叶绿体色素的提取分离及其定性定量辨析是高中生物学教学和历年高考考查的重点,教材中"绿叶中色素的提取与分离"实验只能对色素溶液中各色素进行粗略的定性分析而无法定量测定.本文从探讨色素提取过程中的影响因素入手,结合高中生物学实验室实际条件和高中生的实验操作水平,通过系列文献分析,提出了一种比较安全便利且适合高中生物学实验教学的叶绿体色素定量测定方法.

绿叶蔬菜是饮食硝酸盐的主要来源，饮食硝酸盐由肠黏膜吸收入血。腮腺是机体转运硝酸盐的重要器官，唾液腺通过唾液腺浆液性细胞膜上硝酸盐转运蛋白（sialin）主动摄取血液中的硝酸盐并分泌至唾液。唾液硝酸盐在口腔细菌作用下部分还原为亚硝酸盐及一氧化氮，唾液硝酸盐和亚硝酸盐随吞咽及肠黏膜吸收再次进入循环。硝酸盐—亚硝酸盐—一氧化氮途径是体内一氧化氮非经典来源途径，其在生理和病理状态下发挥重要作用，尤其是在低氧和缺血状态下更明显。这些作用包括机体保护（如胃肠、心血管保护）、抗炎、调节糖脂代谢、提高运动能力、维持肠道菌群平衡及延缓衰老等。以往认为硝酸盐对机体有害的观点被证明缺乏科学依据。随着研究和应用的不断深入，硝酸盐作为从口腔走向全身的使者有望在全身健康及疾病防治中发挥重要作用。

[目的]茶小绿叶蝉Empoosca onukii体表覆盖的纳米网粒体颗粒具有防蜜露粘黏、抗杀虫剂渗透等屏障作用.本研究尝试探索造成叶蝉体表网粒体防护层破坏的方法,跟踪分析茶小绿叶蝉成虫网粒体防护层破坏后的分泌节律及修复行为,并观察网粒体涂抹器的微观形态,以期阐明茶小绿叶蝉成虫涂抹修复纳米网粒体防护层的具体特征.[方法]用清水喷雾、喷粉和高湿处理以及用添加不同表面活性剂[0.2％洗洁精、0.5％吐温80和0.05％有机硅助剂丝润(Silwet 618)]的杀虫剂喷雾(0.05 mg/L联苯菊酯)处理茶小绿叶蝉成虫,用指示剂药斑法及扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)观察这些处理对成虫翅面网粒体的破坏效果;以有机硅助剂丝润分别喷雾以及单翅涂抹成虫两种方式进行破坏处理,并以不做任何处理的成虫为对照组,通过可拍照显微镜记录成虫翅面出现网粒体白斑次数,并通过网粒体白斑次数分析不同处理组成虫网粒体分泌节律变化;通过Vegas软件分析茶小绿叶蝉网粒体涂抹动作,利用器官破坏法确定网粒体涂抹器所在部位,并通过SEM观察其微观结构.[结果]清水喷雾、粉尘和高湿环境不会对茶小绿叶蝉成虫体表网粒体防护层造成破坏,加有机硅助剂丝润的杀虫剂喷雾可在成虫翅面产生明显药斑,SEM图片显示网粒体与残留有机硅助剂团聚结块并掉落;有机硅助剂丝润喷雾处理组成虫网粒体的分泌间隔时长为(22.3±1.8)h,比对照组缩短了约8.0 h,5 d内有机硅助剂丝润喷雾处理组成虫网粒体分泌频次为(8±1)次,比对照组高出约3次;成虫往体表涂抹修饰网粒体时前后足的振动频率可达(16.7±2.4)Hz;器官破坏法处理后足胫节微毛列造成叶蝉无法正常涂抹网粒体,这可能是由涂抹器微毛顶端反向弯曲造成的.[结论]有机硅助剂丝润可破坏茶小绿叶蝉成虫体表网粒体防护层,有机硅助剂处理后茶小绿叶蝉通过缩短网粒体的分泌间隔时长来修复网粒体防护层;前后足振动频率以及胫节微毛末端的正常弯钩是茶小绿叶蝉成虫完成纳米网粒体颗粒涂抹的关键.

基于高中生物学学科核心素养,以"光合作用与能量转化"一节为例说明从教材内容出发,设计绿叶中色素提取拓展实验、环境因素对光合作用强度的影响拓展实验等拓展性作业,引导学生开展探究,帮助他们深入理解光合作用等知识,有效发展学生的科学探究能力和高阶思维,为他们未来的学习和研究奠定坚实的基础.

不同教材对"绿叶在光下合成淀粉"实验步骤的表述存在差异,为教学的开展留下疑问.在比较不同教材对实验材料、暗处理时长、光照处理时长及脱色处理等要求的基础上,自制简易植物生长箱探索实验步骤的优化.结果表明,使用甘薯植株可有效替代天竺葵开展实验,暗处理24 h后遮光处理4 h的实验效果明显,实验成功率高.

[目的]叶绿素酸酯a加氧酶(CAO)是叶绿素b形成过程中的关键酶,对杂交兰CAO基因进行克隆及表达特征分析可为探究其在杂交兰叶艺形成中的调控作用奠定基础.[方法]以杂交兰'紫妍氏'(K21)及其叶艺品系'中透紫妍氏'(K21-3)为试验材料,用RT-PCR和RACE技术从叶片中克隆获得ChCAO基因,对ChCAO进行结构特征、理化性质、序列比对以及系统进化关系等分析;用qRT-PCR法对ChCAO在不同组织及叶艺品系叶片中的表达特性进行分析;并用VIGS技术对ChCAO进行沉默表达.[结果]ChCAO基因编码区长1 608 bp,编码535个氨基酸,ChCAO与墨兰CAO亲缘关系最近,并与其他兰科植物CAO聚为一类.qRT-PCR结果显示,ChCAO基因表达具有组织特异性,在叶中相对表达量最高,根中相对表达量最低;此外,ChCAO在K21绿叶和K21-3绿叶区域叶片中的相对表达量显著高于K21-3叶艺区域叶片中的相对表达量.构建该基因的VIGS沉默载体转化烟草,发现沉默ChCAO后烟草叶片呈黄化状态,叶片中的叶绿素含量及ChCAO基因的相对表达量也显著降低.[结论]克隆获得了杂交兰ChCAO基因,并对其功能进行了初步鉴定,为进一步研究杂交兰叶艺形成机理提供重要依据.

[目的]探明茶小绿叶蝉Empoasca flavescens粘样蛋白EfMLP基因的分子特征、表达模式和生物学功能.[方法]基于茶小绿叶蝉转录组数据,PCR克隆获得4条EfMLP基因的全长cDNA序列并进行生物信息学分析;qRT-PCR检测EfMLP基因在茶小绿叶蝉不同发育阶段(卵、1-5龄若虫和初羽化雌雄成虫)及初羽化成虫不同组织(体壁、脂肪体、唾液腺、肠道、卵巢和精巢)中的表达量;通过饲喂法利用RNAi沉默茶小绿叶蝉5龄若虫EfMLP2和EfMLP4,生物测定分析EfMLP基因沉默后茶小绿叶蝉的存活率.[结果]获得4条茶小绿叶蝉EfMLP基因全长cDNA序列,分别命名为 EfMLP1(GenBank 登录号:OR504428),EfMLP2(GenBank 登录号:OR504429),EfMLP3(GenBank 登录号:OR504430)和 EfMLP4(GenBank 登录号:OR504431),这4 条 EfMLP 基因编码蛋白均具有O-联糖基化位点形成粘蛋白结构域(mucin domain,MD)且该结构域包含高度重复的串联重复序列,其中EfMLP3和EfMLP4的氨基酸序列含有保守的2型几丁质结合域(chitin binding domain,CBD).系统发育分析结果表明,EfMLP被分到两个不同的分支上,属于两种不同的MLP类型,该结果与昆虫的分类地位无相关性,猜测可能与其功能分化相关.EfMLP1和EfMLP2在茶小绿叶蝉初羽化雌雄成虫和初羽化成虫唾液腺中均特异性高表达,而EfMLP3和EfMLP4的表达在卵、若虫和成虫等不同发育阶段和初羽化成虫脂肪体等多个组织中均可被检测到.与饲喂dsGFP对照组比较,饲喂dsEfMLP2和dsEfMLP4可分别有效抑制茶小绿叶蝉体内EfMLP2和EfMLP4的表达量,并可显著降低茶小绿叶蝉的存活率.[结论]EfMLP在茶小绿叶蝉取食中扮演重要的角色,可作为开发基于RNAi的叶蝉防治技术的潜在靶标.

目的 建立UPLC-MS/MS法同时测定小绿叶止咳糖浆中常春藤皂苷C、常春藤皂苷B、α-常春藤皂苷、芦丁、秦皮甲素、金丝桃苷、山柰酚-3-O-芸香糖苷、绿原酸的含量.方法 分析采用Acquity UPLC BEH C18色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.7 μm);流动相 0.05%甲酸-乙腈,梯度洗脱;体积流量 0.3 mL/min;柱温 40℃;电喷雾离子源;正负离子扫描;多反应监测模式.结果 8 种成分在各自范围内线性关系良好(r＞0.999 0),平均加样回收率 96.61%～101.28%,RSD 1.78%～3.82%.结论 该方法快速准确,稳定灵敏,可用于小绿叶止咳糖浆的质量控制.

对286份甘蓝型油菜品系进行苗期耐盐碱性鉴定,通过水培试验,测定盐碱胁迫处理下叶片数、绿叶数、绿叶比、株高、根长、根重等指标,通过盐碱胁迫综合评价值(D值)、极端材料筛选分析、相关性、主成分、隶属函数、频数分析和逐步回归分析法,对不同基因型的油菜种质建立苗期耐盐碱性综合评价模型并筛选出适宜的评价鉴定指标.盐碱胁迫下,叶片数与株高呈负相关,两者的相关系数未达到显著性,其他性状之间均呈正相关并达到了显著或极显著水平.利用主成分分析法将7个耐盐碱指标综合为4个主成分,可代表油菜耐盐碱性88.349％的原始数据信息量.依据4个主成分的相对重要性(权重)进行加权,得到不同基因型的耐盐碱性综合评价值(D值).结合隶属函数分析和极端材料筛选分析,筛选出4份耐碱盐的甘蓝型油菜种质和4份盐碱敏感种质.逐步回归分析结果表明,在油菜苗期测定其绿叶数、绿叶比、地上重、根长和根重,通过回归方程估算其D值,可以初步判断甘蓝型油菜种质资源耐盐碱性.

中国一级保护野生兰科植物共33种,隶属于兜兰属、杓兰属、兰属、石斛属、蝴蝶兰属和虾脊兰属,具有重要的观赏和药用价值.本研究对这些种类的杂种登录情况、亲本选择、授粉及播种时期选择、属间杂交进展、杂交育种存在的问题等进行综述,并结合育种现状提出了未来育种方向.研究表明,以中国一级保护野生兰科植物为亲本已有3611个杂种在英国皇家园艺学会上登录,杂种数最多的前10名均为兜兰属植物,包括巨瓣兜兰、波瓣兜兰、白旗兜兰等,其次为美花兰,而红花兜兰、广东兜兰、紫斑兜兰和暖地杓兰未见杂种登录.绿叶兜兰、曲茎石斛、霍山石斛、文山红柱兰等为极具潜力的优秀种质资源,但以其为亲本的杂种较少.建议未来开展杂交育种工作时,应当充分利用上述野生种质资源、加强属间杂交,并利用分子标记辅助育种加速新品种培育,以提高野生兰科种质资源的利用水平.本研究可为中国一级保护野生兰科植物的杂交育种工作提供参考,为兰科植物种质资源创新和兰花产业持续发展提供支撑.