丹参及四川鼠尾草属植物叶表皮微形态研究

利用光学显微镜,比较研究了丹参及四川鼠尾草属植物的叶表皮特征.结果显示：气孔器类型、表皮毛和腺毛类型在各物种间具有一致性.气孔器类型多为横列型,主要分布在叶片下表皮（远轴面）;表皮毛都为单列多细胞毛,其中多为单列3或4细胞毛;腺毛普遍分布在所有种的上下表皮,主要为短柄多细胞头腺毛.表皮细胞形状、垂周壁式样、气孔器的分布等特征在各亚属间、种间存在一定的差异,这些差异可作为亚属间或种间分类的参考依据.     

黑莓果实发育过程中蔗糖磷酸合成酶基因的表达分析

【目的】蔗糖磷酸合成酶(sucrose phosphate synthase, SPS)是调控植物蔗糖代谢合成的关键酶,在植物光合产物的积累与分配方面有重要作用。本研究旨在探讨黑莓3个SPS基因的系统发育关系、编码的蛋白特性、在不同发育时期、不同组织中的时空表达特性,并分析其与黑莓发育的关系。【方法】以黑莓栽培品种‘宝森’(‘Boysenberry’)为试材,从中克隆和鉴定了3个 SPS 基因家族成员,利用生物信息学和荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)等方法对3个黑莓SPS 基因RuSPS1、RuSPS2和RuSPS3的氨基酸序列、保守作用元件、编码的蛋白特性、蛋白结构及进化关系进行分析,并对这3个基因在黑莓中的时空表达情况与酶活性进行了相关性分析。【结果】多重氨基酸序列比对显示,黑莓SPS蛋白具有植物SPS家族特有的2个保守蛋白结构域及2个相对保守的蛋白磷酸位点;系统进化分析表明,RuSPS基因分为A、B两个亚族,其中RuSPS1和RuSPS3为A亚族成员,RuSPS2为B亚族成员;保守作用元件分析表明, 除RuSPS2含基本的蛋白保守元件外, RuSPS1和RuSPS3都存在不同程度的片段缺失;序列分析和比较揭示了黑莓SPS基因与其他家族的不同特征。qRT-PCR分析显示,3个RuSPS基因在黑莓各个组织器官中均有表达,其中RuSPS1在叶片和果实中表达量较高,在花中的表达量较低;RuSPS2在发育成熟的果实中有大量的表达,在其他器官中表达量较低;RuSPS3在各器官中的表达均较高,说明 SPS基因表达具有明显的组织特异性,3个RuSPS基因都随着果实发育进程在果实和叶片中表现了表达增加的趋势。果实和叶片中SPS酶活性的变化与RuSPS基因表达水平一致。相关分析表明,叶片中SPS活性与RuSPS2显著正相关(P<0.05),果实中SPS活性与RuSPS1显著负相关(P<0.05)。【结论】3个RuSPS基因与黑莓果实发育过程中的蔗糖合成与代谢关系密切,均参与了黑莓的生长发育调控,其中叶片中SPS活性的变化一定程度上是由RuSPS2调控,果实中SPS活性的变化则是由RuSPS1调控。     

黄荆叶表皮形态结构及其生态适应性研究

利用光学显微镜和扫描电镜观察我国西南岩溶区典型次生灌草丛建群种-黄荆成熟叶的上、下表皮形态,观察指标包括气孔器、表皮毛、表皮细胞等.研究结果表明:自然分布广、适应性强的黄荆在叶表皮形态上具有气孔密度大(气孔密度为370~500个/mm2)并仅出现在下表皮、表皮细胞小、上下表皮被毛及具有蜡质文饰等特征,以上特征有利于减少黄荆体内水分的散失,进而适应岩溶干旱环境.     

植物体细胞胚发生中某些机理探讨

对植物体细胞胚发生中的几个重要问题进行了评述.当植物的体细胞一旦转化为胚性细胞后,各种细胞器相继增加,不仅丰富,而且活跃,早期的胚性细胞中ATP酶反应产物主要沉积于质膜和液泡膜上,后期ATP酶活性转入细胞内,液泡和细胞核中,而且在胚性细胞壁加厚处有活跃的ATP酶活性反应.在体细胞胚诱导过程中内源激素起着关键性作用.在胚性细胞分化过程中超氧化物歧化酶(SOD)活性明显高于对照,同时SOD活性与胚性细胞分化密切相关,表明胚性细胞具有较强的抗氧化能力.低浓度的H2O2对胚性细胞的分化有促进作用.在胚性细胞分化和发育过程中存在程序性细胞死亡(PCD),活性氧在诱发植物PCD的过程中起重要作用.     

三种花灌木叶表皮特征扫描电镜观察

利用扫描电镜观察了燕山东段三种花灌木木半夏（Elaeagnus multiflora Thunb．）、达乌里胡枝子（Lespedeza daurica （Laxm．）Sehindl．）和蚂蚱腿子（Myripnois dioica Bge．）的叶表皮特征。结果表明：①蚂蚱腿子的上下表皮均无表皮毛分布;木半夏上下表皮都有表皮毛分布;达乌里胡枝子的表皮毛仅分布在下表皮。②达乌里胡枝子的上下表皮都有气孔分布;木半夏、蚂蚱腿子仅下表皮有气孔分布。③达乌里胡枝子的气孔下陷;木半夏、蚂蚱腿子的气孔不下陷。④木半夏、达乌里胡枝子、蚂蚱腿子的上下表皮细胞表面平缓。     

山东莎草属植物苞片表皮微形态研究

利用扫描电镜对15种山东产莎草属植物的苞片表皮微形态进行了观察研究.结果表明:脉间区长细胞多为矩形、长矩形,稀短矩形;垂周壁波浪状或颗粒状;短细胞缺如;副卫细胞为圆屋顶型、高屋顶型、尖屋顶型和矮屋顶型;一些种类脉间区长细胞具硅酸体颗粒;无表皮毛.莎草属植物苞片表皮微形态特征在种间存在差异,可作为种间划分的依据.     

新疆六种盐生植物的解剖学研究

应用光学显微镜对生长在新疆石河子盐碱荒漠的6种盐生植物的解剖结构进行了观察和研究，结果表明：这些植物表现出许多适应旱生和盐生环境的特点。其基本特征为：叶表面有表皮毛、盐腺或乳状突起，气孔下陷；栅栏组织和储水组织发达，构成等面叶和肉质叶；具粘液细胞；部分植物叶片退化成鳞片状，而由同化枝执行光合功能。茎中维管束发达，具异型维管束，维管束帽及纤维细胞的存在增强了植株的坚固性。     

细胞质在细胞分化中的作用

研究了受精卵细胞质对分化的影响 ,果蝇性细胞、体细胞分化中极质的作用 ,体细胞分化中决定子的作用 ,异源细胞质的影响 .基因的表达主要在转录水平上发生的 ,调节细胞中转录过程的因素是非组蛋白蛋白质 ,它是在细胞质中合成的 .因此 ,细胞质对细胞分化起重要的作用     

新疆不同生境下的22种藓类植物茎和叶的比较解剖学观察

文章使用徒手切片法对采自新疆不同生境下的22种藓类植物茎和叶片进行横切,对横切面进行比较解剖学观察和分析。结果表明大部分旱生藓类植物叶片细胞壁加厚从而减小水分的丢失,中肋由厚壁细胞和大型主细胞组成,分别起着减小水分的蒸发和导水的作用,但是这种结构不是绝对的,茎表皮1-2层细胞,皮部有内外分化,也有不分化。生长在荫湿环境下的藓类植物叶细胞壁厚,中肋很细,可能与长期生活在水分不足的环境有关,但毛尖金灰藓（Pylaisia steerei）没有中肋,中肋的退化可能与其生活在容易获取水分环境有关,茎表皮1层细胞,皮部具有内外分化。大部分水生藓类植物叶细胞壁薄,茎表皮1层细胞,皮部无内外分化,都是大型薄壁细胞,提高了细胞代谢。茎横切面形状很可能与叶片的着生和排列密切有关。     

肌动蛋白相关蛋白ARP5调控气孔发育的表观遗传机制研究

气孔是叶表皮分化的一类功能性细胞类型,是植物与外界进行气体交换的主要通道,对于植物在发育过程中适应环境起到重要的作用.气孔的发育受到复杂的转录调控,然而表观遗传机制是否参与到这一过程目前仍不清楚.ARP5是一类保守的肌动蛋白相关蛋白,在酵母和人类中参与染色质重塑.拟南芥arp5缺失突变体的叶片表现出气孔增多的表型.SPCH和MUTE是正向调控气孔发育的bHLH转录因子,RT-PCR分析显示其转录水平在arp5突变体背景下特异性地上调.ARP5可以在体外特异性地结合组蛋白变异体H2A.z.此外,H2A.z而非H3在SPCH和MUTE编码区的富集依赖ARP5的功能,表明拟南芥ARP5可能通过特异性地调控H2A.z的染色质分布影响SPCH和MUTE的转录水平.     

SPL家族基因复制及功能分化分析

【目的】基因复制及随后的功能分化是基因组和物种演化的重要驱动力。植物特有的转录因子家族SPL(SQUAMOSA-promoter binding protein like)广泛参与调控植物生长发育及响应逆境胁迫,为研究重复基因的起源方式和进化命运提供了良好的研究系统。本研究对葡萄(Vitis vinifera)、番木瓜(Carica papaya)、毛果杨(Populus trichocarpa)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)4种模式植物的SPL基因家族开展基因复制及功能分化分析,为进一步研究SPL基因功能、预测种属特异性的功能基因提供系统进化角度的参考。【方法】利用SBP特征结构域,鉴定葡萄、番木瓜、毛果杨和拟南芥4种模式植物中SPL基因家族成员,并利用最大似然法构建系统进化树。基于物种内、物种间基因组共线性,分析SPL基因家族发生基因复制的方式及差异保留情况,并计算保留的SPL直系和旁系同源基因的同义、非同义替换率,分析功能分化情况。【结果】在4种模式植物中共鉴定出SPL基因73个,其中42个是miR156的靶基因。系统进化分析显示:73个SPL基因聚类为9个主要分支,miR156靶向SPL基因成簇聚集在6个主要分支;Clade I中SPL基因编码的2个锌指结构基序为C4和C₂HC,而其余8个分支中SPL基因的锌指结构基序由C3H和C₂HC组成。大规模基因组复制事件(片段复制或全基因组复制)是SPL基因家族发生基因重复的主要方式。根据基因组复制事件推算,15个古基因位点理论上应复制出的360个位点中,83.6%的重复位点发生丢失或演化成非SPL基因。本研究鉴定出旁系同源基因17对,直系同源基因27对,且所有旁系和直系同源基因的K_a/K_s(非同义替换率和同义替换率之比)值均小于1。【结论】在不同物种中保留下来的SPL直系同源基因受到较强的纯化选择,在功能上具有保守性;同一物种中保留下来的SPL旁系同源基因在进化过程中维持部分功能冗余,但在组织表达偏好性和蛋白功能上已呈现出不同形式的分化。     

正常人口腔粘膜中表皮生长因子及其受体的表达

目的：研究人口腔粘膜中表皮生长因子（EGF）及其受体（EGF－R）的分布状态,方法：采用免疫组织化学方法,结果：EGF主要分布于口腔上皮底层细胞中,并随细胞向上分化而逐渐减少,其免疫染色出现在细胞浆中,EGF－R也主要在基底层细胞表达,除存在于细胞浆外,在细胞核中亦见表达,结论：表皮生长因子及其受体对口腔上皮细胞生长,分化的调节有重要作用,但EGF－R在细胞核中的表达,其作用尚需深入研究。     

青海不同海拔高度下3种绿绒蒿表皮毛密度的变化

以青海不同海拔高度下的全缘叶绿绒蒿、多刺绿绒蒿、总状绿绒蒿的鲜叶为材料,观测叶片表皮毛的分布特征。结果表明:①随着海拔的升高,3种绿绒蒿的表皮毛密度逐渐增加。②不同海拔高度下,3种绿绒蒿的表皮毛密度均表现出上表皮毛大于下表皮,且随着海拔高度的升高,上、下表皮毛密度的比值逐渐增大。③在相近海拔,全缘叶绿绒蒿的上、下表皮毛密度最大,与其他两种绿绒蒿差异极显著,其次是总状绿绒蒿。④在相近海拔,阳坡绿绒蒿的表皮毛密度明显高于阴坡。     

拉马克月见草(Oenothera Lamarckiana Ser)营养器官解剖构造的研究 Ⅰ、叶的解剖构造

月见草种子油是医学上的重要用油。其种子油中含有具特殊生理活性的r—亚麻酸(GLA)为月见草种子油所特有。为了开发这一新油料植物资源。对其营养器官解剖构造进行深入的研究是必要的。本文是拉马克月见草叶解剖构造的研究。拉马克月见草为异面叶,表皮组织上具有单细胞具瘤的表皮毛和单细胞腺毛,气孔为毛茛型。栅拦薄壁组织两层,与海绵薄壁组织的厚度大体相等,细胞内的叶绿体较大。叶肉中含有针晶细胞与长囊形油细胞。叶脉上下方的薄壁组织中含油细胞特多。大型叶脉双韧型,小型叶脉外韧型。茎生叶柄短,含针晶细胞特多,针晶体具栓质膜包被。     

松科植物萜类合成酶及其基因家族研究进展

萜类化合物是松科(Pinaceae)植物中重要的代谢物,它们与松科植物生长发育、信息传递、气候适应和化学防御等关系密切,在植物生理和生态等方面具有重要功能。松科植物萜类化合物还广泛应用在制药、生物燃料以及合成化学等工业领域,具有重要的经济价值。松科植物通过甲羟戊酸途径和甲基赤藓糖磷酸途径合成所有萜类物质合成所必需的5碳前体,并在异戊烯基转移酶家族、萜类合成酶家族作用下合成单萜、倍半萜和二萜等不同长度碳链的萜类分子骨架,并进一步在细胞色素P450酶家族的作用下发生甲基化、羟基化、过氧化、糖基化等酶促反应形成具有结构极为丰富的萜类化合物。和其他次生代谢过程类似,多种酶及其基因在萜烯化合物形成过程中起到了至关重要的作用,同时,萜类化合物结构多样性的形成也主要依赖于萜类合成酶及其基因。植物中已经发现了大量的萜类合成酶,由于大量植物基因组、转录组等组学数据的公布,不断有新的萜类合成酶被报道。笔者介绍了植物萜类化合物前体的合成途径及其关键酶基因、植物萜类合成酶的结构和类型,着重阐述松科植物萜类合成酶结构、功能以及相应基因家族鉴定和系统分类的研究进展,并针对松科植物萜类合成酶及其基因研究领域存在的研究树种偏少、松科植物萜烯类代谢可能存在的特异代谢路径重视程度不够、适用于针叶树种相关基因的功能研究平台搭建欠缺、多基因网络调控松科植物萜烯类合成机制研究未得到系统开展、产脂和抗逆相关的松科植物关键基因未得到挖掘与利用等相关问题提出了建议,以期为松科植物萜类生物合成机制解析及松科植物遗传改良提供参考。     

维管植物导管元素分化与细胞程序性死亡

通过遗传控制的细胞死亡是植物正常生长和发育的重要过程，是近年来国内外的研究热点之一。维管植物的导管和筛管由死亡的管导分子组成，本文着重讨论了维管植物的导分子形成过程中的细胞程序性死亡（ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄ ｃｅｌｌｄｅａｔｈＰＣＤ）的形态和化特性以及参与找在因，并介绍了植物生长发育过程中ＰＣＤ存在的时空广泛性。虽然植物发育生殖过程中的ＰＣＤ与动物细胞通过遗控制的细胞死亡是植物正常生长和发育的重要过程，是近年来国内外的研究热点之一，维管植物的导管和筛管由天文馆的导管分子组成。本文着重讨论了维管植物的导管分子形成过程中的细程序性死亡（programmed cell death PCD)的形态和生化特征以及参与的基因，并介绍了植物生长发育过程中ＰＣＤ存在的时空广泛性。虽然植物发育和生殖过程中的ＰＣＤ与动物细胞凋亡存在许多相似的形太必生化特征，但细胞通过自溶或自自我吞噬来死亡，而并不形成动物细胞凋亡中典型的凋亡小体。说明这些ＰＣＤ类型本质上凋亡型ＰＣＤ。导管分子的死亡是一种典型的植物ＰＣＤ。近年来体外系统研究表明，导管元素分析中的细胞死亡程序与动物细胞凋亡不同。     

金银花新品系与主栽品种的表皮毛、叶色素及光合速率的比较分析

对金银花新品系与主栽品种的叶、茎、花蕾表面腺毛、非腺毛的密度、长度进行观察和分析,并测定其叶的叶绿素、花青素含量和光合速率,为良种的鉴别和鉴定提供依据.结果表明,豫金1号的表皮毛长度、密度均高于对照,豫金2号表皮毛除叶下表面非腺毛长度低于对照亚特红蕾1号,其他均高于对照;豫金1号、豫金2号的叶绿素含量和光合速率分别较对照高,说明在一定范围内,叶片的光合速率随叶绿素含量的增加而提高,叶片花青素含量与光合速率的相关系数达到显著水平(P0.05),花青素含量与光合速率之间呈负相关.结论:表皮毛的长度、密度等可作为金银花新品种鉴别指标的依据.     

不同分布地天女木兰叶表皮微形态研究

天女木兰是集芳香、药用、食用和观赏于一体的珍稀濒危植物,呈“间断式”分布。为探知天女木兰种下分类及其亲缘关系,利用扫描电镜对7个分布地天女木兰叶表皮微形态特征指标进行定性描述及主成分分析和聚类分析。结果表明:①表皮细胞分为浅波状和深波状两种类型; 气孔器为椭圆形,分为凸起和凹陷两种; 叶表结晶体有圆球形和长柱形; 表皮毛密,分为单细胞毛、单列双细胞毛和单列多细胞毛3种类型; 叶表皮气孔大小、密度和表皮毛长短及密度等均存在差异。②主成分分析选出3个主成分,方差累计贡献率达到87.394%。③聚类分析结果表明,7个分布地天女木兰种群分为两类。第Ⅰ类包括吉林石湖和河北祖山的天女木兰,表现为叶下表皮细胞呈浅波状,气孔密度小,气孔凸起,气孔长轴小于10 μm,叶表结晶体呈圆球形; 第Ⅱ类包括浙江清凉峰、安徽黄山、贵州雷公山、贵州麻江和广西猫儿山的天女木兰,表现为叶下表皮细胞多呈深波状,气孔密度大,气孔多凹陷,气孔长轴大于10 μm,叶表结晶体呈长柱形。这表明各天女木兰间的亲缘关系远近与地理分布相关,叶表皮微形态特征可作为种下分类和探讨天女木兰种群间亲缘关系的重要特征。