的插入、缺失或替换可改变氨基酸的种类, 增加蛋白质的疏水性和同源蛋白在不同物种间的保守性。该文通过DNA与cDNA序列的比对, 分析了裸子植物银杏(Ginkgo biloba)叶绿体功能基因ndhF的编辑现象, 该基因共含有21个编辑位点, 且这21个位点均为部分编辑。生物信息学分析及与其它物种比对结果表明, ndhF C290位编辑可能会影响该蛋白的正确折叠。进一步使用单克隆酶切方法测定了不同胁迫处理对ndhF C290位编辑效率的影响, 结果表明该位点的编辑效率对温度和黑暗敏感。

利用2套具有共同亲本黄早四且分别含有230个及235个家系的F_2:3群体, 结合2年多点的表型鉴定, 运用完备复合区间作图方法对不同生态环境下(2007-北京、2008-北京、2007-河南、2008-河南、2007-新疆以及2008-新疆)的玉米雄穗分枝数和雄穗重进行QTL定位。同时, 利用基于混合线性模型的QTLNetwork-2.0软件进行基因×环境互作及上位性分析。6个环境下2个群体共检测到51个与雄穗分枝数和雄穗重相关的QTL(Q/H群体32个, Y/H群体19个), 其中包括7个主效QTL, 并在Q/H群体中确定了2个重要的QTL, 即位于7.01bin的Qqtpbn7-1和位于7.02bin的Qqtw7-2。对比2个群体的定位结果, 共挖掘到3个在不同遗传背景下的“一致性”QTL, 这些在不同环境及不同遗传背景下能够稳定存在的QTL可为玉米雄穗相关性状的生产应用以及精细定位提供有价值的参考。

以强耐冷材料龙稻5号(Oryza sativa ssp. japonica)和冷敏感材料协青早B(O. sativa ssp. indica)为对照品种, 以萎蔫率和死苗率为鉴定指标, 利用江西东乡普通野生稻(O. rufipogon)/协青早B//协青早B构建的回交重组自交系(backcross inbred lines, BILs)群体(BC₁F₉)进行苗期耐冷性鉴定和遗传分析。结果表明, 10°C冷处理7天后, 228个BILs群体的平均萎蔫率为67.4%, 平均死苗率为70.8%。将死苗率≤20%的株系, 在更低温度(8°C昼/5°C夜)下处理5天, 结果显示5243和5335为强耐冷材料, 可用于构建东乡野生稻QTL(quantitative trait loci)近等基因系(near-isogenic lines, NILs)。实验结果显示, 群体萎蔫率和死苗率均呈偏态的连续分布, 暗示东乡野生稻苗期耐冷性表现为质量-数量性状遗传特征, 由主基因-多基因控制。

选用耐旱性不同的3个大麦(Hordeum sativum)品种作为研究对象, 分析干旱胁迫对其叶肉细胞叶绿体、线粒体和细胞核超微结构的影响。结果表明, 3个大麦品种在非胁迫条件下其超微结构无明显差异。遭受干旱胁迫后, 不耐旱大麦品种Moroc9-75叶片细胞核中染色质的凝聚程度高, 叶绿体变形, 外被膜出现较大程度的波浪状和膨胀, 同时基粒出现弯曲、膨胀、排列混乱的现象; 线粒体外形及膜受到破坏、内部嵴部分消失等。耐旱大麦品种HS41-1叶片细胞中染色质虽出现凝聚, 但凝聚程度低; 其叶绿体及线粒体与非胁迫条件下基本相似, 多数未见明显损伤。耐旱中等的大麦品种Martin叶片超微结构的变化则介于二者之间。因此, 干旱胁迫下叶绿体外形、基粒和基质类囊体膜结构的完整性与基粒的排列次序、染色质的凝聚度和线粒体膜及嵴的完整性与大麦的耐旱性相关, 这些特性可作为评价大麦耐旱性强弱的形态结构指标。

以开花期的椒样薄荷(Mentha × piperita)、薄荷(M. haplocalyx)和苏格兰留兰香(M. × gentilis)叶片部位提取的精油为研究对象, 通过GC-MS分析, 并采用纸片扩散法研究了3种精油单独使用及与抗生素联合使用时对金黄色葡萄球菌、蜡状芽孢杆菌、大肠杆菌、绿脓杆菌和肺炎克雷伯氏菌的抑制情况。结果表明, (1) 椒样薄荷与薄荷精油中含量最高的成分为薄荷醇、薄荷酮和异薄荷酮, 苏格兰留兰香精油的主要成分为香芹酮和柠檬烯。薄荷和苏格兰留兰香精油符合欧洲药典与ISO标准, 椒样薄荷需要继续改良以提高其精油品质与抑菌功能。(2) 精油单独使用时, Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442对椒样薄荷精油和薄荷精油敏感; P. aeruginosa ATCC 27853对薄荷精油和苏格兰留兰香精油敏感。精油与抗生素联合使用时抑菌范围和强度均有所改变: 绿脓杆菌的2个菌株对精油与抗生素的组合最为敏感, 其中, 椒样薄荷精油与头孢他啶的组合对P. aeruginosa ATCC 15442显示出最强的增效作用, 薄荷精油与头孢他啶混合之后对P. aeruginosa ATCC 27853出现拮抗作用。Staphylococcus aureus ATCC 25923对所有精油以及精油与抗生素混合物均有抗性。(3) 椒样薄荷、薄荷和苏格兰留兰香精油的不同成分及其含量差异不仅对精油品质有影响, 而且影响精油对测试菌种的抑制作用, 可考虑将其作为薄荷属植物品质育种的参考指标。

采用数码照相、电镜扫描、联苯胺-过氧化氢测试及去雄套袋等技术手段, 对烟台甜樱桃(Cerasus avium)花期不同发育阶段柱头的可授性、形态特征和坐果状况进行了观察。结果表明, 烟台甜樱桃在套袋状态下, 柱头可授期从开花前1天开始可持续5–7天。从杯状花期到花瓣平展期, 柱头逐渐有乳突细胞破裂并呈现分泌液, 出现渐强的可授性; 从花瓣平展期到花瓣脱落期, 柱头由暗黄渐变至暗黑, 逐渐萎缩并丧失可授性。去雄套袋及人工授粉实验结果显示, 在大蕾期、杯状花期、花瓣展放期、花瓣平展期和花瓣脱落期进行人工授粉, 烟台甜樱桃的坐果率分别为60.50%、58.33%、62.08%、57.14%和39.13%。在自然条件下烟台甜樱桃的坐果率一般为30%–42%, 传粉成功的最佳期主要发生在杯状花期至花瓣平展期。

滨海沙滩是以海水影响为基本过程的地貌类型, 适应这种环境的植物类群与适生于内陆的沙地植物可能存在巨大差别。在野外调查的基础上, 分析了山东半岛滨海沙滩前缘的植物种类及其种间关系。结果表明: (1) 滨海沙滩前缘具有独特的优势种库, 包括沙钻苔草(Carex kobomugi)、肾叶打碗花(Calystegia soldanella)、粗毛鸭嘴草(Ischaemum bartatum)、单叶蔓荆(Vitex trifolia var. simplicifolia)、矮生苔草(Carex pumila)和沙引草(Messerschmidia sibirica)等; (2) 优势种库的成员都是潜在优势种, 它们之间主要呈抑制效应, 对库外物种几乎没有抑制效应, 甚至有互补或互利效应。在进化过程中, 这些潜在优势种可能已适应风暴潮的干扰, 不会因受风暴潮灾害而灭亡。当植物适应风暴潮后, 滨海沙滩不再是灾难环境, 反而变为适宜生境。为持续利用这些物种, 不仅要保护其赖以生存的天然生境, 还要开展引种栽培, 消除人们对野生资源的采挖动机。根据物种间的天然联系, 栽培时宜将具有互利或互补关系的物种间混种植, 不宜将具有抑制关系的物种间混种植。

利用实验生态学方法, 对攀缘生长与伏地生长的薇甘菊(Mikania micrantha)的形态特征、生物量分配和繁殖特征进行了比较研究。结果表明: 在潮湿生境条件下, 攀缘生长的植株与伏地生长的植株相比对主茎的生物量投资较大, 而对分枝茎的生物量投资则相对较小; 但在干旱生境条件下, 攀缘生长的植株对主茎和分枝茎的生物量投资均较伏地生长的植株小。在潮湿与干旱生境中, 攀缘植株的繁殖投资分别为0.429 g·g^–1和0.342 g·g^–1, 显著高于相同生境中的伏地植株。在薇甘菊种群的补充与更新过程中, 攀缘生长的植株以有性生殖占主导地位, 在潮湿与干旱生境中产生的个体分别占种群数量的84.7%和62.6%; 伏地生长的植株则主要以无性(克隆)繁殖为主, 在潮湿与干旱生境中有性生殖产生的个体仅占种群数量的40.4%和35.9%。生长方式与土壤水分二因子互作效应对薇甘菊的生物量分配和繁殖指标影响均达到显著水平(P<0.05)。通过研究得出以下结论: 不同生长方式的薇甘菊对环境条件具有不同的生长与繁殖适应对策。

双向电泳是分析蛋白质混合物的一种有力手段, 已在蛋白质组研究中得到广泛应用。水稻(Oryza sativa)作为重要的粮食作物, 对其蛋白质组学研究开展较早。但由于技术复杂, 对实验操作要求高, 初学的研究者很难在较短的时间内掌握该实验技术。该文介绍了水稻研究中适合多个组织的双向电泳实验方法和优化流程。该优化流程能使新的研究者逐步优化实验条件, 更快更好地完成双向电泳实验。同时详细介绍了实验关键环节的操作方法。

为阐明麻竹(Dendrocalamus latiflorus)花药培养再生植株的染色体倍性, 利用流式细胞仪和染色体标本制备方法对麻竹再生植株嫩叶DNA的含量和根尖染色体数目进行了研究。结果表明: 100株花药培养再生植株中有4株为六倍体, 96株为十二倍体。该结果进一步验证了麻竹花药培养体系, 对麻竹遗传改良和功能基因组学研究具有重要意义。

林木种质资源丰富, 种质间遗传差异大, 控制林木重要性状的基因克隆及转化对培育优良林木新品种具有很强的实用价值, 但许多具有潜在应用价值的林木基因未得到充分发掘和有效分离。近年来, 随着各种不同林木cDNA文库的建立, 大规模随机EST测序技术的运用以及克隆技术的不断完善, 特别是毛果杨(Populus trichocarpa)基因组测序计划的完成, 大量与林木重要性状相关的基因被分离和鉴定。这些重要基因的获得为利用转基因技术培育高产、优质、抗逆、抗病虫害的林木新品种奠定了一定的基础。该文综述了20多年来国内外林木基因克隆的研究进展, 对基因克隆及其应用过程中亟待解决的问题进行了讨论, 并对其发展趋势进行展望。

植物的很多重要经济性状均属于复杂性状。基于连锁分析的QTL作图是研究复杂性状的有效手段, 但其尚存在一定的局限性。随着现代生物学的发展, 一种基于连锁不平衡的新剖分复杂性状方法——关联分析法, 开始应用于植物遗传学研究。与QTL作图法相比, 应用关联分析法具有不需要构建特殊的群体, 可同时对多个等位基因进行分析, 定位QTL精度可达到单基因水平等优势。该文介绍了关联分析方法学的基础和特性, 简述了其在植物遗传学研究中的进展情况, 并对其未来发展和在植物遗传学研究中的应用进行了展望。

拟南芥(Arabidopsis thaliana)表皮毛是存在于地上部分表皮组织的一种特化的、典型的单细胞结构。近几年, 对其发育的分子调控机制的研究取得了很大进展, 已克隆出大量的控制表皮毛不同发育阶段的基因, 通过对这些基因的功能解析揭示出表皮毛发育及生长调节的内在分子机制。该文对拟南芥表皮毛发育的最新研究进展进行综述, 并展望了关于表皮毛的研究方向及潜在的应用价值。