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关键词： 红蓼   异型花柱   访花者   繁育系统  

摘要： 本文以红蓼(Polygonum orientale L.)为研究对象,分别从形态解剖学、繁育系统和传粉生物学等方面进行研究,揭示其繁殖生物学特征,为其花柱二型性的进化机制和方向提供理论依据。利用石蜡切片研究了红蓼的根、茎和叶的解剖结构特征,并探讨了红蓼的解剖形态特征对其生存影响,在其根、茎和叶中均发现大量的晶体,晶体的存在可能与其抗逆性有关。红蓼两种花型植物的的根均由表皮、皮层和维管柱三部分组成,根内的初生木质部含有大量的晶体,次生木质部发达;两型植物的叶均为典型的异面叶;其茎中都有较大的髓腔,韧皮纤维比较发达,维管组织不多,髓腔随茎的年龄增大而增加,红蓼茎中皮层和髓所占比例超过了70%,因此红蓼的茎对低温的抗性较差,这也说明了红蓼地上部分不能过冬的原因。对雌蕊的石蜡切片观察,长柱型与短柱型柱头乳突细胞的宽度差异不显著(P>0.05),但其乳突细胞的长度差异显著(P<0.001),柱头宽度差异显著(P<0.001),子房呈椭圆形,受精时子房基部形成一条通道供花粉管萌发至胚囊,未受精时则无此通道。红蓼野外居群存在长柱型花和短柱型花,其长/短柱花型具有精确的交互式异位特征,花大小,柱头形态,乳突大小,花粉粒数目、大小都表现出两型性(P<0.01)。与长柱型花相比,短柱型花较大,有短且排列紧密的柱头乳突细胞,花药产生较少且大的花粉。长/短柱型花花冠长度无显著差异(P>0.05)。扫描电镜显示两型花的花粉均具有散孔,孔近似圆形,边缘形状不规则。野外调查发现蓟马、蚂蚁、食蚜蝇为主要访花者。短柱型花单花花期一般为15-16 d,长柱型花单花花期一般为13-14 d。红蓼花粉萌发率较高,长短柱型花粉萌发率无显著差异(P>0.05)。野外调查中,红蓼存在单型居群,绝大多数居群型比符合1:1,但有少数偏离1:1,且当居群比较小(<10 m2)时,往往会出现单型居群长,这表明红蓼的长、短柱花型比可能与居群的大小有关。人工授粉,红蓼长/短柱型花自交、型内异交以及型间异交花粉管均萌发,0.5小时花粉管已萌发至子房,只有部分花粉管能萌发至子房且沿花柱壁及子房壁生长,说明其受精方式为合点受精。长/短柱型花型内异交座果率分别为14.00%和13.33%,自交座果率分别为4.62%和2.86%,型间异交的座果率分别为43.33%和44.61%,表明红蓼长/短柱型花自交表现出一定的亲和性,但座果率低,以异交为主。

关键词： 个性化教学   教学设计   个性化教学设计   生物中的绿色植物   案例  

摘要： 个性化教学承认人的个性差异，尊重人的个性需求，重视人的个性发展。个性化教学要求教师在国家规定的培养目标下，采取各种方式与方法来提高不同层次、不同特点的学生的知识、能力和素质水平，使他们在原有基础上尽可能的实现全面发展。我国目前的基础教育需要个性化教学，作为21世纪前沿学科的生物科学更加需要个性化教学。所以本文旨在以初中生物学《生物圈中的绿色植物》为例探讨个性化教学，以期为初中生物一线教师提供参考。 本文一共分为六大部分。第一部分：前言。在本部分笔者论述了选题的缘起；介绍了个性化教学的理论和设计现状；阐述了研究目的和意义；交代了本文的研究方法：文献研究法和调查研究法以及本文的研究思路。第二部分：个性化教学设计的含义及理论基础。本部分阐述了个性化教学的含义和个性化教学设计的含义；分析了开展个性化教学的相关理论基础，分别为多元智能理论、因材施教理论和人本主义思想。第三部分：《生物圈中的绿色植物》内容解读。本部分分析了《生物圈中的绿色植物》在初中生物学中的地位，所包含的知识点和学习意义。第四部分，《生物圈中的绿色植物》教学设计依据。本文的教学设计有三种依据:依据多元智能理论进行个性化教学设计；依据教学目的任务和学生获取知识方式的不同将本模块的课型分为理论课、实验课和实习课分别进行教学设计；依据教学条件的不同进行教学设计。第五部分，《生物圈中的绿色植物》模块个性化教学案例。笔者按照理论课、实验课、实习课的分类分别举例。第六部分，结语。本部分介绍了本文研究的结果和结论，指出了创新点和需要再研究的建议。 总体认为本研究的教学设计案例具有可操作性。中学一线教师对本文的教学设计是认可的。本研究证明了与现在的教学方式相比个性化教学较受欢迎。但是本研究成果只是阶段性的，故本研究有待继续进行。

关键词： 珍稀濒危植物   玉兰叶石楠   开花生物学   繁育系统   光合作用  

摘要： 玉兰叶石楠(Photinia magnoliifolia ***)仅分布于临安青山湖,分布区极狭窄、数量极少,相关研究空白。本研究通过观测玉兰叶石楠的物候期、花芽分化过程和开花动态,研究了其开花生物学特性;通过测定花粉胚珠比、花粉活力、柱头可受性、观察繁育相关结构,研究了其繁育系统和机制;通过将其与中华石楠、短叶中华石楠、伞花石楠三种石楠属植物进行对比,测定了4种石楠属植物的净光合速率的光响应曲线、叶绿素荧光参数、相对叶绿素含量,探究了其光合特性。研究结果如下:1、通过实地观测,得知玉兰叶石楠于每年2月底气温回转时开始萌芽生长,于5月初开花,然后结果,12月开始进入休眠;其花芽形态分化盛期集中在3～4月,可分为未分化时期、分化初期、萼片原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期、雌蕊原基分化期6个时期;玉兰叶石楠的花蕾期持续约有半个月多,5月份开始集中开花,整株开花时间持续约15天,单花花期不足一周,其开花过程可分为0绿蕾期、1白蕾期、2初花期、3盛花期、4末花期及5衰败期6个时期。其花蕾期较长,并逢梅雨季节,一定程度上减少了其花量,可能是其濒危的原因之一。2、通过对玉兰叶石楠有性生殖进程及繁育类型研究,得知玉兰叶石楠盛花期的花粉活力最高,衰败期基本上失去活力,这个变化趋势和其柱头可受性的变化大概一致;玉兰叶石楠存在雌雄异熟的现象,雄蕊先于雌蕊熟,在一定程度上阻止了玉兰叶石楠的自交,但也会导致的雌雄花期不遇;其雌蕊发育出正常种子的几率很低,严重影响其后代的繁育,这与现实中林下无小苗的观察相符;玉兰叶石楠的花粉量胚珠比为837.2±220.7,其繁育系统属于兼性异交,其杂交指数为3,属于部分自交亲和,有时需要传粉者,这一定程度上可作为其生殖的保障。3、通过对4种石楠属植物的光合特性的测定,得知玉兰叶石楠在这4种石楠属植物中最大净光合速率、光饱和点、最大表观量子效率都处中等水平,暗呼吸速率、光补偿点最低;其叶绿素荧光参数表明玉兰叶石楠的Yield在4种石楠属植物中最高,Fv/Fm、Fv/Fm、qN处于较高水平,其相对叶绿素含量处于第二。这些光合参数表明,玉兰叶石楠属于阳生植物,具有较好的耐荫能力,实际光合能力较高,且具有较高的潜在活性;但其对强光的适应性较差。其原生地光照条件较差,可能是导致其濒危的原因之一。

关键词： 菌株TG116   分离   鉴定   生物学特性   生防机理  

摘要： 植物真菌病害导致的农作物减产和采后损失一直以来都是阻碍农业生产的关键问题之一,生物防治植物真菌病害因为在应用中具有对环境安全、无污染、特异性强、不产生抗药性等优点而受到越来越多的关注。内生菌可以被用来防治植物真菌病害,并且部分菌株已经被研发成生物农药用于农业生产当中。独角莲具有广泛的药理作用和丰富的化学成分,并且在生长过程中不易感染病虫害,联系植物内生菌的广泛生物学功能推测,与独角莲长期协同进化的内生菌也可能具有一定的独特性和研究价值,已有研究也表明药用植物中含有丰富的生物防治资源菌,但关于独角莲内生菌的研究还未见报道。为了给生物防治植物真菌病害提供新的菌种资源,本研究对独角莲中的内生菌进行了分离,并筛选得到了一株广谱植物病原真菌拮抗菌TG116,测定了菌株TG116对植物病原真菌的抑菌谱和抑菌特性,通过盆栽防病试验对其生防潜能进行了进一步的验证和探索,利用形态学、生理生化及分子生物学方法对其进行了鉴定,并对其生物学特性和有关生物防治植物病害的机理进行了研究,结果如下:(1)菌株TG116能够拮抗供试的7种不同植物病原真菌,抗菌谱较广,并且可以使植物病原真菌菌丝原生质外渗,菌丝中空、形态扭曲、变形等,菌株TG116浸种和灌根的处理在盆栽防病试验中也有较好防治效果,随着TG116菌液处理后接种植物病原真菌间隔时间的延长,防病效果也有所提高,TG116胞外代谢产物和菌体都有一定的防病效果。(2)菌株TG116的形态学及生理生化特征和地衣芽孢杆菌相吻合,16S rRNA序列的分析比对结果显示其与地衣芽孢杆菌的同源性高达99%,因而将菌株TG116鉴定为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)。(3)菌株TG116培养8-16 h生长处于对数期,16 h后进入稳定期,48 h后进入衰退期;最适接种量为1%;在20-60℃的温度范围内都能够生长,45℃为最适生长温度;在pH 3.0-9.0的范围内都能够生长,最适生长pH为7.0;在1%的NaCl渗透压条件下生长最好;对供试碳源、氮源利用率最高的分别为纤维二糖和酵母粉;菌株TG116对环境的适应能力较强。(4)在一定时间段内经菌株TG116诱导的处理黄瓜叶片中PAL、POD、PPO活性都显著高于未经其诱导的处理,与植物病原真菌共同接种时以上酶活性升高的幅度比单独接种菌株TG116的大,说明同时接种病原菌有利于菌株TG116诱导抗性的表达;单独接种菌株TG116后,黄瓜叶片中SOD活性也有所上升,但上升幅度并不明显,MDA含量变化不大且略低于对照水平;菌株TG116能够分泌蛋白酶和纤维素酶。推测菌株TG116的生物防治机理包括了诱导植物PAL、POD、PPO等相关防御酶的活性升高,降低活性氧类物质的含量,减轻膜脂质过氧化损伤,分泌病原真菌胞壁降解酶等多个方面的协同综合作用。

关键词： 堇菜属   杂交育种   亲和力  

摘要： 通过对堇菜属植物生物学特性的观察及种间杂交试验,结果表明供试品种中角堇和早开堇菜符合地被植物的标准,黄色三色堇萌芽早且发芽率最高为35.4%,角堇的花期较三色堇的花期提前14天左右,且较三色堇耐高温。14对杂交组合中,黄色三色堇×红色角堇杂交组合组合结实率最高为33.3%,组合间亲和力强。

关键词： HERBAL medicine   HISTORY   CHINESE medicine   ACTIVE oxygen   CYTOKINES   DNA   FREE radicals (Chemistry)   NITRIC oxide   PHARMACOLOGY   POLYSACCHARIDES   RESEARCH -- Finance   TUMOR necrosis factor   IN vitro studies   THERAPEUTIC use  

摘要： Dendrobium species, commonly known as "Shihu" or "Huangcao," represents the second largest genus of Orchidaceae, which are used commonly as tonic herbs and healthy food in many Asian countries. The aim of this paper is to review the history, chemistry, and pharmacology of different Dendrobium species on the basis of the latest academic literatures found in Google Scholar, PubMed, Sciencedirect, Scopus, and SID. © 2015 Yau Lam et al.

关键词： metabolic engineering   synthetic biology   metabolic modeling   systems biology   metabolomics  

摘要： Life on earth depends on dynamic chemical transformations that enable cellular functions, including electron transfer reactions, as well as synthesis and degradation of biomolecules. Biochemical reactions are coordinated in metabolic pathways that interact in a complex way to allow adequate regulation. Biotechnology, food, biofuel, agricultural, and pharmaceutical industries are highly interested in metabolic engineering as an enabling technology of synthetic biology to exploit cells for the controlled production of metabolites of interest. These approaches have only recently been extended to plants due to their greater metabolic complexity (such as primary and secondary metabolism) and highly compartmentalized cellular structures and functions (including plant-specific organelles) compared with bacteria and other microorganisms. Technological advances in analytical instrumentation in combination with advances in data analysis and modeling have opened up new approaches to engineer plant metabolic pathways and allow the impact of modifications to be predicted more accurately. In this article, we review challenges in the integration and analysis of large-scale metabolic data, present an overview of current bioinformatics methods for the modeling and visualization of metabolic networks, and discuss approaches for interfacing bioinformatics approaches with metabolic models of cellular processes and flux distributions in order to predict phenotypes derived from specific genetic modifications or subjected to different environmental conditions.

关键词： 大树杜鹃   极小种群野生植物   遗传多样性   种群结构   种子生理   保护策略  

摘要： 大树杜鹃(Rhododendron protistum var. giganteum (Forrest) D. F. Chamberlain)为杜鹃花科(Ericaceae)杜鹃属常绿杜鹃亚属最高大的多年生乔木,分布于高黎贡山国家自然保护区腾冲县大塘站的原始森林,共有2个野生居群,植株数量不足2000株。由于大树杜鹃种群分布地的局限性和资源的稀少性,该物种已经被国家林业局列入首批极小种群野生植物保护名录,并被《中国植物红皮书》收录为Ⅱ级保护植物,但是目前关于该物种的保护生物学研究几乎处于空白状态。鉴于此,本文在对极小种群野生植物大树杜鹃资源与分布调查的基础上,通过野外调查与室内实验,对该濒危物种的生存现状、种群结构与动态、种子生理生态、种子贮藏特性、保护遗传学(AFLP和SSR)等方面进行了综合研究,分析了大树杜鹃的生存现状,并探究其濒危原因与濒危机制,在此基础上提出了适合该物种的种群保护对策与方案。主要研究结果和结论如下：1.种群结构特征与动态 通过野外调查,以种群径级结构代替年龄结构的方法研究了大树杜鹃种群的径级结构、静态生命表与种群存活曲线,并采用时间序列预测模型分析了大树杜鹃的种群动态。结果表明,大树杜鹃种群分布生境特殊且局限分布,种群数量少；现存种群幼年个体数量相对较少,中年和成年个体数量丰富,种群存活曲线趋于Deevey-Ⅲ型,总体处于衰退趋势。种群时问序列预测分析表明,大树杜鹃种群植株数量在未来2年和5年总体上呈现小幅度的增加趋势,表明其具有一定的恢复潜能。因此,建议加强大树杜鹃自然种群生境的保护与管理,维持自然种群的稳定。2.种子生理生态 通过室内试验,研究了大树杜鹃种子贮藏特性,以及不同光照、温度、外源激素以及立地条件等对大树杜鹃种子萌发的影响。结果表明,大树杜鹃种子没有休眠,温度对种子萌发率影响显著,适宜的萌发温度是15-20℃,高温(35℃)抑制种子的萌发；在黑暗条件下,种子的萌发率低于5%,表明黑暗显著抑制种子的萌发,即大树杜鹃种子萌发对光照敏感,为需光性种子；GA3浸种不仅能提高种子的萌发率,并能缩短种子萌发的时间,促进种子萌发；种子贮藏特性研究表明,大树杜鹃种子为正常性种子(orthodox seed),除贮藏时间和贮藏温度的交互作用对种子萌发率影响不显著,贮藏时间、贮藏温度及二者的交互作用对种子的初始萌发时间、平均萌发时间、50%种子萌发时间(T50)和萌发率均有显著的影响；土壤基质对种子的出苗率影响不显著,但原生境的土壤有利于幼苗生长。当种子直接播种于土壤表面,种子出苗率可以达到72.67%,可随着凋落物厚度的增加,出苗率显著下降,表明立地条件影响大树杜鹃从种子萌发向幼苗阶段的转化。 3.基于AFLP的遗传多样性与遗传结构研究 利用12对AFLP引物对大树杜鹃2个居群56个个体进行了遗传多样性与遗传结构研究。结果表明,12对AFLP引物共检测出447条带,其中298条为多态性条带,大树杜鹃在物种水平上具有较高的遗传多样性(PPB=66.67%、He=0.240和I=0.358),2个居群间遗传分化低,根据GST推导出基因流Nm为4.065,表明大树杜鹃现存居群具有较高的基因流,推测可能与该物种的生活史特征、花粉散布有关。AMOVA分析的结果显示,遗传变异大多数存在于居群内,占总遗传变异的78.00%,而2个居群间的遗传变异仅占22.00%。STUCTURE分析和PCoA分析将2个居群的56个体明显的分为2组,即2个不同的遗传分支。研究结果支持狭域分布的小种群亦能维持较高的遗传多样性的假说。 4.基于SSR的保护遗传学研究 利用14个SSR微卫星位点对大树杜鹃2个居群共60个个体的遗传多样性、遗传结构和居群历史动态进行了研究,结果表明,14个位点共检测到81个等位基因(Na),平均每个位点有5.786个等位基因。大树杜鹃在物种水平上具有较高遗传多样性(Ve=2.863、AR=5.726、Ho=0.510、He=0.602、I=1.174和PPB=100%),这与AFLP的研究结论一致；STUCTURE分析和PCoA分析将2个居群的60个体明显的分为2组,表明为2个不同的遗传分支；通过软件POPGENE v.1.32、Migrate-n v3.6.4、GeneClass v2.0和BayesAss v3.0分析发现,大树杜鹃具有较高的历史基因流和较低的近代基因流；瓶颈效应分析表明2个居群在TPM模型假设下经历了瓶颈效应,2个居群的有效居群大小都低于30,表明其不能维持足够的等位基因丰富度,处于极危状态。建议加强就地保护,维持2个残存居群生境的连续性,促进基因交流,并把近地保护和迁地保护作为就地保护的重要补充,扩大其有效居、群大小。 5.濒危机制与保护策略

关键词： 废弃采石场   生态恢复   戟叶酸模   坡柳   生态生物学特性  

摘要： 认识废弃采石场优势植物的生物学和生态学特征是采石场生态恢复的关键。本文研究了滇中废弃采石场生态恢复中优势植物戟叶酸模和坡柳的土壤种子库,种子成熟度、温度、光照对种子萌发的影响,扦插繁殖和对生境的改造作用等。初步探索石灰岩采石迹地恢复的限制因子,并从生态学角度和生物学角度提出了采石场生态恢复技术建议。 研究得到以下结果： 1、土壤种子库是滇中废弃采石场生态恢复的限制因子,对其进行生态恢复的关键是在雨季来临前人为引入土壤种子库。 2、戟叶酸模的去假种皮成熟种子在20～～～25℃需光条件下萌发率最佳。引种到滇中废弃采石场需注意：12月中旬采种,在室内常温储存,次年雨季来临前播种,种子覆土不超过1cm,覆盖无纺布以保证透气性和保水性。 3、坡柳的去假种皮成熟种子在60℃20min短时高温热冲击处理后萌发效果最佳。引种到滇中废弃采石场需注意：12月下旬采种,在室内常温储存,次年雨季来临前点播,播种前需去假种皮和60℃20min热冲击处理,覆盖无纺布以保证透气性和保水性。 4、戟叶酸模灌丛对废弃采石场的土壤温度、土壤水分、总氮、总磷有显著的改善作用,这为其他物种进入采石场恶劣的生境提供条件。

关键词： Antifeedant activity   Hibiscus tiliaceus   Inhibitor activity   Metamorphosis   Toxic activity  

摘要： The insect antifeedant and toxic activity of two marine plants, Hibiscus tiliaceus and Sonneratia caseolaris on the herbivorous insects, Spodoptera litura F. were tested in the laboratory. The crude extracts were further purified in a column and their purified fractions were assessed for their antifeedant and insecticidal activity. The leaves extracted separately with acetone yielded crude extract which showed significant antifeedant activity to the 2^nd as well as 3^rd instar larvae of S. litura. The topical application of the plant crude extracts resulted in causing toxicity to the lepidopteran pest which was not more than 50 per cent with both the plant treatments. The extracts had considerable effect on the S. litura metamorphosis in the form of a delayed pupal formation and morphogenetic abnormalities in pupae due to the larval treatment, which affected the percentage adult eclosion. The crude leaf extract possesses moderate insecticidal activity to three of the major stored product pests, the flour beetle, Tribolium castaneum H., the rice weevil, Sitophilus oryzae L. and the lesser grain borer Rhyzopertha dominica (F.). All eluted fractions from H. tiliaceus and S. caseolaris have shown excellent antifeedant activity on S. litura than crude extracts. Particularly hexane eluted fraction of the crude extracts of both the marine plants showed potent growth inhibitory activity. We infer that the marine dwelling plants H. tiliaceus and S. caseolaris extracts has good feeding inhibitor activity to S. litura and a moderate toxicity to three of the major stored product pests. © 2015, Crop Protection Research Centre. All rights reserved.