文冠果有性生殖特征的观察研究

该研究以文冠果花发育不同时期采集的花药和胚珠为材料,采用光学及电子显微技术对花的性系统特征、胚珠发育及自交败育等有性生殖特征进行观察分析,以揭示文冠果开花多、结果少的内在机理。结果显示:(1)文冠果植物产生大量雄花和很少的两性花,表现隐形雌雄同株的性系统类型。(2)文冠果花拥有5个独特的金黄色角状附属物;成熟花粉粒球形,3孔沟,沟在花粉极面不相连,花粉表面有疣状纹饰;花主要以风媒传粉。(3)柱头3裂,开花时柱头表面布满丝状乳突细胞,属于干燥型。(4)卵球形弯生胚珠内有一弯曲的长胚囊,胚囊被厚珠心包围。胚珠受精后,珠孔与合点之间的珠柄侧外珠被的局部细胞平周和垂周分裂产生一个径向突起,伸向胚囊,与胚囊纵轴略成直角;受精后水和可溶性物质不断进入膨大的胚囊;幼胚的两子叶从胚囊珠孔端的管状部位进入合点端大的腔室中。(5)在胚发育早期,两片子叶是对称的,但在授粉35d后,具有较大半径的一子叶比另一子叶的体积大;授粉后23d以前,胚囊内的液态内容物含有游离核胚乳和少量细胞化胚乳,这个时期的胚珠可以鲜食。(6)自交传粉后,胚珠与幼果在合子形成后的不同时期败育。研究表明,文冠果与无患子科的其它植物有很多相似的有性生殖特征,但文冠果也具有一些异常特征,如花存在附属物及每子房室中有较多的胚珠等。

番茄灰霉生防菌CQ的分子鉴定及其生防效果研究

菌株CQ是一株分离自云南省保山市昌宁县烟草根部的对番茄灰霉病具有较好防治效果的拮抗细菌。通过对该菌株进行形态特征观察、16S r DNA序列分析鉴定,确定菌株CQ为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis。拮抗试验结果表明,菌株CQ能够显著抑制番茄灰霉菌的菌丝生长,使菌丝出现异常分枝和囊泡状畸形。1‰CQ发酵滤液即可显著抑制番茄灰霉菌孢子的形成。室内生测结果表明,相比对照组,48 h无菌发酵滤液原液在离体叶片上对番茄灰霉病的防效可达100%,而其10、100倍稀释滤液则使发病率分别降低28.5%和21.3%,病情指数分别降低44.01和37.86。

硒延缓果蔬成熟衰老与抗逆机理研究进展

硒是人和动物必需的微量元素,对防治疾病、增进健康和延缓衰老具有重要意义。现主要从硒的植物学功能、硒对果蔬生长发育的影响、硒延缓果蔬成熟衰老及提高果蔬抗逆性等方面概述了富硒果蔬研究的意义,并着重阐述了硒在延缓果蔬成熟衰老和诱导抗性等方面的作用机理及研究中存在的问题和未来研究方向。旨在为探索硒在果蔬采后贮藏保鲜中的应用及开发富硒果蔬提供理论和科学依据。

沙葱采后贮藏保鲜效果研究

目的分析沙葱采后贮藏的特性,建立沙葱的采后高效保鲜斱法。方法通过Spurr树脂半薄切片的斱法观察沙葱的组织结极,利用低温冷库摸索沙葱采后最适贮藏温度,研究硬质塑料盒、硬纸盒和塑料筐等包装形式对沙葱采后保鲜的影响,研究不同的气体组分对沙葱采后保鲜效果的影响。结果通过对沙葱组织树脂切片的显微观察,发现沙葱的木质部细胞壁较薄,组织纤维化程度较低,这导致其质地脆嫩、口感上乘,但是同时导致其易出现失水、断节和腐烂等现象。结果表明0℃是贮藏沙葱的最佳温度,在此温度下保鲜期可达15 d。沙葱通过硬质纸盒内衬软质硫酸纸包装,常温下保鲜期可达到4 d。4%CO_2+2%O_2的气调组分可以有效延长沙葱的采后保鲜期,常温保鲜期可达7 d。结论 0℃是沙葱最佳采后贮藏温度;硬质纸盒内衬软质硫酸纸包装形式有利于沙葱采后贮藏; 4%CO_2+2%O_2是沙葱最佳气调贮藏条件。

核糖体图谱技术在植物学研究中的应用

随着高通量测序技术的持续发展和进步,开发出很多新颖的测序技术,为诸多悬而未决的生物学难题提供了解决方案。其中,核糖体图谱技术能够在全基因组水平和单核苷酸分辨率上监控细胞内的翻译事件,填补了转录组学和蛋白质组学研究之间的空隙。核糖体图谱技术不仅能够鉴定处于翻译状态的RNA分子,还能够精确定位RNA分子上正在翻译的核苷酸,进而准确描绘RNA分子上的开放阅读框。此外,结合转录组测序数据,核糖体图谱技术还可以确定每个转录本上的核糖体数量,从而计算每个转录本的翻译效率。目前,核糖体图谱技术已成功应用于动物、植物和微生物等研究领域,加深了人们对翻译调控机制的认识。然而,由于植物细胞和组织的特性,核糖体图谱技术在植物学研究中的应用仍然存在局限。该文综述了核糖体图谱技术的实验原理,以及在植物学研究中的相关进展。

活性氧调控植物细胞自噬的研究进展

真核生物通过双层膜结构包裹细胞内受损的蛋白、细胞器或外源物质,经溶酶体(或液泡)将内含物降解并进行循环利用,这种高度保守的生物学过程称为自噬。活性氧是细胞有氧代谢的副产物,作为一种信号分子广泛参与不同生物学过程的调控。研究表明,真核生物中自噬与活性氧之间存在密切联系。该文结合近年的研究进展,对植物细胞中活性氧的种类及作用和自噬的分子机制等进行概述,旨在探讨活性氧对自噬的调控作用。

文冠果花粉供体的多样性对果实产出的影响

很多植物的花,其柱头上接受的花粉供体多样性数量通常与果实成熟和种子产出有关。关于提高花粉多样性能否增加植物的生殖产出问题,文献中时常有相互矛盾的结论。本研究通过对自交不亲和性植物文冠果(Xanthoceras sorbifolium)进行1、2、3、4种花粉供体传粉实验,调查了不同花粉供体数量对文冠果雌性生殖的影响。结果表明,增加亲和花粉供体的多样性,一定程度上提高了花序上果实的坐果数量,同时也增加了果实中种子的数量及单粒种子重量。对文冠果授以4种亲和性花粉供体后,花序上成熟果实的平均数最多;3种亲和性花粉供体传粉后,每个果实中的种子数最多,单粒种子也最重。如果混合花粉中含有自交花粉,那么果实将败育。除花粉多样性影响雌性生殖产出外,母本基因型也具有重要影响,即增加文冠果种植品系的多样性,将有助于提高果实和种子产量。本研究还讨论了花粉遗传多样性效应、母本交配选择及果实选择性败育假说。

田间全日照对蔓越橘光合特性的影响

蔓越橘主要生长于东北林下弱光环境,推广过程中主要在全日照条件下栽培。2种环境相比,光照发生巨大改变,但全日照是否及如何影响蔓越橘生长及光合作用尚不清楚。以蔓越橘优良品系贝恩为试验材料,研究林下和全日照条件下光照强度对其叶片生长和光合特性的影响。结果表明:相比于林下弱光条件,全日照条件显著降低了蔓越橘叶片的叶绿素含量和新叶的叶面积;荧光诱导动力学数据表明,全日照导致蔓越橘PSⅡ天线转化效率降低,而且新叶K和J点相对荧光产量升高,暗示PSⅡ光化学活性和电子传递受阻;通过荧光猝灭分析,观察到全日照下生长的蔓越橘天线转化效率下调,过剩激发能主要通过NPQ耗散;此外,相对于林下弱光,全日照强光还在一定程度上降低了蔓越橘新叶的PSⅠ光吸收,即PSⅠ的活性。综上,虽然在全日照强光下蔓越橘能够对其光合机构进行调节,但强光仍会对其叶片造成一定程度的伤害,尤其对新生叶片。

类受体激酶FER调节植物与病原菌相互作用的分子机制

植物细胞依赖细胞质膜上的受体感知并传递环境信号,而受体通过与配体特异结合启动一系列下游信号转导途径,维持植物正常的生命活动及其对外界环境变化的适应。类受体激酶是其中一类重要受体,通常由胞外结合结构域、跨膜结构域和胞内激酶结构域3部分组成,是植物适应外界环境变化的重要调节枢纽。FER属于Cr RLK1L类受体蛋白激酶家族,最早被发现在高等植物雌雄配子体识别过程中发挥作用。随后,众多研究表明,FER在植物生长发育、激素间交互作用、植物与病原菌互作和逆境响应等多种生物学过程中扮演重要角色,是近年来植物信号通路研究领域的"明星蛋白"。随着植物病理学研究的不断深入,FER在植物与病原菌互作过程中的功能备受关注。该文主要综述FER调节植物与病原菌互作的研究进展,旨在为进一步解析类受体蛋白激酶在植物细胞响应病原菌侵染过程中的信号转导机制提供参考。

杉木根系形态特征及其觅养策略研究进展

植物根系形态及其结构是其在生长介质中的分布和空间造型的表征,也是植物寻找和吸收养分能力的决定性因素。在土壤养分胁迫或异质分布的环境中,根系通过一系列生理生化调控途径来实现养分的高效吸收是其重要的生理学挽救机制,即根系会对环境养分逆境表现出不同的吸收策略。杉木是我国亚热带地区的主要造林树种,该区域大部分土壤为酸性红壤和赤红壤,受土壤类型、栽培技术和生长发育特性的综合影响,杉木人工林养分循环效率较低,林地地力衰退现象普遍。土壤养分(特别是N素和P素)亏缺已成为限制杉木人工林可持续经营的重要因素。因此,针对杉木根系养分吸收策略的研究,特别是关于根系通过形态调整适应土壤养分逆境的研究成为杉木培育与可持续发展的关键。文中基于归纳现有研究发现的杉木根系对不同营养元素的生理生态学响应特征,阐述了杉木根系在养分逆境中的觅养机制,并对未来杉木根系觅养策略研究进行了展望,以期为我国杉木人工林培育采取合理的养分管理技术和提高林地养分吸收效率提供参考。

环境强光诱导玉簪叶片光抑制的机制

为进一步阐述光抑制的强光诱导和发生机制,该文以喜阴植物玉簪(Hosta spp.)为材料研究其光抑制发生规律及其与环境光强的关系。结果表明,全日照和遮阴条件下玉簪叶片发育分别形成适应强光和弱光的形态特征;与遮阴处理相比,强光下生长的玉簪光合速率和叶绿素含量较低,但两种处理叶片最大光化学效率差异很小,证明强光下植株可以正常生长且光合机构未发生严重的光抑制。将遮阴处生长的植株转移到全日照下,光合速率和最大光化学效率急剧下降;荧光诱导动力学曲线发生明显改变,而且光系统II供体侧和受体侧荧光产量的变化幅度分别达到24.3%和34.2%,表明玉簪由弱光转入强光后光系统II发生不可逆失活,且受体侧受到的伤害较供体侧更严重。因此,作者认为环境光强骤然提高并超过玉簪生长光强时很容易诱导其光合机构发生严重的光抑制。该研究对于理解植物适应光环境的策略以及喜阴植物的优质栽培有重要意义。

论草牧业的理论体系及其实践

"草牧业"是在传统畜牧业和草业基础上提升的新型生态草畜产业,包含饲草料生产、加工以及畜禽养殖(含加工)三个生产过程,其精髓在于"草-畜结合""草-畜协调""草-畜互为依存、不可分割".草牧业试图解决长期困扰我国饲草料生产和畜牧业发展中的草畜矛盾、草畜"两张皮"的问题,强调饲草料(广义的牧草、饲草,包括饲用作物和饲用木本植物)在畜牧业发展中的基础和决定作用;与传统畜牧业相比,它具有明显的科学性、生态性和先进性.本文在简述草牧业内涵及其意义的基础上,论述了我国草牧业发展中存在的关键科技问题及其解决的途径;提出了发展草牧业应遵循的8个基本原理,即草畜良种选育原理、人工草地建植原理、天然草地保护恢复与适度利用原理、草地的生产功能和生态功能合理配置原理、饲草高效收获与加工原理、畜禽高效饲喂原理、水分有效利用原理以及区域系统发展原理,它们构成了草牧业发展的科学基础.为了践行"草牧业"理念,在内蒙古呼伦贝尔农垦集团开展了草牧业试验示范工作,取得了显著的生态和经济效益.

光波动频率影响黄瓜幼苗光合作用的机制

自然条件下环境光强往往是波动的,但波动光变化频率影响植物光合作用的机制尚不清楚.为了探讨植物光合作用对波动光频率的响应及机制,本文以黄瓜为材料,对植物生长、叶绿素含量、气体交换、叶绿素荧光以及抗氧化酶进行了研究.结果显示,相对于弱光(T4),强光下(T1, T2和T3)黄瓜株高、生物量、叶面积和比叶重均明显较高,但波动频率增加(T2, T3)能够导致这些参数值降低.强光与弱光处理相比其叶绿素总量较低,且随着波动光频率的提高叶绿素含量轻微下降.强光下的光合速率和气孔导度均高于弱光,不过随着强光波动频率增加,两者呈下降趋势.荧光诱导动力学的结果显示,尽管各处理间光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学效率没有明显差异,但波动频率较大时黄瓜的PSⅡ的电子传递活性略有降低;而且增加强光波动频率还导致光系统Ⅱ天线转化效率(Fv′/Fm′)明显降低和非光化学猝灭(NPQ)大幅增加.此外,强光下黄瓜的酶促抗氧化系统的主要酶活性高于弱光,但波动光频率提高能够降低其活性.因此,提高波动光的频率不仅导致黄瓜光合能力下降,还导致其主要抗氧化酶的活性降低,所以增强的热耗散可能是其应对波动光下过剩激发能的重要机制.此外,本文还对黄瓜适应波动强光和稳态强光的差异进行了讨论.

夏季小花睡莲挺水叶光抑制加剧的机制

为理解夏季睡莲叶片挺水前后光合特性的变化,以雪白睡莲和小花睡莲为材料比较了浮水和挺水条件下两者叶温、相对含水量、气体交换和叶绿素荧光的差异以及与气孔形态的关系。结果表明,小花睡莲和雪白睡莲气孔器大小相似,但前者气孔密度明显高于后者,故小花睡莲浮水叶片的气孔导度和蒸腾速率较雪白睡莲高。小花睡莲挺水叶片的光合速率、气孔导度和蒸腾速率均明显低于浮水叶片,不过这种差异在雪白睡莲中不明显。相对于雪白睡莲,小花睡莲挺水叶片午间除叶温明显升高外,叶片相对含水量下降幅度更大;遮阴可以一定程度上改善小花睡莲挺水叶的水分状况。进一步研究显示,小花睡莲挺水叶中午发生了严重光抑制,而雪白睡莲挺水叶的光抑制则较轻。因此,推测小花睡莲叶片水分平衡能力较弱,挺水叶水分失衡容易导致叶温升高和光合速率下降,最终加剧光抑制并致使叶片死亡。本研究对阐述北方夏季栽培条件下一些睡莲品种挺水叶易发生死亡的原因具有一定意义。