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关键词： 复苏植物   旋蒴苣苔   生物学研究  

摘要： 据2015年5月14日《中国科学报》报道,中科院上海植物逆境生物学研究中心朱健康、首都师范大学教授何奕騉与美国密苏里大学研究人员合作,揭示了复苏植物旋蒴苣苔的耐旱机理,将有助于以提高植物耐旱及应激能力为目标的基因改良工作。相关论文在线发表于美国《国家科学院学报》。研究人员通过测序,获得了重要复苏植物旋蒴苣苔1.69Gb的基因组草图。基因组分析发现该植物进化过程中有

关键词： Annual narrow endemic plant   phenology   sand ecosystem   Sardinia   seed output   soil seed bank  

摘要： Phenological and reproductive patterns are fundamental life-history components in the life cycle of plants. In this study, we analyzed phenological and reproductive data at the plant and population levels of the narrow endemic Anchusa littorea Moris, an endangered annual plant species growing in a few small patches at the Is Arenas dune system (SW Sardinia, Italy). Individuals from the main 2 patches were evaluated during a 4-year study period: plants were monitored on a monthly basis in each reproductive phenophase. To assess phenological variability within and among populations, an approach based on the Shannon-Wiener diversity index and the Morisita-Horn similarity index was applied. The seed output and the soil seed bank were also investigated in order to analyze the reproductive capacity of this plant species. Anchusa littorea showed a long flowering season and a high flowering synchrony between patches, which contrasted with a low within-patch synchrony. The seed production per plant was low and the species did not create a soil seed bank. Population size was characterized by considerable annual fluctuations: a significant migration occurred for A. littorea plants inside the dune system over the years. These results demonstrate the importance of the phenological pattern on the knowledge of the reproductive ecology of endangered coastal plant species and will contribute to orient management and conservation efforts.

关键词： 光叶木兰   开花物候   花的雌雄性器官   传粉   结实率   生活力  

摘要： 光叶木兰(Magnolia dawsoniana)是木兰科木兰属的高大落叶乔木,特产于四川中部大渡河谷及青衣江流域,其自然分布种群数量小,繁殖更新能力弱,是四川省林业厅推荐优先保护的极小种群野生植物之一。生殖是物种繁殖的重要环节,因此对珍稀濒危植物的生殖生物学研究迫在眉睫。因此,本研究以栗子坪国家级自然保护区野生分布的光叶木兰为对象,对其开花过程、开花物候、雌雄蕊发育、传粉特性和种子特征等进行了研究,探讨了濒危原因,研究结果如下：1.光叶木兰开花过程大致可以分为五个阶段：(1)花蕾期；(2)初开期；(3)展瓣期；(4)盛开期；(5)凋谢期；光叶木兰花期2-4月,单株开花持续34-42 d,群落开花持续47-52d,高海拔群落开花时间比低海拔群落晚近半个月。2.开花过程存在二次开合现象,单朵光叶木兰花在第一天花被片展开后,在该天晚上花被片会稍合拢,第二天约10：00左右再次展开,此后,花被片完全保持展开不再闭合,直至脱落。3.光叶木兰雌雄蕊异熟,雌蕊先雄蕊成熟12h；雌蕊及雄蕊的品质都随着时间的推移下降：雌蕊表现为可授性下降,雄蕊表现为花粉生活力下降、萌发时间增长、萌发率降低。花粉量大,可达2,047,500,花粉-胚珠比为2,6546.19,属专性异交,需要传粉媒介。4.光叶木兰访花昆虫少,蜜蜂、蝇、甲虫类、毛蚊科和蓟马科五大类昆虫,访花昆虫访花频率低；花被片、雌蕊柱头黏液、花粉在不同花期吸引的昆虫有所差异,其中受花粉吸引强的昆虫为蜜蜂、蝇和甲虫。5.光叶木兰花托中间部位的部分子房常败育,果实常出现弯曲现象,结实率仅58.57%；种子质量差,饱满种子仅占46.33%,且饱满种子生活力平均60.67%；种子中还有抑制种子发芽的物质存在,不利于种子的萌发。综上所述,导致光叶木兰种群极小的主要原因是需要昆虫为其传粉但访花昆虫种类少且频率低,传粉效率低；花粉生活力低,且柱头可授性时间短；结实率低、种子生活力低且种子含有抑制类物质。

关键词： 传粉   植食   退化雄蕊   雄蕊运动   梅花草属  

摘要： 梅花草属(Parnassia L.)植物的雄蕊级联运动和多样的退化雄蕊使其成为传粉生物学极佳的研究材料。我们主要以云南丽江玉龙雪山分布的鸡肫草(Parnassia wightiana)、突隔梅花草(***)、青铜钱(***)、凹瓣梅花草(***)和云南梅花草(***)为研究对象,对它们的花部结构、开花物候、访花昆虫、退化雄蕊变异等进行观察和实验。研究过程中,我们发现昆虫(甲虫)的植食能影响鸡肫草的开花物候。对此问题,设计了实验予以探究。本研究拟在掌握该属植物的基本花形态及繁殖特性,探索雄蕊级联运动(stamen cascade movement)的生物学意义,探究退化雄蕊复杂多样的功能,深入了解甲虫啃食对植物开花物候的影响并揭示此过程中复杂的植物-昆虫关系。本研究结论:1)梅花草属植物的退化雄蕊及退化雄蕊顶端蜜腺状圆点有吸引传粉昆虫的功能;传粉昆虫在花上都是围绕着退化雄蕊转圈,有利于传粉昆虫接触到柱头或花粉;梅花草属植物的退化雄蕊能分泌花蜜作为传粉昆虫的报酬;在遇到植食者侵害时,退化雄蕊还可能保护可育雄蕊和子房。2)梅花草属植物的雄蕊有逐一运动、依次散粉的现象,鸡肫草、突隔梅花草和凹瓣梅花草生长速率几乎一致,约1-2天长出一个雄蕊,青铜钱则更为缓慢,一般两天以上长出一个雄蕊。将未散粉的雄蕊去除,会延长散粉雄蕊在花朵中心的散粉时间。雄蕊级联运动能有效增加植物的雄性适合度。3)退化雄蕊对甲虫的啃食伤害能起到一定的缓冲作用,当甲虫过多,对鸡肫草结实率与结籽率造成影响时,鸡肫草选择提前开花来减少伤害。实验结果证明植食对植物开花物候了影响,为花部特征由多种因子选择提供了新的证据。未来对花部特征的研究将强调传粉者、植食者以及环境因子的综合影响。

关键词： 耐盐植物   土壤理化性质   土壤营养成分   土壤酶活性   土壤微生物数量  

摘要： 土壤盐渍化已经成为世界性的资源问题和环境问题。全世界拥有超过25%的盐渍土,我国有80%左右的盐渍土尚未得到开发,因此,合理开发利用这一土地资源有着巨大的潜力和经济价值,系统揭示植物的耐盐机制及盐渍土的生物学修复过程对促进盐渍化土壤的可持续利用具有重要意义。本文以河北秦皇岛盐渍化土壤区为研究区域,以种植5年的10种典型耐盐植物(柽柳、西伯利亚白刺、沙枣、刺槐、榆树、盐地碱蓬、盐角草、獐茅、盐蒿、芨芨草)为研究对象分析了耐盐植物对盐渍化土壤理化性质、营养成分、微生物数量和酶活性均的影响,得到的主要结果如下:1.土壤理化性质的变化。种植耐盐植物5年后,土壤机械组成得到改善、土壤水分含量增加;土壤容重、p H值以及含盐量显著降低。与对照组(裸地)相比,降低盐渍化土壤容重能力最强的耐盐植物为盐蒿;降低盐渍化土壤p H值和含盐量能力最强的耐盐植物为柽柳;改善盐渍化土壤机械组成能力最强的耐盐植物为盐蒿、盐地碱蓬和榆树;而提高盐渍化土壤湿度能力最强的耐盐植物为盐蒿。2.土壤养分含量的变化。种植耐盐植物5年后,盐渍化土壤中的有机质、全氮含量、有效磷和速效钾含量均有所提高。与对照组试验(裸地)相比,提高盐渍化土壤有机质含量能力最强的耐盐植物为西伯利亚白刺;提高盐渍化土壤全氮含量、有效磷含量和速效钾含量能力最强的耐盐植物均为刺槐。3.土壤酶活性的变化。种植耐盐植物5年后,盐渍化土壤纤维素酶、脲酶和脱氢酶活性增强。与对照组试验(裸地)相比,提高盐渍化土壤纤维素酶活性能力最强的耐盐植物为草本植物盐地碱蓬;提高盐渍化土壤脲酶活性能力最强的耐盐植物为草本植物獐茅;提高盐渍化土壤脱氢酶活性能力最强的耐盐植物为草本植物盐角草。4.土壤微生物数量的变化。种植耐盐植物5年后,盐渍化土壤细菌、真菌、放线菌的数量都明显增加。与对照组试验(裸地)相比,提高盐渍化土壤细菌数量能力最强的耐盐植物为草本植物盐蒿;提高盐渍化土壤真菌数量能力最强的耐盐植物为木本植物柽柳;提高盐渍化土壤放线菌数量能力最强的耐盐植物也为木本植物柽柳。

关键词： LAMIACEAE   PHENOLS   CANDIDA albicans   ANTIOXIDANTS   CHEMICAL inhibitors  

摘要： The aim of this study was to reveal the phytochemical constituents, antioxidant and antimicrobial activity of Ajuga orientalis. According to the antimicrobial results, the methanol extract of A. orientalis showed a MIC value of 312.5 mu g/mL against the tested pathogenic bacterial strains. Anticandidal activity of extract was found as 156.3 mu g/mL both against Candida albicans and C. parapsilosis strains. Whereas the extract was more effective against C. tropicalis with the MIC value of 78.1 mu g/mL. The in vitro DPPH radical scavenging activity of the extract was determined as IC50= 0.4 +/- 0.02 mg/mL whereas the standard BHT IC50 was 0.01 +/- 0.00 mg/mL. Trolox Equivalent Antioxidant Capacity (TEAC) of extract was determined 1.3 mM TEAC, while BHT, 1.9 mM TEAC.

关键词： 应用型本科   植物生物学   教学改革  

摘要： 植物生物学实验是应用型本科专业基础课的重要的实践教学环节。本文探讨了应用型本科生物实验教学中存在的问题,提出一些应用型植物生物学实验教学的改革对策,旨在为应用型本科植物生物学实验教学改革提供参考。

关键词： recombination   crossovers   cell cycle   sister chromatid cohesion   polyploids  

摘要： Meiosis is the cell division that reshuffles genetic information between generations. Recently, much progress has been made in understanding this process;in particular, the identification and functional analysis of more than 80 plant genes involved in meiosis have dramatically deepened our knowledge of this peculiar cell division. In this review, we provide an overview of advancements in the understanding of all aspects of plant meiosis, including recombination, chromosome synapsis, cell cycle control, chromosome distribution, and the challenge of polyploidy.

关键词： 报春苣苔属   传粉生物学   繁育系统   开花物候  

摘要： 苦苣苔科报春苣苔属植物对环境因素(如：光照、温度、湿度等)的要求非常高,生境独特,随着自然环境的变化,以及人类有意或无意的对环境的破坏,导致本属植物生境条件丧失,很多种类目前只发现一个或几个分布点,如果环境遭到严重破坏,物种可能面临野外灭绝的危险。本文从开花物候、花粉柱头的生物学活性、访花昆虫种类和访花行为、花粉/胚珠比率、OCI指数、套袋实验的结实率等方面对药用报春苣苔(Primulina medica)、牛耳朵(P. eburnea)、漓江报春苣苔(P. lijiangensis)、心叶报春苣苔(P. cordata)这四种报春苣苔属植物的繁育系统和传粉生物学特性进行研究,旨在了解其开花特性、传粉系统以及繁育特征,为该物种就地保护和迁地保护提供相应的理论基础;比较药用报春苣苔、漓江报春苣苔、心叶报春苣苔与广布种牛耳朵的传粉生物学差异,为这三种植物狭域分布原因提供传粉生物学方面的的实验证据。药用报春苣苔单花周期为4-5天,每植株花序数5-20,每花序7-60朵花,花冠白色带粉色,平均长约24毫米,花粉/胚珠比率(P/O)为282.58±5.02,OCI指数为4,套袋实验结果表明其自交亲和,自然情况下自花授粉几率极低,需要传粉者,有效传粉者为花条蜂(Anthophora florea)和黄纹无刺蜂(Trigona ventralis),其中花条蜂为主要传粉者,报酬主要为花粉,未发现花蜜。牛耳朵单花周期为6-8天,每植株花序数1-10,每花序1-17朵花,花冠淡紫色,平均长约49毫米,花粉/胚珠比率(P/O)为537±18.04,OCI指数为5,套袋实验结果表明其自交亲和,自然情况下自花授粉几率极低,需要传粉者,有效传粉者为花条蜂和熊蜂(Bombus sp),报酬为花粉和花蜜,晴天平均产蜜量为2.25±0.47 μL,含糖量51.91±1.49%,雨天平均产蜜量为4.66±0.91μL,含糖量34.82±1.10%。漓江报春苣苔单花周期为3-5天,每植株花序数3-12,每花序8-56朵花,花冠红色,平均长约26毫米,花粉/胚珠比率(P/O)为290.85±5.34,OCI指数为4,套袋实验结果表明其自交亲和,自然情况下自花授粉几率极低,需要传粉者,有效传粉者为黄纹无刺蜂,报酬主要为花粉,未发现花蜜。心叶报春苣苔单花周期为6-8天,每植株花序数1-6,每花序1-3朵花,花冠淡紫色,花冠平均长约55毫米,花粉/胚珠比率(P/O)为331.76±13.08,OCI指数为5,实验结果表明其自交亲和,自然情况下自花授粉几率极低,需要传粉者,有效传粉者为黄纹无刺蜂,报酬为花粉和花蜜,晴天平均产蜜量为1.03±0.21μL,含糖量23.75±0.94%。四种植物不同的花部特征都是为了吸引更多的昆虫访花,完成传粉过程,进而产生较高的结实率,而在长期的自然选择下,植物与传粉昆虫发生了协同进化,例如：花粉粒外壁为网状饰纹,网眼数目多大小不一,且侧面有三条萌发沟,使之更容易附着在传粉昆虫背部,而传粉昆虫背部具有明显的毛,能够携带更多的花粉。传粉者的传粉行为与传粉者体型和花大小有关：当传粉者和花大小契合度较高时,传粉者降落在花瓣下唇裂片上,爬行进入花筒的时候背部碰到的是下弯的柱头,接着从两花丝之间穿过寻找花蜜,此时花药被外力影响而开裂,花粉降落到传粉者的背部,当传粉者访问下朵花时,背部碰到柱头完成传粉过程;当传粉者体型较花小时,传粉者进入花筒的过程中可能不会碰到柱头,导致传粉失败,此时植物产生相应的适应机制,柱头下弯幅度加大,使小的传粉者背部碰触到柱头的可能性加大,当传粉者采集花粉作为报酬时会从下方抱着花药转动,花药开裂花粉下落到传粉者胸腹部以及腿部,柱头在距离花药不远处,由于传粉者的移动,可使之完成自花传粉,当访问下一朵花时完成异花传粉。降水对这四种植物传粉影响最大,降水降低了昆虫的活动,同时水分稀释了花蜜,降低了对昆虫的吸引,浸泡在水中的花粉会失活,如果长时间的降水,花冠容易腐烂,会使花期提前结束,造成较低的结实率。传粉过程同样受到生物因素的影响,盗蜜者取食花蜜,会降低花朵对传粉者的吸引,花冠采食者破坏花冠,使传粉者丧失降落点,减少传粉者访花。比较四种植物传粉生物学研究,并未发现明显的证据说明药用报春苣苔、漓江报春苣苔、心叶报春苣苔狭域性分布的原因。

关键词： 植物乳杆菌   指示菌   抑菌性   生物学特性  

摘要： 植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)是乳酸杆菌中的一种,常存在于发酵的蔬菜和果汁中。植物乳杆菌作为人体肠道的益生菌群,具有维持肠道菌群平衡、提高机体免疫力和促进营养物质吸收等多种作用。研究从市售腌渍蔬菜中分离筛选获得一株植物乳杆菌,以9种菌作为指示菌,采用牛津杯琼脂扩散法检测筛选菌株的抑菌谱大小。结果表明,该菌株能较强的抑制大肠杆菌、柠檬色葡萄球菌、藤黄微球菌和枯草芽孢杆菌等指示菌。此外,研究了菌株对温度的稳定性,p H值的耐受性及其酶的敏感性等生物学特性,结果显示该株植物乳杆菌菌株具有良好的热稳定性,酸碱稳定性,并且对3种蛋白酶具有很好的敏感性。这为今后深入研究与开发植物乳杆菌奠定了基础。