低温诱导大百合鳞茎休眠解除与酚类代谢关系

大百合(Cardiocrinum giganteum)为多年生球根药食同源植物,其鳞茎具有典型的生理休眠特性,而低温是百合鳞茎解除休眠的重要环境因子。为揭示大百合鳞茎休眠解除的分子机制,该研究对4℃低温处理0、30和60d的鳞茎分别进行代谢组和转录组分析。结果表明,鳞茎休眠的解除与酚类物质的代谢相关,酚类物质的降解有利于解除休眠,其中苯丙氨酸解氨酶基因(PALs)在此过程中可能起主要作用。同时,bHLH、bZIP、MYB和MADS等转录因子家族成员均与酚类代谢物显著相关,且参与解除休眠。共表达分析证实PAL、CAD和POD是酚类代谢重要的调控基因,MYB4、MYB114和ICE1参与了酚类代谢调控网络,其中ICE1可能是连接温度信号和酚类代谢的关键因素。这些转录因子与酚类物质的共同作用可能对鳞茎打破休眠具有重要作用。

矮嵩草光合作用与环境因素关系的比较研究

以青海高原不同海拔地区生长的矮嵩草（Ｋｏｂｒｅｓｉａｈｕｍｉｌｉｓ）为材料，研究高山植物光合作用随海拔梯度的变化特征及对生长环境和低温胁迫的反应。随海拔升高矮篙草叶绿素含量有降低的趋势，而叶绿素ａ／ｂ值和类胡萝卜素含量则随海拔升高而增高。生长地区海拔越高矮嵩草光合速率、光补偿点、光饱和点越高；而光合表现量子产额则随海拔升高而降低。光呼吸强度有随海拔升高而降低的趋势。矮嵩草光合作用特性受生长环境因素的影响。低温胁迫导致矮嵩草光合速率、表观量子产额降低，低温下的光照加剧了光合作用抑制的程度。

植物抗冻蛋白研究进展

抗冻蛋白（ＡＦＰｓ）最初是从极区海鱼中发现的一种适应低温的特异蛋白质，它能阻止体液内冰核的形成与生长，维持体液的非冰冻状态．对近年来植物ＡＦＰｓ的发现过程，ＡＦＰ的生化特性，抗冻作用机制，抗冻蛋白基因工程及其应用前景等作了系统的综述．

低温诱导唐古特红景天细胞分泌抗冻蛋白

选择青海高原海拔 40 0 0m高山上生长的唐古特红景天为实验材料 ,以叶片为外植体 ,在MS +BA2 +NAA0 2 固体培养基上诱导出黄绿色、松脆愈伤组织 .愈伤组织细胞在同样成分的液体培养基中培养获得成功 .在悬浮培养液中可检测到分泌蛋白的存在 .经SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳分析表明 ,低温锻炼或脱落酸 (ABA)诱导后 ,细胞分泌蛋白的多肽谱带数增加 .与此相对应的是 ,细胞的抗冻能力也明显提高 .PAS染色揭示多肽中均含有糖基 .通过测定热滞值 。

高山植物唐古特红景天粘液细胞及叶肉细胞表面糖蛋白与抗冻性的关系

分布于青海高原海拔 40 0 0m高山的唐古特红景天有很强的抗冻能力 ,其叶片半致死温度可达 - 2 6 .5℃ .在北京地区夏季 (7月 )驯化 2 0d后 ,长出新叶片的半致死温度升高为 - 15 .5℃ .光镜组织化学切片显示 ,在唐古特红景天叶片中 ,特别是维管组织周围 ,存在多糖、蛋白质或糖蛋白含量丰富的粘液细胞 ;高温驯化后长出的新叶片这种粘液细胞明显减少或消失 .电镜细胞化学研究揭示 ,在细胞壁外层及细胞间隙中分布着明显的糖蛋白 ,在北京地区驯化 2 0d的唐古特红景天叶片中这种糖蛋白明显减少 .因此推测 ,粘液细胞和叶肉细胞表面的糖蛋白层 ,对唐古特红景天抗冻能力可能起着重要的作用 .图版 1图 2参 2

高山植物短管兔儿草光合作用特性及其对冰冻胁迫的反应

短管兔儿草为典型的高山植物 ,具较强的光合能力 ,但光合效率较低。叶片具有发达的通气贮气组织 ;栅栏组织发达 ,叶绿体基粒片层较少。短管兔儿草光合作用特性易受生长环境因素的影响。低温胁迫使短管兔儿草光合速率、光合量子产额降低。低温下的光照加剧了光合作用受抑制的程度。本研究表明 ,短管兔儿草具较强的抗冻能力 。

研究生细胞生物学大实验课程改革探索

细胞生物学是现代生命科学中的重要基础前沿学科,新技术新方法的迅速发展是学科发展的动力源泉。因此,细胞生物学实验课程体系的改革和建设成为培养研究生综合能力的重要环节。以研究生细胞生物学大实验课程体系的改革为依托,通过采用模块式教学内容重构研究生实验教学体系,改进教学方法和手段。通过本课程的学习,使研究生能够在入学后尽快掌握科学研究的方法和科学研究的新思路,综合科研素质获得提高,从而为学位论文的研究工作奠定良好的基础。

高山植物的抗寒抗冻特性

综述了高山植物光合作用对冰冻低温胁迫的反应和适应特性，阐述了高山植物呼吸作用的低温适应特点；对高山植物抗冻机制作了详细分析和讨论。

高海拔地区植物的光合特性

高海拔地区植物的光合特性卢存福，贲桂英（中国科学院植物研究所，北京１０００４４）（中国科学院西北高原生物研究所，西宁８１０００１）ＰＨＯＴＯＳＹＮＴＨＥＴＩＣＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳＯＦＰＬＡＮＴＳＡＴＨＩＧＨＡＬＴＩＴＵＤＥＳＬｕＣｕｎ－ｆｕ...

一本值得推荐的细胞分子生物学教科书

20世纪下半叶，由于分子生物学研究的突飞猛进，生物科学开始令人刮目相看，随着克隆羊的问世和人类基因组计划的实施，生物科学一跃成为21世纪名副其实和最受人关注的自然科学，生物高新技术产业逐步成为高科技产业的核心。生物科技和生物产业的发展对世界科技、经济、政治和社会发展等方面产生着深刻的影响。

盐胁迫对诱变小麦种子萌发及幼苗生理特性的影响

本研究以化学诱变获得的小麦突变体为材料,研究了盐胁迫对小麦发芽及幼苗生长的影响。结果表明,随着NaCl浓度(0、100 mmol.L 1、200 mmol.L 1、300 mmol.L 1、400 mmol.L 1)的增加,小麦的发芽率、发芽指数、活力指数、芽长、根长、芽鲜重和干重、根鲜重和干重均呈下降趋势,300 mmol.L 1NaCl为4种小麦(3个突变体、1个对照CAO811CK)发芽能力的临界盐浓度,其中突变体CAO8113K优于其他小麦材料。在300 mmol.L 1NaCl胁迫下,随着时间延长(12 h、24 h、48 h、96 h、192 h),4种小麦材料幼苗可溶性蛋白含量、丙二醛(MDA)含量逐渐增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性呈上升趋势。采用模糊数学隶属函数法对可溶性蛋白、MDA、SOD、POD、CAT 5项生理指标进行综合评价,4种小麦材料耐盐潜力由强到弱依次为CAO8113K>CAO811CK>CAO8114K>CAO8112K,CAO8113K突变体小麦材料表现出较强抗盐性,与发芽指标检测结果基本一致。

珍稀濒危植物沙冬青生物学特性及抗逆性研究进展

沙冬青是我国西北荒漠地区唯一的超旱生常绿灌木树种 ,生境严酷 ,抗逆性极强 ,是一种优良的种质资源 ,现已被列为珍稀濒危植物 .本文综述了沙冬青的生物学特性、生态生理特征、珍稀濒危的原因及扩大快繁的组织培养研究进展 ,从形态解剖特点、超微组织生理代谢调控角度 ,从抗旱、抗寒、抗盐碱 3个方面分析了沙冬青能在逆境中得以生存的原因及其适应残酷生境的机理 ,阐述了沙冬青的多种价值及开发应用前景 .参 4

适宜低温锻炼提高冷敏感植物玉米和番茄的抗冷性及其生理基础

研究了冷敏感植物甜玉米和番茄在生长临界温度锻炼下抗冷性的提高以及某些生理指标的适应性变化。结果表明,番茄幼苗经12℃锻炼7d,甜玉米种苗经11℃锻炼8d或15d后,番茄幼苗和甜玉米种苗对2℃低温胁迫的抗性明显提高。经过低温锻炼的番茄幼苗和甜玉米种苗脯氨酸含量较常温下(26℃21℃)生长的显著增加。电镜细胞化学观察结果表明,甜玉米种苗经11℃8d锻炼后,其质膜Ca2+ATPase在2℃冷胁迫后仍保持高活性,甚至有某些提高。而未经锻炼的种苗在同样低温处理后,质膜Ca2+ATPase活性丧失,遭受冷害。本研究结果揭示和证实,喜温植物,无论是单子叶植物玉米,还是双子叶番茄,用其生长临界温度进行低温锻炼是适宜的,能有效地提高冷敏感植物的抗冷能力。

大田条件下模拟UV-B辐射滤减对水稻生长及内源激素含量的影响

对大田栽培条件下人工模拟的UV-B辐射滤减环境对晚稻品种“协优432”的叶绿素含量、株高、内源激素吲哚乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3)、玉米素(Zeatin)含量的影响研究结果表明,在正常日光处理组与UV-A滤光组之间叶绿素a含量变化显著;正常日光处理组与UV-A滤光组、UV-A+UV-B滤光组之间株高无明显变化。UV-A+UV-B滤光组IAA、GA3、Zeatin含量分别比正常日光处理组降低了40.42%、48.60%、36.21%;分别比UV-A滤光处理组降低了36.52%、70.94%、54.54%。单因素方差分析及多重比较结果显示,UV-A+UV-B滤光组与正常日光处理组之间IAA、GA3含量差异显著;UV-A+UV-B滤光组与UV-A滤光处理组之间GA3、Zeatin含量差异显著。UV-A+UV-B滤光组ABA含量比正常日光处理组降低了29.74%,比UV-A滤光处理组降低了5.19%,经单因素方差分析后发现差异不显著。

沙冬青GATA型锌指蛋白基因序列及表达分析

根据沙冬青低温干旱诱导cDNA文库表达序列标签中锌指蛋白基因序列设计特异引物,采用PCR技术扩增锌指蛋白基因AmZFPG的cDNA全长。序列分析表明,cDNA全长669bp,推测编码223个氨基酸残基、分子量约25kD的蛋白质。氨基酸保守性分析及同类锌指结构比对表明AmZFPG属于GATA结合蛋白家族,且具有高度的保守性。系统发生分析表明,其与紫花苜蓿富含脯氨酸的细胞壁蛋白进化亲缘关系最近。半定量RT-PCR分析显示,AmZFPG基因是受低温和干旱诱导表达上调的基因,初步得出AmZFPG基因与沙冬青低温和干旱胁迫响应相关。

沙冬青胚胎晚期发生丰富蛋白基因序列及表达特性分析

从沙冬青叶片EST文库中获得了胚胎晚期发生丰富蛋白(LEA)基因cDNA全长序列,命名为AmLEA14。序列分析表明该基因全长579bp,含有一个459bp编码152个氨基酸的开放阅读框,推测编码的蛋白质分子质量为16.6ku。二级结构预测显示此编码蛋白属于第4类LEA蛋白。系统发生分析表明,此编码蛋白与大豆LEA14蛋白(P46519.1)的亲缘关系最近。荧光定量PCR结果显示,AmLEA14的表达量在低温、干旱、盐胁迫条件下升高,但是主要在低温胁迫后期富集。推测AmLEA14基因可能在沙冬青抵御低温、干旱、盐胁迫中发挥作用,主要是参与沙冬青的低温防御机制。

木本植物休眠的诱导因子及其细胞内Ca^(2+)水平的调节作用

本研究揭示 ,越冬木本植物在夏秋转变过程中对光周期变化十分敏感 .在北纬 4 5°的明尼苏达州圣保罗地区 ,当日照变短 72min时 (2 0 0 0年 8月 8日 ) ,桑树顶芽细胞质浆和细胞核内即出现Ca2 + 流入 ,而在夏天长日照时期 (7月上、中旬 )很少有Ca2 + 存在的细胞质和细胞核 .12d后 (8月 2 0日 ) ,观测到桑树和杨树芽已经开始进入生理休眠 .从 9月上旬到 11月中旬 ,细胞质和细胞核内的Ca2 + 浓度显著升高 ,11月中旬达到高峰 .与此同时 ,芽的生理休眠深度也迅速增加 ,并于 11月达到高峰 ,4 2d培养也不见萌芽迹象 .到 12月中旬 (12月 2 0日 ) ,细胞核和细胞质中的Ca2 + 浓度又恢复到夏季观察到的低水平 ,显示早先进入细胞质和细胞核中的Ca2 + 已经被排出 .此后 ,在 12月下旬 (2 5日 ) ,检测到生理休眠的终结 .室外补充光照实验进一步证明 ,只有日照缩短才会引发植物进入自然生理休眠 ;保持日照长度不变 ,晚夏时期的自然温度降低 ,不能诱导植株停止生长和进入休眠 .这些结果表明 ,越冬木本植物在晚夏到冬季的生理休眠发展过程中 ,日照缩短引起的核和质内Ca2 + 的流入不仅起着传递日照变短信号的作用 ,导致生理休眠的起始 ;而且 ,高水平的核 /质Ca2 + 浓度还起着发展和保持深度生理休眠的作用 .图版 1图 1表

抗寒锻炼对冬小麦幼苗质膜Ca^(2+)-ATPase的稳定作用

通过氯化铈（ＣｅＣｌ３）沉淀的电镜细胞化学方法，观察了抗寒锻炼对冬小麦（ＴｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍＬ．）幼苗质膜Ｃａ２＋ＡＴＰａｓｅ的稳定作用，主要结果是：（１）正常温度（２０℃）下生长的冬小麦幼苗（未经抗寒锻炼），其质膜上有很强的Ｃａ２＋ＡＴＰａｓｅ活性反应；当经过－９℃３ｈ的低温处理后，质膜的Ｃａ２＋ＡＴＰａｓｅ活性明显降低；在处理１２ｈ后，质膜的Ｃａ２＋ＡＴＰａｓｅ活性进一步降低；当处理时间延长到２４ｈ，质膜的Ｃａ２＋ＡＴＰａｓｅ完全失活，同时细胞的超微结构受到破坏。（２）冬小麦幼苗在２℃低温下锻炼１５ｄ后，其质膜的Ｃａ２＋ＡＴＰａｓｅ活性高于未经抗寒锻炼的小麦幼苗。抗寒锻炼后的小麦幼苗在－９℃处理３ｈ后，质膜的Ｃａ２＋ＡＴＰａｓｅ活性与低温处理前相比无明显降低；经低温处理１２ｈ，质膜仍保持较高的Ｃａ２＋ＡＴＰａｓｅ活性，较同样低温处理（－９℃，１２ｈ）但未经抗寒锻炼的幼苗高；当－９℃低温处理２４ｈ后，质膜上仍可观察到Ｃａ２＋ＡＴＰａｓｅ的活性反应，而且细胞的超微结构也未受到破坏。结果表明。

玉米自交系AS-9化学诱变后代SSR遗传变异分析

为分析系列化学诱变对玉米自交系AS-9诱变后代的影响,以玉米自交系AS-9及其化学诱变自交第1代M1和第4代M4为材料,进行发芽试验,同时利用分布在10条染色体上的68对SSR引物进行遗传变异分析。结果表明:诱变M1和M4种子的发芽率、芽长和根数普遍高于对照;能在2代玉米试材中扩增出多态性条带的引物有54对,占引物总数的79.41%;M1诱变系与基础材料对照的遗传相似系数平均值为0.364 7,遗传相似系数中心化后的数据在-0.12处,可将材料分为2个类群,基础材料(ⅠCK)为一类,诱变系为一类;M4诱变系与基础材料对照的遗传相似系数平均值为0.434 6,遗传相似系数中心化后的数据在-0.09处,可将材料分为基础自交系(ⅣCK)和诱变系2个类群;M1和M4主成分分析与聚类结果基本一致。说明基础材料AS-9与诱变系材料间存在真实的遗传差异,系列化学诱变已使玉米自交系AS-9产生了广泛的遗传变异。