植物蛋白质组学近年来正从定性向精确定量蛋白质组学的方向发展。国际上近两年发表的约160篇研究论文报道了利用不断改进的双向电泳结合生物质谱技术、多维蛋白质鉴定技术, 以及包括双向荧光差异凝胶电泳、15N体内代谢标记、同位素标记的亲和标签、同位素标记相对和绝对定量等在内的第2代蛋白质组学技术, 对植物组织(器官)与细胞器、植物发育过程和植物响应环境胁迫的蛋白质组特征, 以及植物蛋白质翻译后修饰和蛋白质相互作用等方面的研究成果。该文对上述报道进行总结, 综述了2007年以来植物蛋白质组学若干重要问题研究的新进展。

以同步化的拟南芥(Arabidopsis thaliana)根尖细胞为材料, 研究了UV-B辐射对拟南芥细胞周期G1/S期转变的影响。细胞周期荧光显微图像分析表明, UV-B辐射延缓了拟南芥根尖细胞G1/S期的转变。基因表达的RT-PCR检测表明, 在UV-B辐射下G1/S期转变的标志基因Histone H4和E2Fa的表达受抑制, 而G1/S期转变的抑制因子KRP2基因表达则受诱导上调。单细胞凝胶电泳检测结果表明, UV-B辐射引起拟南芥根尖细胞内积累大量的环丁烷嘧啶二聚体。以上结果表明, UV-B辐射抑制植物的生长可能受细胞周期和DNA损伤调控。

在成功培养原生质体的基础上, 用改进的PEG-高pH高钙法诱导草木樨状黄芪(Astragalus melilotoides)和木本霸王(Zygophyllum xanthoxylum)原生质体融合, 得到了科间体细胞杂种融合细胞。采用罗丹明-6G预处理草木樨状黄芪原生质体以及UV-B辐照霸王原生质体, 使双亲原生质体及其同源融合产物均不能持续分裂而死亡, 融合后的杂种细胞由于生理互补可恢复持续分裂能力而被筛选出来。融合产物经培养分裂获得了2个杂种细胞系, 其中1个分化出芽。染色体计数和分子鉴定证明了杂种的真实性。初步比较了杂种细胞系及亲本对盐分和水分胁迫的耐受性, 结果表明杂种细胞系对盐分和水分胁迫的耐受性介于两个亲本之间。

采用64个SSR标记对96份云南水稻(Oryz a sativa)地方品种和选育品种的遗传多样性进行比较分析。结果发现64个标记都具有多态性, 共检测到741个等位基因, 每个多态性位点检测到的等位基因数为2-29个, 平均11.57个; Nei基因多样性指数(He)范围在0.345(RM321)-0.932(RM1)之间, 平均为0.56。水稻品种的遗传多样性并非按地理位置均匀分布, 而是在相 似系数为0.17的水平上明显分为2个不同类群, 即籼稻类群和粳稻类群, 且籼粳亚种间的SSR多样性差异不明显, 籼稻平均等位基因数(Ap)和Nei基因多样性指数(Ap=10.6, He=0.46)与粳稻品种(Ap=10.7, He=0.48)十分接近, 可能与这些品种间存在一定频率的基因交流有关。糯稻和非糯稻在籼稻群和粳稻群中都有表现, 没有特别的分布规律。云南栽培稻选育品种与地方稻亲缘关系较近, 其遗传基础可能来源于云南水稻地方品种。本研究结果表明, SSR标记能较好地区分云南栽培稻品种, 且云南水稻地方品种遗传多样性丰富, 存在大量的优质性状可供育种实践选择。

迁地保护是生物多样性保护的重要手段之一, 前期的植物引种研究可为迁地保护提供必要的理论支持。通过对西双版纳热带植物园内不同来源的引种植物和本地植物的4个物候期(萌叶期、落叶期、开花期和果熟期)分布格局及其气候影响因子进行对比, 阐明引种植物对环境的适应性和对策。结果表明, 引种植物比本地植物萌叶生长盛期更长, 但对低温和干旱更加敏感的引种植物, 在旱季其落叶比例明显高于本地植物, 而3、4月由于气温的回升, 使引种植物和本地植物在雨季之前就进入了萌叶盛期。而在繁殖物候方面, 由于受气候因子影响较小, 引种植物和本地植物的开花期和果熟期格局季节性表现都不明显, 且规律性不强。总体上, 各来源地的引种植物能根据环境的改变形成相应的生长与繁殖适应对策, 可较好地适应西双版纳的环境。

以转基因白桦(Betula platyphylla)为材料, 采用单酶切结合Southern杂交的方法揭示不同转基因植株中GUS基因的整合拷贝数为1-4个。采用组织化学染色法定性分析不同整合方式转基因白桦植株中GUS基因的表达。结果表明, 11个转基因植株中有2株出现了GUS基因沉默, 其余植株均有不同水平的GUS表达。在此基础上应用分光光度法定量分析不同拷贝数的GUS转基因白桦中b-葡萄糖醛酸酶活性。结果表明, 在11个转基因无性系中除2个株系的GUS基因沉默外, 其它9个转基因植株中GUS酶活力差异明显, 但这种差异与GUS基因的拷贝数没有必然联系。

首次采用均匀设计和回归分析方法对影响珙桐(Davidia involucrata)胚萌发的3种因素(基本培养基、赤霉素和活性炭)进行优化, 并利用萌发胚建立了珙桐的高效再生体系。 利用回归方程得出胚萌发的最优条件为: 在含有0.5 mg.L^{- 1} IBA和1 mg.L^-1 6-BA的1/2MS培养基中添加2.85 mg.L^-1 GA3和0.25 g.L^-1活性炭。在验证实验中珙桐胚萌发率为87.72%, 与预测值无显著差异。 最优的芽诱导与增殖条件为: 添加0.1 mg.L^-1 NAA和2.0 mg.L^-1 6-BA 的WPM培养基, 增殖系数为4.34。在生根培养基中增殖的芽生根率高达90%, 移栽成活率为71%。

助细胞是被子植物雌配子体的组成细胞之一, 是大多数被子植物完成受精作用的关键环节之一。在受精过程中, 助细胞吸引花粉管向雌配子体生长, 并接受花粉管长入细胞程序死亡助细胞中。接下来的花粉管停止生长和花粉管顶端破裂释放出2个精细胞的过程可能也依赖于助细胞。另外, 雄性生殖单位的解体、提供精细胞的运动轨道和启动精细胞合成DNA的生物学事件也可能与助细胞有关。助细胞的形态结构已研究得比较清楚, 但有关助细胞的发育机理和它在受精过程中的作用则仍不明确。近年来对助细胞的研究又取得了一些新结果, 尤其是一些分子生物学的研究结果为揭示助细胞的功能提供了重要线索。该文总结了这方面的研究成果, 并对助细胞的生殖功能进行了分析。