种子的休眠和萌发是一个复杂的过程, 至今尚未能清楚阐明其调控机制。目前已从拟南芥突变体中鉴定了一些与种子萌发和休眠相关的基因, 有助于阐明种子休眠和萌发的分子机制。本文综述了拟南芥突变体种子休眠与萌发方面的研究进展。赤霉素是促进种子萌发的主要因素之一, RGL、SPY、GCR、SLY和GAR等基因的表达参与赤霉素对种子萌发的调控。脱落酸与种子休眠有关, ABI1、ABI2、ABI3、ABI4、ABI5、FUS3、LEC、MARD和CIPK等基因参与了脱落酸的调控过程。对3类乙烯反应的突变体 (ein、etr和ctr) 以及油菜素内酯突变体 (det和bri) 的研究表明乙烯和油菜素内酯是通过拮抗脱落酸而促进种子萌发的。光对种子萌发的调节, 是通过具有Ser/Thr蛋白激酶活性的光敏色素PhyA、PhyB、 PhyC、PhyD和PhyE, 以磷酸化/去磷酸化方式调节其它与萌发相关基因的表达。含氮化合物对种子萌发的促进, 可能是以一种依赖一氧化氮的方式解除种子休眠。

脂酶(Lipase, EC3.1.1.3)是普遍应用于皮革、饲料及生物柴油工业的工业酶制剂, 具有广泛的应用价值。目前对植物来源的脂酶研究较少。本研究用在生物柴油中具有应用前景的油料植物——麻疯树(Jatropha curcas)作为研究对象, 克隆了该物种的脂酶基因(JcLIP)。通过多序列比对并结合物种的亲缘关系设计了具有较高特异性的简并引物, 通过使用RT-PCR和RACE技术, 最终获得了麻疯树脂酶基因的全长序列并成功地在大肠杆菌中表达, 酶活测定结果表明, 麻疯树脂酶在大肠杆菌中表达在包涵体中, 但是能产生具有活力的蛋白质, 酶活约为0.8 U.mL-1。结构预测和比较表明, JcLIP蛋白质具有脂酶的结构核心和催化活性中心, 而在非核心区具有较毛霉脂酶更多的插入和随机卷曲, 这可能是决定二者之间酶活差异的重要原因。

在实验室内人工气候箱控制的条件下, 研究了我国重要珍稀濒危植物望天树 (Shorea wantianshuea,龙脑香科 (Dipterocarpaceae)) 种子萌发对持续光照、14小时光照 / 10小时黑暗周期性光照的反应; 同时研究了望天树种子的萌发对不同温度的反应和低温贮藏对种子活力的影响。结果表明, 不论是持续光照还是周期性光照都不能提高望天树种子的萌发率, 相反, 持续光照和周期性光照都不同程度降低了种子萌发率。光照能通过加速或延迟种子萌发的进程、或改变幼苗活力指数和萌发指数而影响种子萌发的质量; 持续光照延迟种子萌发的进程, 而周期性光照加快种子萌发的进程。30℃是种子的最适萌发温度, 虽然15℃和5℃的相对低温对幼苗活力指数影响不大, 但大大延迟了种子萌发进程, 并提高萌发率。望天树种子不能耐受5℃低温贮藏, 但具有在15℃下短期贮藏的潜力和一定程度的生理性休眠。

本研究应用网袋法对福建省万木林自然保护区米槠(Castanopsis carlesii)、杉木(Cunninghamia lanceolata) 细根在米槠林群落和杉木林群落交叉分解进行了为期2年的研究。结果表明, 0~1 mm、1~2 mm米槠细根在米槠群落比在杉木群落分解速率快, 而相同径级杉木细根在两群落分解差异较大。0~1 mm杉木细根在杉木群落的分解速率高于米槠群落, 而1~2 mm杉木细根在杉木群落的分解速率只及米槠群落的48％。米槠、杉木细根在两群落分解的差异表明, 群落立地条件对细根分解存在较大的影响。

本论文研究了小盐芥(Thellungiella halophila)大孢子发生和雌配子体发育过程及该阶段与花蕾、花、果实外部形态的相关性。结果如下: 小盐芥雌蕊由2心皮组成, 侧膜胎座, 每室胚珠多数, 弯生, 双珠被, 薄珠心。孢原细胞位于珠心表皮之下, 直接起大孢子母细胞的功能。大孢子四分体线形排列, 合点端大孢子为功能大孢子, 胚囊发育为蓼型。

构建了乙肝表面抗原主蛋白基因(SHBs)的植物表达载体, 通过农杆菌介导转化花生(Arachis hypogaea)并利用潮霉素筛选出抗性苗, 经PCR和Southern杂交鉴定转基因植株; 取植株的蛋白粗提液进行ELISA检测, 结果表明, SHBs能在花生中表达, 且具有免疫原性, 其在新鲜叶片中的表达量约为2.41 mg.g-1鲜重, 占总可溶性蛋白的0.033%。

野生稻(Oryza rufipogon)是稻属的重要组成部分, 具有许多优良性状, 是水稻遗传改良的天然基因库。本研究通过对形态学性状的观测, 及ISSR和RAPD UPGMA聚类分析, 将云南普通野生稻划分为4个类型, 即元江类型、景洪紫杆直立型、景洪绿杆直立型和景洪匍匐型。在供试材料中筛选到具有多态性的ISSR和RAPD引物各11个, ISSR引物扩增出多态带113条, 多态性条带比率(PPB)为82.26%, RAPD引物共扩增出多态性条带76条, PPB值为76.77%, 两种分子标记的分析结果呈极显著正相关(r = 0.951)。此外UPGMA聚类结果表明, 云南普通野生稻不同类型与其它地区普通野生稻之间的遗传亲缘关系差异明显。

运用细胞图像分析系统和显微照相的方法对洋蒲桃(Syzygium samarangense)次生木质部导管分子进行了观察研究。次生木质部导管分子类型有: 两端具尾导管、一端具尾导管和无尾导管。导管分子穿孔板存在着4种类型: 两端均为具2个单穿孔的复穿孔板;一端为1个单穿孔板, 另1端为具2个单穿孔的复穿孔板;两端均为单穿孔板;两单穿孔板位于同一端壁两侧相互对应以及一些过渡类型穿孔板。根据观察结果, 分析了各类型穿孔板之间的演化关系。

调查分析了大渡河上游藓类-冷杉天然林下5种主要地表苔藓斑块(锦丝藓、赤茎藓、大羽藓、塔藓及锦丝-大羽藓)的生物量, 同时测定了各斑块相关环境因子(斑块表面气温、空气湿度、光照强度及基质湿度等)。对苔藓生物量和相关环境因子进行综合分析表明, 不同苔藓斑块的生物量有差异, 且不同斑块环境因子也表现出一定的差异性。对斑块生物量与环境因子进行相关分析显示, 苔藓斑块生物量与环境因子之间相关性较显著, 苔藓生物量特征受空气温度、空气湿度、光照强度、灌木层盖度及草本层盖度等因素影响较大。但不同环境因子对不同斑块苔藓生物量的影响水平有差异。

地理环境的不同造就了植物不同的适生机制。本研究对岩溶区和非岩溶区的扇叶铁线蕨(Adiantum flabellulatum)的叶片进行了比较, 结果表明, 二者在显微结构和亚显微结构方面都存在明显区别。在显微结构方面: 岩溶区生长的扇叶铁线蕨的叶片具有旱生植物叶片特点, 即叶片为等面叶, 叶肉细胞排列较 为紧密以及叶片维管组织发达等; 而非岩溶区生长的扇叶铁线蕨的叶片为异面叶, 特点为叶肉细胞排列相对疏松, 维管组织不发达。扫描电镜分析显示: 非岩溶区扇叶铁线蕨叶片表面具有很多明显的凹槽状结构, 而岩溶区扇叶铁线蕨的叶片与之有明显不同, 其叶片表面特别是叶脉位置具有明显的刺状结构, 超 薄切片发现这些刺状膨大部分细胞内存在液泡结构, 并且这些刺状结构在叶片抽真空的过程中变瘪, 说明这些刺状结构可能具有储存水分的功能。岩溶区扇叶铁线蕨特有的显微和亚显微结构保证了该种植物在岩溶干旱环境中可以正常生长。

以花烛(Anthurium andraeanum)间接器官发生途径中再生出的一株花叶变异植株为原始材料, 进行增殖并对得到的3个叶色变异株系的叶色相关性状进行了初步研究。结果表明: 通过愈伤组织器官发生途径和腋芽增殖途径对这一花叶苗进行增殖, 均分离到3种变异株系, 即花叶苗、黄化苗和天鹅绒绿色叶片苗; 天鹅绒绿色苗叶片中的叶绿素含量比正常离体苗的含量低; 叶片解剖结构表明, 叶绿体在叶肉细胞中的分布与其叶片表现型相同, 天鹅绒绿色叶片与正常叶片在解剖结构上无明显差异。花烛原套只具有1层细胞, 无明显的L2层分生结构, 因此叶肉的薄壁细胞完全由向各个方向分裂的原体细胞发育而来, 这种组织结构导致花叶叶片中含有叶绿体的细胞和不含有叶绿体的薄壁细胞呈不规则分布。这种花叶株系可以作为育种材料或直接作为盆栽花烛进行推广。

通过缩短DEAE-Cellulose柱长度, 加快流速并采用pH8.8的80 mmol.L-1 Tris-HCl为洗脱液, 可在9小时内快速地从菠菜、菜心和豆角绿叶中纯化得到乙醇酸氧化酶。该酶具高活性(54.6～197.0 U.mg-1)及高等电点(pI >10.0)。产率为4.1%～71.5%, 纯化倍数为21.6～122.68。经SDS-PAGE检测均有40 kD带,表明3种植物乙醇酸氧化酶的亚基大小无区别。

原子力显微镜(AFM)是一种探测样品表面信息的有力工具, 它可以在空气和接近样品生理条件下成像, 同时也可以在皮牛(pico-Newton, 10-12 N)至微牛(micro-Newton, 10-6 N)水平上测量力的大小。本文主要介绍了自AFM发明以来, 其在植物大分子、细胞器、细胞、叶片等方面的应用, 并列举了目前 AFM存在的几点不足。

脱落酸(abscisic acid, ABA)广泛参与植物生长发育的调控和对多种环境胁迫的适应性反应。有关ABA受体的研究已经在检测受体位置、纯化ABA特异性的结合蛋白和克隆ABA受体基因方面做出了许多重要的工作。最近相继发现一种RNA结合蛋白FCA和一种编码Mg离子螯合酶（Mg-chelatase）H亚基的CHLH作为两种不同的ABA受体分别调控植物的开花时间和介导种子萌发、幼苗生长及叶片的气孔运动。本文从实验策略的角度重点分析总结了研究脱落酸受体相对有效的途径与方法, 同时就有关的研究结果给予了评论和展望。