[目的]构建籽用美洲南瓜突变体库,加快籽用美洲南瓜种质资源创新进程,对南瓜品种选育、品种改良以及遗传基础的拓宽具有重要的意义.[方法]利用1.8％诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)处理籽用美洲南瓜ZHL4种子15 h,然后对M1和M2代群体单株进行表型变异观察,同时对M2群体变异株系ZHL4-33进行显微组织结构观察.[结果](1)M2群体中共筛选到242个突变植株,45种表型变异,变异类型涵盖了突变株的各个生长时期以及各植物器官,总的突变频率达到25.17％.(2)突变体叶片栅栏组织厚度显著高于野生型,排列紧凑,维管形成层痕迹明显;突变体茎维管束多而密集,导管直径小于野生型,髓部发达,细胞间隙较小,细胞数目有所增加.[结论]初步构建了由425 个M2家系所组成的籽用美洲南瓜突变体库,为籽用美洲南瓜功能基因组研究和新品种选育奠定了材料基础.

摘 要[目的]高加索三叶草是优良的蜜源植物,了解其花蜜腺形态特征、组织结构及其发育规律对认识其小花糖分变化规律和合理利用该植物资源具有重要意义.[方法]取5个发育时期的高加索三叶草小花,石蜡切片观察细胞组织结构,毛细管法和生理试剂盒测定花蜜量和糖分含量.[结果](1)单个小花的花蜜量为(0.394±0.095)μL,每1 m2草地花蜜量为(4536.93±1319.34)μL.(2)蜜腺位于9枚合生雄蕊的花丝内侧基部,为雄蕊蜜腺.蜜腺组织在整个泌蜜过程中淀粉粒分布有明显的动态变化,属于淀粉型蜜腺.(3)可溶性糖含量在盛花期最高,为7.978 mg/g;可溶性糖各组分中果糖占比最大,超过50％,在小花的整个发育过程中呈逐渐下降趋势;淀粉占全糖含量的81％～82％,其中盛花期最高,为35.173 mg/g.[结论]高加索三叶草花蜜腺属于雄蕊蜜腺,由分泌表皮和泌蜜组织构成.原蜜由花托维管束提供,经泌蜜组织加工成蜜汁,后由表皮的气孔泌出.小花的可溶性糖含量在盛花期最高,其中果糖占比最大.

目的:基于第四次全国中药资源普查,系统地掌握南丹县中药资源分布特点及利用现状,为当地药用植物资源保护及开发利用提供科学依据.方法:按照第四次全国中药资源普查技术规范的要求,采用野外实地调查、走访栽培基地及相关的管理部门等方式,对南丹县药用植物资源进行普查,并对药用植物资源的组成类型、生活型、入药部位等内容进行分析.结果:南丹县共有药用维管束植物1 222种,隶属174科691属;优势科为豆科、菊科、大戟科、蔷薇科、茜草科、百合科;生活型多以草本、灌木或小乔木为主;入药部位种类最多的为全草类,其次为根及根茎类.南丹县重点调查的植物药材67种,涉及基原植物63种.南丹县药用植物资源中有6种为国家重点保护野生植物,列入濒危野生动植物种国际贸易公约(CITES)的物种有12种,列入世界自然保护联盟濒危物种红色名录(IUCN)评估为濒危(EN)、近危(NT)、易危(VU)的物种有4种.结论:南丹县药用植物资源多样性特征明显,但存在过度采挖和生境破坏等问题,且当地中药材种植尚未形成规模化和规范化,建议合理开发利用药用植物资源,制定有效措施,促进中药产业可持续发展.

瑶药红牛膝为苋科植物柳叶牛膝(Achyranthes longifolia)的根及根茎,为瑶族地区习用药材,目前仅有个别省区收载了其质量控制方法.该文对广西壮族自治区区内采集的 14 批红牛膝药材进行了性状鉴别、显微鉴别和薄层色谱鉴别,并采用飞诺美Gemini-NX C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),以乙腈-水溶液(15∶85)进行等度洗脱,柱温 25℃,流速 1.0 mL·min-1,检测波长 243 nm,建立红牛膝中β-蜕皮甾酮的HPLC含量测定方法.结果表明:(1)红牛膝药材性状、显微鉴别特征明显,显微鉴别可见栓内层、维管束、异常维管束、导管、射线细胞、草酸钙砂晶或方晶等.(2)薄层色谱分离好,β-蜕皮甾酮和人参皂苷RO对应的斑点清晰.(3)含量测定中,β-蜕皮甾酮在 5.606～224.224 μg范围内线性关系良好(r=0.999 9),平均加样回收率为97.68%,RSD为1.37%(n=6).(4)14 批样品中β-蜕皮甾酮含量为0.005%～0.158%,平均含量为 0.095%.该研究建立了完整的显微鉴别、薄层鉴别及含量测定方法,为合理评价红牛膝质量和临床合理用药提供科学依据.

乌兰布和沙漠东北段的防护林是保护东部河套平原农业生产的重要生态屏障,由于对人工造林研究缺乏重视,许多防护林体系中的林分有一定的衰退趋势.研究乡土树种人工栽培后的生态适应性,是指导人工防护林建设和可持续经营的重要举措.为了深入探究乌兰布和沙漠乡土树种人工栽培后的生态适应性,本文以 3种乡 土树种沙冬青(Ammopiptathus mongolicus)、霸王(Zygophyllum xanthoxylon)和蒙古扁桃(Prunus mongoli-ca)为研究对象,通过测定功能性叶片表皮形态、解剖结构、生理指标,结合当地气象数据,阐释3种植物对沙漠环境的适应机制.结果表明:3种植物分别以不同方式适应沙漠环境.沙冬青通过增大叶面积来增加受光面积、提高光合效率,利用密集的表皮毛和发达的角质层强化叶片机械防御能力,降低强光灼伤及水分蒸腾,维持细胞水分平衡,从而降低细胞膜脂过氧化.蒙古扁桃叶片簇生,通过增加叶片数量增加受光面积、提高光合效率,通过卷曲叶片躲避强光灼伤,通过特化气孔位置(将气孔全部分布于叶片下表面),利用发达的维管束、丰富的黏液细胞和晶体结构来降低水分蒸腾,维持细胞水分平衡,从而降低细胞膜脂过氧化.霸王叶片呈圆柱状条形结构,通过降低风阻,降低叶片遭受风沙流危害的概率,通过生理代谢调节提高叶片抗氧化物酶活性和渗透调节物质含量,维持细胞水分和活性氧代谢平衡.这些发现揭示了 3种植物在应对荒漠环境时所采取的不同的适应策略,为乌兰布和沙漠东北部乡土树种的引种驯化提供了新思路.

为探讨长期(19年)放牧干扰下荒漠草原植物的响应与适生策略,该研究以荒漠草原优势种无芒隐子草(Cleistogenes songorica)作为研究对象,测量不同放牧强度(控制、轻度、中度、重度)下叶片解剖结构指标,探讨无芒隐子草叶片解剖结构对长期放牧干扰作出的响应.结果表明:(1)保护组织方面,角质层厚度、角质层厚度占叶片厚度比均随着放牧强度的增加呈先减小后增加趋势.泡状细胞厚度随着放牧强度的增加先减小后增加,与对照、中度、重度放牧区相比,轻度放牧区泡状细胞厚度显著减小.(2)维管组织方面,维管束面积、导管面积、韧皮部面积3个指标均随放牧强度的增加呈先增加后减小趋势.木质部面积随着放牧强度增加先减小后增加.维管组织占比方面,木质部占维管束面积比随着放牧强度增加而增加,而主导管占主脉维管束面积比随着放牧强度增加而减小.韧皮部面积随着放牧强度的增加呈先增加后减小趋势,与对照区相比,3种放牧区韧皮部面积显著减小.(3)花环结构面积随着放牧强度的增加呈增加趋势,与对照区相比,3种放牧区花环结构面积显著增加.上述结果表明无芒隐子草叶片各项解剖结构均对长期放牧干扰作出适当响应以确保自身在受放牧等人为干扰的荒漠草原脆弱生态系统中持续生存.

根结线虫(Meloidogyne spp.)是一种专性寄生线虫,具有分布广泛、寄主繁多和危害严重的特点.每年给农作物造成巨大的经济损失,是危害农作物最严重的线虫之一.侵染植物时,根结线虫会诱导根尖部位的维管束细胞重新分化形成多核的巨型细胞,将其作为线虫的取食位点和线虫生长发育过程中营养物质的唯一来源.因此,巨型细胞的形成和维持对线虫的生长和繁殖至关重要.本文从根结线虫诱导寄主植物巨型细胞的形成及调控机制,重点介绍了巨型细胞的结构特征、巨型细胞的细胞周期变化、营养物质运输、激素调节,以及寄主植物的识别和防御和表达模式,并探讨了根结线虫效应蛋白在巨型细胞形成过程中的功能.通过对巨型细胞形成和调控机制及线虫-植物相互分子机制等多层次的研究进展进行解析,揭示根结线虫的致病机理,以期为后续研究根结线虫防治创新性策略提供启发和思路.

生物结皮是黄土高原常见的地表覆被物,在灌草群落下方及植被间空地上广泛发育,深刻影响着灌草植物种子的二次扩散和定居,但目前针对生物结皮对种子二次扩散影响的研究较少,且种子二次扩散的主导因素尚不明确.该研究以风沙土和黄绵土上的生物结皮(藻结皮和藓结皮)为对象,以无结皮为对照,利用倾斜摄影测量法测定了地表粗糙度,并通过风力扩散实验测定地表粗糙度对6种不同形态灌草植物种子的移位率、损失率和扩散距离的影响,继而结合Spearman相关性分析,研究灌草种子在生物结皮表面扩散的主导因素.研究结果表明:(1)与无结皮相比,风沙土藻结皮和藓结皮的地表粗糙度分别增加了6.69倍和6.13倍,黄绵土上分别增加了2.52倍和1.45倍.(2)风沙土上,干燥条件下的地表粗糙度比湿润条件下增加了26.56%,而在黄绵土上则降低了9.42%.(3)在干燥条件下,风沙土生物结皮的地表粗糙度比黄绵土上增加了16.84%,湿润条件下则降低了16.38%.(4)风沙土上,种子在生物结皮表面的移位率、损失率和扩散距离分别比无结皮降低了77.1%、95.4%和72.2%,在黄绵土上则分别降低了76.5%、93.8%和66.8%.土壤类型和干湿条件对生物结皮上种子扩散特征的影响不显著.(5)种子移位率、损失率和扩散距离与地表粗糙度极显著负相关,种子移位率和损失率与土壤含水量显著负相关,种子损失率和扩散距离均与种子密度显著负相关.综上,黄土高原生物结皮主要通过增加地表粗糙度阻碍种子扩散,增强种子聚集,进而影响黄土高原灌草植被的空间分布特征与群落动态.

东北地区是中国野生茶藨子属(Ribes L.)重要的分布区之一,很多资料对该区茶藨子属的记载是不全面甚至是错误的,急需对该地区野生茶藨子属的种类及分布情况进行归纳总结.通过对东北地区野生茶藨子属进行实地考察,查阅《中国植物志》《东北植物检索表》《东北维管束植物考》等志书,相关论文和植物名录,以及植物智、中国植物图像库、中国数字植物标本馆和中国珍稀濒危植物信息系统等网站,结果表明:东北地区野生茶藨子属共有6个亚属22种(含8个变种).黑龙江省野生茶藨子属种类最多,有12种2变种,吉林省有8种4变种,辽宁省有5种4变种,内蒙古自治区东部有7种2变种.东北地区野生茶藨子属主要分布于大兴安岭地区、小兴安岭地区、长白山区和辽东半岛沿岸及岛屿;东北地区该属种类和亚属的数量在水平分布上具有一致性,小兴安岭地区的野生茶藨子属无论在种数上还是在亚属的数量上都是最多的,是东北地区野生茶藨子属的现代分布中心;东北北部地区的茶藨子属以两性花类群为主,而东北南部地区多为单性花类群.该属从低海拔(≤200 m)到高海拔(1 800～2 100 m)均有分布,且多数种类集中分布于海拔300～800 m.该属特有现象十分明显,国内区域特有种多达15种(含6变种),占比68%.东北地区野生茶藨子属种类繁多、资源丰富、分布广泛且发展潜力巨大,但其生存环境面临威胁,应当密切关注其种群数量及分布区域的动态变化,以便采取措施及时予以保护.

病毒诱导基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)技术为缺乏稳定遗传转化体系的植物进行基因功能分析提供了可能,为解决缺少稳定遗传转化体系的植物进行基因功能验证的需求,以单子叶植物溪荪(Iris sanguinea)为材料,克隆IsPDS基因的特异性片段并构建其VIGS重组载体pTRV2-IsPDS,通过注射法侵染溪荪叶片,结果显示:pTRV1和pTRV2-IsPDS的菌液OD600调至1.8～2.0后重悬,重悬液OD600调至0.8～1.0,通过注射器叶脉注射方式侵染溪荪叶片效果最佳.在室外温度为15～20℃的下午6～8时进行,用1 mL注射器针头扎伤溪荪叶片外表皮,沿着平行脉缓慢注射重悬液1 mL至溪荪叶片维管束中,14 d左右会出现明显的白化表型.在出现表型变化的植株和空载组中均检测到TRV1和TRV2的病毒载体,白化植株的IsPDS表达量显著低于对照组.侵染液配制中通过提高携带病毒载体的农杆菌的浓度提高侵染效率,且接种后无需遮光.