[目的]探究山桐子叶片表皮微形态特征及其雌、雄株差异,为该种质资源的挖掘利用提供参考.[方法]利用扫描电镜对40份山桐子(雌、雄株各半)叶片进行微形态观察,测定12个气孔相关性状,并分析样品间的异同.[结果](1)山桐子雌、雄株叶片的表皮毛、细胞形态、气孔特征及蜡质式样相似,其下表皮密布的类锥形纤维体型蜡质纹饰,鲜见于其他植物类群.(2)山桐子雌株叶片的气孔大小(长度、宽度、面积及周长)及密度相关参数均略大于雄株;雄株叶片的气孔开口相关参数(孔隙宽度、开口面积及气孔开度)均略高于雌株;但所有差异均未达到统计学显著水平(P＞0.05).(3)多数气孔性状彼此显著相关,而气孔密度与其他性状关联较弱,可能受到相对独立的遗传调控.[结论]研究明确了山桐子叶片表皮的微形态特征,其类锥形纤维体型蜡质式样可作为种质评鉴的关键依据,其气孔性状参数可为童期种苗的性别判定提供重要参考.

为探讨叶表皮微形态特征的分类学意义,以中国产花楸属(Sorbus)冠萼组(sect.Aria)和落萼组(sect.Micromeles)11种1变种单叶类群为研究对象,利用光学显微镜和扫描电镜对其特征进行观察.结果如下:单叶花楸的叶表皮细胞呈多边形或不规则形;多边形细胞的垂周壁平直或弧状,不规则形细胞的垂周壁弧状或波状;表皮细胞面积在分类群间差异显著,且上表皮细胞面积均大于下表皮细胞;细胞表面纹饰有脊状、条状、皱褶、次生加厚、局部加厚,蜡质纹饰有壳状、颗粒状、片状、线状;叶光滑或具毛,毛被的位置、颜色、疏密和类型是重要的物种鉴定特征;气孔均为无规则型,分布于下表皮脉间区,保卫细胞具环形外缘、两极有或无T型加厚;气孔的长、宽、面积、密度和气孔指数在分类群间差异显著.由此,叶表皮微形态特征对单叶花楸的物种界定和鉴定具有重要价值.

植物蜡酯合成酶催化长链醇和长链脂肪酸合成蜡酯,对植物蜡质合成及其抗旱、抗致病菌袭击和紫外辐射、抗寒和昆虫侵害等环境胁迫具有非常重要的作用;镉是环境中含量最高的有毒重金属之一,严重威胁植物的生长发育、质量、产量和食用安全.为研究地黄蜡酯合成酶基因镉胁迫表达,该文从地黄全长转录组测序数据中鉴定其成员,并用生物信息学技术与qRT-PCR对其编码蛋白质的理化性质、系统进化和保守结构域及其组织表达与镉胁迫表达进行分析.结果表明:(1)鉴定出两个蜡酯合成酶基因RgOATWSD1 与RgOATWSD2,其编码蛋白质的长度、理论等电点和相对分子量依次为 463 aa与 473 aa、8.86 与 9.34、51.31 kD与 52.49 kD,均为不稳定蛋白.(2)二者均具有acyl_WS_DGAT保守域与DUF1298 超家族,前者占其氨基酸序列的 92.65%～94.50%.(3)二者均定位于内质网中,二级结构以无规卷曲与 α 螺旋为主;RgOATWSD1 为跨膜蛋白,而RgOATWSD2 不是.(4)二者均在地黄根、茎、叶中差异表达.(5)二者表达均受镉胁迫诱导,但其表达变化趋势不同.该研究鉴定了两个镉胁迫应答反应的蜡酯合成酶基因,为地黄RgOATWSD的镉胁迫表达及功能研究奠定了基础.

为研究野生黄花型扁蓿豆分类归属问题,提供扁蓿豆物种鉴定和分属依据.对野生黄花型扁蓿豆(Medicago ruthenica L.)、扁蓿豆和黄花苜蓿(Medicago falcata L.)的花粉形态特征进行了观察和测量,比较三者之间的差异.结果表明,两种扁蓿豆和黄花苜蓿的花粉均属N3P4C5型单粒花粉,两种扁蓿豆花粉大小相近,均小于黄花苜蓿.但三者花粉外壁纹饰存在较大差异.黄花型扁蓿豆和扁蓿豆花粉表面具蜡质,黄花苜蓿花粉表面蜡质极少;黄花型扁蓿豆花粉外壁纹饰以穴状纹饰为主、伴有少量脑状纹饰,扁蓿豆花粉外壁纹饰整体为穴状纹饰,黄花苜蓿花粉外壁纹饰则整体为脑状纹饰.研究结果显示:黄花型扁蓿豆花粉外壁纹饰与扁蓿豆相近,与黄花苜蓿差异较明显,可作为扁蓿豆物种及不同种质的区分依据.

埃及吹绵蚧Icerya aegyptiaca(Douglas)与捷氏吹绵蚧I.jacobsoni Green隶属半翅目绵蚧科Monophlebidae吹绵蚧属Icerya,是我国南方常见害虫.因二者在各发育阶段均覆盖蜡质分泌物,形态上难以区分,常被混淆.本文通过对这2 种蚧虫的寄主植物、活虫体形态特征、玻片标本的显微形态特征等方面进行详细比较,以期为这2 种害虫的准确鉴定和监测防控提供依据.

拟南芥(Arabidopsis thaliana)FAX1(fatty acid export 1)定位于质体内膜,向质体外运输从头合成的脂肪酸,FAX1突变显著降低了生物量和雄性育性,但FAX1影响植物雄性生殖的机制尚不清楚.我们通过花粉粒染色、正反交和花药半薄切片观察,发现FAX1突变延缓了绒毡层的降解,不但影响花粉壁发育和花粉育性,也影响授粉受精;通过GUS染色和qRT-PCR检测揭示了FAX1在花早期发育过程的表达上升模式;通过化学测定和扫描电镜观察发现FAX1突变还影响花器官表面结构的形成.综上所述,FAX1突变从多个方面影响植物雄性生殖发育.

为了明确黄耆属裂萼亚属内部类群的关系,该研究采用光学显微镜和扫描电镜,观察了黄耆属裂萼亚属6个组6种植物的叶表皮特征.结果表明:(1)在光学显微镜下,裂萼亚属6种植物的表皮毛密度、长度、臂长比以及气孔频率都存在较大差异:除莲山黄耆和地八角上表皮无毛外,其他种上下表皮都有毛分布并且下表皮毛密度较大;表皮毛臂长比在1.22～2.15之间;表皮毛的长度为104.7～902.0 μm,同一个种的同一叶片上表皮毛长度差异在200～400 μm之间,但上下表皮毛长度没有明显差别,其中短序组地八角的表皮毛长度最短(195.5 μm),剑叶组鸡峰山黄耆的表皮毛长度最长(781.6 μm).(2)在光学显微镜下,裂萼亚属6种植物的表皮细胞形状和垂周壁式样也各不相同,其中灰叶黄耆和地八角垂周壁平直,莲山黄耆和鸡峰山黄耆为明显的波状,而斜茎黄耆和糙叶黄耆的垂周壁介于两者之间,相对应的表皮细胞形状分别为:多边形、不规则形和近多边形,这些特征可以作为物种鉴别的依据.(3)扫描电镜下,裂萼亚属6种植物的微形态特征基本一致,表皮毛均呈圆柱状,表面具有棱状条纹或乳头状突起,其中地八角的棱状条纹最为明显,其他各种之间的毛表面特征差异不明显;表皮细胞的蜡质层纹饰均为薄片状,气孔器外拱盖边缘平滑或微波状,其中地八角的气孔器周围角质层有明显的“T”型加厚.(4)比较不同环境下 6种植物的气孔频率和密度发现,采自水边的地八角气孔频率最大,且上下表皮气孔频率一致,而采自黄土高原干旱地区鸡峰山黄耆的气孔频率却最小,与前人研究结果不一致.

[目的]探讨外源基因导入对玉米叶片物理性状的影响,为转基因玉米的安全性评价提供基础资料,也为转基因玉米的科学、有效利用提供依据.[方法]在扬州大学实验农牧场种植大北农转基因(转CryAb和epsps基因)和大北农(对照)、IE09S034转基因(转CryIE基因)和IE09S034(对照)、808-双抗-12-5转基因(转CryAb/cry2Aj和Gloevo-epsps基因)和808瑞丰-1(对照)3对玉米品种,室内测定了不同时期(苗期、穂期和花粒期)各品种叶片的蜡质含量、叶绿素含量、茸毛密度、维管束埋深及Si、K、Ca、S、P和Cl含量.[结果]转基因玉米的叶片中蜡质含量、叶绿素含量和维管束埋深较对应的常规亲本品种大,而叶片茸毛密度则较对应的常规亲本品种小.其中,穗期的大北农、IE09S034和808-双抗-12-5转基因品种叶片蜡质含量分别较对照高17.95％、48.30％和39.31％;IE09S034和808-双抗-12-5转基因品种穗期叶片的维管束埋深分别较对照高13.70％和9.21％,花粒期分别高10.81％和14.47％;IE09S034和808-双抗-12-5转基因品种穗期叶片的叶绿素含量分别较对照高18.11％和13.13％,花粒期分别高16.62％和14.61％;大北农、IE09S034和808-双抗-12-5转基因品种花粒期叶片茸毛密度分别较对照低17.70％、17.43％和17.78％.3个品种的转基因玉米叶表面元素含量均大于相应的对照.其中,与常规亲本相比,穗期大北农转基因品种叶片中Ca和S含量分别高64.71％和61.18％,IE09S034转基因品种叶片中Si、Ca、S、P和Cl含量分别高110.26％、16.67％、44.44％、46.32％和20.00％,808-双抗-12-5转基因品种叶片中Si、Ca、S和P含量分别高34.78％、50.52％、115.47％和20.41％.[结论]外源基因的导入会诱导玉米叶片相关物理性状的改变.

该文报道了河南报春花科点地梅属1新记录种,即细蔓点地梅(Androsace cuscutiformis Franch.).该种因其叶片显著分裂,裂片深达叶中部,具有典型匍匐茎而明显区别于该属在河南分布的其它种类,同时编制了河南点地梅属植物检索表,并对该种的叶表皮和花粉形态特征进行了观察和描述.结果表明:该种上下表皮细胞都为不规则多边形,垂周壁深波状,下叶表皮具有椭圆形气孔器,上下表皮都具有坑状雕刻的多细胞毛和球状蜡质,叶表皮形态特征和毛的类型可能为点地梅属系统分类和演化提供参考.花粉椭圆形,具三孔沟,沟较狭窄,花粉外壁具有坑状雕刻,未发现有萌发孔,该种是点地梅属裂叶组内最小的花粉粒.裂叶组因叶大、具长柄、叶缘有齿或深裂而明显区别于该属的其它组,该种与其近缘种腋花点地梅(A.axil-laris)和掌叶点地梅(A.geraniifolia)间断分布的地理格局和特殊的繁殖方式表明该种很可能为点地梅属的原始类群在伏牛山、秦岭南坡及大巴山的孑遗植物.

[目的]二点委夜蛾Athetis lepigone是夏玉米Zea mays苗期的一种新发害虫.本研究旨在测定不同品种玉米苗对二点委夜蛾幼虫的生物学和营养效应,揭示其发生与玉米品种的关系.[方法]二点委夜蛾3,4和5龄幼虫分别饲喂3种普通玉米(鲁单9032、先玉335、郑单958)和1种甜玉米(超甜6)苗,测定幼虫鲜重、干重、存活率、相对取食速率(RCR)、相对生长速率(RGR)、近似消化率(AD)、食物转化率(ECD)和食物利用率(ECI),分析这些指标与玉米苗中营养物质、蜡质和次生物质含量之间的关系.[结果]不同龄期的二点委夜蛾幼虫取食玉米苗的生物学和营养指标有较大差异.4种玉米苗的营养物质、蜡质和次生物质含量有显著差异.3龄幼虫取食鲁单9032和超甜6时相对取食速率、相对生长速率和近似消化率均较高,其存活率、鲜重、干重、相对取食速率、食物转化率与玉米苗可溶性糖含量呈显著正相关;相对生长速率与玉米苗蛋白质含量和氨基酸含量均呈显著正相关;存活率和相对取食速率与玉米苗总酚含量呈显著负相关;食物转化率与玉米苗单宁含量呈显著负相关.4龄幼虫取食先玉335时鲜重和干重最低,取食超甜6时近似消化率最高,取食郑单958时食物利用率最高,其鲜重、干重、相对取食速率和相对生长速率与玉米苗总酚含量呈显著负相关.5龄幼虫取食鲁单9032和先玉335时鲜重、干重和食物转化率较高,取食郑单958和超甜6时相对取食速率和近似消化率最高,取食先玉335的食物利用率最高,其相对生长速率与玉米苗蛋白质、氨基酸含量显著正相关.[结论]随着幼虫龄期的增加,二点委夜蛾在玉米上的适应性提高;二点委夜蛾幼虫对玉米的适应性与玉米叶片中可溶性糖、蛋白质和氨基酸含量呈正相关,与总酚和单宁含量呈负相关.