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关键词： 植物生理学   高等学校：技术学校   教材  

ISBN: (纸本)7810768093

摘要： 本书主要阐述了植物细胞，组织和器官的形态、构造与功能；植物的主要类群与特点；植物的水分代谢，矿质营养等内容。

关键词： Biology   Science Activities   Plants (Botany)   Science Process Skills   Entomology   Class Activities   Ecology   Climate   Energy Conservation   Secondary School Science   Metabolism   Science Experiments  

摘要： This article provides an introduction to the winter biology of goldenrod gall fly, and suggests classroom activities that illuminate principles of cryobiology through insect overwintering. Hands-on investigations of insect overwintering can be used to demonstrate many new and exciting concepts in the classroom. Exploration of the habitat, predators, and life cycle of the freeze tolerant gall fly sets the stage for introducing aspects of cryobiology and winter survival.

关键词： 植物细胞包被系统   酸性降解   脱分化   胚性愈伤组织   内源激素  

摘要： 以烟草叶片为培养材料,进行愈伤组织诱导培养试验,研究植物细胞包被系统酸性降解。利用光学显微镜、透射电镜、原子力显微镜和荧光显微镜观察整个愈伤组织诱导过程中细胞包被系统的形态学变化。应用酶联免疫法（ELISA）和高效液相色谱法同发检测培养材料的细胞内源激素和单糖、多糖含量变化。探讨植物细胞发生脱分化的外部环境条件和细胞内所发生的生物学效应。研究发现在酸性培养基上植物材料的细胞包被系统发生酸性降解是细胞发生脱分化的关键环节。 分别取两种培养条件下的正常烟草叶片,即盆栽实生苗和组培继代苗的叶片外植体进行诱导培养。在愈伤诱导培养过程中,使用激光共聚焦显微镜和pH计同步测定了发生脱分化过程中细胞内和培养基的pH值。发现在烟草叶片外植体愈伤组织诱导过程中,盆栽实生苗和组培继代苗的培养基的初始pH值低于正常细胞内的pH值,说明进行诱导培养的外植体细胞生长于酸性条件下。并且利用光学显微镜、透射电镜、原子力显微镜和荧光显微镜观察了烟草盆栽实生苗和组培继代苗的叶片外植体愈伤诱导过程中细胞壁、质膜和微管的形态学变化。在诱导愈伤初期,细胞内pH大幅度降低与形态学观察发现的细胞壁和质膜变得粗糙微管解聚开始发生降解的时间吻合。说明细胞内的H+大量集中在细胞壁的某个区域导致细胞壁降解,进而引起细胞的酸性生长。在诱导末期,细胞内pH值先骤然降低后大幅度升高与具有胚性愈伤组织形成的时间相吻合。 分析了两种不同培养条件下的盆栽实生苗和组培继代苗的内源激素ABA、GA3、ZR、IAA含量和ABA/GA3比值和单糖、多糖的含量变化。结果发现GA3在诱导培养初期大量增加,与细胞内pH大幅度降低的发生时间一致,表明内源GA3是培养初期细胞内pH值降低的直接影响因子。内源ABA在诱导培养末期与细胞内pH的变化相近,表明ABA在培养末期与细胞内pH关系密切。ABA含量越高越容易促进胚性愈伤组织的发生,ABA、ABA/GA3、GA3与愈伤组织的胚性发生呈正相关,是诱导胚性愈伤组织发生的必要条件。ZR的强烈合成有利于愈伤组织的诱导,但是一旦愈伤发生,其需求量可能也随之降低,只要维持愈伤组织的生长即可。组培继代苗的内源IAA在诱导培养中与愈伤组织的发生成正相关,盆栽实生苗的IAA含量始终处于下降趋势,可能是由于材料的生长条件不同造成了内源激素表达上的差异。对于单糖和多糖的测定结果表明,当细胞包被系统容易发生酸性降解时,细胞内葡萄糖、蔗糖和果糖的含量增加,说明细胞包被系统的酸性降解使得一部分细胞壁多糖纤维分解为易被细胞吸收的糖,也使得细胞更易吸收外界多糖并且将其分解为单糖。细胞包被系统的酸性降解同时也需要葡萄糖和蔗糖等的填充。

关键词： 榕属植物   雌雄同株   榕小蜂   协同进化   系统发育   利益冲突   协调机制  

摘要： 榕树(桑科Moraceae：榕属Ficus)和榕小蜂(小蜂总科Chalcidoidae：榕小蜂科Agaonidae)之间的相互作用的关系是目前研究协同进化的最典型的模式。它们的互惠共生关系具有种间专一性。无论在形态，繁殖还是物候和生活史等方面它们都表现出高度共适应和一一对应的关系。本文采用野外跟踪调查方法观察了十三种雌雄同株榕树(其中十二种为榕亚属(***)种类，一种聚果榕亚属(***))的生长特性，花序果特征，花期物候等与传粉小蜂相关的特征;并应用分子手段研究了榕亚属榕树的系统发育关系;还重点研究了树内开花模式对传粉的影响和榕树与传粉小蜂的协同进化中的利益冲突和协调。研究结果如下：　　 1.雌雄同株的榕亚属榕树多是终年开花，一年有2～4次花期。这种物候特点与传粉者的生活史特点密切配合，实现传粉和产卵的延续。花序果的大小多与果内花数、苞片数成正相关。具有长短不同花柱的雌花的比例在种内无明显差异，说明榕树的种子和小蜂后代能利用的潜在资源基本上是相同的。不同种的花序口螺旋通道结构因苞片数和排列紧密程度而不同，这种结构与不同种的传粉者专一性有关。同时，不同种的花柱和花柄异长导致雌花子房的空间分层排布。这一特征对于调节雌花资源的分配起着关键作用。　　 2.结合已有榕属系统关系的资料，本研究对榕亚属榕树的分子系统学研究表明，榕亚属是非单系起源。亚属间关系表明，榕组在系统树中显示为无花果亚属的姐妹分支，但是支持率较低。榕组除外的其它各组组成的独立分支也只得到了75％的支持率。较低的支持率也许与各组有限的试验材料有关。亚属内的关系表明，新大陆的几个组与旧大陆组间分别组成了不同的亚属内分支;美洲特有组与非洲特有组具有较近亲缘关系。环纹榕组中，中国分布的榕树种高山榕与细叶榕，大叶水榕与环纹榕分别表现为近缘关系。榕组内中国分布的的榕树种没有表现明显亲缘关系而是在系统树中呈分散分布。本研究中的榕亚属几个变种与原变种的关系与中国植物志形态分类的结果不一致。此外，中国分布的榕亚属种类与新大陆各地同亚属内的种间没有表现明显的亲缘关系。　　 3.由于传粉者的参与，雌雄同株榕树的种子和传粉小蜂后代产出分别代表了榕树雌、雄性花功能的实现。本研究对几种榕树的花期跟踪调查表明，种子和小蜂后代均可在任何雌花子房中产生。二者分别在内、外子房层占有数量优势。显然，这是榕树花柱异常对资源分配的调节作用。产种子的雌花花柱长度通常显著大于产蜂的花柱。其中种子的数量也显著大于小蜂。说明榕树具有种子产出优势。此外，调查还发现一些非传粉小蜂多数是产在较短花柱的雌花子房中，暗示了它们可能是与传粉小蜂后代而不是与种子竞争雌花资源。对各种榕树的产出比较表明，不同种间的种子和小蜂的产出有显著差异。高山榕和细叶榕分别具有较高的产出。而垂叶榕和黄葛树则表现了较低的产出。这种差异也许与不同种的年均开花次数和果实产量有关。　　 4.花序果产出调查还表明，雌雄同株榕树种有些果只有种子产生即“种子果”。这些种子的产出多高于正常的种子产出。另外也有些果中只有非传粉小蜂产生，小蜂的产出数量远小于种子，但出现只有非传粉小蜂的花序果产生的几率却远大于“种子果”。这些种子和小蜂的异常产出现象可能与雌雄同株向异株进化机制有关。　　 5.种子发芽率是榕树繁殖成功率和生态适应性的体现。相同条件下(室温)，不同榕树的种子和同种榕树不同条件下产生的种子的发芽率存在差异。所试种中，高山榕具有较高的发芽率;黄葛树的发芽率最低。垂叶榕中传粉率高的花序果种子发芽率高于传粉率低的花序果。　　 6.对分布于澳大利亚汤斯维尔的两个雌雄同株种聚果榕(FracemosaLinn)和锈叶榕(FrubiginosaDesfexVent.)的物候观察表明，雌雄同株榕树内普遍存在异步开花现象。但是这种异步性在种间存在明显差异。锈叶榕表现了较高的异步性即树内花期多样性。异步开花现象意味着同株内可能会发生花序间自花传粉。物候数据还显示两个种的花期和花期多样性都具有明显的季节性。但是锈叶榕的样树一年中处于花期的树或开花的频率都低于聚果榕。此外，微卫星分析表明，锈叶榕的微卫星位点具有较高的基因多态性;两个种由同步性开花的花序果产生的小苗均为异花传粉后代;锈叶榕的树内异步开花的花序果有少量产生了自交后代。这一结果首次为关于雌雄同株内异步开花和自花传粉的推测提供了有力的分子证据。也说明异步开花状态下，锈叶榕树内可以发生花序间传粉，且这种自交是可育的。显然，异步开花现象使得传粉小蜂能重宿宿主树，这可能是榕树在不利环境下维持传粉及与传粉者关系稳定的策略。　　 本论文对雌雄同株榕树的生长特性，繁殖器官的各种形态特征，开花的物候等与传粉小蜂的宿主专一性，传粉行为，产卵特征，生活史的关系进行了比较系统的

关键词： 双荚决明   组培快繁   解剖  

摘要： 林木植物是大多数生态系统中的主要生命形式，在所有陆地生态系统中具有最大的生物量和生物生产力，因此它具有重要的经济及生态价值。林木植物特有的多年生习性使其生物学研究相对困难，因此需要寻找一种适用于遗传学及分子生物学方法做精细分析的模式植物。杨属(Populus)植物作为林业研究的模式植物，具有优良的实验特性，但是由于杨属植物的染色体小、雌雄异株、无花被、植株高大、幼年期长达6～7年等缺点，给实验研究带来许多不便。针对上述不足，仍需要探索新的模式植物。我们研究了一种新的可以弥补上述不足的植物：双荚决明(Cassia bicapsularis)。这就需要对它的形态、解剖、生理生化等进行必要的研究。 双荚决明是苏木科木本植物，为优良的观赏植物。当年播种，植物当年就可以开花结果，是完全花，生长迅速。雌雄异株。植株矮小，为灌木。原产南美，现分布于世界热带亚热带各地。此前已有学者对其进行了少量研究，但关于双荚决明的生物学特性，以及解剖发育等未见报道。 本研究以双荚决明为材料，对双荚决明的生物学特性、显微结构、组培快繁等做了初步的研究，主要涉及以下的几个方面： (1)生物学特性方面的研究。双荚决明主要分布在华南及华东地区。种子由于种皮的限制，发芽率低，本文通过机械破损可以提高发芽率，可以从35％提高到60.5％。种子中型大小，比重较大，含水量低。叶绿素含量高，为阳生植物。种子苗一年即可开花，生长迅速。花朵大型，形态优美。 (2)微结构方面的研究。本文主要通过石蜡切片和扫描电子显微镜的方法，对双荚决明进行了研究。双荚决明花药的维管束有三束；茎中空；胚已经具有了表皮、皮层、中柱的分化，细胞小，染色质浓厚。在电镜下观察双荚决明为三沟型花粉，种皮结构特殊，具有深裂，上表皮气孔少，下表皮气孔多数。 (3)组织培养方面的研究。利用双荚决明的茎，在适当的培养基中，可以获得大量的丛生苗，转移至适当的生根培养基中15天可以生根，炼苗移栽后成活率可以达到85％以上。 结合本论文研究的各个方面来看，双荚决明适合于作为木本植物的遗传变异、次生生长等方面研究的模式植物

ISBN: (纸本)7040145979

关键词： 豆科   沙冬青属   花器官发生   性系统   开花物候   传粉生态学   结实结籽格局  

摘要： 沙冬青属(Ammopiptanthus)是古老的第三纪残遗种,是亚洲中部荒漠地区特有的常绿阔叶灌木,为我国重点保护植物。该属仅有2种,即蒙古沙冬青和新疆沙冬青。本论文以新疆吐鲁番沙漠植物园以及乌恰县新疆沙冬青自然分布区为研究地点,对迁地保护条件下两种沙冬青以及不同生境下新疆沙冬青的性系统、开花物候、繁育系统、传粉生态学和结实结籽特性进行了比较研究,并首次对迁地保护条件下新疆沙冬青性系统的变异进行了详细观察与分析。主要结论如下: 1、花器官发生:在自然生境及迁地保护条件下,蒙古沙冬青均为两性花,而新疆沙冬青在自然条件下为两性花,在吐鲁番沙漠植物园中表现为雄全同株。从花器官发生看,新疆沙冬青的两性花是按花萼、花瓣、外轮雄蕊和心皮、内轮雄蕊的顺序发生;花萼的发生顺序无方向性;两轮雄蕊的发生时间部分重叠,且对萼雄蕊比对瓣雄蕊发生得早,是轮列雄蕊群普遍和原始的发生类型。雄花并不是其两性花在发育过程中雌蕊的败育形成的,而是在花芽分化时就没有雌蕊原基的发生。该结果说明环境条件的变化对蒙古沙冬青的性系统没有影响,但对新疆沙冬青的影响较大。 2、开花物候:在迁地保护条件下,两种沙冬青在开花频率、花序开花顺序、开花振幅曲线及单花寿命等参数上相似,但在始花时间、单株花期、花序开花数及开花持续时间与频率分布、开花振幅等参数上明显不同,表明其开花物候既受系统发育限制,也可能与其进化历史及所处的环境异质性有关。在不同生境条件下,新疆沙冬青的开花频率、花序上花的开放顺序及单花寿命均相似,说明这些特点是受遗传和系统发育限制的;但其始花日期、进入开花高峰期的时间、开花持续时间、每花序的开花数与开放持续时间均明显不同,表明生境条件(如海拔、降水量、气温、日照时数和土壤类型等)对新疆沙冬青的开花物候具明显影响。 3、繁育特性:迁地保护条件下,两种沙冬青的雌、雄蕊同时成熟,单花花粉量、P/O值、花粉败育率和胚珠数差异不显著,花粉活力变化曲线相同,但花粉寿命和展现频率不同,蒙古沙冬青单花内雄性功能持续时间为25h,新疆沙冬青为28h。这些特性对于降低传粉者在单次拜访中转移所有花粉的风险、保障传粉成功具有适应意义。新疆沙冬青的柱头可授期比蒙古沙冬青稍长。授粉实验表明二者都有自发的自花传粉和无融合生殖现象,属于混合式交配系统。此外,新疆沙冬青不同年份间花序上的雄花数存在显著差异,但雄花比率无显著差异,植株上先开的花序中雄花比例较大;雄花、两性花中单花花粉量、花粉败育率、花蜜分泌量及糖浓度无显著差异,但单花寿命及花粉展现时间明显不同,雄花的单花持续时间和花粉散布时间比两性花短,花粉输出比

关键词： 圆苞大戟   生物学特性   开发利用   观赏植物   种群生态学   繁殖生物学  

摘要： 圆苞大戟(EuphorbiagriffithiiHook.f.)是大戟科(Euphorbiaceae)大戟属植物，它在野生状态下就表现出了良好的园艺观赏性状：苞片颜色鲜艳，花茎直，开发潜力很大。生物学特性的研究将对人工引种栽培提供理论基础，而目前国内外尚未见关于圆苞大戟的基础生物学研究报道。本论文即以此为重点，研究了圆苞大戟的空间分布格局、种群生态学、繁殖生物学、种子生物学特性，主要研究结果如下： 1、空间分布格局在滇西北地区的丽江市玉龙县、香格里拉、维西均有圆苞大戟种群分布，而在这个分布区内，圆苞大戟的分布点明显呈集群分布。维西与玉龙县鲁甸乡交界的栗地坪可见有较大规模的种群存在。 对圆苞大戟3个种群的种群分布格局研究表明，圆苞大戟种群内的个体呈聚集分布，并且聚集度明显。生殖特性、水分、土壤、人类活动是影响圆苞大戟空间分布格局的几个主要因素。 圆苞大戟在春、夏、秋三季表现出一定的群落外貌：小斑块状散生;不规则的片块状集群分布。 2、种群生态学研究对选取的3个样方种群的研究显示，种群为“增长型”结构，1龄根茎始终占优势地位(55.97％～68.62％)，4、5、6龄级根茎都只在10％以下。2005年7月29日结实期测定的累积根茎总长度低于开花初期和果后营养期，从实际观察来看，果后营养期有一定数量的地下潜伏芽伸长生长。从6月开花期到7月底的结实期，同龄级的干物质贮量呈现出增长趋势，在果后营养期则均有所下降。 对不同种群园艺性状的相关分析表明，影响圆苞大戟植株株高和花序数的因素主要来自植物所处的生态环境。植株高度与花序数呈显著的正相关关系。充足的水分、有机质和全氮都有利于圆苞大戟的生长。 3、繁殖生物学特性圆苞大戟主要靠地下根茎的生长这种无性繁殖方式实现种群的扩大，同时它还具有很强的有性繁殖潜力，每株有杯状聚伞花序15～58个，每1个正常发育的花序能产生3粒种子，每个植株的结实率为(58.39±5.56)％。研究发现虫媒是圆苞大戟的一个重要传粉机制。一定浓度的NAA和IBA有利于圆苞大戟地上茎的生根。 丽江玉龙雪山种群和鲁甸与维西交界处种群的物候期基本一致，在每年11月左右霜期来临时，地上部分枯萎，植株进入休眠状态，翌年4～5月萌发，5～6月花期，7～8月为果期。 4、种子生物学特性圆苞大戟的种子为卵球状，长(2.820±0.053)mm，直径为(2.555±0.095)mm，通常饱满种子颜色为灰褐色到灰黑色，黄白色或灰白色种子常为败育或不成熟(人为采收过早时产生的)种子。千粒重为(6.544±0.063)g。圆苞大戟种子大小这一性状在植株间较植株内有显著差异，说明引起种子大小差异的因素主要来自外界环境。 种子从蒴果中弹射出来后，不能立即萌发，室温贮藏约1个月后种子开始具有萌发能力，萌发率在种子室温贮藏5个月后发芽率最高，为58.00％。

关键词： 悬钩子属药用植物   掌叶覆盆子   生物学特性   种质资源  

摘要： 目的：常用中药覆盆子来源于蔷薇科悬钩子属植物掌叶覆盆子（Rubus chingii Hu）的未成熟果实，安徽为其主产区之一。为澄清古代覆盆子的来源问题，掌握安徽掌叶覆盆子及同属其他药用植物的资源分布与生态环境，并对掌叶覆盆子的生长规律进行系统研究，以便为掌叶覆盆子的扩大生产、引种栽培及进一步合理利用本属植物提供依据，我们在实地调查与标本研究的基础上，运用多种现代学科，对覆盆子类药材的药用历史及安徽省悬钩子属药用植物资源与生物学特性进行了研究。 方法：在深入研究本草文献的基础上，结合运用了植物物候学、植物形态学、植物分类学、中药学等现代学科对古代本草进行考证，对覆盆子类药材药用历史进行研究;通过实地调查与标本研究并查阅大量文献，对安徽悬钩子属药用植物资源进行研究;通过野外观察、栽培研究并利用现有各种仪器，综合运用了植物分类学、植物物候学、植物解剖学、植物形态学及植物生殖生物学等学科知识，对掌叶覆盆子及本属部分代表种的发育规律进行研究。 结论：研究发现覆盆子与蓬蘽古代原为一物，覆盆子最初药用其成熟果实的种子，“主益气轻身，令人有子”，自宋代起人们以“五、六分熟”之果实入药，功效变为涩精、缩小便;今天所用的中药覆盆子的基源植物掌叶覆盆子与古代人们所使用之品种相符，插田泡（R. Coreanus）并非古代所用中药覆盆子的品种来源，这是受李时珍在《本草纲目》中对悬钩子属植物错误记载的影响。 对全国悬钩子属资源及药用特点进行概述，调查了安徽悬钩子属药用植物的分布与生态特点，经过实地调查及大量标本研究后认为安徽不存在空心泡的分布，植物志中的记载为误载。 基本摸清了掌叶覆盆子生长发育的规律，对不同悬钩子属药用植物的物候特征及开花习性进行了对比，首次对悬钩子属药用植物雌雄蕊动态发育情况进行研究，并对悬钩子属药用植物形态与分类关系进行了探讨。 通过本课题的研究，澄清了古代覆盆子的药用品种及药用功效的千年混乱问题;掌握了安徽省悬钩子属植物的分类、地理分布及生态环境情况;初步掌握了安徽省悬钩子属植物部分代表种的生长发育规律，为安徽悬钩子属植物的引种栽培及合理利用提供理论依据。

关键词： sequence analysis   computational proteomics   microarray data analysis   bio-ontology   biological database  

摘要： Bioinformatics plays an essential role in today's plant science. As the amount of data grows exponentially, there is a parallel growth in the demand for tools and methods in data management, visualization, integration, analysis, modeling, and prediction. At the same time, many researchers in biology are unfamiliar with available bioinformatics methods, tools, and databases, which could lead to missed opportunities or misinterpretation of the information. In this review, we describe some of the key concepts, methods, software packages, and databases used in bioinformatics, with an emphasis on those relevant to plant science. We also cover some fundamental issues related to biological sequence analyses, transcriptome analyses, computational proteomics, computational metabolomics, bio-ontologies, and biological databases. Finally, we explore a few emerging research topics in bioinformatics.