目的 对漆树科盐肤木属植物火炬树(Rhus typhina L)叶的化学成分进行研究.方法 采用硅胶柱色谱、ODS柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱、MCI柱色谱及半制备型高效液相色谱等多种方法分离单体化合物,通过波谱数据分析鉴定结构.结果 分离得到13个化合物,分别鉴定为没食子酸甲酯(methyl gallate,1)、(-)-地芰普内酯[(-)-loliolide,2]、没食子酸(gallic acid,3)、杨梅素(myricetin,4)、杨梅苷(myricetrin,5)、阿福豆苷(afzelin,6)、贝壳杉双芹素(agathisflavone,7)、铁力木双黄酮B(mesuaferrone B,8)、byzantionoside B (9)、blumenol C glucoside(10)、(6R,9S)-3-oxo-α-ionol-β-D-glucopyranoside(11)、methyl m-digallate (12)和methyl p-digallate (13).结论 化合物2、9 ～11为首次从盐肤木属植物中分离得到.

为深入研究NBS-LRR基因在川西云杉(Picea bal ouriana)抗落针病过程中的分子作用机制,该研究根据GenBank数据库中其他植物NBS-LRR基因保守序列设计引物,利用RT-PCR技术,克隆云杉NBS-LRR基因全长cDNA序列(PbNBS-LRR),分析该基因及其编码蛋白的相关信息并进行基因表达研究.结果 表明:(1)成功获得PbNBS-LRR基因的全长2 616 bp(基因登录号:MK044348),且包含一个2 508 bp的完整阅读框(ORF),共编码836个氨基酸,其氨基酸序列具有NBS-LRR类抗病基因典型的NB-ARC结构域和LRR结构域.(2)云杉PbNBS-LRR与北美云杉(Picea sitchensis)NBS-LRR类抗病蛋白相似性最高,达到98％;分子进化分析进一步表明,PbNBS-LRR与北美云杉NBS-LRR亲缘关系最近,其次为糖松(Pinus lambertiana)和火炬松(Pinus taeda).(3)qRT-PCR分析表明,NBS-LRR基因在川西云杉、粗枝云杉(Picea asperata)和丽江云杉(Picea likiangensis)的根、树干韧皮部、嫩枝及针叶中均有表达,在川西云杉和粗枝云杉的根部以及丽江云杉的树干韧皮部中表达量最高;在落针病病原菌侵染川西云杉和粗枝云杉的初期(5月)以及丽江云杉的后期(9月),NBS-LRR基因的表达量最高,分别为对照的1.73倍、2.11倍和90.49倍,表明NBS-LRR基因参与了云杉落针病的防御反应.

绿化树种的滞尘能力差异与叶面微结构特征密切相关.以宁东能源化工基地火电厂周边5种典型阔叶绿化树种为研究对象,采用洗脱法测定叶片滞尘量,并用扫描电镜-能谱分析仪(SEM-EDX)研究植物叶表面微结构与滞尘能力的相关性.结果表明:各树种间滞尘量差异明显,5个树种单位面积滞尘能力从大到小依次为火炬树(Rhustyphina)＞臭椿(Ailanthus altissima)＞榆树(Ulmus pumila)＞山槐(Maackia amurensis)＞ 白蜡(Fraxinus chinensis);叶表面兼有表皮毛、气孔和沟壑、粗糙等微结构特征的树种如火炬树、臭椿等其滞尘能力较强;对叶表面滞尘颗粒物粒径及其组成分析发现,部分树种存在对不同粒径颗粒物选择性滞留和吸附现象,如白蜡以气孔吸附型为主导,对PM2.5的吸附能力相对较强;而兼具表皮毛、气孔和沟壑等微结构的火炬树和臭椿则吸附粒径范围较广;通过能谱分析发现,源自土壤扬尘的颗粒物在5种绿化树种上广泛存在,而源自人为源的有机污染物则更易于被具有表皮毛的树种所滞留.因此,在进行能源工业区绿化树种选择时,应依据当地大气污染类型和对滞尘有利的叶面微结构选择并推广相应树种.

探究不同松树种间杂交可育性,为松树种间杂交育种亲本选配提供依据,进而为松树的杂种优势研究积累材料.该研究利用随机区组设计,通过92个松树种间杂交组合与20个半同胞对照,分析9种松树种间杂交类型子代的平均球果产种数、平均球果产种量、百粒重、发芽率与成苗率5项育性指标,综合球果期、种期与苗期3个阶段的表现,利用模糊数学隶属函数法对不同松树种间杂交类型进行可育性综合评价.结果表明:加勒比松×湿地松(C×E)、湿地松×加勒比松(E×C)与湿地松×火炬松(E×T)3种杂交类型育性表现优于或接近相应的半同胞对照,马尾松×湿地松(M×E)、马尾松×火炬松(M×T)、马尾松×加勒比松(M×C)、火炬松×加勒比松(T×C)、火炬松×马尾松(T×M)与火炬松×湿地松(T×E)杂交类型育性表现远低于半同胞对照,表现出低育性甚至不育.综合5项育性指标,亚组内杂交育性的整体表现明显优于亚组间杂交;湿地松与加勒比松为母本的3种杂交组合育性表现总体水平明显优于马尾松与火炬松为母本的另外6种杂交组合.9种杂交类型中除了火炬松×湿地松(T×E)外,均获得了具有生活力的杂交子代,尤其马尾松与3种国外松的杂交子代在相关研究中是首次获得,对松树种间杂交育种的研究具有重要意义.

为了探究公园绿化乔木叶片对大气颗粒物的滞纳量在冠层垂直和水平方向上的变化,选择乌鲁木齐市人民公园内分布广且冠层结构有差异的3种阔叶乔木夏橡(Quercus robur)、火炬树(Rhus typhina)、大叶白蜡(Fraxinus rhynchophylla),在7月叶片成熟期对其树冠不同高度(2、4、6m)和方向(东、南、西、北)的12个位置分别进行叶片采集,分析不同乔木叶片对大气颗粒物(PM0.2～3、PM3～10、PM＞10及PMtota1)的单位叶面积滞纳量在冠层不同位置上的差异.结果表明:(1)不同乔木叶片对不同粒径颗粒物的单位叶面积滞纳量存在显著差异(P＜0.05);对PM3～10的单位叶面积滞纳量大小排序为夏橡＞火炬树＞大叶白蜡;对PM0.2～3、PM＞10及PMtotal的单位叶面积滞纳量均呈现为夏橡＞大叶白蜡＞火炬树.夏橡对于不同粒径颗粒物的滞纳量最高且稳定,火炬树对PM3～10的滞纳量较高,而大叶白蜡叶片对除了 PM3～10以外的颗粒物滞纳量较高.(2)3种乔木叶片对PM0.2～3、PM3～10、PM＞10及PMtotal的滞纳量在冠层不同高度上具有一定的差异,且差异性均遵守同一规律,即:2m＞4 m＞6m;树冠高度对于叶片滞纳PM0.2～3、PM＞10及PMtotal的影响显著(P＜0.05),对于PM3～10的滞纳量极显著(P＜0.01);叶片对不同粒径颗粒物滞纳量在冠层方向上未呈现显著性(P＞0.05);树冠高度和方向的交互作用也未呈现显著性(P＞0.05).(3)所选树种冠层各点位叶片表面滞纳的颗粒物以PM＞10为主,PM3～10次之,PM0.2～3量则最小;PM0.2～3主要集中在树冠西北方向4 m处,PM3～10集中在西北方向而树冠高度上无明显规律,PM＞10在树冠底层2 m处分布较多而方向上并无明显规律.本研究结果可为城市园林管理部门合理选配绿化树种提供科学依据.

以质量浓度为20、40、60、80 g/L的火炬树叶水浸液处理白菜种子,测定发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数及丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性,研究火炬树叶水浸液对白菜种子萌发和生化指标的影响.结果表明:白菜种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数呈极显著差异(F为308.66??、35.67??、54.19??、47.40??),随着水浸液质量浓度的提高,抑制作用增强,发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数RI<0,化感效应强度为发芽势>活力指数>发芽指数>发芽率;白菜芽苗的MDA含量和POD活性呈极显著差异(F为135.77??、1089.119??),随水浸液质量浓度的提高,MDA含量、POD活性逐渐增高,MDA含量、POD活性RI>0,化感效应强度为POD活性>MDA含量.火炬树叶水浸液抑制白菜种子的萌发生长.

MYB类转录因子在植物生长发育、代谢、应答生物胁迫和非生物胁迫的响应等生物过程发挥重要作用.为探究马尾松R2R3-MYB基因结构及功能,该研究以转录组数据为研究区域,从中筛选获得了17个马尾松R2R3-MYB基因,利用生物信息学对基因进行理化性质、系统进化树等分析,同时利用荧光定量PCR技术分析基因的组织特异性以及在花发育时期和非生物胁迫下的表达模式.结果表明:(1)17个PmMYBs亚细胞定位于细胞核,均无跨膜结构,且均含有Motif1、Motif2保守基序.系统发育进化树将马尾松PmMYBs划分为9个亚家族,且与火炬松、白云杉等裸子针叶植物关系较近.(2)17个基因均属于组成型表达,但在不同组织的表达量不同;所有基因均参与了花发育和非生物胁迫,不同基因在花发育不同时期的表达存在差异,有7个基因可能参与了雌雄性状转变;大部分基因响应非生物胁迫上调表达,但响应胁迫的时间存在差异;少数基因在胁迫中下调表达,尤其是PmMYB11基因在所有胁迫中均明显下调表达.该研究较系统地分析了马尾松R2R3-MYB基因的结构特征、系统进化及其在花发育时期和非生物胁迫下的表达模式,为深入探究马尾松R2R3-MYB基因的功能及逆境响应机制提供了参考.

MAPK(mitogen-actived protein kinase)在响应和调控生物与非生物胁迫、激素调节等方面发挥重要作用.马尾松MAPK级联途径7个基因被鉴定,并进行分子特性和外源信号物质处理表达模式分析.结果表明,马尾松与火炬松、北美云杉等针叶裸子植物的关系较近,不同类型基因具有该类基因特有的MAPK结构域以及典型催化氨基酸基序,D(I/L/V)K是马尾松MAPK基因共有的活性基序,PmMAP4K与MAPK级联途径的3个成员未直接互作,MAPK级联途径基因可能通过磷酸化调控各种激素生物合成来响应非生物胁迫.7个基因均响应了MeJA、GA、SA、ABA、Ca2+处理,但模式不同.PmMAP4K基因对Ca2+处理响应明显,其次是PmMAP2K基因,其它基因对单独Ca2+处理响应不明显,4种激素和Ca2+共同处理均提高了基因表达量,MeJA+Ca2+处理MAPK基因表达量高于单独MeJA处理,而GA、SA、ABA单独处理基因的表达量高于其与Ca2+一起处理.以上结果为马尾松MAPK基因与信号物质途径互作应答非生物胁迫提供参考.

R2R3-MYB转录因子是MYB家族中成员数量较多的亚家族成员之一,在植物生长发育、激素信号传导、次生代谢产物形成及逆境胁迫调控等方面具有重要的作用.以银杏为材料,克隆获得GbR2R3-MYB1基因,并利用生物信息学方法分析GbR2R3-MYB1蛋白理化性质、结构与功能;通过构建pCAMBIA1300-R2R3MYB1-GFP融合表达载体及农杆菌介导烟草浸染实验,观察GbR2R3-MYB1基因亚细胞定位情况;利用RT-qPCR方法检测GbR2R3-MYB1基因在非生物逆境胁迫下的表达水平.结果表明,GbR2R3-MYB1基因编码区全长为819 bp,共编码272个氨基酸;蛋白质理论等电点为6.59,相对分子量大小为30001.60 Da,此蛋白为不稳定亲水蛋白,其二级结构中含有28.31％的α-螺旋、4.78％的β-转角、61.03％的无规卷曲和5.88％的延伸链;GbR2R3-MYB1蛋白与火炬松、白云杉R2R3-MYB蛋白的氨基酸序列相似性较高,亲缘关系较近,与系统发育树进化分析结果基本相符;亚细胞定位检测发现GbR2R3-MYB1蛋白定位于细胞核.RT-qPCR分析表明,GbR2R3-MYB1基因对盐、干旱、低温及高温胁迫均有响应,其相对表达量在盐和干旱胁迫下出现先上升后下降的波动,而低温和高温胁迫下表现出先下降后上升再下降的趋势.GbR2R3-MYB1基因的克隆及功能分析可为进一步阐述银杏抗逆分子机理及其他植物的品种改良提供资源和依据.

利用火炬树树叶、果穗、树皮和树根水浸液处理白菜幼苗,探究火炬树水浸液对白菜幼苗生长和光合特性的影响.结果表明:火炬树树叶、果穗、树皮、树根水浸液各水平间白菜幼苗的株高、叶长、叶宽差异极显著(F分别为209.30**、151.52**、15.82**,257.04**、261.83**、17.01**,261.10**、120.00**、9.72**,73.46**、64.60**、6.59**).白菜幼苗株高、叶长、叶宽RI<0,化感抑制作用为树叶>树皮>果穗>树根;树叶、果穗、树皮、树根水浸液各水平间白菜幼苗净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率差异极显著(F分别为8.54**、5.83**、4.91**、4.34**,11.28**、8.01**、18.40**、4.78**,11.55**、17.24**、14.99**,7.09**、12.92**、58.42**、14.94**).白菜幼苗净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率RI<0,化感抑制作用为树叶>果穗>树根>树皮.