两种梧桐叶绿体基因组密码子使用偏性分析

为了分析美丽梧桐、云南梧桐叶绿体基因组密码子的使用偏性,该研究通过筛选美丽梧桐、云南梧桐叶绿体基因组中各52条蛋白编码序列,并利用CodonW、CUSP和SPSS软件对其密码子使用模式及偏性进行了分析。结果表明:(1)美丽梧桐、云南梧桐的GC含量分别为38.12%、38.05%,表明叶绿体基因组内富含A/T碱基。(2)有效密码子数(ENC)范围为36.91~56.46、36.55~58.04,表明多数密码子偏性较弱。(3)相对同义密码子(RSCU)分析显示,RSCU>1的密码子各有29个,其中28个以A、U结尾。(4)中性绘图显示,GC 3与GC 12的相关性不显著,回归曲线斜率分别为0.195和0.304,说明密码子偏好性主要受到自然选择的影响。(5)ENC-plot分析中大部分基因分布于曲线的周围和下方,ENC比值多分布于-0.04~0.10之间,表明突变会影响密码子偏性的形成。此外,17、18个密码子分别被鉴定为美丽梧桐、云南梧桐的最优密码子。以上结果说明美丽梧桐、云南梧桐叶绿体基因组的密码子使用偏性可能受选择和突变共同作用,且使用模式较为相似,但具有一定的差异,可能与适应环境的进化机制有关。

细胞分裂素和赤霉素对3种山茶科种子萌发特性的影响

博白大果油茶、多齿红山茶和石笔木是颇具经济价值的山茶科植物。以当年采收的3种山茶科种子为试验材料,测定种子形态特征,通过白菜种子发芽试验探索3种山茶科种子不同部位(种皮、种胚)的萌发抑制作用,并研究不同浓度细胞分裂素(6-BA)和赤霉素(GA_3)对3种山茶科种子萌发的影响。结果表明:博白大果油茶与多齿红山茶种子形态接近,与石笔木种子形态差异较大,博白大果油茶种子质量最大,单粒重达3.779g,石笔木种子质量最小,为1.889g。博白大果油茶种子萌发抑制物质主要存在于种皮内,其中外种皮对白菜种子萌发抑制作用更强;多齿红山茶主要存在于外种皮和种胚内;5%的石笔木种皮和种胚提取物对白菜种子萌发抑制不明显。不同浓度激素对博白大果油茶发芽率影响不明显,但能显著提高发芽指数;GA_3能提高多齿红山茶的发芽率、发芽势、发芽指数,且具有显著性差异,而不同6-BA浓度对多齿红山茶萌发具有抑制作用;浓度为100mg/L的GA_3能显著提高石笔木发芽率、发芽势、发芽指数。研究结果可为博白大果油茶、多齿红山茶和石笔木种子繁育提供科学依据。

广西不同种源任豆种子萌发和幼苗生长特性的对比研究

为了解广西不同种源地任豆种子萌发和幼苗生长特性的差异,通过人工控制试验的方法对23个种源地的任豆种子萌发和幼苗生长的特性进行对比研究,采用多元统计方法分析种子萌发和幼苗生长特性与15个影响因子之间的关系。结果显示,不同种源地种子发芽势和发芽率均存在显著差异。不同种源地幼苗的高度生长量和地径生长量总体也存在显著差异。种子萌发特性和幼苗生长特性之间的相关性不强。经度、种源地年均降雨量、种源地坡向及每果荚种子数是影响种子萌发和幼苗生长的主要因子,其中经度、种源地年均降雨量和每果荚种子数对种子萌发和幼苗高度生长有显著正影响,而种源地坡向有显著的负影响。研究结果表明,应用任豆进行石漠化治理时种源的选择非常重要和必要,应尽量在经度和年均降雨量较大、东向或东南坡向的地方进行种源地的选择。

广西火桐种子质量分级标准研究

[目的]制定广西火桐种子质量分级标准。[方法]测定30批次广西火桐种子的净度、千粒重、含水量、生活力及发芽率共5项指标,应用SPSS 20.0软件对数据进行聚类分析,确定广西火桐种子质量分级标准。[结果]广西火桐种子被分为3个等级,其中达到二级及以上标准的种子认定为合格种子。种子含水量、千粒重、发芽率和生活力为广西火桐种子质量分级的主要指标,净度为参考指标。[结论]建立了广西火桐种子分级质量标准。

6个不同种源任豆树幼苗对干旱胁迫的生理响应

任豆树是喀斯特地区具有重要生态和经济价值的保护植物,其树叶可作为饲料,然而不同种源任豆树耐旱性鲜有研究。本研究以广西6个不同地理种源(大新、乐业、上林、忻城、龙胜、南丹)的1年生任豆树幼苗为试验材料,采用盆栽人工控水模拟自然干旱胁迫条件,测定不同干旱胁迫阶段任豆树幼苗叶片的相对含水量、脯氨酸、可溶性糖、丙二醛(MDA)含量变化及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性变化,并采用隶属函数法对不同种源任豆树的抗旱性进行综合评价。结果表明:随着干旱胁迫时间的延长,6个种源任豆树幼苗叶片相对含水量逐渐减少而可溶性糖含量逐渐增加;游离脯氨酸含量在大新和乐业种源呈持续上升趋势,上林、忻城和龙胜种源呈升—降—升的趋势,而南丹种源在4d时下降后持续上升;MDA含量在大新、上林、忻城和龙胜种源呈升—降—升的趋势,乐业种源呈降—升—降的趋势,而南丹种源则在4d时降低后持续升高;SOD活性在大新种源呈升—降—升的趋势,乐业种源在4d时升高后持续下降,上林和龙胜种源持续上升,忻城和南丹则呈降—升—降的趋势;POD活性除南丹持续上升外,其他种源均呈升—降—升的趋势,且除龙胜在4d时达到最大值外均在12d时达到最大值。根据隶属函数法综合评价不同种源任豆树耐旱能力大小为龙胜>大新>乐业>上林>南丹>忻城。

香格里拉高山植物园银莲花属访花者初步研究

对香格里拉高山植物园3种银莲花属植物的访花者进行比较,并对不同颜色展毛银莲花的访问者进行观察和比较。结果表明,湿地银莲花与草玉梅的访花者种类较多,而展毛银莲花的则相对较少。访问者不同对花色展毛银莲花的访问次数没有明显差异,颜色不同和访问者不同对访问频次没有明显影响。应对展毛银莲花的花色变化进行深入研究,为开发利用野生花卉资源创造条件。

中国珍稀植物濒危原因及保护对策研究进展

珍稀濒危植物由于自身的原因或受到人类活动的影响,现存数量稀少或者只出现在脆弱的有限生境中,面临随时可能灭绝的威胁。中国是世界上植物多样性最丰富的国家之一,但在过去50年里,我国有数千种植物已经或濒临灭绝,植物保护工作的形势十分严峻。研究探讨珍稀濒危植物数量稀少的原因,并采取积极措施保护珍稀濒危植物种质资源,已成为中国生物多样性研究亟待解决的问题。本文基于文献资料对中国珍稀濒危植物的现状及原因进行分析,归纳出导致植物濒危的因素包括内因和外因两方面,其中内因主要是植物自身遗传多样性低、繁殖能力不足或幼苗活力弱,外因主要是指历史气候和生境的变迁、同域物种竞争以及人类活动的影响。

湖南省压花艺术发展现状及产业规划

压花艺术指的是利用物理和化学方法将植物材料包括根、茎、叶、花、果、树皮等经脱水、保色、压制和干燥处理而成平面花材,再经过巧妙构思,制作成一幅幅精美的装饰画、卡片和生活用品等植物制品的一门艺术。压花艺术作为植物科学和艺术相结合的产物,具有很强的艺术性和趣味性。

基于STEM教育理念的风景园林专业创新人才培养研究——以南华大学为例

以南华大学风景园林专业为例,深入剖析当前高等教育中该专业存在的问题,引用国外STEM教育先进理念,优化课程体系,促进学科交融,推动新型教学工具的应用,创新教学理念及教学方式,培养、引进具备扎实理论功底和实践经验的"双师型"人才,建设高质量的师资队伍,构建多样化的评价机制,创新评价体系,以此推动风景园林专业创新型人才培养,为高校风景园林专业人才培养及创新型高校建设提供借鉴。

地锦苗在石灰岩土壤和红壤生境中的繁殖成功的比较

喀斯特地区石灰岩土壤和红壤间断分布的特点是影响该地区植物群落内物种组成的最重要环境因素之一。为了研究不同生境中植物的繁殖对策及对生境的适应方式,本文以生长在石灰岩土壤和红壤两种生境中的地锦苗(Corydalis sheareri)为研究对象,调查了两种生境中土壤的理化性质,并开展了开花物候、花部特征、传粉者种类和访问频率及繁殖成功的比较研究。结果显示,石灰岩土壤中有机质、全氮、全钙的含量以及p H值均比红壤高,而土壤含水量则比红壤低。地锦苗的单花期在两种土壤生境中没有显著差异,但石灰岩土壤中的地锦苗植株明显比生长于红壤上的植株矮,始花期比红壤中的推迟1周左右,盛花期持续时间短,并且提前进入末花期。花序大小、花长、开口大小、距长及柱头直径在两种土壤生境中都没有显著差异。地锦苗的繁育系统为专性异交,繁殖成功依赖传粉者。访花者主要是以花蜜为报酬的黑颚条蜂(Anthophora melanognatha),并且在两种生境中的访花频率没有显著差异。两种生境中地锦苗的结籽率没有差异,但生长在石灰岩土壤上的地锦苗坐果率明显低于红壤上的。我们的结果表明,结籽率没有差异可能是由于传粉者的丰度不受生境影响,导致两种生境中的地锦苗具有相同水平的传粉服务;而土壤性质的差异可能是导致两种生境中地锦苗花期物候和坐果率差异的重要原因。

番茄WRKY转录因子密码子偏性分析

WRKY基因家族在响应植物发育和生理过程、多种应激反应中发挥着重要作用。为揭示番茄WRKY基因的特性和密码子使用模式,本研究通过CodonW、CUSP和SPSS软件对番茄81个WRKY基因密码子使用偏性进行分析。结果表明:WRKY基因平均GC含量为39.33%,GC3平均含量为31.80%,表明WRKY基因密码子倾向以A或T(U)结尾;相对同义密码子(RSCU)分析显示,RSCU>1的密码子有27个,其中25个以A、U结尾;有效密码子数(ENC)和密码子适应指数(CAI)范围分别为35.77~55.93和0.13~0.28,表明密码子偏性较弱且WRKY基因表达水平较低;中性分析、ENC和PR2作图分析发现WRKY基因密码子使用模式受碱基组成、突变和自然选择压力的影响。此外,只有1个密码子鉴定为WRKY基因最优密码子。该研究结果为番茄WRKY基因转基因研究过程中密码子优化提供了理论支持。

芸薹属物种(B.napus,B.rapa,B.oleracea)TCP基因家族全基因组鉴定和分析

TCP蛋白是植物特有的一类转录因子,广泛参与植物叶发育、花对称性、侧枝发育等过程,具有重要的调控作用。为了揭示芸薹属TCP基因家族的功能和进化关系,本研究利用生物信息学方法对白菜、甘蓝和甘蓝型油菜的TCP转录因子家族成员、基因分类、基因结构、系统进化关系和结构域序列保守性进行分析。研究表明,白菜和甘蓝的TCP基因成员各有37条、甘蓝型油菜TCP基因成员有78条,且全部为亲水蛋白,大部分的TCP基因结构简单,不含内含子;序列分析表明,这些TCP基因均具有高度保守的TCP结构域;根据结构域差异和系统发育分析的结果,将白菜、甘蓝、甘蓝型油菜TCP基因分为两类:ClassⅠ和ClassⅡ,ClassⅡ可继续分为CIN和CYC/TB1两个小组;聚类分析发现,芸薹属中白菜、甘蓝、甘蓝型油菜TCP基因与拟南芥垂直同源的At TCP11、At TCP16、At TCP23的TCP基因缺失,可能与芸薹属发生三倍化事件或驯化过程中的人工选择有关。以上研究将为揭示芸薹属TCP基因的功能提供重要的理论基础。

红色幼叶的适应意义探讨

很多木本植物的叶片会在春季和其他时期产生花青素而呈现红色,该现象已经被众多学者所关注。本文对已有工作作了归纳总结。研究表明:这种广泛存在的现象需要消耗营养和能量并影响光合作用,并非只是代谢的副产品。前人以秋季红叶为研究对象,主要提出了两大类假说:第一类假说认为红叶是对强光、低温、干旱等恶劣环境的适应;第二类认为红叶是植物通过化学防御警示、适口性差、隐蔽自身或暴露啃食者等方式来防御植食动物的啃食。这两类假说也都存在争议。目前对红色幼叶的研究相对较少且多侧重其作为独立视觉信号的作用,而未能将红叶与植物的其他防御策略结合进行讨论。今后的研究应当综合环境因子的影响和啃食者的视觉分析,并与植物其他出现红色的器官对比,深入探讨红色幼叶的适应意义。

极小种群濒危植物广西火桐、丹霞梧桐的叶绿体基因组特征

广西火桐(Firmiana kwangsiensis)和丹霞梧桐(F.danxiaensis)是我国南方特有物种,其分布范围狭窄,种群数量少。为了解其叶绿体基因组结构及系统发生关系,本文通过高通量测序方法获得广西火桐和丹霞梧桐的浅层基因组数据,通过生物信息学方法对叶绿体全基因组进行组装,并对其结构特征进行分析。结果表明:广西火桐和丹霞梧桐的叶绿体基因组大小分别为160,836 bp和161,253 bp,具有典型被子植物叶绿体基因组环状四分体结构,包含长度分别为89,700 bp、90,142 bp的大单拷贝区(large single copy,LSC),长度分别为19,970 bp、20,067 bp的小单拷贝区(small single copy,SSC)及长度分别为25,583 bp、25,522 bp的2个反向重复序列区(inverted repeat sequence,IR)。两个物种的叶绿体基因组共注释得到131个基因,包括86个蛋白编码基因、37个tRNA基因和8个rRNA基因。广西火桐的叶绿体基因组中共检测出26个正向重复序列、2个反向重复序列、21个回文重复序列、21个串联重复序列和98个简单重复序列;丹霞梧桐叶绿体基因组中共检测出23个正向重复序列、5个反向重复序列、21个回文重复序列、30个串联重复序列和107个简单重复序列。系统发生分析结果表明5种梧桐属(Firmiana)植物构成两个强烈支持的分支(支持率100%),一个分支为广西火桐、美丽火桐(F.pulcherrima)和火桐(F.colorata),其中广西火桐与美丽火桐构成姐妹群;另一分支是互为姐妹群的丹霞梧桐和云南梧桐(F.major)。综上所述,广西火桐和丹霞梧桐的叶绿体基因组结构、基因排列及重复序列具有较高的相似性,系统进化树将5种梧桐属物种分为两个分支,其中广西火桐和美丽火桐最近;而丹霞梧桐与云南梧桐关系最近。本研究鉴定的SSR位点可为梧桐属物种系统发生、进化关系的研究提供遗传信息。

牡丹种质资源保护与利用研究进展

牡丹是原产我国的特有植物资源,其栽培历史悠久、品种繁多、分布地区广泛。作为具有重要经济和文化价值的植物资源,牡丹的保护与利用一直广受人们的关注。目前对于牡丹植物资源保护与利用的现状了解不够全面,加之牡丹种质资源的研究较为分散,因而很大程度上制约了牡丹产业的发展。该研究结合当前牡丹种质资源保护与开发利用的相关研究成果,综述野生牡丹和栽培牡丹的分类与地理分布,重建牡丹各物种的系统发育关系,分析牡丹的花部特征、授粉特点及种子繁殖特性;在此基础上,阐述了牡丹植物资源生存与保护现状及其在观赏、药用、食用和文化上的开发利用价值;最后根据现有研究存在的问题,指出今后牡丹资源保护与开发利用的研究重点。

种子防御策略的研究进展

作为种子植物主要的繁殖形式,种子的出现使得植物可以在幼体阶段具有较高的环境耐受力,同时也便于以各种形式散播,是种子植物能占据自然界主导地位的重要因素之一。也因为未来将发育成新一代个体,大多数种子储存了必要的营养物质,成为许多动物良好的食物资源。本文从植物与种子捕食者对抗方式分析,将植物的防御策略分为直接对抗、间接对抗、时空防御3种主要类型及其他复合形式,同时探讨了目前种子防御的相关研究热点问题,并指出了未来的研究应该从演化机制或动植物互作的角度来深入探讨种子防御策略的形成、维持机制和防御策略的普适性规律。