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关键词： transposable elements   LTR-retrotransposons   transpositional burst   comparative genomics   genome dynamics   deletion   solo-LTR   plants  

摘要： Long terminal repeat-retrotransposons (LTR-RTs) are the most abundant class of transposable elements (TEs) in plants. They strongly impact the structure, function, and evolution of their host genome, and, in particular, their role in genome size variation has been clearly established. However, the dynamics of the process through which LTR-RTs have differentially shaped plant genomes is still poorly understood because of a lack of comparative studies. Using a new robust and automated family classification procedure, we exhaustively characterized the LTR-RTs in eight plant genomes for which a high-quality sequence is available (i.e., Arabidopsis thaliana, A. lyrata, grapevine, soybean, rice, Brachypodium dystachion, sorghum, and maize). This allowed us to perform a comparative genome-wide study of the retrotranspositional landscape in these eight plant lineages from both monocots and dicots. We show that retrotransposition has recurrently occurred in all plant genomes investigated, regardless their size, and through bursts, rather than a continuous process. Moreover, in each genome, only one or few LTR-RT families have been active in the recent past, and the difference in genome size among the species studied could thus mostly be accounted for by the extent of the latest transpositional burst(s). Following these bursts, LTR-RTs are efficiently eliminated from their host genomes through recombination and deletion, but we show that the removal rate is not lineage specific. These new findings lead us to propose a new model of TE-driven genome evolution in plants.

关键词： 亚雌雄异株植物   植物白背叶   性系统   传粉生物学   植物核型   雌雄适合度  

摘要： 亚雌雄异株是雌雄异株进化过程中的一个中间阶段，但到目前为止，对这种稀有的性系统了解还相当有限。本研究以大戟科(Euphorbiaceae)野桐属(Mallotus)植物白背叶(***)为对象，对其性系统和传粉生物学进行了研究，结果表明白背叶为具亚雌雄异株性系统的风媒传粉植物。主要研究结果如下:　　 1、白背叶分布于华南地区的11个野生居群都由雌株、雄株和两性植株个体组成，且居群内三种性别植株的比例相对稳定，雌株、雄株和两性植株在居群中的平均比例分别为(54.24±2.89)％、(35.88±3.61％)％和(9.88±1.41)％，平均性比为1∶0.66∶0.18(F∶M∶B)。两性植株具有雌花序（全为雌花）、雄花序（全为雄花）和两性花序（同时具有雌花和雄花）。不同性别植株的基径无显著性差异，且连续2～3年观察期内无性别转变现象，表明植株性别与植株的大小（或年龄）无明显相关性。因此白背叶具有典型的亚雌雄异株性系统。　　 2、白背叶雌株和两性植株的单花胚珠数、自然结实率、单果结籽数均没有显著差异，而雌株的人工异株授粉（花粉来自雄株）结实率(96.67％)显著高于两性植株的人工异株授粉（花粉来自雄株）结实率(79.89％)(P=0.001)，表明雌株比两性植株具有较高的雌性适合度。雄株和两性植株的花粉萌发率、花粉组织化学、花粉粒大小和花粉微形态特征也无明显差异，但雄株的雄花单花花粉量却为两性植株的1.26～1.63倍，表明雄株比两性植株具有更高的雄性适合度。　　 3、野外观察未发现白背叶雄花和雌花共有访花者，人工控制授粉实验结果显示雌株经套网处理后结实率达到30.27％，套袋处理不结实，因此雌株为风媒传粉植物，两性植株可能兼风媒和虫媒传粉特征。雌株的人工异株授粉（花粉来自雄株）结实(96.67％)率显著高于其自然结实率(86.41％)(P=0.005)，而两性植株的人工异株授粉（花粉来自雄株）结实率(76.00％)与其自然结实率(79.89％)无显著差异(P=0.569)。说明居群内雌株可能受花粉限制而非资源限制，而两性植株可能不受花粉限制。居群内两性植株自交亲和（同株异花授粉），自交结实率为66.90％。　　 4、白背叶雌株、雄株和两性植株的染色体数均为2n=22，均由中部(m)着丝粒染色体组成，核型都相当对称。三种性别植株的平均臂比、染色体长度比、核型不对称指数都相差不大。唯一的区别在第7对染色体:雌株和两性植株无随体，而雄株的第7对染色体有1条具随体。雌株和两性植株的核型公式一致，为K(2n)=22=22m，雄株为K(2n)=22=22m(1 sat)。具有随体的第7对染色体为异型染色体，可能与亚雌雄异株植株性别的分化有关。

关键词： Carbon nanotubes  

摘要： For years, nanotechnology has shown great promise in the fields of biomedical and biotechnological sciences and medical research. In this review, we demonstrate its versatility and applicability in plant cell biology studies. Specifically, we discuss the ability of functionalized carbon nanotubes to penetrate the plant cell wall, target specific organelles, probe protein-carrier activity and induce organelle recycling in plant cells. We also, shed light on prospective applications of carbon nanomaterials in cell biology and plant cell transformation.

关键词： 华北大黑鳃金龟   蓖麻   中毒冒险   权衡   形态指标   GC-MS  

摘要： 非寄主植物蓖麻对金龟甲成虫和幼虫具有生理学毒性,但金龟甲却对蓖麻表现出明显的趋向行为,该现象在进化上难以解释。为此,作者通过一系列行为选择、化学分析和大田笼罩试验分析了蓖麻引诱金龟甲的生物学机制。主要结论如下:(1)蓖麻活体植株在室内测定时对华北大黑鳃金龟雌虫和雄虫均有显著引诱作用,带叶榆树枝与蓖麻的引诱力相当,二者均显著强于华北大黑鳃金龟的常规寄主花生的植株。挥发性气味是引诱华北大黑鳃金龟的主导因素,且剪碎的叶片引诱力更强;(2)采用有机溶剂冷浸和索氏提取2种方式来收集蓖麻叶片中引诱华北大黑鳃金龟的活性成分。发现冷浸法获得的产物被选择频次均比蓖麻植株少,而索氏提取物则多数具有与活体蓖麻植株相当的引诱力;(3)蓖麻叶片的固相微萃取产物中含有2-呋喃甲醛、2,5-呋喃二甲醛、苯甲酸和5-羟甲基-2-呋喃甲醛4种主成分。索氏提取物中2次GC-MS分析鉴定出6种共同成分,分别是甲氧基丙醇乙酸酯、乙酸顺-3-己烯酯、3,7,11,15-四甲基-(Z2)-十六烯醇、3,7,11,15-四甲基-(E2)-十六烯醇、棕榈酸甲酯和蓖麻碱。(4)将SPME提取物有关成分组成不同配方进行室内趋向行为测试,发现只有苯乙醛+2,5-呋喃二甲醛+5-羟甲基-2-呋喃甲醛对华北大黑鳃金龟雄虫具有显著引诱作用,2,5-呋喃二甲醛和2-呋喃甲醛共存时无论对雄虫还是雌虫均有驱避作用;(5)蓖麻植株与华北大黑鳃金龟雌虫或雄虫组合,再测试异性华北大黑鳃金龟对各种配对试验组的反应,发现凡是蓖麻存在的处理均有很强的引诱作用,但作为气味源的试虫却没有表现出显著的引诱活性;(6)在野外将花生与蓖麻毗邻种植,并调查离蓖麻田不同距离的样方分布的华北大黑鳃金龟幼虫数量和总体重,结果发现距离蓖麻1 m处的样点分布的华北大黑鳃金龟数量最少,距蓖麻6 m处每个样点的华北大黑鳃金龟幼虫总体重最大;(7)成虫在笼罩中对蓖麻的趋向反应测试发现,雌雄虫混合群体明显受蓖麻的引诱,但如果将华北大黑鳃金龟雌虫和雄虫分开释放,发现蓖麻植株主要是引诱雌虫,对雄虫没有引诱作用;(8)测试了对蓖麻植株趋性不同的华北大黑鳃金龟雌虫的体重、翅长、翅宽等形态学指标,发现扩散至离蓖麻最近的个体平均体重最大,但对蓖麻无趋性的个体平均翅面积指数显著高于对蓖麻有趋性的个体。作者认为,在野外条件下雌虫才是趋向蓖麻的“先锋者”,蓖麻有可能作为雌雄交尾的场所。蓖麻可以筛选出繁殖力相对较强的雌成虫,起着自然选择的作用。因此,华北大黑鳃金龟趋向蓖麻的中毒冒险与种群繁衍之间可能存在着某种权衡机制。

关键词： 植物生物学   领域   专家   会议征稿   论文摘要  

摘要： 为充分展示我国植物生物学研究的最新成果和进展,促进我国植物生物学研究和科研人员之间的交流与合作,定于2013年10月8—11日在南京召开"2013年全国植物生物学大会冶。会议将邀请植物生物学领域专家学者作学术报告,真诚邀请国内外同行参会。一、大会主题

关键词： 复方精油   畜牧养殖   抗生素   生产性能   动物生产   百里香酚   香芹酚   植物精油   生物学功能  

摘要： 目前,动物养殖业面临着疾病、应激等各种不良因素的影响,添加抗生素等传统解决方法会导致肠道菌群失衡、药物残留和抗药性等多方面负效应,存在着威胁食品安全等诸多问题和潜在风险。因此,寻找高效、安全、绿色的饲料添加剂来替代抗生素成为国内外畜牧工作者的研究重点内容。植物提取物便是一种发展较快的添加剂,植物精油隶属植物提取物,是目前研发的重点和热点之一。

关键词： 实验教学   植物生物学   野外实习   创新能力  

摘要： 植物生物学野外实习是高等院校生物与农学类专业植物学课程实践教学中的重要环节,通过更新实习教学理念、多层次化设计野外实习内容、创新野外实习教学方法、多元化考核野外实习成绩以及构建植物生物学野外实习新模式,从而实现学生巩固所学理论知识,培养学生的实际动手能力,提高其综合素质和创新能力。

ISBN: (纸本)9787030376596

关键词： 棉花   植物生物学   作物育种   研究  

ISBN: (纸本)7030375971

摘要： 本书可供从事作物遗传育种和栽培的科研、教学和农技推广人员……

关键词： 流式细胞术   DNA C-值   草本植物   稗属   禾本科   菊科   变异  

摘要： DNA C-值是一个重要的生物学概念，并具有一定的生物学、生态学意义。随着植物DNA C-值数据的积累，基于DNA C-值资料的研究领域也在不断扩大和加深。因此，通过测定获得更多植物的DNAC-值，对于更加全面的了解DNAC-值在植物类群中的分布规律，以及可能的生物学、生态学和进化上的意义是必须的。目前已经测定了相当一部分草本植物的DNA C-值，但是DNA C-值在不同类群、不同地理区域的分布规律并不清楚。根据DNAC-值的研究现状，本文重点测定了我国长三角地区为主的111种草本植物和我国主要稻区稗属44个样本的的DNAC-值，统计了世界范围内已知的145个科的3290种草本植物的DNAC-值在不同类群、不同地理区域的分布规律，以其为更加系统全面地了解DNAC-值的生物学和生态学意义提供基础资料。主要结果如下： 1．测定了华东地区38个科111种草本植物和采自全国的44份稗属（Echinochloa）植物的DNA C-值，丰富了草本植物DNA C-值数据库，加深了人们对于稗属植物种间和种内DNA C-值变异的认识。测定表明：111种草本植物的平均DNAC-值为1.4464pg，其中，刺果毛茛(Ranunculus muricatus Linn.)的DNA C-值（10.7415pg）最大，鸭儿芹(Cryptotaenia japonica Hassk.)的最小，为0.5585pg，绝大多数种类的DNA C-值都分布于0.5-1.5pg之间；与整体统计结果比较，测量数据（1.4464pg）明显小于全世界范围内统计的平均值7.786pg，但是与华东所处的样地5-8（E120-135°,N22.5-30°）的平均DNAC-值（1.7208pg）相近。 2．测定发现，三色堇（Viola tricolor Linn.）不同花色个体和蒲公英（Taraxacumdissectum (Ledeb.) Ledeb）不同叶形个体间的DNA C-值存在极显著差异；但是春一年蓬（Erigeron philadelphicus）和铜锤草（Oxalis corymbosa DC.）不同花色个体间DNA C-值则没有显著性差异。 3．在长三角地区339种已知DNA C-值的草本植物中，花卉植物（36种）与非花卉植物（303种）的平均DNA C-值分别是1.4335（±0.0895）pg和1.4577（±0.2160）pg，两类群之间没有显著差异。 4．测定了来自全国主要稻区12个省份的稗属（Echinochloa）44份样本的DNA C-值，结果发现，稗属植物的DNA含量不仅在属内存在变异，在种内也存在一定变异。44份材料的平均DNA C-值为1.128pg，最小值1.0564pg，最大为1.2048pg。其中，原变种(E. crusgalli)的6份样本中最小的是采自黑龙江的1.0708pg，而最大的则是采自江西的1.1876pg；孔雀稗(E. cruspavonis)只有3份样本，最小的是采自吉林的1.0636pg，最大的是采自江苏的1.556pg；短芒稗(*** var. breviseta)的最小值是采自吉林的1.0668pg，最大值是采自福建的1.186pg；长芒稗(E. caudate)最小值是采自吉林的1.0904pg，最大值是采自江苏的1.1524pg；无芒稗(E. crusgalli var. mitis)最小值是采自吉林的1.0564pg，最大值是采集福建的1.1772pg；西来稗(E. crusgalli var. zelayensis)最小值是采集吉林的1.0704pg，最大值是采自江苏的1.2048pg。比较发现，采自吉林省的稗草样本往往具有较小的DNAC-值，而采集江苏、福建等地区样本DNAC-值往往较大。 5．通过对全球已有报道的145个科的3290种草本植物DNA C-值和基因组大小的统计，其中DNAC-值和基因组大小的平均值分别为7.784pg和6.77pg，DNA C-值的最大值127.4pg，基因组大小的最大值为63.7pg，而两者的最小值都为0.1pg。而两个指标在不同科中的差异都很大。已知DNA C-值的145个科草本植物中，有51个科包含的物种数目超过10个，这51个科中DNAC-值最大的是黑药花科（Melanthiaceae）（48.072pg），最小的是竹芋科（Marantaceae）（0.44pg），两者相差109倍多；已知基因组数据的科中物种数超过10个的有35个，其中最大是扭柄叶科（Alstroemeriaceae）（26.58pg），最小的是竹芋科（Marantaceae）（0.37pg），两者相差将近72倍。统计发现，在所以草本植物中，不同子叶型、不同