为探讨石碌含笑(Michelia shiluensis)濒危的内在原因,对花器官形态特征、开花动态、访花昆虫进行观察,并对花粉萌发率和柱头可授性、繁育系统特性进行了检测.结果表明,开花时,石碌含笑的雄蕊群和雌蕊群自然形成空间隔离,花被片横向弯曲形成球形空间,保护雄蕊群;雌蕊群柄持续伸长,将雌蕊群推出雄蕊群和花被片.圃地栽培植株的主要访花昆虫和传粉昆虫为西方蜜蜂(Apis mellifera).花被片开放至最大直径 50％时的Ⅵ和Ⅶ阶段柱头可授性最强;Ⅵ阶段花粉活性也最高,离体萌发率达(66.96±11.28)％.同株同花或同株异花授粉均不能结实,但异株授粉座果率为 100％.可见,石碌含笑为严格的异株异花授粉植物,异交亲和,自交不亲和,不存在无融合生殖现象,与含笑属其他种类亦有生殖隔离.石碌含笑花被片和雌蕊群的动态变化揭示了其巧妙规避自交的生物学机制.

为探究七叶一枝花的种子萌发生理机制,该文从种胚形态上对七叶一枝花种子萌发过程的时期进行了划分,并分析了不同时期种子内源激素含量及相关酶活性的变化规律.结果表明:(1)根据种胚形态可将种子萌发过程细分为 8 个时期,即种胚未萌动时期(S1 期)、心形胚时期(S2 期)、种胚膨大时期(S3 期)、胚根未突破种皮时期(S4 期)、子叶柄伸长和胚根突破种皮时期(S5 期)、下胚轴突破种皮时期(S6 期)、上胚轴伸长时期(S7 期)、胚根伸长时期(S8 期).(2)不同萌发时期种子的α-淀粉酶活性均明显高于β-淀粉酶.(3)超氧化物歧化酶(SOD)活性在S5 期最高,S1 期最低;过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性随种子萌发进程总体呈上升趋势,可溶性蛋白含量随种子萌发进程先下降后升高.(4)吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA3)、脱落酸(ABA)和水杨酸(SA)含量随种子萌发进程整体呈下降趋势;1-氨基环丙烷羧酸(ACC)、茉莉酸(JA)、油菜素内酯(BRs)随种子萌发进程整体呈上升趋势;细胞分裂素类(CTKs)含量无显著变化;IAA/ABA和GA3/ABA随种子萌发进程呈先下降后上升趋势,而 CTKs/ABA 则不断升高.(5)ABA、IAA、GA3含量与胚率呈负相关,而ACC、JA、BRs、POD、CAT、β-淀粉酶活性与胚率呈正相关.综上认为,七叶一枝花在不同时期种子内源激素含量及相关酶活性各不相同,其中α-淀粉酶活性、POD活性可能与种胚胚根伸长有关,GA3可能影响种胚形成,而ABA则可能抑制种胚的生长发育.

为了探究刺五加(Acanthopanax senticosus)种子的休眠类型以及种子萌发过程中生理和代谢特征,以东北地区刺五加种子为研究对象,分别在不同温度条件(20 ℃,4 ℃,20 ℃/4 ℃)下对种子进行140 d沙藏层积处理.通过观察胚的表型变化,筛选出5个典型时期.研究5个典型时期种子中的内源激素、主要营养物质及其水解酶、抗氧化系统和代谢组学的动态变化规律.结果表明:(1)刺五加种子吸水性能良好,20 ℃恒温条件只能促进胚的伸长,不能萌发.4 ℃恒温条件下胚率无增长.只有0～110d保持20 ℃恒温,110～140 d保持4 ℃恒温,胚率增长且种子能够萌发.(2)随着胚率增长,赤霉素含量上升,脱落酸含量下降,吲哚乙酸、吲哚丁酸和萘乙酸含量均下降;脂肪含量下降,可溶性糖含量上升.脂肪含量与脂肪水解酶活性呈显著负相关,与可溶性糖含量呈极显著负相关.(3)共筛选出92个差异代谢物,碳代谢、能量代谢和抗氧化代谢是主要的差异代谢通路.此外,倍半萜和三萜生物合成、脂肪酸生物合成、甘油脂类代谢等也存在差异.总之,刺五加种子属于形态生理性休眠,变温层积是打破种子休眠的必要条件,内源激素能够调控种子的休眠与萌发.脂肪等大分子营养物质被水解酶分解,为种子萌发提供物质和能量,这也是种子萌发的必要条件之一.该研究可为鉴定刺五加种子休眠类型以及人工繁殖提供理论依据.

[目的]筛选玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)转录因子的互作蛋白,解析黑色素调控转录因子StMR1 调控玉米大斑病菌致病性的分子机制.为解析玉米大斑病菌侵染过程中转录因子的调控网络,阐明病菌的致病机理提供参考.[方法]收集玉米大斑病菌菌丝和孢子不同萌发阶段作为试验材料,采用Gateway方法构建玉米大斑病菌cDNA文库,使用同源重组的方法构建转录因子StMR1 的诱饵载体,采用酵母双杂交技术筛选其互作蛋白并进行一对一验证.[结果]构建的玉米大斑病菌文库插入的平均片段长度大于 1 000 bp,初级文库及次级文库的库容量为 1.2×107 和 1.04×107 CFU,重组率为 100%,可以用于酵母双杂交筛选.成功构建可以用于筛库的诱饵载体pGBKT7-StMR1,经初筛与复筛得到 3 个互作蛋白,一对一验证短链脱氢酶、糖基转移酶、富含亮氨酸重复序列蛋白均与转录因子StMR1 存在互作.[结论]成功构建了丰富度高且质量好的玉米大斑病菌cDNA文库并筛选到了与转录因子StMR1 互作的蛋白.

为研究不同文冠果品种种子的休眠与萌发机理,该文选择4个文冠果品种['普通'(PT)、'奇红'(QH)、'沃丰'(WF)、'沃石'(WS)]种子作为研究材料,分别在-20℃下进行不同时间段(30、60、90、120、150 d)的储藏处理,测定各阶段文冠果种子的发芽指标,并对储藏前、储藏后、萌发7 d间的种子内含物、激素水平进行研究.结果表明:(1)-20℃储藏能显著提高小粒种子(PT、QH)的发芽质量,处理60 d的效果最好,其发芽率分别达48.3％、58.3％,但大粒种子WF、WS品种的效果低于前两者.(2)-20 ℃储藏60 d及种子湿沙萌发7 d内,4个品种油脂含量、种壳厚度均出现显著下降,在3～7 d下降幅度大(WS除外);而种仁含水量在萌发1～3 d内快速增加,之后缓慢增加到第7天的峰值,种仁可溶性糖等指标都在发芽3～4 d时显著积累.(3)低温冷藏可提高文冠果小粒品种种子的GA/ABA和tHor/ABA的比值,进而促进油脂降解、种壳变薄,从而解除种子的休眠.总之,文冠果种子大、种壳厚、硬度大、生理后熟是导致其休眠的主要原因,属综合休眠类型;低温冷藏可破除种子休眠,提高其种子的发芽率,小粒品种效果好于大粒品种;大粒品种如'沃石'可通过延长低温冷藏时间(150d)提高种子发芽率(38.7％);低温冷藏+湿沙萌发是一种快速和简便的促进文冠果种子萌发的方法.该研究结果为文冠果优良品种的推广和种子解休眠机制的研究提供了技术支持和理论基础.

川芎是著名的川产道地药材,原植物Ligusticum chuanxiong长期采用无性栽培,存在有性生殖障碍,制约其种质创新.该研究基于比较解剖学研究思路,通过形态解剖、石蜡切片、染色压片以及结合扫描电镜技术,对川芎及其近缘野生藁本L.sinense的生殖生长各个阶段的花部特征、果实、种子进行了比较研究.结果表明川芎花药花粉母细胞减数第二次分裂期间存在异常,四分体时期小孢子大小不均匀、数量不一致;花药发育过程中绒毡层细胞未退化完全;花粉成熟期,花药壁存在细微裂缝,花药大部分不能正常释放花粉;成熟花粉粒表面凹陷、部分畸形,花粉无活力且不能进行体外萌发,花粉内淀粉、多糖和脂类物质明显不足;川芎开花盛期花丝较短,向下反曲;果期可见双悬果,但果实干瘪,种子皱缩.对比观察同期藁本,花药发育正常,花粉粒有活力,双悬果饱满;开花盛期,花丝较长且直立,明显高于柱头.川芎和藁本子房内均可见成熟胚囊,未见明显不同,柱头也无明显差异.结论认为,川芎雄蕊发育过程中,花粉母细胞减数分裂、四分体、绒毡层、花丝等结构异常发育,川芎具有雄性不育特征,是其有性生殖障碍的重要原因.

经过一个阶段的酝酿和准备,《组织工程与重建外科》杂志创刊号终于和读者们见面了,特致祝贺,并向读者们问好.组织工程是一门崭新的基础学科,它萌发于20世纪80年代,它是在自体组织移植的基础研究和成熟的临床应用上,经过一个多世纪的实践中萌芽出来的科技发展新领域,是一门前瞻性很强,全新的生物医学新专业.

土传病原真菌大丽轮枝菌寄主范围广,引起的黄萎病危害程度重、防控难度大.对病菌重要致病蛋白的挖掘和功能研究有望为病害防治提供新思路.本研究通过前期蛋白质组测序鉴定到一个未知功能结构域 DUF1620 家族蛋白 VDAG_07165 在大丽轮枝菌对马铃薯根部初侵染阶段高表达.缺失VDAG_07165基因导致大丽轮枝菌产孢量、分生孢子萌发率和穿透力均显著降低,对马铃薯植株的致病力显著减弱.由此说明,假定蛋白 VDAG_07165 可在侵染早期通过调控大丽轮枝菌分生孢子的产生、萌发和穿透能力参与该菌对寄主的致病过程.本研究首次探明了 DUF1620 家族蛋白在土传病原真菌大丽轮枝菌分生孢子产生和侵染中的作用,为挖掘未知功能的新基因及其在真菌发育和致病过程中的功能研究提供了借鉴和参考.

目的:对海南地区引种的温郁金进行离体培养,建立离体快繁体系,为工厂化育苗奠定基础.方法:对海南地区温郁金根茎进行预处理,以萌芽为外植体,进行温郁金的初代培养、继代增殖、组培苗的生根和移栽,并对各培养阶段的培养基进行优化.结果:已贮藏半年的温郁金根茎以10 mg/L的GA3浸泡30 min,芽萌发速度明显加快、萌芽率提高;根茎萌芽初代培养污染率低于5％,芽诱导率为100％;以MS+4 mg/L ZT+0.4 mg/L IAA配比的培养基进行继代增殖,增殖系数为2.4;组培生根苗以轻基质网袋容器育苗,移栽成活率为93％以上.结论:以海南引种温郁金根茎萌芽为外植体,建立离体快繁体系,可应用于温郁金组培苗工厂化繁育,保证优质种苗的供应,促进海南温郁金产业的可持续发展.

为探索贵州石笔木(Tutcheria kweichowensis Chang et Y.K.Li)的种子特性及种苗繁育规律,对种子的生物学特征和贮藏方式对种子萌发的影响及幼苗年生长规律进行了研究.结果表明,贵州石笔木种子的千粒重、生活力、含水量分别为0.92 kg、66.17%、11.75%,吸水率最高可达15.62%.长期贮藏适宜采用低温湿沙层积方式,短期催芽适宜在25℃、相对湿度80%的湿沙层积贮藏40 d左右,种子萌发率可达80%以上.幼苗出土后1年的生长节律表现为"慢-快-慢",5-9月为生长盛期,这一时期的苗高、地径的生长量分别占全年的65.48%、42.02%.根据幼苗的生长特性,采取阶段性育苗措施,适时加强田间管理和水、肥定向供给,对提高苗木质量和生产效益具有重要意义.