模式生物衣藻及其研究进展

单细胞衣藻(Chlamydomonas)由于其生活周期简单,培养方法简便,易于分离得到系列的突变体,并已建立了分子遗传学研究技术与遗传分析系统,成为植物光合作用、鞭毛组装与功能、细胞周期及节律、细胞信号传导与光感受、细胞识别等重要生物学过程研究的模式生物体。本文对模式生物衣藻及其相关生物学途径的研究进展作一综述。

N^+注入对甘草幼苗部分耐旱特征效应的研究

植物幼苗主根、侧根及下胚轴的生长和根冠比值的大小是幼苗耐旱的重要特征。对甘草干种子注入能量为25 keV、注量为600×2.6×1013-3600×2.6×1013/cm2的N+,其中1800×2.6×1013/cm2的N+注入量能有效提高甘草6 d幼苗的主根生长和30 d幼苗根冠比干重和鲜重,促进侧根发生;也能明显刺激6 d和30 d幼苗的下胚轴和主根、茎高的生长。该参数可以作为沙漠化地区建立甘草植被发挥离子束注入当代效应的N+辐照的能量、注量的参考参数。在实验注入N+的参数范围内甘草幼苗耐旱特征的应答也表现出“损伤-修复-损伤”效应。

N^+注入对甘草种子萌发和根发育效应及作用机制

甘草种子注入25keV,剂量≤4.68×1016个/cm2N+对种子萌发的成活率和根发育表现为刺激效应,更高剂量的N+注入表现出"损伤—修复—损伤"的效应趋势,表明离子注入的能量沉积和动量传递效应产生的自由基伤害与质量沉积和电荷的中和效应对自由基的清除是一个动态反应过程。25keV,4.68×1016个/cm2N+注入能提高甘草种子萌发成活率,促进根发育,提高幼苗的耐旱特性,可用于沙漠植被甘草种子的前处理。

N^+注入对甘草叶片腺体和腺体分泌多糖及叶片多糖的影响

甘草叶片上生长有能分泌多糖的腺体,腺体分泌的多糖液累积于腺体头部呈透明“球状”,功能叶上所有的腺体均向腺体头部分泌多糖液,枯黄衰老叶上的腺体头部仍然具有完整的呈“球状”的多糖液。对甘草干种子注入总量为4.68×1016/cm2、能量为10—25keV的N+对甘草叶片腺体数、腺体分泌多糖、叶内多糖、叶片总多糖均有刺激效应。其中15keV的N+注入叶片腺体分泌多糖比对照提高44.1%(P<0.01);甘草叶面腺体数和腺体分泌多糖呈明显的正相关(r=0.4537,P<0.1)。20keV的N+注入甘草叶片总多糖含量比对照提高31.8%(P<0.01)。这些N+注入甘草干种子的能量、注量参数可供对甘草进行离子束育种时参考。

N^+注入对甘草多糖及耐渗透胁迫的影响

为研究N^+注入对植物耐旱性的影响,实验以甘草为试材,以15%聚乙二醇(Polyethyleneglycol,PEG)为渗透胁迫培养条件,研究不同能量的低能N^+注入对甘草耐渗透胁迫的影响。结果表明,对甘草干种子注入总剂量为4.68x10^(16)/cm^(-2),在15%PEG的渗透胁迫下,20keV的N^+注入与对照相比,甘草株高生长增加40.2%(p<0.01),叶内多糖含量增加84.8%(p<0.01);在渗透胁迫下,株高生长和叶内多糖含量呈极显著正相关(r=0.7166,p<0.01)。这一N^+的注入参数可供提高甘草耐旱性种植,发挥当代刺激效应,对甘草进行离子束注入时参考。