盐胁迫是影响农业生产的重要环境因素之一。本文对植物Na+吸收的机制和途径、Na+在植物体内的长距离转运以及细胞内Na+稳态平衡的研究进展进行了概述。参与植物Na+吸收与转运的蛋白和通道可能包括HKT、LCT1、AKT和NSCC等。其中, HKT是植物体内普遍存在的一类转运蛋白, 能够介导Na+的吸收, 其结构中的带电氨基酸残基对于其离子选择性有着非常明显的影响。LCT1是从小麦中发现的一类能够介导低亲和性阳离子吸收的蛋白, 然而在典型的土壤Ca2+浓度下LCT1并不能发挥吸收Na+的功能。AKT家族的成员在高盐环境下可能也参与了Na+的吸收。目前虽然还没有克隆到编码NSCC蛋白的基因, 但是NSCC作为植物吸收Na+的主要途径的观点已被广泛接受。SOS1和HKT参与了Na+在根部与植株地上部的长距离转运过程, 它们在木质部和韧皮部的Na+装载和卸载中发挥重要作用, 从而影响植物的抗盐性。另外, 由质膜Na+/H+逆向转运蛋白SOS1、蛋白激酶SOS2以及Ca2+结合蛋白SOS3组成的SOS复合体对细胞的Na+稳态具有重要的调节作用, 单子叶和双子叶植物之间的这种调节机制在结构和功能上具有保守性。SOS复合体与其它位于质膜或液泡膜上的Na+/H+逆向转运蛋白以及H+泵一起调节着细胞的Na+稳态。

为了研究晚花突变表型和非生物胁迫耐受性之间是否存在相关性, 以遗传背景同为Wassilewskija (Ws-2)的7个拟南芥(Arabidopsis thaliana L.)晚花突变体(CS2235、CS2238、CS2239、CS2240、CS2246、CS2248和CS6208)为材料,通过干旱胁迫、盐胁迫和氧化胁迫实验, 发现晚花突变体的耐旱、耐盐和耐氧化性都较野生型(wildtype, WT)强。对叶片失水速率和超氧化物歧化酶superoxide dismutase, SOD)活性测定结果也表明, 晚花突变体的保水能力和SOD活性均高于野生型。相关性回归分析表明SOD活性与耐氧化性、耐旱性、耐盐性之间呈正相关, 耐旱性和耐盐性随耐氧化性增强而增强。实验结果表明, 这些晚花突变体的表型和非生物胁迫耐受性之间存在相关性。

通过对北京西部山区胡枝子(Lespedeza bicolor Turcz.)种群个体和构件地上生物量进行系统研究。结果表明, 种群(总和)个体和各构件地上生物量积累与年龄的关系均可用方程式Y=axb表示。不同种群的植株个体和构件生物量有显著性不同(P<0.05), 在海拔910-1 100 m的山脊林缘的种群个体和构件地上生物量较其它种群大, 植株地上营养构件的生物量比率较小, 而繁殖构件生物量比率较大; 不适生境中的种群则反之。种群个体生长和各构件生物量动态与环境条件关系密切。构件生物量比率也随着年龄的增长而有所变化。叶生物量比率随年龄增加而减小; 枝构件生物量比率随年龄增加而增大; 繁殖构件的生物量比率随年龄增加先增后减。依据相关指数R2, 筛选各构件生物量估计的最优模型: 枝、枝叶生物量和地上生物量均为m(DW)= a(D2H1)b, 叶生物量和花果生物量均为m(DW)=a(D)b。

利用自行开发的12个EST-SSR分子标记, 采用最大似然法对鹅掌楸(L.chinense (Hemsl.) Sarg.)实验群体3个半同胞家系的180个子代进行父本分析。结果表明, 每个SSR位点的等位基因数为3-7, 平均为4.67; 其平均观测杂合度(Ho)、平均期望杂合度(He)及平均多态信息含量(PIC)分别为0.458、0.635和0.580。利用12个SSR标记可在95%的可信度确定114个子代的父本, 占子代群体的63.3%, 其累积排除概率为98.52%。自由授粉状态下, 鹅掌楸的自交率为1.6%, 而北美鹅掌楸自交率为0, 且种内交配比例大于种间交配。鹅掌楸平均有效花粉散布距离为20-30 m, 最大散布距离为70 m。

中国帕米尔高原约有种子植物963种(包括变种), 隶属59科303属。其中裸子植物3科、3属、12种, 被子植物56科、300属、951种。在区系科属分级水平上, 寡种科、单种科占绝对优势, 超过50种的大科仅有4科, 分别占总属数、总种数的40.26%和46.21%, 区系优势现象十分明显; 单种或少种属也较多, 属种比值偏高, 表明区系组成上的复杂性。在区系地理成分中则是以温带成分为主的北温带成分占主导地位, 其次是旧世界温带分布成分和地中海、西亚至中亚成分, 而热带成分十分微弱。

用20%聚乙二醇(PEG 6000)研究了渗透胁迫对黑麦(Secale cereale L.)幼苗活性氧(reactive oxygen species, ROS)和主要抗氧化酶—— 超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase, APX)和谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase, GR)活性的影响。结果表明, 与对照相比, PEG处理明显提高了叶子和根中丙二醛(malondialdehyde, MDA)的含量、ROS的水平和以上4种抗氧化酶的活性。渗透胁迫下,叶子和根中MDA和ROS水平变化的规律基本相似, 但抗氧化酶活性在2种器官中表现不完全相同, 叶子中CAT的活性在对照和处理中无显著差异, 但在根中差异明显, 表明叶子中SOD、APX和GR在植物应答渗透胁迫中起重要作用, 而根中这4种抗氧化酶都参与植物对胁迫的反应。GR活性随PEG处理变化幅度显著高于其它抗氧化酶, 表明GR在黑麦应答渗透胁迫中所起作用可能强于其它抗氧化酶。

以3-5天苗龄的散叶大速生生菜(Lactuca sativa var. capatata)无菌苗子叶为外植体, 通过根癌农杆菌介导, 将携带O型和A型口蹄疫抗原决定簇融合基因O21- O14 -A21-HBcAg导入生菜。研究结果表明, 含有20 mg.L-1潮霉素(Hyg)的S2 培养基(MS+1.5 mg.L-1 6-BA+0.2 mg.L-1 IAA+20 mg.L-1 Hyg +300 mg.L-1 Cb)为子叶外植体转化后诱导愈伤和芽再生的最适培养基, 经抗性筛选, 将抗性芽切下于S3 培养基(1/2MS+20 mg.L-1 Hyg)上诱导生根。通过PCR 和outhern杂交分析证明, 基因已经整合到生菜基因组中。RT-PCR检测初步表明, O21-O14 -A21-HBcAg基因可以在生菜中正常转录。

利用扫描电镜观察了国产岩黄耆属(Hedysarum L.)18个种(含3个居群)的种皮纹饰。结果表明: 岩黄耆属种皮纹饰性状在种的划分上具有重要的分类学意义。依据种皮纹饰特性, 大致分为光滑型和粗糙型2大类型以及断棱状、嚼烂状、龟纹状、网纹状与细网状5个亚型。依据其划分的类型及亚型, 种皮纹饰呈现出从断棱状、细网状到光滑状的演化趋势, 从而阐明了种皮纹饰在岩黄耆属系统演化上的重要意义。

采用石蜡切片技术, 对不育的丹桂(Osmanthus fragrans ‘Dangui’ )和可育的籽银桂(Osmanthus fragrans ‘Ziyingui’)花芽分化的过程进行了研究。结果表明, 桂花(Osmanthus fragrans Lour.)花芽形态分化可分为花芽分化初始期、总苞分化期、花原基分化期、顶花花被分化期、雄蕊分化期和雌蕊分化期6个阶段。雄蕊的发育在丹桂和籽银桂之间基本没有区别, 都能形成完整的花粉囊和成熟的花粉粒。但是, 雌蕊的发育在可育的籽银桂与不育的丹桂之间存在明显差异。根据花芽分化的过程证明, 丹桂的不育是由于雌蕊发育不正常导致的。

介绍了一种大量提取玉米(Zea mays L.)幼穗总RNA的有效方法。由于玉米幼穗富含多糖, 用普通的RNA提取方法和Trizol很难获得高质量的RNA。在热酚法提取RNA的基础上, 通过在提取缓冲液中加入低pH值的醋酸钾来去除多糖。所得到 的RNA获得率高, 质量好, 条带完整, 实验证明可直接用于RT-PCR、微阵列等各项后续分子生物学实验。

对适合南方地区冬季种植的纤用亚麻品种组织培养过程中基本培养基、激素配比、外植体材料的基因型和苗龄以及再生不定芽的生根条件进行了比较研究。结果表明, 适合于亚麻白花品种组织培养的最佳培养基为YB1, 不定芽诱导率可达98.50%。在此培养基上, 白花、黑亚4号、K6531、K7697、HI026、HI045、I039和阿丽亚那下胚轴不定芽的诱导率分别为98.50%、98.50%、56.50%、42.47%、54.40%、0、27.13%和97.30%, 平均出芽数为11.43、9.33、2.17、0.77、 1.10、0、0.90和10.68。苗龄为7-10天的下胚轴最适于诱导不定芽, 随苗龄增加, 不定芽的诱导率呈下降趋势。RB5培养基最适于不定芽的生根,生根率达100%, 平均生根数为15.3。实验还确定了亚麻对卡那霉素、氨苄青霉素和头孢霉素的抗性浓度阈值。

芨芨草(Achnatherum splendens (Trin.) Nevski)种子消毒并在MS培养基上萌发获得无菌苗, 以幼苗的叶鞘和胚轴为外植体诱导愈伤组织, 经继代后进一步诱导不定芽及生根。研究结果表明, 诱导愈伤组织最适合的培养基为B5+1.5 mg.L-12,4-D+0.5 mg.L-1 NAA; 诱导芽分化较适合的培养基为B5+0.5 mg.L-1 6-BA +0.2 mg.L-1 NAA; 1/4 B5+1.0 mg.L-1 NAA+0.2 mg.L-1 IBA +1.0 g.L-1活性炭培养基则有利于芨芨草试管苗的生根。本实验建立了完整的芨芨草植株再生体系, 移栽成活率高。

用不同浓度的甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate, EMS)对白桦(Betula platyphalla Sak.)愈伤组织进行化学诱变处理。结果表明: EMS诱变剂的浓度和处理时间对愈伤组织的存活率有很大影响。在高浓度EMS短时间处理和低浓度EMS长时间处理条件下得到叶柄、叶片愈伤组织的半致死剂量。通过观察半致死剂量下愈伤组织的染色体发现, 诱变后细胞中单倍体、非整倍体及多倍体比例均高于对照, 这说明EMS的诱变处理引起了愈伤组织细胞中染色体数量的变化。

光敏色素是植物感受外界环境变化的最重要光受体之一, 对红光和远红外光非常敏感。本文综述了光敏色素的分子结构、它所包含的结构域和相应功能以及植物各主要类群中光敏色素基因家族的成员组成与进化关系; 重点在分子水平上介绍了光敏色素的生理功能与作用机制。最后, 基于最新的研究进展提出了将来的研究方向。

超长链多不饱和脂肪酸(VLCPUFAs)对人类健康非常重要。日常摄入一定量的VLCPUFAs能够补充人体自身合成的不足, 并对某些疾病起到明显的预防和治疗作用。VLCPUFAs主要源自深海鱼油, 但由于市场需求的迅速增长和海洋可捕捞 鱼类资源的日益减少, 该途径已经远远不能满足市场的需要, 寻找更为持续且稳定的VLCPUFAs来源已经成为当务之急。最近, 人们已经克隆了VLCPUFAs生物合成相关的去饱和酶和延伸酶基因, 并希望在植物特别是油料作物中共表达这些基因, 使其成为生产VLCPUFAs的“绿色细胞工厂”。目前已有多个研究小组在进行转基因植物合成VLCPUFAs的探索, 并取得了突破性的研究成果。本文综述了相关的研究进展, 并对存在的问题和解决策略进行了探讨。

转座子是植物基因组的重要组成部分, 对于研究植物基因组进化等具有重要意义。随着水稻全基因组测序计划的开展和完成, 水稻转座子研究取得了极大进展, 目前已经在水稻基因组中发现了几乎所有类型的转座子, 约占水稻基因组的35%。在正常情况下, 大多数水稻转座子不具有转座活性, 但是在特定的条件下(如组织培养或辐射等), 水稻基因组中沉默的转座子可以被激活, 从而可能导致插入突变并影响基因的表达。在水稻中已鉴定出6个有活性的转座子, 其中Tos17已被应用到水稻功能基因组研究中。转座子序列的新的分子标记转座子展示(transposon display, TD)现已被开发, 并在水稻遗传作图和遗传分化研究中得到应用

蛋白酪氨酸磷酸酶(protein tyrosine phosphatases, PTPs)是一个结构多样的磷酸酶家族, 含有高度保守的催化结构域。在植物体内, PTP主要的靶蛋白是促细胞分裂剂激活性蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)。MAPK级联途径参与有机体的发育、细胞增殖、激素调节以及逆境胁迫的信号转导, PTP在MAPK级联途径中主要起负调控作用。本文就PTP的结构和功能、MAPK在植物中的作用及PTP在MAPK级联途径中的功能进行综述, 并着重介绍PTP在拟南芥中的研究进展。