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关键词： 非生物因子   花冠管   花的开口朝向   花蜜浓度   花蜜分泌   花期   忍冬属   系统发育   传粉   传粉者种类转变  

摘要： 尽管传粉者被广泛地被视为花部特征的重要选择压力,但是要弄清楚它们影响植物多样性分化的广度依然需要进行进一步系统学分析。而且在植物进化过程中,某些历史事件(如:传粉者转变)所造成的花部特征分化能够展现在所对应的进化枝上,通过系统学分析,这些历史上的事件对花部特征所造成的影响则可以被展现出来。在本文之中,我们将以分布在秦岭地区的忍冬属植物为材料,主要研究传粉者是否能够驱动忍冬属植物的花的开口朝向和花蜜分泌的分化;以及基于亲缘关系相近的物种间的系统发育分析的基础下,探寻这些花部特征的宏观进化。其中,花的开口朝向被认为是一个能够增进植物后代适合度的功能特征,花蜜是呈现在花中与生殖成功有关,维系与传粉者共生关系的花部性状。我们使用六个基因序列来重新构建分布于秦岭地区的忍冬属植物进化树,用于探究它们的系统发育关系。基于系统学关系,我们用花的开口朝向的不同和物种对应的传粉者类型对忍冬属植物进行分组,用以评估花的开口朝向改变与传粉者之间的关系。七种同域分布的忍冬属植物被用于研究该性状对传粉和生殖成功的影响。同时,我们还调查了这七种植物花期内温度和每种植物花开口角度之间的关系。我们还量化了 11种忍冬属植物的蜜腺大小、花冠管长度、花蜜的分泌量和花蜜浓度,利用系统发育比较分析和结构方程模型等方法来分析这些花部特征之间的关系,并使用普通线性模型来分析传粉者与这些花部特征的关系。对于秦岭分布的忍冬属植物的贝叶斯分析的结果强烈地支持经典的忍冬属分类系统。绝大部分的忍冬属值在被人工授予自花花粉时不结种子,表现出自交不亲和的特性。忍冬属植物花的开口朝向受到了显著的系统发育限制,但传粉者种类的改变能够导致花的开口朝向发生转变。而且,随着花期从春天到夏天的推移过程,不同植物花期内逐渐升高的生境中平均气温和花的开口角度呈现正相关关系(b=0.1434±0.0313,t=4.578,P=0.00596)。在忍冬属植物中,花冠管的长度和花蜜的分泌体积都受到了系统发育的限制,而且花冠管的长度与花蜜的分泌体积(b=3.40±0.47,P<0.001)和花蜜的浓度(b=-0.0081±0.0023,P=0.0071)有非常紧密的联系。我们的结果指出传粉种类的转变作为一种重要的进化事件,其能够在花部特征进化的过程中使得花的开口朝向发生显著改变。传粉者还能够驱动花冠管长度和花蜜分泌发生分化。开口斜向下的花能够帮助植物适应较为寒冷的环境。花冠管的长度和花蜜的分泌应该被视为一种花的综合特征。总而言之,我们对于花的开口朝向和花蜜分泌的研究很好的联系起历史进化事件和对生境的适应,丰富了人们对这些性状的认知。

关键词： 植物生物学   植物多样性   植物学   植物细胞  

摘要： 主编:林宏辉出版:高等教育出版社出版时间:2018年7月ISBN:978-7-04-047145-8定价:46.00元内容简介本书从当今植物学科发展水平的高度,以分子细胞生物学内容充实传统的植物学,系统介绍植物科学的全貌,将植物细胞、结构、生理、遗传、系统演化、植物多样性以及植物与环境的相互关系等基础

关键词： Systematic biology   Bioinformatics  

摘要： The use of next-generation sequencing and other genomics platforms has led to remarkable advances in our understanding of plant biology at the system-wide level. It has become a routine part of studies across many disciplines to measure transcriptome-wide changes in gene expression due to genetic or environmental perturbation. While these assays provide valuable insight into the complex systems under study, they are only a first step in understanding how signals propagate in the cell and how perturbations affect those signals. In reality, most cellular functions are controlled at the protein level, and it is changes in the primary, secondary, tertiary, and higher levels of protein structure, as well as their post-translational modifications, that ultimately dictate cellular responses. In the past, the focus on nucleic acids in system studies has been driven primarily by practicality, as the history of high-throughput quantification from colony DNA array to microarrays to RNA-Seq and its many variants goes back over forty years. However, the past decade has seen rapid advances in the application of mass spectrometry to accurately quantify changes to protein abundance, post-translational modification, and conformation at the proteome-wide level. These technologies, alone and in combination with genomic and metabolomic assays, represent powerful new tools to more directly measure the changes in protein abundance and physicochemical state that control cellular machinery and signaling. This work describes the application of these technologies to model plant and prokaryotic systems in order to help elucidate the intrinsic factors contributing to protein thermal stability in the cell. Proteomics and proteogenomics are used to improve the understanding of two model plant systems and thus increase their utility as platforms for studies in plant biology. In addition, new software tools for protein thermal stability modeling, mass spectrometry data manipulation and analysis, a

关键词： 植物生物学   实验教学   学生参与度   手机运用  

摘要： 实验在植物生物学教学中具有培养学生基础实验技能和加深认知植物的重要作用。因此,近年来我们在植物生物学实验教学中进行一些改进,重点是提升学生在实验教学中的参与度,提高学生学习的兴趣和积极性,同时在优化实验教学内容和加强基础实验技能训练方面作了一些尝试,取得一定收获。实践证明,改革获得了较好的教学效果,学生的实验成绩有了明显提高,对教学的满意度达到90%以上。

关键词： 植物生理学   适应性   研究   荒漠  

ISBN: (数字)9787508856346 ISBN: (纸本)9787508856346

摘要： 本书为国内*本《C4植物生物学》（C4PlantBiology）学术专著，重点介绍荒漠植物生理生态适应性。全书共分9章，第1章介绍了C4植物的发生，特别是C4木本植物的发现；第2章介绍了C4植物特征的研究方法；第3章论述了荒漠草本和木本植物的形态结构适应性和花环结构特征；第4章论述了C4植物的稳定碳同位素特征、光合酶活性、光合作用和蒸腾作用等生理适应性；第5章阐述了C3和C4荒漠植物需水规律及水分利用效率；第6章论述了C3和C4植物叶片功能性状及其相互关系；第7章揭示和分析了C3和C4植物种间结合的相互作用关系；第8章阐述概括了C4植物生理生态适应调控机制；第9章详细介绍了我国荒漠气候特征、荒 更多...

关键词： 植物学   种子休眠   细胞色素P450氧化酶   蛋白表达   赤霉素  

摘要： 细胞色素P450氧化酶(CYP)是一类重要的超基因家族编码的含有血红素的单加氧酶蛋白，同时也是植物中最大的酶蛋白家族。其在植物中参与合成各种主生和次生代谢产物，在植物的生长发育以及抗虫、抗逆方面起到关键的作用。其中，CYP72A这一亚家族，广泛存在于开花植物中，然而有关这一亚家族酶的生化和生理功能还研究甚少。本研究发现在十字花科植物中，编码CYP72A亚家族的基因与已报道的二倍半萜合酶基因在染色体上形成基因簇，但是这些CYP72As的功能均未被报道。因此，有必要通过研究十字花科的CYP72As的功能进而解析这一亚家族在植物中的功能。　　为了研究十字花科中CYP72A的生化和生理功能，首先成功构建拟南芥中8个CYP72As(CYP72A7-A15)的转基因过表达植物，然而意外地发现AtCYP72A9的转基因过表达植株表现出矮化、晚花的表型，这一表型类似于赤霉素缺陷突变体或者过表达赤霉素失活基因的转基因植物的表型。外源添加活性赤霉素GA3可以恢复转基因过表达AtCYP72A9植株矮化的表型，说明AtCYP72A9可能参与赤霉素的合成代谢途径。进一步通过定量检测植物内源赤霉素(GAs)的含量后发现:转基因过表达AtCYP72A9植物相比野生型植物，内源13-H GAs的含量显著降低而13-OH GAs的水平显著增加，这说明AtCYP72A9可能编码了拟南芥中赤霉素的13位氧化酶。为了证实这一猜想，进一步将AtCYP72A9表达在WAT11酵母菌株中，然后在酵母细胞培养基中分别饲喂13-H GAs(GA4，GA9，GA12)，最后检测发现有相应13-OH GAs(GA1，GA20，GA53)的产生，说明CYP72A9能直接催化13-H GAs形成13-OH GAs。　　通过qPCR和Gus染色的分析，发现AtCYP72A9主要特异性地在拟南芥发育中的种子中高度表达。于是，通过检测cyp72a9突变体和野生型植物果荚组织中赤霉素的含量后发现:突变体中GA9和活性较强的赤霉素GA4的含量相比于野生型显著累积，而与之对应的13-OH GAs(GA20和GA1)在突变体中几乎检测不到。这些结果有力地说明AtCYP72A9参与了拟南芥果荚组织中活性赤霉素GA4的稳态的维持。同时，cyp72a9突变体较野生型，种子的初生休眠力下降，表现出较快的萌发，证实了CYP72A9催化GA4合成GA1对于种子的最初休眠至关重要。　　基于13-OH GAs在开花植物中广泛分布，而且CYP72As亚家族在开花植物中高度保守，那么，其它开花植物中的CYP72As是否也具有对赤霉素13位的氧化功能。于是，在酵母表达系统中共验证来自五种代表性植物的41个CYP72As的候选基因（包括十字花科植物（拟南芥、白菜和荠菜）、豆科植物（大豆）以及禾本科植物（水稻）中所有编码CY72As的基因），结果发现CYP72As对赤霉素13位的氧化功能在十字花科植物和大豆中均保守存在。　　综上所述，本研究首次发现了开花植物中GA1的生物合成途径，并且证实:在拟南芥种子成熟的过程中，由CYP72A9催化GA4合成GA1对种子最初的休眠是至关重要的。此外，本工作还证实CYP72A亚家族对赤霉素13位的羟基化功能在十字花科植物乃至豆科植株中均保守存在。

关键词： 福建兰科植物   种子形态   科学计数法   种子生活力   快繁体系   罗氏石斛  

摘要： 福建省兰科植物物种较为丰富,种类达160种以上,其生活型以地生型为主,附生型也较丰富,菌类寄生型（腐生型）较少。在全省本底资源系统调查的基础上,开展了野生兰种子生物学等相关方面的研究。本论文对72种闽产野生兰的成熟蒴果和种子进行了形态特征描述及部分种子的生活力的测定,进而开展了以广东石斛（Dendrobium wilsonii）和金线兰（Anoectochilus roxburghii）种子为材料的非共生性萌发研究,及省级新记录种--罗氏石斛（Dendrobium loui）的分子鉴定。研究结果补充了福建野生兰的种子形态特征,可为兰科植物分类提供基础资料;建立了广东石斛和金线兰的快繁体系,可为其保育计划的制订提供参考;另外,为罗氏石斛的鉴定提供了分子生物学方面的证据。主要研究结果如下:（1）在调查72种野生兰中,不同种类的成熟蒴果形态差异较大,其中地生兰主要呈椭圆形,菌类寄生兰多呈棒状,附生兰多为棒状或水滴形。蒴果内具有量大且极小的种子,其中万代兰族种类的蒴果内还含有大量的隔丝。不同种类的地生兰种子数量差别较大,少的,如日本对叶兰（Neottia japonica）,平均63±9粒,多的,如建兰（Cymbidium ensifolium）,平均1 337 072±202 411粒;附生兰种子数变化差异小于地生兰,少的,如小叶鸢尾兰（Oberonia japonica）,平均1 648±336粒,多的,如寄树兰（Robiquetia succisa）,平均216 441±43 727粒。不同种类的野生兰种子形态多样,多呈纺锤形或条形,部分种子呈细线形或匙形,具孔隙;值得一提的是,盂兰属的两种种子均呈细线形,中间具网兜。种皮细胞间一般排列紧密,侧壁增厚,附生兰种子的种皮一般较地生兰种皮细胞排列更紧密,侧壁增厚更加明显,其中鸟巢兰族部分种子的种皮细胞之间或形成细胞间隙。种胚有一层透明的被膜,色泽由无色到褐色变化,内无胚乳,但有质体存在,少数种类种胚内具叶绿体;部分种类具胚柄,但其中多数种类的胚柄退化仅留痕迹,只有少数可见,生长部位朝向基部微孔端,且不同种属的胚柄具有形态差异性;另外,有6.94%的种子具多胚现象。地生兰种子体积变化较大,最大,如尖叶火烧兰（Epipactis thunbergii）平均可达33.761×10-3 mm3;附生兰种子体积普遍较小,一般在1.0×10-3 mm3以下。地生兰种子一般气腔较大,占种子体积大多（气腔比）50%以上;菌类寄生兰种子气腔比在80%以上;附生兰气腔比多数小于50%。（2）经TTC染色发现,野生兰种子生活力不同种类间差异大,最低的为0,如撕唇阔蕊兰（Peristylus lacertifer）等,最高达90%以上,如细茎石斛（Dendrobium moniliforme）等;地生兰有活力的种子,其活力平均为52.02%;菌类寄生兰生活力低,为6%;附生兰种子均有生活力,活力平均为60.55%。种子有胚率与生活力有一定相关性,有胚率较低者,种子生活力亦低。（3）在无菌条件下,广东石斛和金线兰种子均可萌发;预处理与否对广东石斛种子的萌发影响较小,而金线兰种子则需预处理才能萌发。广东石斛可通过原球茎途径和茎上节间萌发点增值;金线兰则在根状茎上具多个萌发点。广东石斛最适种苗生长培养基为MS+活性炭2.5g/L+10%香蕉汁;金线兰最适增值培养基为1/4 MS+NAA 1.0 mg·L-1+6-BA 1.0 mg·L-1+10%香蕉汁,最适生根壮苗培养基组成为1/4MS+6-BA 1.0 mg·L-1+活性炭0.25g·L-1+10%香蕉汁。（4）在福建周宁县发现的省级石斛属新记录植物,其ITS序列与NCBI库中罗氏石斛的ITS序列相似度达99.45%以上,结合花的形态结构及植株形态等特征,确定该种为罗氏石斛。

关键词： 黄顶菊   野外调查   生物学特性   分子鉴定   花芽抑制剂  

摘要： 黄顶菊(Flaveria bidentis(L.)Kuntze)是近年来严重威胁我国生态环境的一级恶性入侵类植物,有逐步向其适生区扩散的趋势。本文全面了解黄顶菊的野外分布地点、植物学特征、瘦果传播特性、快速鉴定并发展花芽抑制剂的防治技术,为有效防控黄顶菊提供了技术支撑。本研究主要从以下2个方面开展:1.黄顶菊野外发生地的调查、生物学特性观察、快速鉴定与瘦果传播特性研究。首先对黄顶菊野外发生地进行全面调查,观察其营养器官与生殖器官等植物学特征;.测定了入侵我国的黄顶菊样品(3份)、3种菊科入侵种以及1种同族栽培种(14份),并下载了NCBI上已公布的111份相关ITS分子序列,进行了系统聚类分析;统计了我国野外黄顶菊瘦果生物学指标,对瘦果的风和水传播特性进行研究。结果表明,黄顶菊目前主要分布于华北地区的河北、河南、天津以及山东省等。黄顶菊单株饱满结实数多(6698±1652粒/株)、头状花序数达8302±1831个/株、萌发率高(98.60%±0.71%),株高与饱满瘦果量呈现极显著正相关关系。入侵我国的黄顶菊与北美模式标本黄顶菊的ITS序列分析的遗传距离最近。其瘦果无冠毛且随三级风传播距离仅1米之内,而在静置的水面上36小时不下沉。2.利用花芽抑制剂(NJW001)对黄顶菊进行防除研究。针对黄顶菊结实量大,瘦果存活率高的生物学特性,分别于五个繁殖的关键时期(营养生长末期、花芽分化初期、大小孢子发育初期、花粉母细胞发育初期和盛花期)对黄顶菊进行花芽抑制剂喷施防除;对大小孢子发育初期喷施0.06%浓度的花芽抑制剂,利用石蜡切片技术,对0,5,10,15d药效造成的结构变化进行观察;进行天津田间大面积防控与河北无人机飞防实验。结果表明,2017年通过在南京温室中筛选0,0.03%,0.06%,0.12%,0.18%五个浓度,共25组实验,其中喷施0.06%浓度花芽抑制剂后瘦果可萌发结实率降低至4.89%。2018年在南京温室中设定0,0.02%,0.04%,0.06%,0.08%,0.10%六种浓度配合五种时期进行重复试验,我们发现喷施0.06%浓度花芽抑制剂抑制效果最佳,瘦果可萌发结实率降低至6.20%。我们观察了切片,花芽抑制剂在5d时对黄顶菊的雌、雄蕊开始产生抑制作用,其中主要影响雄蕊中花药结构,造成绒毡层提前解体,花粉粒异常,破坏雌蕊中的胚囊结构,导致瘦果败育。最后,在天津田间大部分黄顶菊发育至大小孢子发育初期时进行田间防控,发现施加0.06%的花芽抑制剂NJW001后瘦果量下降,瘦果可萌发率降低至6.35%;在河北邢台利用无人机进行飞防试验,结果表明喷施0.06%浓度花芽抑制剂,结果表明0.06%浓度花芽抑制剂对小花数的抑制率达到78.97%,从而降低瘦果产量达到防控效果。因此,综合考虑成本和防治效果,在大小孢子发育初期喷施0.06%花芽抑制剂最好。

关键词： 未知植物病毒   分子生物学   检测方法  

摘要： 植物的真菌病原菌可以通过核糖体RNA或者其他通用引物进行鉴定,植物病毒缺乏通用引物,这给植物未知病毒病的鉴定带来较大挑战。随着分子生物学及测序技术的发展,出现了很多直接从植物病料中检测未知病毒的方法,这些方法推进了植物病毒的发掘和病原鉴定,取得了非常好的效果。本文主要阐述近年来应用于检测未知植物病毒的分子生物学方法。

关键词： 金花茶组植物   花部形态特征   开花物候   花粉粒形态   花芽分化  

摘要： 金花茶组植物是山茶属植物中唯一开黄色花瓣的茶花,极具特色,主要分布于我国广西。金花茶除了有观赏价值外,还有食用价值、药用价值等。本文以金花茶组植物为研究对象,通过采用游标卡尺、电镜扫描、石蜡切片等方法对花部形态特征、开花物候、花粉粒形态、花芽分化进行研究,试图由表及里探究金花茶组植物开花生物学特性及花粉粒形态特征,以期为其花期调控、分类、园林应用等方面上提供科学参考依据。通过研究,获得以下主要结论:1)10种金花茶组植物的花部形态特征各指标之间具有一定的关联性。花蕾直径与花冠直径正相关,花蕾长度与花冠高度、花瓣长度正相关。在花色上,有淡黄色、中黄色、黄色、金黄色等颜色。在花型上,有小花、中花、大花等花型。2)10种金花茶组植物种群花期持续天数为24～55d,其中盛花期持续天数为10～26d;单花开放为3.58～6.37d,常分布于3～8d,其中以5d、6d、7d居多。3)10种金花茶组植物花粉粒大小为(48.86-27.29)μmX(26.59-37.12)μm,形状分别为近球形、扁球形等,极面观为三裂圆形或三角形等,具3(拟)孔沟,表面具纹饰。聚类分析发现,毛籽金花茶与东兴金花茶的亲缘关系较近,中东金花茶与崇左金花茶的亲缘关系也较近,而金花茶与显脉金花茶的亲缘关系相对较远。4)根据金花茶花芽特点,在常规的石蜡切片技术上加以优化改良:脱水前,剥去鳞片并用蒸馏水浸泡2h;各级脱水为3h,酒精与透明剂为45min,透明剂为30min,2次;浸蜡采用少量多次进行添加蜡屑。经过优化改良的切片技术适用于其它金花茶花芽切片。5)崇左金花茶花芽分化完成需要1个月左右,毛籽金花茶则需2个月左右,而金花茶为3个月左右。崇左金花茶、毛籽金花茶一年四季可进行花芽分化,金花茶一年只进行1次分化。6)根据花芽分化形态特点,将崇左金花茶、毛籽金花茶、金花茶等花芽分化分为未分化期、分化初期、萼片分化期、花瓣分化期、雄蕊分化期、雌蕊分化期、子房形成期等7个时期。各分化期有重叠现象出现。