病程相关(PR)蛋白质经常被用作抗病反应的分子标记。利用免疫印迹(WB)技术检测了7个PR1家族蛋白质在水稻(Oryza sativa)叶片生长及与白叶枯病菌互作反应过程中的表达, 发现6个PR1家族蛋白质在叶片生长中有表达。检测PR1蛋白质在Xa21介导的抗白叶枯病过程中的表达, 结果显示PR1#052、PR1#072、PR1#073和PR1#121四个蛋白质在抗病反应后期呈上调或诱导表达, PR1#071则表达下调。进一步比较它们在抗病、感病和对照(Mock)反应中的表达丰度, 发现在抗病和感病反应中的变化幅度均明显大于对照反应, 推测这些PR蛋白质在水稻-白叶枯病菌互作反应中发挥作用。另外, 对PR1基因上游启动子区的cis元件进行了分析。该研究初步揭示了水稻PR1家族蛋白质的表达谱, 为进一步了解PR1蛋白质的功能提供了线索。

以耐盐植物藜(Chenopodium album)为材料, 利用同源克隆技术获得了7个CDPK基因核心序列, 并将其命名为CaCPK1–7。随后通过RACE技术成功获得CaCPK1–3的开放阅读框(ORF)序列, 其ORF分别包含长度为1 632、1 704和1 590 bp的核苷酸序列。CaCPK1–3分别编码由543、567和529个氨基酸残基组成的钙依赖型蛋白激酶。定量PCR实验显示, CaCPK1–4受盐胁迫诱导明显上调表达, 随胁迫时间增加不同基因呈现各异的表达规律。对CaCPK1–3在其它非生物胁迫下的表达分析显示, CaCPK1、CaCPK2和CaCPK3的表达均受外源ABA和H₂O₂的调控, H₂O₂合成抑制剂DPI和ABA合成抑制剂Na₂WO₄显著抑制300 mmol·L^–1NaCl处理下CaCPK1、CaCPK2和CaCPK3的表达。研究结果为揭示藜在盐胁迫信号转导过程中CDPK基因家族的功能提供了理论依据。

利用31个SSR引物分析56份俄罗斯远东地区春小麦(Triticum aestivum)及56份黑龙江省2010生(区)试品系的遗传变异和群体结构。结果表明, 黑龙江省春小麦和俄罗斯远东春小麦明显分化为两大类群, 聚类结果同地理来源的划分基本一致; 居群间和个体间都存在显著性差异; 群体的遗传分化程度较高, 但群体间的基因交流有限, 血缘相对比较单一。鉴于部分黑龙江省同一育种单位的品种(系)间的遗传距离非常相近, 目前亟需拓宽和创制新的小麦种质资源。实验结果证明种质资源遗传多样性与地理来源和人为选择压力密切相关。

为明确不同化学型樟树(Cinnamomum camphora)叶挥发性成分的异同, 以5种不同樟树叶的25个样本为实验材料, 采用静态顶空-气相色谱-质谱联用法(SHS-GC-MS)研究了其挥发性成分组成, 并运用主成分分析(PCA)、聚类分析(CA)和判别分析(DA)等对不同化学型樟树叶挥发性成分组成进行了多变量分析。研究结果表明, 不同化学型樟树叶的挥发性成分共有8种: β-芳樟醇、莰烯、β-愈创木烯、γ-松油烯、α-侧柏烯、2-乙基呋喃、α-石竹烯和大牛儿烯; 不同化学型樟树叶的挥发性化合物种类和含量存在显著差异。检测出的平均化合物数量分别为52(异樟)、40(脑樟)、37(油樟)、34(芳樟)和33(龙脑樟)。主成分分析提取了3个主成分因子, 累计贡献率达到86.40%。聚类分析和判别分析结果表明, 其中的12种挥发性成分能够对5种化学型樟树进行较好的区分, 准确率分别为96%和100%。实验结果说明, 这12种挥发性成分可以较好地用于樟树化学型分类。

红厚壳(Calophyllum inophyllum)为藤黄科红厚壳属多年生木本植物, 有很高的药用价值。该研究以红厚壳带节茎段为外植体, 探讨生长调节剂对腋芽萌发及丛生芽诱导、伸长和试管苗生根的影响。研究结果表明, 外植体腋芽萌发和丛生芽诱导效果最好的培养基是MS+NAA_1.0+TDZ_0.5, 在此条件下培养21天后, 转入添加0.5 g·L^–1活性炭且无生长调节剂的MS培养基, 可有效促进不定芽的伸长。将带不定芽的外植体先在附加1.0 mg·L^–1NAA的1/2MS培养基上进行生根诱导4周, 之后转入附加1.0 g·L^–1活性炭的无激素培养基进行根的伸长培养, 这样的两步生根法能有效促进红厚壳生根。

测量切片内所有细胞或细胞器的总周长, 并乘以切片厚度和校正因子是一种量化植物叶片解剖结构的常用方法。前人在使用该方法时因忽视了细胞大小、切片厚度等影响估算精确度的因素, 从而导致计数样本偏少并产生较大误差。通过分析该方法误差产生的原因及其与精确度的关系, 明确了该方法在实际应用中不同精确度所要求对应的切片数量。在此基础上, 将该方法用于C4植物高粱(Sorghum bicolor)叶片结构的量化, 提出叶肉细胞与维管束鞘细胞接触面积(CABM)等参数, 发展并完善了植物叶片解剖结构的量化方法。

以黄瓜(Cucumis sativus)子叶和子叶节为外植体, 利用农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导法建立黄瓜遗传转化体系并进行优化, 将南方根结线虫(Meloidogyme incognita)寄生相关基因的RNA干扰载体导入黄瓜, 通过潮霉素(Hyg)浓度梯度筛选得到99株潮霉素抗性植株。经PCR和Southern-blot检测, 获得10株目的基因以单拷贝形式整合的转基因黄瓜, 子叶和子叶节的Southern-blot阳性率分别为13.9%和6.9%。该研究建立并优化了RNA干扰载体导入黄瓜的高效遗传转化体系, 成功获得了转基因黄瓜植株。

建立植物叶片生长预测模型是林学、生态学和植物学的热点与难点。以番薯(Ipomoea batatas)叶为研究对象, 利用易测的叶长(L)、叶宽(W)和叶绿素含量(S)及其不同的组合作为模型拟合参数, 建立了10个关于叶面积(LA)、叶饱和鲜重(SFW)和叶干重(DW)的预测模型, 选择拟合度最好的3个模型作为LA、SFW和DW的预测模型, 这3个模型分别为: LA=–22.995+5.322W+0.322L² (R=0.972)、SFW=0.459+0.000 034 1LWS (R=0.964)和DW=–0.064+0.016W+0.000 048 4LS (R=0.955); 并用实测值对模型进行了验证。结果表明, LA、SFW和DW的预测值与实测值均高度一致(R²>0.9, P<0.001), 故可用于对实际未知叶片LA、SFW和DW的预测。该研究可为简化植物性状测定提供参考。

为开发并优化高乌头(Aconitum sinomontanum)中有效成分高乌甲素及冉乌头碱的提取工艺, 采用高效液相色谱法测定高乌甲素及冉乌头碱含量, 以二者综合提取率为考察指标, 采用正交实验设计优选最佳提取工艺。结果表明, 优选工艺为药材粉末加10倍量的80%甲醇及2%药材量的浓盐酸, 在75°C下回流提取6小时。经验证, 优选所得的工艺稳定可行, 可作为高乌头活性成分提取的新工艺。

真空干燥箱已越来越广泛地应用于现代生物学研究领域。该文利用真空干燥箱温度和负压的可控制性能, 将固定、脱水、透明和石蜡渗透等过程在真空干燥箱中进行, 建立起一套可行的植物组织快速石蜡制片方法。结果显示, 真空干燥箱的应用加速了多种试剂的渗透速率, 提高了切片质量, 达到了优化实验步骤、节省实验时间和减少室内有毒化学气体污染的目的。

植物果聚糖是一类重要的碳水化合物和渗透调节物质, 可以提高植物的抗逆性。目前对植物果聚糖代谢酶基因的研究较多, 主要包括相关基因的克隆、表达和利用基因工程技术将果聚糖相关代谢基因转入植物中。该文主要介绍了果聚糖的分布、种类、代谢途径及相关基因的克隆和表达, 重点阐述了果聚糖在植物抗逆中的作用及其分子生物学研究进展。

在长期的进化过程中, 植物与真菌之间形成了复杂而又紧密的联系, 其中最主要的就是侵染与防御的关系。植物的抗病性由于涉及农作物、林木的生长与产量, 逐渐成为研究热点。在植物免疫系统中, 对病原真菌的识别是一个重要环节。目前认为在这一过程中, LysM结构域起到了极为关键的作用。植物细胞膜上有含LysM结构域的识别受体, 该受体可以结合真菌细胞壁上的几丁质, 并将信号传递到胞内, 从而启动免疫反应。在真菌中, 同样具有含LysM结构域的基因, 主要是一类效应因子。它们可能参与真菌在侵染过程中的“伪装”, 以逃避植物的识别。该文以LysM结构域在植物-真菌相互作用中扮演的角色为着眼点, 讨论有关研究的意义与趋势, 并对如何利用LysM结构域的相关研究进行有效的抗病育种提出了新的设想。