基于流式细胞术和K-mer方法测定6种槭属植物基因组大小

【目的】槭属植物种类繁多，具有观赏、油用、药用等重要价值，开发应用前景广阔。基于流式细胞术和K-mer分析方法，首次进行6种槭树基因组大小测定，为槭属植物分子生物学、细胞学研究提供重要理论参考。【方法】以6种槭树嫩叶为材料，WPB为细胞核解离液，大豆(Glycine max‘Polanka’)和玉米(Zea maysCE-777)为内标，利用流式细胞检测技术和K-mer分析法估测6种槭树的基因组大小。【结果】基于流式细胞术测定建始槭(Acer henryi)、三角枫(A.buergerianum)、秀丽槭(A.elegantulum)、血皮槭(A.griseum)、五小叶槭(A.pentaphyllum)和青楷槭(A.tegmentosum)的基因组大小分别为(691.12±8.69)、(863.90±8.69)、(896.50±4.35)、(893.24±8.69)、(766.10±8.69)和(1 154.04±13.04) Mb;以K-mer分析法估测的基因组大小分别为561.72、743.00、777.87、771.51、650.64和1 103.46 Mb;杂合率分别为1.0...     

山樱花基因组大小的测定

为了测定山樱花基因组的大小,获得适合山樱花裂解的流式细胞术的最适裂解液,优化了樱属植物流式细胞术流程。结果显示,在所对比的6种裂解液中,LB01最适合樱属植物细胞裂解。以大豆(Glycine max(L.)Merrill)为内标,比较待测样品和内参峰值,计算得出山樱花基因组大小为366.67 Mb,C值为0.375 pg。可用于樱属植物的倍性鉴定。     

花楸属直脉组7种/变种基因组大小及叶表皮微形态特征的分类学意义

【目的】通过对花楸属直脉组(Sorbus Sect.Alnifoliae)5种及具有分类争议的2变种的基因组大小和叶表皮微形态研究,探讨其分类学意义以及基因组大小和细胞大小之间的相关性。【方法】基于流式细胞术、光学和电子显微镜分别对研究对象的基因组大小、叶表皮细胞和气孔的质量和数量性状进行测定、分析。【结果】基因组大小测定显示所有分类群均为极小基因组,大小介于神农架花楸(S.yuana)的1.348 pg至长果花楸(S.zahlbruckneri)的1.586 pg之间;虽均为二倍体,但分类群间基因组大小差异显著。光学显微镜下叶表皮细胞形状兼有多边形和无规则形,或者仅无规则形,垂周壁式样有平直状、弧状和波状;扫描电镜下表皮纹饰有近光滑、局部加厚、脊状、网纹、褶皱等类型,蜡质纹饰有壳状、颗粒状、线状、片状等;4个分类群的下表皮具带状单毛。气孔器均为无规则型,分布于下表皮脉间区;保卫细胞具明显的环形外缘或无。表皮细胞面积、气孔宽度及面积、气孔密度、气孔指数等指标在分类群间差异显著,基因组大小同表皮细胞面积、气孔长宽及面积呈正相关,同气孔密度和气孔指数呈负相关。【结论】基因组大小、叶表皮微形...     

高通量测序在蜜蜂基因组中的应用及研究进展

【目的】回顾近些年来在蜜蜂基因组研究领域取得的进展，为后续进一步研究提供参考。【方法】检索蜜蜂高通量测序相关文献并归纳总结，获得高通量测序在蜜蜂基因组中的应用和研究进展。【结果】高通量测序主要应用于蜜蜂线粒体基因组、核基因组和转录组3个方面。目前，蜜蜂属（Apis）下所有9个种的线粒体基因组以及6个种的全基因组已被获得。基于转录组测序分析，一些与蜜蜂重要性状相关的候选基因被靶定。【结论】高通量测序技术的快速发展，使得该技术在蜜蜂基因组学的研究应用范围不断扩大、应用深度不断加深。这为研究蜜蜂分类、系统演化、群体遗传、亲缘关系、群体历史等提供了重要的数据支撑，也为进一步筛选和利用关键基因提供了理论支持。     

槭树属常见树种翅果性状多样性与风传播特征分析

【目的】研究15种槭树属树种翅果性状,探究果实性状和风传播特征之间的相关性,为深入研究槭树属植物果实的风传播机制和种群扩张提供理论参考。【方法】以15种槭树属树种翅果为材料,在分析种子长度、种子宽度、果翅长度、果翅宽度、种子长宽比和种子长/果翅长特征等参数的基础上,模拟果实的传播特征(沉降速度和水平传播距离),比较15种果实性状和风传播特性间的相关性。【结果】①15种槭树属树种翅果开张角度对沉降速度和水平传播距离的影响最大,种子宽度影响较弱;②15种槭树属树种翅果沉降速度为69.14~224.06 cm/s,扇叶槭最慢,梣叶槭最快;扇叶槭果实的水平传播距离最远,梣叶槭最近;③15种槭树属植物果实沉降速度与种子长度、果翅长度、果翅宽度、种子长宽比和种子长/果翅长正相关,与果实两翅开张角度和种子宽度负相关;水平传播距离与果实两翅开张角度、种子长、果翅长、果翅宽、种子长宽比和种子长/果翅长均呈负相关,而与种子宽度正相关,果实水平传播距离与其沉降速度呈负相关,果实沉降速度和水平传播距离受多种性状影响;④对15种槭树翅果的8个性状主成分分析表明,前3个主成分的累计贡献率达82.911%, 基于8个性状进行聚类分析可知,当欧氏距离为10时,15种槭树可分为4类。【结论】果实形态特征的相关性分析表明,15种槭树果实形态特征对沉降速度的影响依次为:两翅张开角度>种子长/果翅长>种子长度>果翅长度>种子长宽比>果翅宽度>种子宽度。果实的水平传播距离受多种因子的综合制约。千粒质量、两翅张开角度、种子长/果翅长可作为槭树分类的重要依据。     

元宝枫组织培养及快速繁殖技术研究

【目的】通过对元宝枫外植体灭菌方法和培养基配方的筛选,建立元宝枫快速繁殖体系,为开展元宝枫优良种苗繁育推广研究奠定基础,并为元宝枫后期优良种苗的规模化生产提供理论与技术支撑。【方法】以元宝枫带芽茎段为外植体,研究不同消毒剂处理方法、不同基本培养基类型(1/2 MS、MS、1/2 NN69、NN69)以及不同浓度外源生长调节剂(IBA)对腋芽诱导、生根等过程的影响。【结果】元宝枫茎段在体积分数75%乙醇中处理30 s和0.1%HgCl₂灭菌180 s时,成活率最高,但外植体不宜在9月前后采集。在NN69培养基中添加0.2 mg/L IBA时,腋芽诱导率最高(97.2%),且用时最短(10~15 d)。在1/2 NN69中添加0.4 mg/L IBA时有利于生根,生根率可达87.8%。【结论】元宝枫带芽茎段适宜的灭菌方法为75%乙醇处理30 s,再以质量分数0.1% HgCl₂处理180 s;腋芽诱导的适宜培养基为NN69+IBA(0.2 mg/L);适宜元宝枫茎段生根的培养基为1/2 NN69+IBA(0.4 mg/L)。以泥炭、珍珠岩、蛭石体积比为7:2:1的混合基质为移栽基质时,试管苗移栽成活率可达95.0%。     

小兴安岭3种槭树不同生长期叶性状变异及相关性分析

【目的】叶性状对植物资源获取、光合能力等起重要作用。本研究分析植物通过叶性状的调整以适应不同生长期的生存策略。【方法】以小兴安岭3种典型槭树：花楷槭(Acer ukurunduense)、青楷槭(A.tegmentosum)和五角枫(A.pictum subsp.mono)为研究对象,在展叶期(6月初)、叶稳定期(7月中旬)和叶凋落期(9月初)3个时期分别测定比叶面积、叶干物质含量、叶绿素含量及叶厚4个叶性状,分析叶性状的生长动态以及性状间的相关性。【结果】在不同生长期,3种槭树的叶性状均发生了显著变异,且随生长期变化存在相似的变异规律,展叶期的叶厚和叶稳定期的叶干物质含量显著高于其余两个时期。叶性状间的相关关系随生长期不同发生了显著变化。3种槭树在展叶期选择“快速投资-收益”型策略,在叶稳定期和叶凋落期则偏向于“缓慢投资-收益”型策略。叶性状及其相关性在不同树种间也存在显著差异。【结论】植物可通过叶性状变异及调整叶性状间的相关关系来适应生长期的变化,并最终形成不同的生存策略。     

山新杨蔗糖合酶基因PCR介导的重组现象研究

【目的】山新杨(Populus davidiana×P. bolleana)是林木基因工程育种基础和应用研究的良好材料;以山新杨蔗糖合酶基因(PdbSUS)为例研究聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)过程介导的重组现象,在此基础上区分每一个PdbSUS基因的两种单倍型,为后续研究提供准确的序列信息,并为判断木本植物基因真实的单倍型遗传信息提供参考。【方法】分别采集番茄(Lycopersicon esculentum)和山新杨新鲜嫩叶,以番茄基因组为内参,利用流式细胞仪测定山新杨基因组大小及其倍性水平。参考毛果杨(P. trichocarpa)蔗糖合酶序列设计引物,分别以山新杨基因组DNA和cDNA为模板进行同源克隆,将PCR扩增产物回收纯化,连接测序载体并转化大肠杆菌感受态细胞,挑取阳性克隆进行菌液PCR验证,将整合有外源片段的转化子进行一代测序。利用SnapGene及DNAMAN软件对测序结果进行分析比对。【结果】山新杨为二倍体植物,获得了7个PdbSUS基因的全长序列,并分别在基因组和转录水平鉴定出每个基因的两种单倍型序列。同时,检测到PCR介导的重组现象并通过限制性酶切多态性(RFLP)进行了验证。在测序的209个克隆中,发现有18个含有嵌合产物,占比8.6%,不同基因产生嵌合产物的概率为0~33.3%。检测到的嵌合产物均来自同一个位点的不同等位基因之间发生重组,未发现不同蔗糖合酶基因之间发生重组的现象。【结论】PCR介导的重组是PCR反应过程中能够衍生重组分子的一种高频事件,该现象可能是由于引物延伸不完全或聚合酶模板转换导致。在利用PCR技术克隆木本植物或其他基因组杂合度较高物种的基因时,需识别产物中重组分子才能够准确区分单倍型的遗传信息。     

甘油氢解产物的测定方法研究（英文）

【目的】研究快速直接测定未经衍生化处理甘油氢解产物(1,3-丙二醇;1,2-丙二醇)的方法。【方法】以甲醇为溶剂,醋酸正丁酯为内标物建立气相色谱分析测试方法,并采用ZB-5HT气相色谱柱。【结果】当样品组成浓度在0~27mg·mL-1范围内,内标法校正实验工作曲线的线性相关系数R达到0.9993~0.9995,标准残差(SE)为0.0040~0.0112。对6个实验真实样品进行平行定量测定,结果表明最大相对偏差为0.06~0.09,平均回收率为99.19%~100.42%。【结论】该方法可以满足直接测定甘油氢解液相产物的要求。     

广西老虎跳自然保护区蕨类植物区系研究

【目的】广西老虎跳自然保护区的蕨类植物本底还不清楚,旨在通过研究,进一步丰富该保护区蕨类植物区系资料,促进科学合理地保护和利用该保护区的植物资源。【方法】通过野外标本采集、调查,室内整理、鉴定,对该保护区的蕨类植物区系进行统计分析。【结果】发现保护区蕨类植物共有37科,69属170种。热带科与温带科比例为12∶1,热带属与温带属比例为3∶1。属于东亚分布及其变型的属共有8属,其中,4属为中国-喜马拉雅变型,1属为中国-日本变型。【结论】该保护区少种科、属数量多,区系热带性质明显,蕨类植物区系具有亚热带性质。     

元宝枫及同属植物种子总蛋白质含量和氨基酸的测定

对元宝枫及同属植物种子总蛋白质含量和氨基酸的组成进行了分析测定，结果表明元宝枫及同属植物种子含有较高的蛋白质，且其氨基酸的组成以谷氨酸、精氨酸含量较高为特点．     

桂花及其近缘种倍性和基因组大小分析

【目的】 解决桂花(Osmanthus fragrans)及其近缘种[柊树(O. heterophyllus)、齿叶木犀(O. × fortunei)和华东木犀(O. cooperi)]在分类处理上存在的较多争议,为桂花及其近缘种的分类研究提供新的依据。【方法】 以水稻品种‘日本晴’(Oryza sativa ‘Nipponbare’)为参照样品,通过流式细胞术对14个桂花代表品种及其3个近缘种的倍性及基因组大小进行分析比对研究。【结果】 四季桂品种群基因组大小为777.24 Mb,金桂品种群为760.85 Mb,银桂品种群为739.06 Mb,丹桂品种群为717.29 Mb。其中‘四季’(O. fragrans ‘Siji’)的基因组最大,为903.14 Mb,‘雄黄’(O. fragrans ‘Xionghuang’)、‘金球’(O. fragrans ‘Jinqiu’)和‘云田彩’(O. fragrans ‘Yuntian Cai’)基因组较大,为801.15~832.79 Mb,超出各品种群的平均值;近缘种华东木犀基因组大小为817.19 Mb,比其他近缘种略高,桂花基因组大小为755.24 Mb,柊树为769.50 Mb,齿叶木犀的基因组最小,为729.11 Mb。【结论】 14个桂花代表品种及其3个近缘种都为二倍体;华东木犀的基因组大小和桂花品种‘雄黄’、‘金球’和‘云田彩’比较接近,都为800 Mb左右,初步表明华东木犀与桂花各品种间具有较为近缘的关系。     

不同种槭树过氧化物酶同工酶分析

用聚丙烯酰胺凝胶电泳测定复叶槭、平基槭、五角枫的过氧化物酶同工酶,明确了其酶谱的特征及分布,并通过排序分析方法分析其相互之间的亲缘关系,结果表明：五角枫与平基槭的亲缘关系较近,而复叶槭与上述两种的亲缘关系较远。从酶带的数量和染色深浅可发现在三种供试材料中,五角枫的抗性及适应性都比较强。     

文冠果物候期对环境因子的响应

【目的】文冠果(Xanthoceras sorbifolium Bunge)具有喜光、耐寒、耐旱、不耐涝等特性,在中国天然分布于东北、西北、华北等地区,是造林绿化、防风固沙、退耕还林的首选树种。研究不同分布区多种环境因子对文冠果物候期的综合影响,分析其物候期变异规律,为文冠果资源保护和开发利用提供依据。【方法】以中国6个主要分布区(内蒙古坤都、内蒙古天山、内蒙古乌丹、河北省承德、河北省蔚县、河南省陕县)实生群体的文冠果植株为对象,于2016年在各样地内选择长势相对一致的样株30株,采取定株定枝方法,对文冠果的初花期、叶芽萌动期、盛花期、末花期、展叶期、果速生期、果熟期、落果期和落叶期等共9个物候期进行系统观测。采用相关性分析、回归分析等方法,明确影响文冠果各物候期的主导环境因子及其作用规律。【结果】不同分布区文冠果物候期存在明显差异,其中,盛花期差异最大(42 d),果速生期差异最小(29 d)。河南陕县群体的文冠果大部分物候期出现最早,但落叶期最晚,总生长期最长(221 d);内蒙古坤都群体的文冠果落叶期最早,其他物候期出现最晚,总生长期最短(146 d)。大部分物候期与经纬度、年日照时间正相关,与其他环境因子负相关。年均气温是影响初花期、盛花期、末花期、展叶期、果速生期、落叶期和总生长期的主要因子;影响叶芽萌发期和落果期的主要因子是无霜期;影响果熟期的主要因子是年日照时间;影响总花期的主要因子是绝对最高温。【结论】文冠果物候期呈现明显的地理变异规律,环境因子对其物候变化影响显著。随着经纬度升高,气温逐渐下降,春季达到生长临界温度越晚,文冠果开花、展叶、结实越晚,并且秋季植株停止生长和落叶越早,因此其总生长期变短。     

光肩星天牛对糖槭挥发物的EAG及嗅觉行为反应

[目的]分析影响光肩星天牛定位寄主的糖槭挥发物成分,解析挥发物在光肩星天牛搜寻和定位寄主过程中的作用,为光肩星天牛的综合防控提供依据.[方法]利用热脱附气质联用法(thermal desorption gas chromatog-raphy-mass spectrometry,TCT-GC-MS)分析鉴定糖槭挥发物组分...     

城市园林绿化树种叶片滞尘与SO2吸收能力分析——以长春市为例

为创建功能景观以改善空气质量并为城市绿化植物科学配置提供依据,测定、分析了长春市40种主要园林绿化树种的滞尘效果及吸收空气中SO_2的能力.结果表明:不同树种的滞尘及吸收SO_2能力存在差异.其中,梓树、山楂、山梨、银杏、金老梅、榆叶梅、毛樱桃滞尘能力较强,可作为长春市良好的滞尘树种;灌木吸收SO_2能力强于乔木,垂柳、五角枫、黄波萝、李、银杏、暴马丁香、鸡树条荚蒾等净化空气中SO_2能力较强,可作为长春市的空气净化树种.