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关键词： 斑痣盘菌目   分子生物学   壳斗科植物   物种多样性   表型性状  

摘要： 本文基于nSSUrDNA部分序列，构建了斑痣盘菌目菌物的系统发育树，探讨了科间的系统进化关系;采取ISSR标记技术对阔叶树生散斑壳属和特里尔盘菌属部分种内及种间的遗传多样性及亲缘关系进行了分析，对形态学分类进行了分子确认。此外，采用目前世界上最新颖、较先进合理的分类体系，从形态解剖学等表型性状方面对黄山壳斗科植物生斑痣盘菌目的分类和物种多样性进行了研究。　　 1.采用改良的氯化苄法，获取了22个菌株的基因组DNA。采用自行设计的引物18SF：5’-TTCCGGAGAGGGAGCCTGAG-3’和18SR:5’-CGTAAGGTGCCGAGCGAGTC-3’，对18SrDNA区进行了扩增，扩增产物经克隆后测序，获得长501-910bp的18S rDNA部分序列。　　 以柔膜菌目的Geoglossum glabrum（AY789316）和Mollisia cinerea（DQ470990）为外群，基于隶属2科、8属、21种的28个菌株的18SrDNA部分序列（含22个行测定序列和6个GenBank下载序列），构建了由2个进化分支构成的斑痣盘菌目菌物的系统发育树。　　 地锤菌科形成的进化分支I由地匙菌（Spathularia flavida）和红地锤菌（Cudoniaconfusa）组成，得到了97％自举支持率。此两种均为林地生，子实体大、中型，肉质。该分支成员过去长期被不正确地置于柔膜菌目或锤舌菌目中，2001年Cannon为地锤菌属和地匙菌属建立了地锤菌科Cudoniaceae，后Kirk etal.（2008）将该科归属于斑痣盘菌目。本研究结果也支持这一分类主张。　　 斑痣盘菌科的菌株被聚在一起形成了进化分支II，得到了92％的自举支持率，其又由A、B两个分支组成。7个齿裂菌（Coccomyces）和6个散斑壳属（Lophodermium）　　 菌株形成了自举支持率为58％的分支A。这些种的子囊果较小，均在子座内发育，多角形或近圆形，通过一组多少呈辐射状排列的裂缝或不规则形裂缝开口。2个Terrieraminor菌株（R51和R77）与2个Lophodermium illiciicola菌株（R84和R89）聚成一个小的分支，并得到了98％的自举支持率，这2个种的子座覆盖层裂缝两侧均具一严重碳化、无明显结构、黑色的向内延伸物，覆盖层与基部层的毗邻处为由矩胞组织构成的内部基质，因此笔者建议将Lophodermium illiciicola新组合至Eriksson（1970)建立的Terriera属中。B类群由4个皮下盘菌（Hypoderma）、3个斑痣盘菌（Rhytisma）、1个小鞋孢属（Soleella）和4个散斑壳属（Lophodermium）菌株组成。其中3个子囊果在大型、多室子座内发育、具线形、棍棒状或近纺锤形子囊孢子的斑痣盘菌属菌株***、***.和***聚在一起，并得到了61％的自举支持率。子囊果表皮下生，唇发育良好，具椭圆形、圆柱形至棍棒状子囊孢子的皮下盘菌菌株***和***与斑痣盘菌属菌株形成了一个姊妹群。这一结果同它们形态学上的差异不一致。　　 2.利用NTSYSpc21软件包中的UPGMA法处理ISSR-PCR图谱数据，分析并构建聚类图。在相似系数约为0.60处做结合线，26个散斑壳属菌株被分成四大类。　　 第Ⅰ类菌株大都具有Terriera属的特征，其在遗传相似系数为0.615处又可分成A、B二类，其中A类被分成2亚类，A1中R83、R91、R99、R51和R77为***。A2亚类中包括寄生于樟科的T37和R57，其中R57 为***。3个来源于山的***菌株R84、R89和R90b聚为B1类群，B2亚类包括R14和T10，均为***，子囊果角质层下生，具红褐色唇。　　 第Ⅱ类在遗传系数约为0.65处也可分为A、B两群。A群包括寄主为壳斗科植物的R2、R72、R94和T11等四个菌株，均为***，其中R2和R72寄主为甜槠，优先聚在一起。R82（***）、R88（***.）和R30(***)聚在B类中，此3菌株均具发达的唇。　　 第Ⅲ类包括T9、T26和T28等3个***菌株，其共同特征为子囊果缺唇，表皮内生，侧丝近顶部分枝并相互缠结为囊层被，生于杜鹃属植物上，其中T26生于杜鹃活枝条上，而T9和T28生于杜鹃落叶上，被优先聚在一类。尚未鉴定到种的菌株R54和T67聚在第Ⅳ类。　　 3.以Darker（1967）、Cannon & Minter（1983，1986）、Johnston（1986）、Spoon

关键词： 八角科   披针叶八角   生物学特性   遗传多样性   遗传标记  

摘要： 八角科(Illiciaceae)植物为单属科植物,常绿乔木或灌木,枝叶具有香气,春季开红花,具有很高的观赏价值。因其果实大多有毒,园林绿化应用甚少。但有报导认为江浙地区八角科植物中也有不结果实的,可避免有毒果实的危害。为此,本文调查了江浙地区八角科植物的生物学特性,并从形态特征、分子标记、生化标记三个水平上对其遗传多样性进行了研究,为从八角科植物中筛选出适宜园林绿化的新树种提供实验依据,取得如下主要实验结果: 1.在前人研究的基础上,进一步研究了八角科植物的生物学特性,初步探明了八角科植物枝、叶、花、果实生长发育的基本规律;发现供试的江浙地区八角植物在形态特征上表现丰富的遗传多样性,但在形态分类上均属于披针叶八角种,种内可进一步划为11种不同类型。 2.以披针叶八角种内不同类型的12种植物材料为研究对象,从叶片中提取DNA,设计特异引物,进行PCR扩增,获得并分析ITS序列。结果表明,披针叶八角不同类型植物的ITS序列长度634-637bp,序列差异值为0-2.4%,其中有2组5种实验材料的ITS序列完全一致,而其生物学特征存在一定的差别。结合供试材料的表型分析结果,可以认为屈良鹄提出的按ITS序列差异值进行分类的方法并不适于八角科披针叶八角种。 3.从12种不同类型植物的幼叶中提取酶液,分析它们的过氧化物同工酶酶谱,结果从过氧化物同工酶的电泳图谱中检测到10条酶带,有两条特征酶带可鉴别供试植物中的两个材料。聚类分析表明,在相似系数0.70处可将供试植物分为3类,聚类情况与供试植物的来源地、结实性、蓇葖果数的分类基本吻合。 4.以八角科植物的幼嫩叶片为试验材料,在优化双向电泳(2-DE)技术的基础上,对不同来源的3种披针叶八角植物叶片蛋白质组进行了分析,结果在来源于南京、苏州、杭州的3种代表性植物的2-DE图谱上检测到了蛋白质组的差异表达,三者的蛋白质斑点匹配率在63.9 %-70.5 %;同时在2-DE图谱上检测到了7种特异表达的蛋白质组分,推测这种差异表达蛋白与披针叶八角植物种内不同类型的遗传组成差异有关。

关键词： 传粉生物学   繁育系统   交配系统   高寒优势植物   适应性进化  

摘要： 高山植物是全球陆地生态系统的重要组成部分,高山地区环境条件恶劣,生态因子可预见性差,植物繁育系统特征对环境的适应性极强,这种独特的环境条件对于研究高山植物繁育系统的适应性和进化机制具有重要意义。当在传粉昆虫缺乏的情况下能够保证种子产生和提供生殖保障的自花授粉被认为有效地繁殖策略。本文研究了乌鲁木齐河源区11种高山冰缘优势植物的传粉生物学。我们对11种高山冰缘优势植物的传粉方式、柱头的结构进行了初步的研究,并对山羊臭虎耳草的植株形态、传粉生物学、结实和种子萌发进行了系统的研究。研究结果如下： 1、在高寒的环境条件下乌鲁木齐河源区的11种高山冰缘优势植物均具有主动自花授粉的能力,且主动自花授粉具体表现在以下几个方式：花丝运动、子房或花柱生长、花药紧包、花丝伸长、花粉流动和闭花授粉,这些不同的传粉方式表明植物能够在传粉过程中不依赖传粉媒介而实现主动自花授粉,对于揭示植物在极端环境条件下的繁殖策略具有重要意义。 2、通过对7种高山冰缘优势植物的柱头表面结构的超微结构观察,我们发现不同的传粉模式下的植物的柱头具有适应自身自交传粉的结构：花丝运动模式下的植物的柱头呈漏斗状；子房或花柱生长模式下植物的柱头呈平台状或者是直立的三裂状；花药紧包和花丝生长模式下的植物的柱头由于有花药的紧密接触表面的乳突状细胞呈现不规则排列；花药流动模式下的植物的柱头呈沟状,柱头结构的这种对传粉过程的适应对于揭示环境因子能够驱动植物花部结构的适应性进化提供了重要依据。 3、通过对山羊臭虎耳草传粉生物学研究得到：山羊臭虎耳草的植株高6.64±0.73 cm(n=40),主茎长6.33±0.86 cm(n=40)、粗0.10±0.01 cm(n=40)。在我们的研究地点,山羊臭虎耳草在七月和八月开花,在海拔为3800米的植物的花期比在海拔为3500米的长大约3天。当花粉活性和柱头可授性达到它们的最高峰(分别为94%±6%和96%±13)时,通过花丝的运动引导的花药的运动能够消除雌雄异位,并且实现自花授粉。具有大量的圆柱形的乳突状细胞和油性花粉鞘的凹形的柱头能够容纳大量的花粉。对山羊臭虎耳草繁殖系统研究发现主动的自花授粉能够在恶劣的天气条件下提供生殖保障。去除花药和去除去柱头处理的均不结实,自花受精与异花受精的结实率差异显著,表明存在近交衰退,而对照组与花开前套袋处理的结实率没有表现出差异,表明不存在花粉限制。研究发现山羊臭虎耳草没有高效的传粉者。山羊臭虎耳草的这些特征表明,作为一个高山冰缘物种,虽然保持了从它的祖先遗传下的部分特征,但是延迟的主动自花授粉的能力得到了很好的进化。 以上研究结果表明了在高寒地区,由于环境条件恶劣以及传粉昆虫的缺乏,植物能够通过主动自花授粉实现生殖成功,而这种授粉方式对于维持植物对环境的适应性具有重要意义,进一步开展对高山冰缘植物传粉生物学研究,对于揭示高山地区植物的自交进化提供理论依据。

关键词： 细胞生物学   植物细胞培养   实验教学   教学改革  

摘要： 为优化细胞生物学实验教学内容,应对新形势下现代生物技术相关行业的发展对专业人才的需求,将植物细胞培养技术纳入到细胞生物学实验课程中,通过培养细胞及以细胞为材料的一系列实验的实施,将细胞培养贯穿于不同层次的实验中。该教学内容和教学方式的改革提高了学生学习兴趣和学习积极性,并可使学生综合分析、处理和研究问题的能力得到锻炼和提高。为培养适应社会发展需求、具有较强竞争力的创新人才奠定了基础。

关键词： 植物篱   微生物学特性   PCR-DGGE   序列分析  

摘要： 本研究的供试土样采集自长江上游沱江水系的资阳市,试验设置了3个处理：紫穗槐植物篱处理、香根草植物篱处理和对照。测定了不同植物篱处理对土壤细菌、放线菌、真菌数量、土壤氨化作用强度以及硝化作用强度的影响程度。进而,应用PCR-DGGE技术分析了不同植物篱处理对土壤微生物群落组成及遗传多样性的影响。研究结果如下： (1)供试土样中可培养微生物的数量：与对照相比,紫穗槐处理的细菌和放线菌数量均最多,分别为6.79×105 cfu·g-1;和1.57×105 cfu·g-1;香根草处理的真菌数量最多,为3.61×102 cfu·g-1。 (2)与对照相比较,香根草和紫穗槐处理的土壤的氨化作用明显更高,香根草处理的氨化作用强度比对照增加最多的是1-3采样点,为对照的300.46%；紫穗槐处理的氨化作用强度比对照增加最多的是3-4采样点,为对照的201.72%。在有植物篱的处理中,土壤的硝化作用则明显比对照低,香根草处理的硝化作用强度减少最多的则是1-3采样点,比对照减少65.16%；紫穗槐处理的硝化作用强度减少最多的是3-4采样点,与对照相比减少47.82%。香根草处理的氨化作用强度比紫穗槐处理增加更多,硝化作用强度的减少也比紫穗槐处理更明显。 (3)对供试土样的细菌总DNA分析得到了较清晰的DGGE图谱。细菌种类相对贫乏。选取12根DGGE条带克隆测序,结果显示：除了B1和B10所代表的菌群为可培养的乳杆菌之外,其余均为不可培养类细菌,多样性较为丰富。 (4)土壤氨氧化细菌的DGGE图谱条带相对较少,菌群多样性较少。根据DGGE图谱选取了11根条带进行克隆测序,并构建系统发育树,结果显示：选取测序的11根条带所代表的菌群都属于亚硝化螺菌属(Nitrosospira),没有发现Nitrosomonas属的存在,供试土样中亚硝化螺菌属(Nitrosospira)为氨氧化细菌的优势菌群。 (5)真菌DGGE图谱不同处理与不同采样点之间条带亮度差异较大,多样性比细菌丰富。选取了17根条带作为真菌克隆测序对象并建立了系统发育树,结果显示：供试菌与参比菌株共组成了10个系统发育分支,16个供试菌分布在10个分支中。 (6)菌根真菌的DGGE图谱条带较多,多样性较丰富。根据DGGE图谱选取了17根条带进行克隆并测序,构建了系统发育树,结果显示：选取测序的17根条带所代表的菌群都属于球囊霉属(Glomus)。摩西球囊霉(Glomus mosseae)和苏格兰球囊霉(Glomus caledonium)在供试土样中占优势,明球囊霉(Glomus clarum)也有少量分布,此外,还有NCBI收录的不可培养的未知菌根真菌种类。

关键词： next-generation sequencing   diagnostics   genomics   transcriptomics   bioinformatics  

摘要： The new sequencing technologies are already making a big impact in academic research on medically important microbes and may soon revolutionize diagnostics, epidemiology, and infection control. Plant pathology also stands to gain from exploiting these opportunities. This manuscript reviews some applications of these high-throughput sequencing methods that are relevant to phytopathology, with emphasis on the associated computational and bioinformatics challenges and their solutions. Second-generation sequencing technologies have recently been exploited in genomics of both prokaryotic and eukaryotic plant pathogens. They are also proving to be useful in diagnostics, especially with respect to viruses.

关键词： 植物细胞   细胞增殖   胞间连丝   囊泡转运  

摘要： 细胞内物质转运是一个庞大而复杂的转运系统，囊泡是这一系统中高度动态和可调控的重要运输载体。囊泡转运过程在细胞的增殖和发育过程中具有十分重要的生物学意义，是生命活动的基本事件之一。以往对于囊泡特征和转运的研究，往往是在固定细胞中获得的静态数据，很难在活体状态下对单个囊泡进行追踪和观测分析。一个主要的技术障碍是无法以较高的空间和时间分辨率获得囊泡转运和融合过程中的动力学参数，因而无法揭示每个步骤具体的分子调控机制。因此，急需引入崭新的标记和成像技术对囊泡的快速转运进行实时活体观测及相关动力学特征的研究。本文引入单分子研究技术和隐失波荧光成像技术，利用FM4-64标记白杆花粉管内的分泌囊泡，通过活体状态下对分泌囊泡进行实时动态地追踪，分析花粉管中分泌囊泡转运的动力学参数，以及微丝、微管骨架和高尔基体与囊泡转运之间的动态关系。在隐失波显微镜(evanescent wave microscope，EWM)下，FM4-64标记的分泌囊泡在白杆花粉管顶端集中分布，其分布模式与被子植物花粉管中的“V”字型不同。与激光共聚焦显微镜下观测到的分泌囊泡集群的分布模式不同，在高时空分辨率的隐失波显微镜下，可以清晰的观测到花粉管顶端区和亚顶端区呈现点状分布的分泌囊泡。　　 本研究实现了植物细胞中对单个囊泡的可视化观测，获得了花粉管内分泌囊泡的动态连续的图像，并进行动力学特征的分析。结果发现：花粉管内囊泡呈现长距离和短距离两种运动，短距离运动囊泡的平均速度为1.09±0.02μm/s，最高速度为3.5μm/s，而长距离运动囊泡的平均速度为1.93±0.05μm/s，最高速度可达5.85μm/s。此外，对分泌囊泡的运动速度和扩散系数的统计分析后发现，花粉管内分泌囊泡处于规律性的波动状态，并且其运动模式与以前报道的花粉管中囊泡运动呈现自由布朗运动(Brownian motion)相反。为了进一步检测微丝和微管骨架在花粉管内分泌囊泡转运过程中的作用，我们分别用微丝抑制剂(Latrunculin B和cytochalasin D)和微管抑制剂(oryzalin和colchicine)处理花粉管，并对囊泡动力学参数的分析显示。结果显示，微丝骨架的破坏抑制了分泌囊泡的长距离和短距离运动，囊泡被限制在小范围内无法转运;而微管骨架的破坏对分泌囊泡的运动速度和范围影响较小。这些结果说明微丝直接控制花粉管中囊泡的转运，而微管则通过影响微丝的组装间接影响囊泡的转运。此外在花粉管顶端的近膜区，我们还观察到了由于分泌囊泡与细胞膜融合以及内涵物的释放而引起的荧光信号的逐渐消散，说明胞吐囊泡与细胞膜是完全融合(full-fusion)的。统计结果显示，发现白杆花粉管内并不存在动物细胞胞吐过程中的“kiss-and-run”模型。这一结果无疑暗示植物细胞和动物细胞胞吐过程中膜融合机制可能不同的。　　 本研究取得了以下创新性成果：⑴在植物活细胞中对单个分泌囊泡进行了可视化和动态追踪，发现白杆花粉管内存在长距离和短距离的运动模式;⑵以极性生长的花粉管作为研究体系，开展了胞内分泌囊泡转运的动力学特征的分析，以及微丝、微管骨架对囊泡动态的调节，结果显示分泌囊泡是沿微丝骨架转运并且其运动模式并非布朗运动;⑶结合单颗粒追踪技术(single particle tracking，SPT)对分泌囊泡在胞内分布和转运的动力学特征、胞吐过程中膜融合的动力学参数等生物学问题进行了系统的定量分析讨论，通过分析提出了胞吐过程中的“full-fusion”的新模式。利用EWM我们不仅可以对植物细胞中单个囊泡的运动进行活体动态研究，还可以用来进行细胞器以及单个分子的动态观测，从而为研究细胞生命活动的分子机制提供了新的途径。　　 胞间连丝作为多细胞植物有机体细胞间进行物质运输和信息传递的细胞质通道，在植物体正常有序的发育过程中起着重要作用。植物细胞与细胞之间的内源非细胞自主蛋白(non-cell-autonomous proteins，NCAPs)和病毒核蛋白复合物(ribonucleoprotein complex，RNPCs)是通过胞间连丝运输的。另外细胞间的核酸、蛋白质和一些信号生物大分子通过胞间连丝在整个植物组织中实现运输和交流。由此可见，胞间连丝在植物细胞分化、植物形态发生和生长发育过程中起重要作用。因此，关于胞间连丝的结构、组成和功能的研究已经成为当今细胞生物学中十分活跃的研究领域。然而胞间连丝的构成究竟是怎样，其组成成分是什么，哪些蛋白质参与调节生物大分子通过胞间连丝的细胞间运输，迄今为止这些问题的答案都还不明确。黄瓜花叶病毒运动蛋白细胞(cucumber mosaic virus movement protein，CMVMP)可以定位至胞间连丝上，并通过改变胞间连丝的分子扩散上限(sizeexc

关键词： 木兰科   极危物种   大果木莲   保护生物学   引种驯化   居群生态学   种子萌发  

摘要： 大果木莲(Manglietia grandis Hu et cheng)是国家二级保护植物，2007年，它被IUCN(国际自然与自然资源保护联盟)评估为极度濒危物种(CR)。大果木莲在中国仅分布于云南东南(麻栗坡、马关)和广西西南(靖西、那坡)的石灰岩地区，近年的调查结果表明，在广西，野外已找不到大果木莲，而云南也只有约0.3 km2的占有面积，我们调查发现，大果木莲野生居群自然更新困难，开花结果少，林下幼苗极少发现;对迁地保护的各地木兰植物园考察时发现植株几乎无开花结实或开花结实很少。因此，开展全面系统的大果木莲保护生物学研究是必需而紧迫的。论文通过对大果木莲居群生态与林地土壤分析、传粉生物学研究、繁殖器官表型变异、物种遗传多样性以及种子生理、种子萌发与种胚组织培养等方面的系统研究，为大果木莲濒危现状、濒危原因以及引种驯化等研究积累必要的生物学资料。　　 1.居群生态学与土壤分析研究　　 大果木莲居群Ⅰ级幼树缺失，从林木年龄结构分析预测居群发展趋势属于衰退型。大果木莲居群空间分布格局总的为随机分布型，而Ⅱ级、Ⅲ级与Ⅳ级立木为集群分布，Ⅴ级为随机分布。用立木的相对年龄大小级来代替绝对年龄级编制特定时间生命表与绘制大果木莲居群存活曲线的研究结果表明，老树阶段(Ⅳ-Ⅴ级阶段)死亡率最高达0.86，而成树阶段(Ⅲ-Ⅳ)死亡率最低。其居群的存活曲线接近DeeveyⅠ型，属衰退型居群。对大果木莲土壤各项指标以及对其枝叶磷含量测定显示，大果木莲原生地土壤速效磷与钾的水平较低，而从土壤PH值、含水量、氮磷钾水平分析来看，大果木莲可适应于云南大多地方的土壤条件。　　 2.传粉生物学研究　　 从杂交指数(OCI)、花粉胚珠比(P/O)以及传粉套袋等实验结果来看，大果木莲繁育系统为专性异交，异花授粉，需要传粉者，不存在无融合生殖;访花昆虫共鉴定出5目6科8种昆虫，实验与分析表明有效授粉昆虫为甲虫，传粉效率低，如鞘翅目的天牛与象甲。对花粉囊与成熟胚珠的石蜡切片观察结果来看，大果木莲在小孢子发育时期与胚囊发育时期存在败育现象。而大果木莲结籽率低，野生居群结籽率23％，人工居群12％，人工辅助授粉可以提高结籽率。　　 3.繁殖器官表型变异特性研究　　 从花器官性表达特征的来看，大果木莲具有丰富的花器官表型变异，特别是在心皮数与最内轮花被片数上。从果实与种子形态的21个性状数量变异特征来看，大果木莲居群间(除单果内胚珠数外)各数量性状的差异方差分析为极显著，果实种子各性状变异系数高。自然居群的大多数性状比人工居群的变异系数大;人工居群在胚珠数、种子数、结籽率等性状上变异系数大。从种子大小变异模式分析来看，大果木莲种子有加宽加厚倾向，而且野生居群间种子形态分化很明显。各性状与海拔相关性分析来看，与繁殖关系密切的性状如结籽率，胚珠数等性状与海拔的相关性较大。总的而言，大果木莲显示了较高的表型可塑性与多样性，居群间分化明显。　　 4.遗传多样性研究　　 通过RAPD分子标记技术研究结果表明，大果木莲总的群体基因多态位点百分率(PPL)、基因多样性(He)和Shannon多样性指数(Ⅰ)分别为84.68％、0.3278和0.4884，分析表明大果木莲具有相对较高的遗传多样性。大果木莲基因分化系数(Gst)为0.4025，表明遗传变异约40％存在于群体间，60％的变异存在于群体内。基因流预估值Nm为0.7423，较低。按遗传距离聚类为2类，马关居群单独聚类为一个类群，其余聚为一类。研究结果与前人ISSR分析结果基本一致。大果木莲居群间遗传分化大，其原因分析认为与生境破坏，传粉与种子散布障碍以及基因流障碍有关。加强保护大果木莲的现存居群生境与植株个体，有利于提高其居群间基因流动。　　 5.种子形态生理特性、萌发与组织培养研究　　 大果木莲种子解剖与石蜡切片研究结果表明，大果木莲种子胚乳发达，胚未发育成熟(分化胚阶段)。供试种子含水量11％，利于种子储藏;供试所有居群的种子活力较高为70％;去除种皮的种子吸水更快26h达到饱和，吸水率可达到27.21％，不去种皮的种子需48h达到饱和，吸水率只有19.29％，表明，种子的种皮对种子吸水性有阻碍作用。大果木莲麻栗坡与马关居群的种子水培萌发实验表明，居群间种子萌发差异大。麻栗坡居群的大果木莲种子萌发与前人研究结果相似，较容易，具有浅度休眠，破除其种子休眠的方法之一是用不同浓度GA3浸泡种子(300mg/L效果最好，萌发可达到70％以上);而马关居群的大果木莲种子萌发困难。对大果木莲种子胚的组织培养研究结果表明，胚乳含有种子萌发的抑制物质，组织培养成功的关键是去除胚乳，消除培养基褐化(添加Vc)，以及所培养的胚发育程度，越成熟越好。麻栗坡居群的种子种胚组织培养成功率60％以上，最佳培养基激素处理浓度为6-

关键词： CAM   Microarray   Danggui, Kampo   Omics   PCA   PLS  

摘要： The commercial quality of Japanese Angelica radices - Angelica acutiloba Kitagawa (Yamato-toki) and A. acutiloba Kitagawa var. sugiyama Hikino (Hokkai-toki) - used in Kampo traditional herbal medicines, was studied by use of omics technologies. Complementary and alternative medical providers have observed in their clinical experience that differences in radix commercial quality reflect the differences in pharmacological responses;however, there has been little scientific examination of this phenomenon. The approach of omics, including metabolomics, transcriptomics, genomics, and informatics revealed a distinction between the radix-quality grades based on their metabolites, gene expression in human subjects, and plant genome sequences. Systems biology, constructing a network of omics data used to analyze this complex system, is expected to be a powerful tool for enhancing the study of radix quality and furthering a comprehensive understanding of all medicinal plants.

关键词： 内生菌All   分离纯化   生物活性   抑菌机制  

摘要： 自青霉素发现以来,抗生素工业经历了快速的发展,抗生素作为重要的手段和工具在医学和农业上广泛使用。然而,在抗生素工业对人类生活作出巨大贡献的同时,问题也随之而来。药物滥用及其导致的细菌耐药性严重地影响抗生素的使用。目前,几乎所有的常用抗生素都具有相应的耐药菌株。包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌在内的许多细菌还具有多重耐药性。因此,开发新型的抗生素成为重要的课题之一。近年来,植物内生菌被证实是新型活性物质的丰富来源。本实验室发现一株新型的植物内生菌,命名为A11。该菌在培养过程中表现出广谱抑菌活力,对几种重要的临床和农业病原菌都具有良好的抗菌特性。本实验对A11分泌的活性物质进行分离纯化,并对其生物学活性和抑菌机制进行初步研究。研究方法和结果如下： 1.活性物质的分离纯化和初步鉴定。(i)48小时培养后的A11发酵液加入3倍体积的乙醇对活性物质进行抽提。溶解的活性物质经干燥后溶于甲醇溶液中。(ii)先后采用200-300、300-400目的硅胶对活性物质进行初步分离,洗脱方式为梯度洗脱,洗脱剂为乙酸乙酯和甲醇体积比从9：1到0：10递减的混合溶剂。两次分离出的活性物质均出现在3：7和5：5洗脱液中,分别称为组分3和组分5。(iii)通过Sephadex LH-20凝胶层析柱对活性物质做进一步分离,洗脱条件如下：流动相为甲醇,洗脱速度为0.3mL/min,每隔l0min收集一个组分,结果在第20-26个组分区间里出现活性物质。(iv)活性组分最终进行反向高效液相色谱分离。洗脱方式采用梯度洗脱,洗脱剂为水和甲醇从9：1到0：10的混合溶剂。洗脱速度为1mL/min,柱温为25℃。结果表明活性物质对应于第3个层析峰。(v)质谱分析结果显示,组分3和组分5的分子量分别为338.52和339.41。MNR对样品的检测表明组分5活性物质至少含有7个碳原子。 2.抗菌物质的生物学活性研究。(i)实验研究了活性物质和其他一些抗生素对一株耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和本实验室的标准非致病性金黄色葡萄球菌的抗菌效果。结果显示,All活性物质对于两个菌株显示出相同的抑菌效果,表现为抑菌圈大小相同。(ii)采用经典的倍比稀释法测定活性物质对指示细菌的最低抑菌浓度和最低杀菌浓度,结果显示活性物质的最低抑菌浓度为活性物质的甲醇原溶液用水稀释到1/1280-1/640,而最低杀菌浓度为活性物质的甲醇原溶液用水稀释到1/40-1/20。(ⅲ)利用96孔板法培养和测定不同浓度活性物质下细菌生物膜的细胞量,结果表明,即使是在亚MIC的浓度条件下活性物质也会影响生物膜的形成。 3.活性物质抑菌机制的初步考察。(ⅰ)采用扫描电子显微镜的方法观察杀菌浓度、抑菌浓度作用下和不用药时的细菌形态学差别。结果显示,杀菌浓度作用下的金黄色葡萄球菌细胞大量出现皱缩、塌陷甚至破裂；而抑菌浓度作用下的葡萄球菌与不用药的细菌在显微镜下并无明显差异。(ⅱ)通过K+的释放程度检测活性物质对细胞膜的通透性的影响。活性物质处理后的细胞在1小时后K+释放迅速增高,在3小时后趋于平稳,表明活性物质在抑菌浓度下能够影响细菌细胞膜的透性。(ⅲ)实验对细菌在抑菌浓度条件作用前后的胞内蛋白的合成的差异情况进行研究。研究表明活性物质作用后的细胞表达的蛋白总量明显小于药物处理以前。尽管还必须考虑到这些现象和效应并无法指证它们就是活性物质作用的初原效应,因为这些结果可能是由于活性物质影响真正的靶点而造成的后续的效应,但这些研究对于抑菌机制的深入研究还是具有一定价值的。