美人蕉黄条病毒扬州、长沙分离物全基因组的测定与序列分析

【目的】解析我国美人蕉黄条病毒(Canna yellow streak virus,CaYSV)的全基因组序列及遗传进化地位,为指导病害防控提供科学指导。【方法】通过反转录-聚合酶链式反应(Reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)技术和快速扩增cDNA末端(Rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术从江苏扬州和湖南长沙采集到的美人蕉病样中,扩增获得CaYSV全基因组序列,并利用MegAlign、Mega11和RDP5软件对全基因组序列分别进行核苷酸一致率分析、系统进化分析和重组分析。【结果】除poly(A)外,扬州分离物和长沙分离物全基因序列均为9501 nt,开放阅读框(Open reading fragment,ORF)均为9123 nt,编码3040个氨基酸组成的多聚蛋白。序列分析表明,CaYSV扬州分离物和长沙分离物与已报道的CaYSV分离物全基因组核苷酸序列一致率分别为93.9%~99.4%和94.0%~99.5%。根据外壳蛋白(Coat protein,CP)氨基酸序列构建系统进化树,CaYSV可以分为A和B 2个大组,其中A组又分为3个亚组。重组分析表明,CaYSV扬州和长沙分离物中均存在1个重组事件。【结论】CaYSV存在于我国江苏扬州和湖南长沙的美人蕉上。根据CaYSV的CP蛋白氨基酸构建系统进化树,扬州分离物和长沙分离物聚类到A1亚组,与泰国分离物K2、PHC478及俄罗斯分离物KS等亲缘关系较近。

生物滞留池中6种植物的氮磷吸收动力学特征

为了筛选出对氮、磷等营养物具有高效吸收性能的生物滞留池植物,通过营养物耗竭法研究了翠芦莉、美人蕉、黄菖蒲、再力花、鸢尾和雨久花6种常见植物对硝态氮(NO-3-N)、氨氮、溶解性总磷(TSP)的吸收动力学特征。结果表明,48 h水力停留时间内6种受试植物对NO-3-N的去除率在12.89%~53.58%,对氨氮的去除率在36.38%~88.25%,6种植物对氨氮亲和力和吸收效果高于NO-3-N;对TSP的亲和力和吸收效果较好,去除率最高可达80%。考虑雨水中污染物的去除效果,NO-3-N含量较高时,宜选用黄菖蒲,低、中浓度NO-3-N含量宜选用鸢尾;氨氮含量较低时,宜选用翠芦莉,中、高浓度氨氮含量宜选用黄菖蒲;低浓度TSP宜选用翠芦莉,中、高浓度TSP宜选用雨久花。

鱼塘水面无土栽培美人蕉研究

1990年起 ,采用浮床无土栽培技术在鱼塘水面种植陆生植物美人蕉 (CanageneralisBailey) .结果表明 ,美人蕉对水栽表现出良好的生态适应性 .水栽美人蕉单位面积生物产量比陆栽增加了 5 0 %左右 ,开花量增加近1倍 .水栽美人蕉花期比同期的陆栽美人蕉延长 2 1d .水栽美人蕉的良好适应性还表现在它的分枝根多 ,根系活力强 ,白根所占比例较高 .图 1表 4参

多效唑对盆栽花叶美人蕉的矮化效果

为探明多效唑对花叶美人蕉的矮化效果,采用不同质量浓度50,100,200,300,500mg/L多效唑溶液叶面喷施盆栽花叶美人蕉.结果表明,50～100mg/L多效唑处理可使盆栽花叶美人蕉株形矮化,生长势减弱,叶片厚度增加,叶面积减小,叶片绿色加深,能有效提高盆栽花叶美人蕉的观赏价值.

无土栽培美人蕉等植物处理生活废水的研究

采用无土栽培美人蕉、蕹菜、水稻、野生稻处理生活废水 .结果表明 ,静态试验中 COD、T- N、T- P等污染物的平均去除率 ,4种植物处理比对照分别高出 8.7～1 9.8%、2 0 .3～ 66.6%、2 3.5～ 61 .7% .4种植物对污染物的去除能力为美人蕉、蕹菜 >水稻 >野生稻 .3级植物塘系统中污染物去除率分别为 BOD2 79.7%、COD 71 .1 %、T- N66.5%、T- P 60 .7% ,而人工土快滤与植物塘的复合系统中则为 BOD583.9%、COD79.3%、T- N64.8%、T- P40 .9% .

大花美人蕉查尔酮异构酶基因的cDNA克隆和序列分析

以高等植物查尔酮异构酶(CHI)基因的保守区域GKFVKFT、KFTAIGV、AVKWKGK及GPFEKFT、IIGKHGV设计简并引物和采用逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)以及温度非对称交互PCR(TAIL-PCR)方法,从大花美人蕉花瓣组织中扩增查尔酮异构酶基因(CHI)的全长cDNA(678bp),编码226个氨基酸,其氨基酸组成与其它已知的高等植物CHI基因具有很高的同源性,与葡萄、草莓、丁香、柑桔、矮牵牛、洋葱及玉米的同源性分别为82%、79%、80%、80%、79%、81%和76%。

3种挺水植物吸收水体NH_4^+、NO_3^-、H_2PO_4^-的动力学特征比较

本文用动力学试验研究了具有景观价值的3种挺水植物——水生美人蕉(Canna generalis)、细叶莎草(Cyperus papyrus)、紫芋(Colocasia tonoimo)对H2PO4-、NH4+、NO3-的吸收特征及差异。试验结果表明:3种挺水植物吸收H2PO4-时,美人蕉的吸收速率最快,且在较低离子浓度条件下也可以吸收该离子,说明其具有嗜磷特性,能够适应广范围浓度H2PO4-环境;吸收NO3-时,细叶莎草的速率最快,但对低浓度NO3-环境的适应能力较差,美人蕉吸收NO3-的特性与细叶莎草刚好相反;吸收NH4+时,细叶莎草的吸收速率最快,且在低浓度NH4+环境下仍能吸收该离子,而美人蕉的吸收速率最慢,但能在低浓度NH4+环境下吸收该离子。说明不同植物对养分的吸收特性存在较大差异,各自的污染水体修复适用范围也不同。美人蕉可用于各种浓度H2PO4-污染的水体修复;而NO3-污染严重的水体最适宜用细叶莎草作先锋植物,修复到一定程度后再种植美人蕉来维持水质;细叶莎草在各种浓度NH4+污染的水体中均适用,NH4+污染较轻的水体也可用美人蕉修复。

苗药芭蕉根及其易混淆品的紫外谱线组法鉴别研究

目的建立苗药芭蕉根与其易混淆品香蕉根、美人蕉根的紫外光谱鉴别方法。方法采用紫外分光光度计研究苗药芭蕉根、香蕉根和美人蕉根的水、无水乙醇、氯仿和石油醚(60～90℃)4种溶剂的浸泡液的紫外吸收图谱,采用紫外谱线组的吸收峰数及峰位置对其结构特征进行分析鉴别。结果苗药芭蕉根与香蕉根和美人蕉根的紫外谱线组的最大吸收峰数及峰位置有差异。结论该法简便、准确、灵敏,可为苗药芭蕉根与香蕉根和美人蕉根鉴别提供参考。

外源有机酸对美人蕉耐性和Cr吸收、迁移的影响

采用营养液培养试验,研究外源有机酸(柠檬酸、草酸和酒石酸)对Cr污染水体中美人蕉(Canna indicaL.)的耐性、对Cr的吸收和迁移能力的影响。结果表明,各有机酸均不同程度地增强了美人蕉的耐性,促进Cr吸收和向地上部迁移。不同有机酸和同种有机酸不同浓度(4,8,16 mmol/L)的影响效果不尽相同。就耐性特征而言,16 mmol/L的草酸能够明显提高美人蕉生物量和促进根系生长,其影响效果要大于柠檬酸和酒石酸;就Cr吸收和迁移特性而言,影响大小为柠檬酸>酒石酸>草酸,尤以16 mmol/L的柠檬酸效果最为显著,而酒石酸和草酸分别在8 mmol/L,16 mmol/L时最利于Cr的吸收和迁移。因此,在本试验条件下16 mmol/L的柠檬酸较适合Cr污染水体的植物修复。

镉胁迫大花美人蕉的生长及光合特性

为探索镉胁迫下大花美人蕉的耐受特性，以苗期和花期大花美人蕉为对象，研究不同浓度镉胁迫对其生长开花特征及光合作用的影响。结果表明：随着镉胁迫浓度的升高，大花美人蕉的株高和茎粗呈先升后降的趋势，苗期叶片数变化较小，绿叶率显著降低，为对照的86．2％～90％；高浓度镉胁迫（600 mg／kg）导致花期叶片数量、分蘖量和抽花量增多，开花质量降低。镉胁迫显著降低大花美人蕉叶绿素 a 和叶绿素 b 的含量，净光合速率、蒸腾速率随着胁迫浓度的升高而降低，苗期（200 mg／kg）和花期（600 mg／kg）的净光合速率分别降至对照的76．2％和79．9％，蒸腾速率分别为对照的76．2％和62．4％；胞间二氧化碳浓度和气孔导度变化不显著，苗期镉胁迫对瞬间水分利用效率无显著影响，花期瞬间水分利用效率随胁迫浓度升高而升高。对镉胁迫的敏感浓度花期高于苗期，相同镉胁迫浓度（200 mg／kg）下，花期各项指标的降低幅度小于苗期。胁迫浓度与苗期叶片数量、花期绿叶率、叶绿素 a、叶绿素 b、净光合速率及蒸腾速率显著或极显著负相关，但与气孔导度和胞间 CO2浓度相关性很低。因此，光合色素含量等非气孔因素的降低影响大花美人蕉的净光合速率，进而对植物的生长产生明显影响。

大花美人蕉花发育过程中气孔密度和气孔指数的动态变化

对大花美人蕉(Canna generalis Bailey)不同发育时期花瓣、苞片和花萼上气孔的分布情况、气孔密度和气孔指数的变化进行了研究。结果表明,花瓣、苞片和花萼上、下表皮均有气孔分布。花瓣、苞片和花萼上表皮的气孔密度和气孔指数均小于下表皮的。随着花的发育,花瓣、苞片和花萼上的气孔密度和气孔指数一般呈现先上升后下降的变化趋势。

美人蕉河岸带处理受污染河水的中试研究

利用中试规模的美人蕉河岸带处理受污染河水,并与无植物空白带的处理效果进行对比。结果表明,美人蕉河岸带在夏、秋季改善河水水质的效果好于冬、春季。在夏季美人蕉河岸带对COD、NH4+-N、TP和浊度的去除率分别为45.29%、68.06%、77.78%、99.23%,在冬季对河水水质也有一定程度的改善。美人蕉河岸带可以稳定河水的温度及降低河水早晚温差,起到了改善局部水环境的作用。美人蕉河岸带与空白带的对比试验结果表明,植物在去除污染物、改善局部水环境方面起着重要作用。

氯化镁预处理对美人蕉根部质膜H^+-ATPase活性与农田废水硝态氮吸收效率的影响

以湿地挺水植物七叶红色大花美人蕉(Cana generalis Bailey)幼苗为实验材料,在温室中用150μmol/L氯化镁溶液预处理12h,然后置于硝态氮(NO3--N)浓度为10mg/L的农田废水中处理,考察氯化镁预处理对美人蕉吸收农田废水中硝态氮效率的影响,以及处理期间根部质膜H+-ATPase活性、H+-泵活性、14-3-3蛋白与质膜H+-ATPase相互作用。结果显示:经过150μmol/L氯化镁溶液预处理12h后,美人蕉吸收农田废水中硝态氮的效率比对照增加11%;与没有预处理的植株相比,氯化镁预处理美人蕉根中质膜H+-ATPase和H+-泵的活性均显著提高,质膜H+-ATPase和14-3-3蛋白的相互作用显著增强。研究表明,氯化镁能够通过增强质膜H+-ATPase与14-3-3蛋白的相互作用来提高质膜H+-ATPase的活性,从而增加美人蕉对硝态氮的吸收效率。

浮床植物对不同污染程度水体中氮、磷的去除效果

研究美人蕉及水蕹菜这两种常见浮床植物在低、中、高浓度污水中的生长状况,以及对氮、磷的净化效果:①低浓度污水中水蕹菜对氮磷的去除效果优于美人蕉;中浓度污水中水蕹菜对NH3-N的去除效果高于美人蕉,对NO3-N和TP的去除效果低于美人蕉;高浓度水样中,美人蕉对所有指标的净化效果均优于水蕹菜。②水蕹菜在TN质量浓度大于30 mg/L,TP质量浓度大于10 mg/L的污水中生长受到抑制,美人蕉则生长良好,并取得较好净化效果。得出水蕹菜对低浓度污水的净化效果较好,而美人蕉适合于净化高浓度污水的结论。

美人蕉属品种分类研究

针对目前美人蕉属品种分类系统繁多、分类标准各异、不利于国际交流的现状,根据《国际栽培植物命名法规》(ICNCP)建立美人蕉属品种分类新系统。首先根据花冠、瓣化雄蕊和叶片的形态特征划分种系,再按株高划分品种群,最后根据叶色、花色、花型、花径等的差异划分品种。照此系统从品种起源、种系形态特征和品种群的园林应用特点等方面对收集的66份国内外美人蕉种质进行分类。结果表明,这些种质被分为5种、6品种群及66个品种。

广东省4种花卉青枯病的病原鉴定

采用传统和分子生物学方法,对广东省发生的美人蕉、姜花、黄穗和百日草4种花卉青枯病的病原进行了鉴定。通过病菌形态观察、染色试验、生理生化性状测定以及细菌16S rDNA序列分析,结果表明4种花卉青枯病病原为茄科劳尔氏菌Ralstonia solanacearum。这4种花卉的青枯病均为国内首次报道,且这4种花卉均为茄科劳尔氏菌R.solanacearum的新寄主。

不同浓度汞对3种水生植物光合特性的影响

采用液培法研究不同浓度的HgCl_2(0,1.0,2.5,5.0,10.0,20.0,40.0,80.0 mg·LL^(-1))对水慈姑等3种水生植物幼苗光合特性的影响。结果显示:随着营养液中HgCl_2浓度的升高,水慈姑Chl、P_n、G_s、C_i和T_r也随着增加。Chl和P_n在1.0 mg·L-1(HgCl_2)时达最大值,G_s、C_i和T_r在2.5 mg·L^(-1)时达最大值,但随着HgCl_2浓度进一步增大,上述指标均持续下降。随着营养液中HgCl_2浓度的增加,大花美人蕉和水生鸢尾的Chl、P_n、G_s、Ci和T_r持续下降。结果表明,大花美人蕉、水生鸢尾对溶液中HgCl_2胁迫敏感,水慈姑在低浓度的HgCl_2胁迫下钝感,较高浓度的HgCl_2胁迫下敏感。该研究结果可以为探究3种水生植物适应HgCl_2胁迫的机制提供一定的理论依据。

循环水流—浮床种植法处理生活污水的试验研究

研究利用循环水流一浮床种植美人蕉系统处理生活污水的效果。在 1个反应单元中高效率去除COD、N、P是该系统的基本特征 ,相对较短的水力停留时间 (HRT)是该系统的另一个基本特征。研究中循环水流的作用主要体现在 3个方面 :(1 )提高了根系表面生物膜的活性 ,(2 )提高了污染物的传质效果 ,(3)有利于水体表面复氧。试验结果表明 ,COD、TN、TP的去除率分别达到 90 %、80 %、80

不同浓度汞对3种水生植物根系构型的影响

采用液培法研究不同浓度的HgCl_2(0,1.0,2.5,5.0,10.0,20.0,40.0,80.0 mg·L-1)对水慈姑等3种水生植物幼苗根系构型的影响。结果显示:随着营养液中HgCl_2浓度的升高,水慈姑和大花美人蕉根系总长呈先增加后降低的趋势,在2.5 mg·L-1(HgCl_2)时达最大值;水生鸢尾根系总长则随着HgCl_2浓度的增加呈持续下降;水慈姑的根系总体积、根系总表面积和根系直径随着营养液中HgCl_2浓度的升高呈先增加后下降的趋势,且均在2.5 mg·L^(-1)(HgCl_2)时达最大值,而大花美人蕉和水生鸢尾的则持续减小。由此可见,大花美人蕉、水生鸢尾对溶液中HgCl_2胁迫敏感,水慈姑在低浓度的HgCl_2胁迫下钝感,在较高浓度的HgCl_2胁迫下敏感。

美人蕉在镉污染土壤中的植物修复研究

通过盆栽实验,研究了美人蕉在镉污染土壤中的生长特征及对镉的吸收规律和修复能力。结果表明,在土壤中含镉质量浓度为0～5mg/kg时,美人蕉生物量有小量上升。随时间延长和土壤镉浓度增大,镉对美人蕉生长的抑制程度增强。美人蕉对镉的富集规律表现为根>茎>叶。在含镉5mg/kg的土壤中生长2个月,美人蕉可从土壤中带走的镉量为3.60t/(hm2·月)。美人蕉适合种植于低浓度污染土壤,在镉污染环境的修复方面具有良好的应用前景。