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关键词： 水生高等植物   残体分解   微生物群落   环境因子  

摘要： 水生高等植物是浅水湖泊生态系统中主要的初级生产者，其生长和衰亡往往会导致湖泊沼泽化，对湖泊水环境质量及演化具有重要的影响。研究水生高等植物残体分解过程的微生物学机制，对于深入理解湖泊演化过程具有重要的理论意义。以细菌、真菌等为主的微生物则是主要的分解者，是湖泊生态系统中物质循环的主要驱动者，但是湖泊中水生高等植物残体生物质分解转化的微生物生态学过程与机制尚不明确。本研究通过原位模拟实验、室内受控实验和野外调查相结合，研究了不同水生高等植物残体有机质分解转化过程中的分解速率、物质组成和化学元素的变化;水生高等植物残体降解过程中参与的微生物在不同阶段的变化;水生高等植物残体降解过程中环境因子对微生物群落的影响，得出的结论如下:　　(1)三种水生高等植物残体中，轮叶黑藻残体分解最快，而茭草残体分解最慢。水生高等植物残体分解速率的快慢则与植物中结构碳以及木质纤维素的含量有关。温度和营养水平的增高时可刺激植物残体分解的加速进行。　　(2)植物残体的营养元素的含量表现出很显著的种间差异性。纤维素酶的活性在荇菜中最高，在茭草中最低;木聚糖酶在茭草和轮叶黑藻中的活性高于荇菜;多酚氧化酶在轮叶黑藻初始状态中活性最高，但在分解后期活性降低，而该酶在茭草和荇菜中的活性差异不大，且随着降解的发生变化很小;而在所有的植物残体中过氧化物的酶的活性都很低。纤维素和木质素的含量在茭草中最高，在荇菜中最低。而随着植物残体的进一步分解，叶片中纤维素和木质素的浓度随着时间的变化而升高。即随着分解时间，养分会逐渐减少，而纤维素和木质素均属于难分解的部分，其所占干重的比例在不断增加，在后期养分流失完才开始缓慢分解。　　(3)通过高通量测序发现微生物群落结构在水生高等植物残体分解过程中的具体变化与水生高等植物之间的种间特异性并不明显，而随时间的变化较为明显。比较浮游细菌与参与植物残体分解的细菌时发现，浮游细菌的群落结构并未随时间的推移有显著变化，但其alpha多样性却较植物上的细菌高。细菌的alpha多样性均随植物残体分解时间的更迭呈上升变化，真菌则不然。从进化关系上来看，细菌群落结构尚能在分解初期受温度的影响，但到了分解后期主要还是同一时间段的样品关系较近;而真菌群落结构的在分解初期差异很小，随着分解的进行逐渐显现出差异，且差异也是随分解时间而体现出来的。　　(4)参与水生高等植物残体分解的细菌的主要类群为变形菌、厚壁菌和拟杆菌。在分解过程中，变形菌的相对丰度逐渐下降，厚壁菌的相对丰度则呈先上升后下降的趋势，拟杆菌的相对丰度则在茭草和轮叶黑藻中呈先下降后上升的趋势，而在荇菜中丰度最高且呈先上升后下降的趋势。在不同温度和不同营养水平下，温度越高营养水平越高的变形菌相对丰度越低;而厚壁菌和拟杆菌在不同条件下的变化趋势因植物不同而各异。统计分析结果认为细菌群落结构的变化主要与水体的温度、营养水平以及植物残体的化学元素计量比有关。　　(5)参与水生高等植物残体分解的真菌主要是隐真菌、壶菌、担子菌和子囊菌。隐真菌在水生高等植物初始样品中相对丰度很低，但在后续样品中有所增加;壶菌门的相对丰度在荇菜的初始样品中最高，随后即降低，而在其他两种植物的初始样品则很低，随后则上升;担子菌在初始样品中相对丰度很高，随着分解的进行丰度逐渐降低;子囊菌则随分解的进行其相对丰度呈先上升后下降的趋势。在不同温度和不同营养水平下，真菌各类群的相对丰度均因高等植物种类的不同产生不同的变化。统计分析结果认为真菌群落结构的变化同样与水体的温度、营养水平以及植物残体的化学元素计量比有关。

关键词： 红树   白骨壤   环丙沙星   残留影响   微生物学效应  

摘要： 海水养殖废水和市政污水的入海排放,造成了抗生素在包括红树林在内的滨海湿地中残留,诱导环境中产生大量的抗生素耐药细菌及抗生素耐药基因,并对微生物群落结构和功能,甚至对植物、动物和人类产生影响。本研究设置环丙沙星的污染水平Ⅰ (7mg/kg)、污染水平Ⅱ (14mg/kg)、污染水平Ⅲ(21mg/kg)、污染水平IV (28mg/kg)和不添加环丙沙星的对照组,通过室内盆栽模拟有、无红树植物的种植系列,对盆栽0d、9d、18d和27d后沉积物和植物样进行采集,综合运用现代微生物学、分子生物学和仪器分析实验手段,研究了红树林湿地对典型抗生素残留、以及抗生素引起的细菌耐药性(表型、基因型)和微生物群落结构变化的影响。具体研究结果如下：1、利用超高效液相色谱串联质谱测定各盆栽时期不同处理组中沉积物和植物(根、茎和叶)中环丙沙星的残留量。沉积物中,在不同的处理浓度组,有、无白骨壤种植下环丙沙星含量变化均随着时间推移呈现下降趋势,表现为在前期(9d)含量变化较大,而在后期变化较小。无论高或低浓度处理情况下有植物种植下沉积物中的抗生素含量略低于无植物种植下沉积物(Two-way ANOVA, p>0.05),说明两年生白骨壤幼苗一定程度有利于沉积物中环丙沙星含量的减少。而植物体内,环丙沙星外源添加处理组较对照组生长的白骨壤中环丙沙星含量在不同盆栽时期均有所增加。白骨壤幼苗根、茎和叶中环丙沙星浓度各不相同,表现为盆栽前期(9d和18d),除了14mg/kg环丙沙星处理组,其它浓度处理组均为根中环丙沙星残留量较茎和叶高,而在盆栽后期(27d),白骨壤茎和叶中环丙沙星的浓度有较大的升高,且茎、叶中的含量高于根中含量,说明白骨壤幼苗对环丙沙星不仅存在一定的吸收能力,且被吸收的环丙沙星能在其根、茎和叶中进行迁移和转化。2、通过药敏纸片实验对各时期环丙沙星处理组的沉积物中细菌对12种抗生素耐药情况进行研究。虽然在不同时期有白骨壤幼苗种植下各环丙沙星处理的沉积物中细菌耐药率与无植物种植的无显著性差异(Two-way ANOVA, p>0.05),但是白骨壤幼苗的种植在一定程度上降低了细菌对TMP、AMP和CEF抗生素耐药率。不同盆栽时期各处理组中沉积物细菌对AMP、TMP、CEF耐药百分率均显著高于其它抗生素(Wilcoxon text,p<0.05).3、利用荧光定量PCR技术研究了盆栽体系沉积物中耐药基因含量,结果显示,在各沉积物样品中仅检出β-内酰胺类耐药基因TEM,盆栽9d时比种植白骨壤前(0d)高出1～2个数量级,且各添加组的TEM耐药基因含量比未添加环丙沙星组高出1～3个数量级。而在盆栽后期(18d和27d),各盆栽处理类型中TEM耐药基因含量大幅度减少。在不同培养时期植物种植下的沉积物与无植物种植沉积物中TEM耐基因含量均无显著差异(Two-way ANOVA, p>0.05)。4、通过吖啶橙染色直接计数法研究不同盆栽时期各处理组中沉积物样细菌总数的变化,结果显示,在盆栽前期(Od和9d),各浓度环丙沙星处理的沉积物中细菌数量随着污染水平的增加呈现先增加后减少趋势,而在盆栽培养后期(18d和27d),各环丙沙星处理的沉积物中细菌数量维持在106 ind./***～107 ind./***之间。在各盆栽时期有白骨壤种植组细菌数量高于未种植组,但两者之间差异不显著(Two-way ANOVA, p>0.05),说明白骨壤幼苗的种植在一定程度上能维持该盆栽体系细菌数量。5、应用高通量测序技术对不同盆栽时期各处理组中沉积物中细菌群落结构进行了分析。结果显示,随着盆栽时间的推移,大多数细菌相对丰度变化较小,弯曲菌目变化较明显,呈现先增加后减少的趋势,硫发菌目呈现增加的趋势。细菌多样性随着盆栽时期的延长,呈现先减少后恢复至盆栽初期(0d)水平。沉积物中细菌多样性随着污染水平的增加呈现先增加后减少趋势。在白骨壤种植前期(0d和9d)与后期(18d和21d),沉积物中细菌群落结构,多样性指数存在差异,但不显著(p>0.05)。沉积物中细菌相对丰度、群落组成和多样性在有、无白骨壤种植之间均无显著差异(Two-way ANOVA, p>0.05),但白骨壤幼苗的存在一定程度上能维持细菌多样性和群落结构。

关键词： 天麻   沙枣   多糖   理化性质   抗氧化   免疫活性  

摘要： 近年来,随着对多糖研究的不断深入,人们了解到多糖不仅仅是生物体的结构材料或能量储备物质,还是生物体内一类重要的信息分子,并具有多种生理功能活性。因此,具有生物活性的多糖现已成为国内外众多学科领域的热点之一。本论文对天麻和沙枣两种植物多糖进行提取分离,并对纯化后的均一组分多糖进行理化性质检测和生物学活性研究。本论文分以下两部分:一、天麻多糖的研究:天麻(Gastrodia el Bl.)是我国传统的名贵药材,古代医书记载了许多天麻的神奇药效,其最早记录于东汉末年的《神农本草经》:“杀鬼精物,蛊毒恶气,久服益气力,长阴肥健”,表明了天麻可医治头晕目眩、小儿惊风、神经疼痛等功效。多糖是天然的高分子化合物,参与并维持了生命的多种生理功能。本论文试验旨在对天麻多糖的分离纯化及生物学活性进行初步研究,为今后天麻多糖的利用和开发提供一定的依据。试验以天麻为材料,对天麻多糖的提取分离及生物学活性进行研究。试验结果如下:1、本试验采用水提醇沉法得到天麻粗多糖,并对粗多糖进行脱蛋白及透析处理,得到精制天麻多糖。随后利用DEAE-52和Sephadex G-100对精制多糖进行纯化获得两个均一组分多糖RGP-1a和RGP-1b。2、利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、紫外光谱(UV)、高效液相(HPLC)、高效液相排阻色谱(HPGPC)等仪器对RGP-1a和RGP-1b进行初步结构表征。3、DPPH·自由基和·OH自由基清除实验表明,RGP-1a和RGP-1b具有显著的清DPPH·自由基和·OH自由基的能力。同时,体外免疫活性实验表明,RGP-1a和RGP-1b能显着地刺激巨噬细胞释放NO和增强巨噬细胞的吞噬能力。特别是当天麻多糖RGP-1b的浓度为200μg/m L时,其刺激巨噬细胞释放NO和增强巨噬细胞的吞噬能力与阳性对照LPS(2μg/m L)作用能力相当。以上试验数据表明,天麻多糖具有被开发成为保健食品的潜能。二、沙枣多糖的研究:沙枣(Elaeagnus angustifolia L)属胡颓子属多年生植物,主要分布于亚洲喜马拉雅山脉的北部和欧洲地区。在我国,沙枣被广泛用于治疗阿米巴痢疾呕吐、黄疸病、哮喘、肠胃气胀、类风湿性关节炎炎症等。本研究主要对沙枣多糖的提取工艺进行了优化,并对均一组分多糖进行了理化性质检测和体外免疫活性研究。试验结果如下:1、以单因素试验为基础,利用响应面优化法对超声波提取多糖工艺进行了优化。建立了最优的沙枣多糖提取工艺参数:提取时间43 min、提取温度79℃、超声波功率282 W和料液比为1:30,在此条件下预测沙枣多糖的得率为9.93±0.24%。2、沙枣粗多糖经过DEAE-52纤维素和Sephadex G-100柱层析分离纯化得到两个均一组分多糖EAP-1a和EAP-1b。并利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、紫外光谱(UV)、高效液相(HPLC)、高效液相排阻色谱(HPGPC)等仪器对RGP-1a和RGP-1b进行初步结构表征。3、体外免疫活性实验表明,EAP、EAP-1a和EAP-1b均具有刺激巨噬细胞释放NO的能力,并且能促进其吞噬能力。以上研究表明沙枣多糖在药物和功能食品领域具有广阔的前景。然而,关于沙枣多糖的结构与生物活性的机制还需要进一步研究。

关键词： 野核桃   植物区系   群落结构   种群动态   成株   幼苗   生长模型  

摘要： 新疆天山峡谷的野核桃为胡桃科胡桃属乔木,是中亚第三纪“残遗”树种,国家Ⅱ级保护渐危植物,主要分布区远在前苏联西天山和帕米尔-阿赖山地,亚洲仅在中国新疆巩留县有成片分布,其对于研究栽培核桃起源、演化、古植物区系变迁和古地理及第三纪、第四纪气候变化均具有重要科学价值。由于新疆野核桃狭小的分布和地处不利的广大荒漠环抱之中,加之气候变迁、人为干扰、生境破碎化,以及其它诸多因素,使得新疆野核桃面临灭绝的危险,急需对其开展保护生物学研究。本文采用植物区系学、群落学和植物种群学研究与分析方法,对新疆野核桃自然保护区植物群落的区系组成、植物生态类型结构、植物的气候和土壤水分特征、野核桃种群年龄结构、种群的年龄组成的波动周期及演化趋势、种群的生长特征、种子和复叶的表型可塑性及生物量分配等,综合分析了新疆野核桃的濒危机制,并提出科学保护对策。主要结果如下:(1)保护区共有维管植物56科182属329种,平均27.88种/km2。优势科14科,表征科8科;优势属17属,表征属4属;无单种科,有6个单种属;中国特有属1属,中国特有种14种,其中新疆特有种9种。(2)保护区的维管植物的地理成分中温带分布型有14科140属299种,分别占(非世界分布)科、属、种总数的60.87%、94.59%、96.78%;该区的维管植物与中亚、地中海交流较多,与热带和东亚交流较少,具有强烈的温带性质。(3)保护区的被子植物有6个植株生长型,4个根系生长型,6个Raunkiaer生活型,5个水分生态类型和6个饲用价值类型。其中,植株生长型种数以直立型最多,丛生型次之;根系生长型为直根型最多,根茎型次之;生活型为地面芽植物最多,一年生植物次之;水分生态类型为中生型最多,中湿型生次之;多数种类具有较高的饲用价值。保护区的被子植物组成具有典型的温带大陆性植物群落的植株、根系生长特点,生活型具有典型的温带大陆性地面芽植物的气候特征,被子植物土壤水分条件以中生性为主。(4)野核桃种群胸径随海拔升高而减小,3个样地其最大胸径分别为91.7 cm,82.8cm和58.9 cm;有3个死亡高峰,最高死亡率在低海拔样地(H1)和高海拔样地(H3)均为第9龄,中间样地(H2)为第12龄。幼龄植株到成年植株发育不连续。种群存活曲线趋于Deevey-Ⅱ型,呈增长型年龄结构。(5)野核桃1～6龄幼苗的期望寿命为阳坡大于阴坡。其存活曲线趋于Deevey-Ⅱ型,以1～3龄数量占绝对优势,为增长型年龄结构。幼苗的死亡率为阳坡小于阴坡,死亡高峰在第3龄,平均死亡率达80.4%;1龄幼苗仅有1.9%可以存活到第7龄,幼苗在其生活史中采用的是r-对策。(6)野核桃成株的树高与年龄、胸径与年龄、树高与胸径的生长关系均为幂函数异速生长型;其幼苗的株高与年龄、基径与年龄,株高与基径的生长关系均为指数函数异速生长型,表现出幼苗株高和基径均有一个从缓慢到加速的生长过程。(7)野核桃14个坚果变型及其各指标的数量性状差异显著(P<0.05),并且在迁地移栽后有更大的坚果。坚果的各数量性状之间主要是对数函数和指数函数关系。(8)野核桃为大头奇数羽状复叶,常由5～9片小叶组成。复叶长、复叶宽、复叶生物量、叶轴生物量随小叶数增加而增大,叶轴长随小叶数增加而减小;复叶内随叶序增加,小叶生物量增大,对生小叶生物量具有对称性。复叶各构件之间主要为幂函数和指数函数异速生长。(9)经综合分析,尽管新疆野核桃结实量少、幼苗生长缓慢、幼苗和幼树存活率低,但幼苗种群和整个种群均为增长型年龄结构,目前内因尚不能致濒。而地质及其气候变迁、人为采摘坚果和群落环境的影响等外因均可致濒。建议在保护管理上实施迁地保护,加强保护区的资金投入和科学管理。诸如定期对混生阔叶树进行适当疏伐,降低郁闭度等管理技术,以提高幼苗的存活率和成年树的结实率,扩大种群数量,保障其实生繁殖的种源及其栖息生境,促进种群自然更新。

关键词： Algal blooms   Coastal connectivity   Harmful algae   Lagrangian particle tracking   Monitoring   Phytoplankton   SCCOOS   Southern California Bight   Time-series   Transport  

摘要： The stimulation and dominance of potentially harmful phytoplankton taxa at a given locale and time are determined by local environmental conditions as well as by transport to or from neighboring regions. The present study investigated the occurrence of common harmful algal bloom (HAB) taxa within the Southern California Bight, using cross-correlation functions to determine potential dependencies between HAB taxa and environmental factors, and potential links to algal transport via local hydrography and currents. A simulation study, in which Lagrangian particles were released, was used to assess travel times due to advection by prevailing ocean currents in the bight. Our results indicate that transport of some taxa may be an important mechanism for the expansion of their distributions into other regions, which was supported by mean travel times derived from our simulation study and other literature on ocean currents in the Southern California Bight. In other cases, however, phytoplankton dynamics were rather linked to local environmental conditions, including coastal upwelling events. Overall, our study shows that complex current patterns in the Southern California Bight may contribute significantly to the formation and expansion of HABs in addition to local environmental factors determining the spatiotemporal dynamics of phytoplankton blooms. ©The Author 2016.

关键词： Eccritotarsini   Ernestinus   new species   biology   taxonomy   Araceae   checklist   Asia  

摘要： The Asian eccritotarsine plant bug genus Ernestinus Distant is diagnosed, redescribed and discussed, on the basis of reevaluation on the effective taxonomic characters including the genitalic structures of both sexes as well as the unique biology. Nineteen congeners are now known, including a dozen of new species herein described from Indonesia (from the Sundaland to the Wallacea), SW japan, Laos, Nepal, Taiwan, Thailand and Vietnam. All the new species were observed to inhabit leaves (mostly abaxial surfaces) of the Araceae monocots (particularly of the subfamily Aroideae), on which the adults and every instar immature forms are frequently gregarious together. In addition, three new species in three eccritotarsine genera, Diocleroides Stonedahl & Hernandez, Dioclerus Distant and Hazpedona Distant, confirmed during examinations of related materials from Nepal and Thailand, are described. Annotated checklist of all the congeners and a key to all currently known species are provided, to facilitate species identifications.

关键词： 拟南芥   高粱   CIPK   CK1   盐胁迫   胁迫应答   开花时间  

摘要： 蛋白激酶催化的靶蛋白磷酸化修饰是植物体内调节信号转导的重要机制。已有大量的研究表明,蛋白磷酸化参与了植物的生长发育、植物的抗逆性以及各种信号转导通路等一系列生命过程。CIPK和CK1是植物中研究得较为广泛的两个蛋白激酶亚家族,其中CIPK在CBL-CIPK系统介导的植物对逆境应答过程中发挥了重要作用。CK1在调控植物开花时间,根的发育、微管调控等方面有重要作用。结合本实验室和合作单位的前期工作基础,本文对植物CIPK和CK1进行了系统的生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR分析了基因表达模式,利用过表达和缺失功能突变体对CIPK和CK1在胁迫信号转导与生长发育调控中的功能进行了系统研究,获得了如下主要研究结果:(1)利用生物信息学方法分析了高粱CIPKs编码基因的核酸和氨基酸序列。基因结构分析表明SbCIPKs可分为含内含子和不含内含子两个亚族,在聚类分析中也分布于两个独立的分支。基因组进化分析表明在含内含子和不含内含子分支中均发现有片段倍增现象,而串联倍增则只出现在不含内含子亚族。SbCIPK的蛋白信息分析表明SbCIPK含有两个保守的功能结构域:N端的蛋白激酶结构域和C端的NAF结构域。激酶区为催化结构域,序列高度保守;NAF结构域为CBL相互作用所需结构域,保守程度相对较低。plant CARE分析表明大部分SbCIPK的启动子区都含有多个胁迫信号响应元件,而RT-PCR结果也表明,SbCIPK的表达水平也受到碱胁迫信号的诱导,表明SbCIPKs可能在抗盐胁迫中发挥作用。(2)本实验室前期报道了At CIPK14在拟南芥盐胁迫应答中的功能,本文选取了其同源蛋白SbCIPK4进行了初步的功能研究。SbCIPK4过表达植株在盐胁迫条件下的表型数据表明,在盐胁迫条件下野生型的幼根的生长及幼苗半径相较于过表达植株都受到了更显著的抑制,同时,胁迫信号通路的关键基因的RT-PCR结果也显示SbCIPK4过量表达转基因植株中胁迫反应相关基因的表达受盐诱导的程度大,说明盐胁迫条件下SbCIPK4可能通过促进胁迫相关基因的表达提高植物的耐盐胁迫能力。35S::GFP:SbCIPK4的瞬时表达与亚细胞定位结果均表明SbCIPK4定位于核内,是一个核蛋白激酶。(3)酵母双杂交筛选结果表明,SbCIPK4与SbCBL5互作,且发现SbCBL5通过N端结构域与其相互作用。Pull-down分析也验证了SbCIPK4与SbCBL5在体外存在相互作用。盐胁迫条件下,SbCBLs与SBCIPKs的协同表达分析表明,两者均受到Na2CO3诱导表达,且SbCIPK4与SbCBL5基因表达量同时显著增强。(4)生物信息学分析结果表明:CK1A基因的调控区域存在大量与光调控相关和胁迫诱导相关的元件。生物芯片和Q-PCR分析表明CK1A在植物生长发育的多个阶段都有较高表达,特别是在植物器官花和种子的发育和成熟过程中表达最高。CK1A RNAi植株在长日照条件下表现出晚花表型,并且开花基因FT、SOC1、和CO都有一定程度的降低,特别是成花素基因FT的表达下调最为明显。成功建立了CK1A激酶结构域的原核表达和纯化体系,得到了纯度较高的CK1A重组蛋白,对重组蛋白的激酶自磷酸化实验证明其具有体外自磷酸化激酶活性。综上,本研究运用多种生物信息学工具和分子生物学方法探讨和阐明了CIPK基因在植物抗盐胁迫中的生理功能及分子机制,以及CK1A基因在植物开花光周期途径中的生物学功能。

关键词： 植物抗逆   逆境   表观遗传   生物学研究   博士后   上海  

摘要： 中国科学院上海植物逆境生物学研究中心"植物抗逆表观遗传学"课题组主要以模式植物拟南芥及主要农作物为研究对象,研究表观遗传途径(包括DNA甲基化、非编码RNA与组蛋白修饰等)调控机制及其在植物抗病与逆境胁迫响应中的作用。课题组详情请阅:http://***/cn/***?id=85。现因课题组发展需要,诚聘博士后2名。

关键词： 四川   地榆属   地榆   种质资源   生物学特性  

摘要： 地榆属(Sanguisorba L.)是蔷薇科(Rosacea e)多年生草本植物,对该属的开发利用主要在药用功能方面,随着人们对园林植物功能价值的挖掘,药用观赏型园林植物越来越受到市场的追捧。因此,地榆属下的大多数物种都具有成为药用观赏植物的潜质。目前,尚未见对四川地榆属植物的系统研究。为此,本研究针对四川地区的地榆属植物资源,运用了野外实地调查、GIS技术、引种地观测和生物统计等方法和技术,对四川地榆属种质资源进行了调查研究,同时,从三个不同原生地引种代表性的植物到成都盆地进行了引种栽培生物学特性的初步研究。主要研究成果如下：1.四川地榆属植物分布广泛,现有3种、2变种,分别为：地榆(***)、矮地榆(***)、高山地榆(***)、长叶地榆(*** ***)、腺地榆(S. officinalis ***)。其空间分布不平衡,其中,川西凉山州、甘孜州、阿坝州三州地区分布地榆属植物种类最多,资源量最大。矮地榆广泛分布于川西高原,地榆广泛分布于省内其它地区；地榆、长叶地榆、腺地榆分布海拔在350-3800m范围内,矮地榆、高山地榆分布海拔在2600-4800m范围内。2.对地榆属植物地理分布影响最大的气候因素为温度,其次是降水。地榆属植物在川西高原大部分地区居群更新状况良好,但在川内其它农耕地区资源破坏严重。3.地榆种子灰褐色至紫黑色,质地较硬,千粒重2.43g,每克种子412粒,属于小粒型种子。地榆种子休眠属于机械性的种壳休眠。常温清水浸种24h发芽率、发芽势最高,为85.78%,76.67%；浓度为200mg/L的GA浸种对其萌发有一定效果,发芽率、发芽势分别为77%、69.11%。常温清水浸种的处理方式成本低、方法简便,在实际生产中可以选用。4.从若尔盖、三台、射洪三地引种野生地榆,射洪地榆发芽率、发芽势最高,分别为80.90%、68.43%：三台地榆成活率最高,为98.6%。5.栽培条件下,若尔盖地榆3月初萌芽,花期5-8月,果期7-9月,生长周期3-10月；三台、射洪地榆4月初萌芽,花期7-9月,果期8-9月,生长周期4-11月。地榆株高周年积累生长量呈现“慢-快-慢”曲线,不仅可通过播种繁殖,还能进行根茎切段的无性繁殖。均表现出极强的适应性,较强的抗病虫害能力,较野生状态萌发早,花期、生命周期及观赏期延长,长势强健,株型紧凑饱满,花量繁多,具有极高的观赏价值。6.地榆属植物质朴自然,花序飘逸动感,在株型、花型、花色、叶形、叶色等方面表现出多样观赏特性,可与乔木、灌木、野生花卉、保健植物、草坪草配置,广泛应用于药用观赏植物专类园、滨水绿化、屋顶绿化、庭院绿化、道路绿化、建筑小品绿化。

关键词： 植物光系统   捕光复合物   结构生物学   蓝细菌   糖激酶  

摘要： 光合作用是非常重要的化学反应，因为它为地球上的需氧生物提供了生命存在所必需的氧气;同时，光合作用生成的碳水化合物也为生命体提供了能量来源。光合作用进行的场所包括原核光合细菌（如蓝细菌），真核光合细菌（如绿藻）和高等植物的叶绿体，其中放氧光合作用的光反应阶段的正常进行依赖于光系统Ⅱ(PSⅡ)，细胞色素b6f,光系统Ⅰ(PSⅠ)和ATP合成酶四大复合物。光合作用过程中所需要的光能主要是靠捕光复合物来获得，在高等植物中，结合在两个光系统上的捕光复合物，分为外周捕光复合物和内周捕光复合物。光系统Ⅱ的外周捕光复合物包括主要捕光复合物LHCⅡ和次要捕光复合物CP29，CP26和CP24，而内周捕光复合物则包括CP47和CP43。　　在光系统Ⅱ中，次要捕光复合物CP29位于主要捕光复合物LHCⅡ和PSⅡ核心复合物之间，它不仅仅维持了光合复合物C2S2M2的结构，而且在光能的吸收和传递中具有非常重要的作用。除此之外，当植物受到环境压力胁迫时，CP29的N端能够被磷酸化，磷酸化的CP29存在着从基粒(grana)向基质片层(stromalamellae)一侧的横向迁移，而这样的迁移会有效的提高光合作用的效率。正常植株中的次要捕光复合物CP29结合的类胡萝卜素分别为紫黄质(Vio)，叶黄素(Lut)和新黄质(Neo)。由于植物光合作用所能转化的光能有限，当植物吸收过多光能时，为了避免植物受到光照损伤，植物体本身有着相应的保护机制，即非光化学淬灭。而其中强光导致的低pH会启动叶黄素循环，使得植物体内的Vio向玉米黄质(Zea)转变，而新形成的Zea能够与CP29结合，形成Zea-CP29复合物，该复合物能够耗散多余的能量，保护植物免受光损伤。　　尽管CP29的结构已经被解析，但是在已报道的结构中缺失了N端87个氨基酸残基，因而缺乏完整的结构信息;此外，CP29的磷酸化位点在N端，使得我们致力于研究次要捕光复合物CP29的全长结构以及磷酸化CP29的结构。我们对玉米CP29的磷酸化位点进行了验证，同时，建立了成熟的纯化方案，一方面能够获得纯度高，均一性良好的全长CP29的样品;另一方面，经过高光寒冷压力胁迫，使得CP29的样品在体内被磷酸化，从玉米中获得全长的CP29和磷酸化CP29(Pi-CP29)的混合样品。Pi-CP29的进一步纯化，以及CP29的结晶工作正在进行中。除此之外，为了了解生物体内光合系统中能量的传递方式以及植物的光保护机制，我们利用突变株模拟植株自我保护时所产生的状态，以此来形成Zea-CP29的复合物，利用该突变株的优势来研究Zea-CP29的作用机制。参考了玉米中纯化CP29的方案，我们建立了从拟南芥突变株中提取Zea-CP29的成熟方案，色素分析证实提取的CP29样品结合Zea，目前我们筛选到了可能的出晶条件，正在进行优化和改善。