983 resultados para 20-GC 2
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Estimates for the growth parameters (L sub( infinity ) and K) mortality coefficients (Z,M and F) and exploitation rate (E) for the sciaenid Plagioscion squamosissimus are presented. The following results were obtained: 1) for male: L sub( arrow right )=44.2 cm, K=0.30 yr super(1), Z=0.82 yr super(1), M=0.66 yr super(1), F=0.16 yr super(1), and E=0.20; and 2) for females: L sub( arrow right )=68.4, K=0.22 yr super(1), Z=0.91 yr super(1), M=0.47 yr super(1), F=0.44 yr super(1) and E=0.49. Females are more heavily fished than males. Artisanal fishing carried out with gillnets, is mainly directed toward the young section of the population and individuals reproducing for the first time.
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黄精族隶属于广义的百合科,通过对其研究历史的回顾,指出了它目前存在的问题,即(1)族的概念和范围不清、(2)属间的界限模糊、(3)族内各属的系统排列不明确.针对这些问题,本文从形态、解剖、胚胎、孢粉和细胞方面对族内各类群进行了野外调查和一些实验工作,本此基础上,并结合前人的工作,对黄精族的系统发育进行了探讨. 一, 形态本文通过黄精族各属大量标本,尤其是国产类群标本的认真研究,并结合6个多月的野外调查资料,分析了本族植物21个形态性状及其状态在属间和属内的分布,指出了一些性状的稳定性及其系统学价值, 二,解剖本文对黄精族5属17个种的茎、根状茎及子房进行了解剖学观察,同时对7属41种植物的叶表皮进行光镜观察,并对5属12种的叶表皮进行扫描电镜的观察,结果表明:(1)七筋姑属花葶的维管柱缺乏纤维鞘,这和本族其它类群不同.(2)扭柄花属、黄精属、竹根七属和鹿药属植物子房中具草酸盐针晶,而七筋姑属和万寿草属未发现这种晶体.(3)本族植物的气孔器均为无规则型,但邻近细胞及其周壁的形状在不同类群中是不同的,据此我们将本族叶表皮划分为七个类型,并认为叶表皮邻近细胞呈多边形、周壁直是黄精族叶表皮最基本的形式. 三,胚胎本文对黄精族3属4种植物以及铃兰(Convallaria majalis)进行了胚胎学研究,其中小玉竹(Polygonatum humile)和铃兰得到了完整的胚胎学资料,实验结果显示(1)黄精族植物小孢子发生过程中胞质分裂均为连续型,胚乳发育为核型;(2)小玉竹的胚囊发育方式为葱型,鹿药(Smilacina japonica)为英地百合型.万寿竹(Disporum cantoniense)和长蕊万寿竹(D. bodinicri)为蓼型,铃兰为葱型或英地百合型;(3)周缘细胞的有或无在小玉竹,鹿药和铃兰中是不稳定的. 四,孢粉本文对6属42种植物花粉进行了扫描电镜观察,结果表明(1)萌发孔的类型和数目在本族中不稳定,系统价值不大;(2)花粉外壁纹饰比较稳定,是一个十分重要的分类学性状.我们将黄精族植物的花粉外壁纹饰划分为9种类型.并认为孔穴型是一种原始类型,其它类型是由它演化而成, 五,细胞在前人工作的基础上,通过与其它性状的综合分析,本文认为黄精族植物有五种原始染色体基数:七筋姑属x=7;万寿竹属和扭柄花属x=8;黄精属x=9:鹿药属和舞鹤草属x= 18;竹根七属x=20. 在上述实验结果的基础上,结合前人的工作,对黄精族的各种性状进行了分析,本文得出如下结论: 1.包括万寿竹属、扭柄花属、七筋姑属、黄精属、竹根七属、鹿药属和舞鹤草属的黄精族是一个单系类群. 2.本文赞同Dahlgren et al.(1985),Tahktajan (1987)对黄精族系统位置的处理,即它与铃兰族,蜘蛛抱蛋族和沿阶草族关系较近,且共同组成铃兰科.相比之下,黄精族是该科中比较原始的一个族. 3.本文在性状分析的基础上,总结出20个比较稳定、系统价值较大的性状,并指出了它们的演化趋势;同时总结出黄精族原始类群应具有如下特征:(1).具细线形根状茎;(2).地上茎具分枝;(3).叶茎生;(4).具腋生的圆锥或总状花序;(5).花为三基数,花被片离生;(6).花被片具多条开放型脉;(7) .胚珠多数;(8).胚囊发育为单孢子型;(9).厚珠心胚珠;(10) .花粉外壁具覆盖层. 4.本文认为黄精族植物可分为三支:一是以染色体基数x=9及其衍生的类群,包括黄精属,竹根七属、鹿药属和舞鹤草属;二是以x=8为基数的一支,它包括万寿竹属和扭柄花属;三是七筋姑属单独形成的一支,它的染色体基数x=7.同时认为万寿竹属是本族比较原始的一个类群. 5.本文认为东亚北方是黄精族植物起源地. 6.本文赞同汤彦承(1978.见汪发缵、唐进1978)对卵叶扭柄花(Streptopus ovalis (Ohwi) Wang et Y.C.Tang)的分类学处理,而不赞同汪发缵、唐进(1983)把金佛山鹿药(Smilacina jinfoshanica Wang et Tang)从鹿药属转隶至黄精属的观点. 7.本文认为鹿药属和舞鹤草属亲缘关系较近,但区别特征明显,从而不赞同LaFrankie (1986),李恒(1990)将二者合并的观点。
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根据现有记载,萱草属约有20种,主要分布在东亚,由于种间在外部形态和核型上的高度相似性,加之长期人工栽培,使本属植物的分类成为一个难题,我们做了大量的野外调查和温室栽培试验,获得了一些有意义的观察结果,对核型变异做了详细定量分析:系统观察了花粉扫描电镜特征,为了揭示属内可能的表征和分支关系,运用聚类分析,主成分分析及简约分析对属下类群做了定量研究.本文得到如下主要结论. 1.虽然迄今为止许多核型观察结果未能得到有分类学意义的结论,运用数量分析方法比较各分类群核型定量变异结果表明,其分类学意义是明显的,例如,北黄花菜、黄花菜和小黄花菜三者外部形态很一致,核型亦高度相似:大苞萱草和多花萱草的核型公式虽与前三者相同,但已出现明显的数量变异.同样,北萱草,折叶萱草和西南萱草虽有相同核型公式,亦出现明显数量变异.萱草则与所有其他类群的核型均有明显差别.核型对称性分析表明,臂比不对称性出现一个由低到高的演变序列:但长度不对称性与此无明显相关性.萱草和折叶萱草的臂比不对称性最低,西南萱草和北萱草升高,黄花菜,大苞萱草和多花萱草等最高. 2.观察到三种类型花粉;舟形具网纹,舟形具疣纹和亚球形具疣纹.萱草,北萱草,大苞萱草,北黄花菜,黄花菜,小黄花菜及多花萱草具第一种类型花粉;折叶萱草和西南萱草具第2种类型花粉;矮萱草具第三种花粉.以广义百合科其他类群作为复合外类群进行比较,推测花粉形态的演化序列为:舟形具网纹一舟形具疣纹一亚球形具疣纹. 3.在外部形态上,萱草因具二叉分枝花序,叶型苞片,根膨大适中,花蕾顶部绿色及花筒占花被比例较小等原始性状状态,结合不对称性较低的核型特征和舟形具网纹花粉特征,是现存种类中最原始类群;折叶萱草及北萱草等具较短的花筒,二叉分枝花序,单色花被及花蕾部绿色等特征显得进化程度不高.黄花菜因具夜间开花习性,长花筒,叶鞘红色等状态被认为是进化类群,大苞萱草高度压缩的花序形成头状花序,具总苞状宽大苞片及绳索状根被认为是特化类群,矮萱草个体矮小,单花,具亚球形疣纹花粉亦被认为是高度特化类群.外部形态,花粉特征,核型及地理分布之间存在着相关性;随地理水平分布由南向北,外部形态特征由原始到进化,核型不对称性由低到高:随地理垂直分布由低向高,形态特征由复杂到简化,核型不对称性由低到高,花粉形态由舟形具网纹到舟形具疣纹再到亚球形具疣纹,这两种趋势结合起来构画出了本属植物演化和地理分布的基本轮廊. 4.萱草是一个孤立的属,没有明确的外类群可供比较.在现存类群中.Dahlgren等(1985)认为本属与分布在非洲,地中海地区,西亚及中亚的Asphodeloideae(亚科)有较多的共有特征.本文比较了两个类群之后发现,萱草不但在许多一般特征上与Asphodeloideae -致,而且在小孢子同时型发生及含蒽醌等被认为是Asphodeloideae典型属性的特征上亦与后者相同.这些共有特征显示出二 者在系统发育上一定的联系.进一步比较发现两者在有差异的特征中,萱草属显得较为进化.二者的分布区是完全不同的;Asphodeloideae分布在中亚及其以西地区和非洲,而本属分布在东亚,延及西伯利亚,据本文分析,欧洲生长的一个种(H.lilioasphodelus,北黄花菜)是归化类群.北美和台湾没有自然分布,但栽培植物均生长良好,而且已有归化植物.由此似乎可以推测,本届的祖先与Asphodeloideae的祖先有亲缘关系,这种关系似可远溯到第三纪古地中海时期,或许当时与Asphodeloideae祖先有关系的一个分支分布于古地中海东南缘的康滇古陆,即与现今横断山地区相应的地区,由于喜玛拉雅造山运动引起的地质,地理和气候剧变,某些类群灭绝了,一个类群发展成现今的萱草属. 5.由于本属各分类群间形态及核型相似性程度较高,种间极易(人工)杂交,似无必要在属与种间增设组或系,根据本文研究结果及参考有关分类文献(国外种类),我们将萱草属处理为10种2亚种13变种:H.darrowiana Hu;小萱草(H.dumortieri Morr.)及北萱草(var. esculenta (Koidz.) Kitamura;西南萱草(H.forrestii Diels);萱草(H.fulva (L.) L.)及var. aurantiaca (Baker) Hotta, var. disticha (Donn.) Baker,重瓣萱草(var. kwanso Regel),var. littorea (Makino)Hotta,长菅萱草(var. longituba (Miq.) Maxim,var. maculata Baroni,var. pauciflora Hotta et Matsuoka, var. rosea Stout, var. sempervirens (Araki) Hotta; H. hakuunensis Nakai;北黄花菜 (H. lilioasphodelus L. Var. lilioasphodelus)及黄花菜(ssp. citrina (Baroni) Xiong),小黄花菜(ssp. minor(Mill.) Xiong),var. corcana (Nakai) Xiong;大苞萱草 (H. middendorfii Trautv. et Mey var. middendorfii)及var. exaltata (Stout) Kitamura,长苞萱草(var. longibracteata Xiong);多花萱草(H. multiflora Stout);矮萱草(H. nana Smith ct Forrest);折叶萱草(H.plicata Stapf)。
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毛鳞菊属和细莴苣属为菊科菊苣族植物,属于中国-喜马拉雅分布类型。该两属植物性状变异较大,并与莴苣属等近缘属之间性状严重交叉,构成了菊苣族中极为混杂的类群“Lactuca-Prenanthes”复合群,是菊科植物系统学研究中的疑难点之一。本文通过对毛鳞菊属和细莴苣属及部分近缘属植物的形态性状、叶表皮特征、瘦果解剖特征和表面微形态特征以及细胞学等的研究及对该两属植物的生境和地理分布的分析,确认了毛鳞菊属和细莴苣属的独立地位,阐明它们与近缘属间的系统学关系,并对该两属进行了系统的分类学修订。 1. 形态性状分析 我们在检查大量国内外馆藏标本和野外居群观察的基础上,对毛鳞菊属和细莴苣属及部分近缘属植物的形态性状及其变异式样进行了详细地比较分析,重新评价了各性状的分类学价值,认为冠毛、瘦果特征和总苞片层数及排列方式等对于毛鳞菊属和细莴苣属与近缘属的划分具有重要的系统学意义;而小花的颜色、总苞片毛被的位置,小花的舌片与花冠管的长度比及瘦果的形态等特征对属下分类具有重要的意义。而传统上作为种间划分依据的叶片形状、毛被多少等特征在种内变化较大,不宜作为种的划分依据,至少不能作为主要的或唯一的依据。 2. 叶表皮特征 首次在光镜下观察了毛鳞菊属和细莴苣属14种植物的叶表皮,发现其共同的特征为:上、下表皮细胞的形状均为无规则型,垂周壁式样为波状;气孔器类型均为无规则型,在气孔的两极,角质侵入呈棒状或者“T” 型加厚或者不加厚;并认为上、下叶表皮细胞的波状程度、表皮细胞的大小、气孔指数、气孔密度,角质加厚情况等特征对种的划分具有一定的意义。 3. 瘦果解剖特征观察 通过对毛鳞菊属和细莴苣属及近缘属植物的瘦果解剖研究发现有两种类型:翅型和肋型。翅型瘦果的特征是在横切面上不仅有肋,而且在两侧具有明显突起的翅,中果皮由薄壁细胞和纤维细胞组成,且纤维细胞局限于翅和肋上,而不见于肋间,莴苣属,岩参属,翅果菊属,毛鳞菊属和细莴苣属具有这种类型的瘦果解剖结构;肋型瘦果的特征是在横切面上仅有肋而无翅,中果皮全部由纤维细胞组成,在肋和肋间连续,紫菊属和假福王草属具有这种果壁解剖结构。而中果皮的薄壁细胞和纤维细胞的数目和位置等特征在两种类型内的属间表现出很大的差异。瘦果的解剖特征对于属间划分具有分类学意义。 4. 瘦果表面微特征的观察 我们对毛鳞菊属和细莴苣属及近缘属共20种植物的瘦果表面进行了电镜扫描微形态特征的观察。结果表明:瘦果表面性状具有属级的特征,在表皮细胞形状,细胞外壁纹饰类型等方面存在较大的属间差异,可应用在属间界定及关系判别上。毛鳞菊属和细莴苣属植物由于具有短急尖端壁的椭圆形和钝端壁的长纺锤形的表皮细胞和疣状乳突的外壁纹饰等特征而区别于莴苣属等其他属。瘦果表面微特征在所观察的属内种间有着较高的一致性,但表皮细胞的大小,端壁形状及蜡质的发育程度等性状在毛鳞菊属内存在种间差异,为种间的划分提供了一定的依据。 5. 细胞学研究 我们研究了2种莴苣属,1种毛鳞菊属和1种翅果菊属植物的染色体数目,其中毛鳞菊属1种为首次报道,并对它们全部进行了核型分析。毛鳞菊属植物的染色体数目为2n=16 (x=8),为二倍体,染色体核型为“3B”型,不对称性较强。根据文献资料,细莴苣属的染色体数目也为2n=16 (x=8),为二倍体,染色体核型为“3A”型,不对称性也较强。毛鳞菊属和细莴苣属植物的染色体数目较莴苣属等近缘属(2n=18)减少了两条, 核型对称性下降。染色体核型资料可以说明毛鳞菊属和细莴苣属植物在Lactuca-Prenanthes复合群中处于较进化的位置。 6. 分支系统学研究 对30个广义形态学性状进行了分支系统学分析,得到53棵同等简约树。在简约树中,内类群形成两大支,一支为所有具有翅型瘦果的类群,另一支是具有肋型瘦果的类群,前者包括毛鳞菊属、细莴苣属、莴苣属和翅果菊属,它们的成员分别各自聚在一起,并获得很高的支持率;后者包括假福王草属和紫菊属等,它们的成员也分别聚在一起,并获得很高的支持率。分析结果支持石铸将它们分别独立成属的分类处理。 通过对毛鳞菊属和细莴苣属及近缘属植物的广义形态学性状的分支分析研究,认为毛鳞菊属和细莴苣属的关系最近,获得了66%的支持率,而二者与翅果菊属的关系较为接近。毛鳞菊属和细莴苣属的多数性状都是衍生的和进化的,显然它们在Lactuca-Prenanthes复合群中处于比较进化的地位。 7. 分类学修订 在应用上述性状分析结果及查阅国内外大量标本的基础上,重新界定了毛鳞菊属和细莴苣属的概念,包括新性状的补充,对该两属植物进行了系统的分类学修订。确定了毛鳞菊属目前包括13种1变种,归并了8种,作出一个改级新组合,确认一名称不属于该属,另有一种的分类学地位有待进一步研究;细莴苣属目前包括3种,归并了3种。“分类处理”部分还描述了每个种的性状特征、变异情况、相关的分类学处理及其与近缘种的关系,最后列出所研究的标本。
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本文回顾了八角科(Illiciaceae)的分类历史,对其现状进行了介绍,并提出了存在的一些问题,针对这些问题,我们对八角科及其近缘类群 [五味子科(Schisandraceae)和木兰科(Magnoliaceae)] 的木材解剖特征,以及对组成八角目(Illiciales)的八角科和五味子科的花被片表皮形态进行了研究,进一步确定了八角科在离生心皮类中的原始地位,且为其属的次级划分提供了更多的性状支持,更详尽地阐述了它与近缘类群间的系统学关系,确定了八角目的独立地位。 1 比较木材解剖学 在光学显微镜和扫描电子显微镜下,对八角科八角属(Illicium)2组19种1亚种43个材料、五味子科2属4种7个材料和木兰科1属3种4个材料的木材解剖结构进行了比较研究。 因八角科导管单独、多角形、密集、细长且具螺纹加厚,穿孔板梯状且细密,射线异形等特征,本文支持建立单属的八角科。在八角属内,由于八角组(Sect. Illicium)的导管分子密度较高和直径较窄,易损度为0.090,射线较高,而八角茴香组(Sect. Cymbostemon)的导管分子密度较低和直径较宽,易损度为0.194,射线较矮,因而本文支持将八角属分为八角组和八角茴香组,且八角组比八角茴香组原始。根据欧式距离,八角科与五味子科之间的相似性(d=4.690)比八角科与木兰科(d=4.899)之间的相似性大,本文支持建立八角目(Illiciales)。 2 花被片表皮比较形态学 在光学显微镜和扫描电子显微镜下,观察了八角科八角属2组11种20个样品、五味子科南五味子属(Kadsura)2亚属2组8种15个样品和五味子属(Schisandra)2亚属4组6种17个样品的花被片表皮形态特征。 首次报道了八角目2个科(八角科和五味子科)3个属(八角属、南五味子属和五味子属)植物花被片表皮细胞的形状、分泌细胞的形状及分布、气孔器的形状及分布、花被片表面的纹饰,在五味子科中发现2个新的性状(气孔对和环列型气孔)。 通过与八角目2个科3个属植物的叶表皮形态比较,发现花被片表皮气孔器外拱盖均为单层,与叶表皮气孔器外拱盖层数(常绿种类为双层和落叶种类为单层)之间没有相关性。通过对两性花、雌花和雄花花被片表皮观察,发现花被片表皮形态与花的性别之间没有相关性。通过对八角属、南五味子属和五味子属花被片表皮比较,发现五味子属花被片表皮形态比南五味子属花被片表皮形态表现出更多的衍生性状,南五味子属花被片表皮形态比八角属花被片表皮形态表现出更多的衍生性状;南五味子属花被片表皮形态与五味子属花被片表皮形态之间的相似性程度较大,与八角属花被片表皮形态之间的相似性程度较小,支持建立含南五味子属和五味子属的五味子科,支持建立只含八角属的八角科。
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原产于亚马逊河流域的水生植物凤眼莲(Eichhornia crassipes)在花部结构上有三种花型(L、M和S),故其配殖系统(mating system)为典型的三型花柱(tristyly)。但在入侵地区,它却常只有M和L两种花型,其中尤以M型占据绝对优势,使有性繁殖水平大为下降。为了解释凤眼莲在入侵过程中,花型频率为何发生变化以及该变化对其在入侵地的适应性进化上有何影响,作者在中国西南的两个居群中连续两年开展了野外生长和人工授粉实验,对比分析水面和泥地两类不同生境中M和L在克隆生长、生物量积累以及有性繁殖水平等方面的异同,并利用RAPD、 ISSR片段比较了具M型和L型花植物个体间的遗传变异水平。对三型花柱这一长期引人注目的遗传模式的分子位点也尝试了连锁片段的克隆和测序。 克隆生长的对比实验发现,在2004年,漂浮生长的M个体平均克隆分株数为25.37,L为21.20,前者显示较强的克隆生长能力(t=2.252, P< 0.05);2005年的实验再次证实M(每个个体19.83个分株)比L(每个个体15.53分株)表现出了显著较强的克隆优势(t=2.631,P<0.001)。M较L多产生克隆约24%。 但在岸边泥地上固着生长时,2004年L个体平均克隆分株为16.20,M 为10.17个分株。L表现出了更强的克隆生长能力(t=4.788,p<0.001),与漂浮生长状况下的情形恰恰相反,暗示M与L个体可能存在一定的生态位分化。这种分化可能是在入侵过程中形成的,也可能反映了原产地亚马孙流域旱涝交替造成的固着生长与漂浮生长交替发生的种内适应性。 生物量(干重)的对比分析发现,M个体在漂浮生长和固着生长的情况下都比L有着更高的生物量积累(漂浮生长实验:t=6.173,p<0.005(2004年);t=6.99,p<0.001(2005年)。固着生长实验:t=4.029,p<0.001)。生物量对凤眼莲的竞争和过冬有着一定的作用,因此较大的生物量积累可能是M个体在当地气候和环境中逐渐适应的一个结果。 有性繁殖的实验包括了实验个体的花序数与花朵数、自交与异交人工授粉的结实情况以及种子萌发率等方面的对比分析。结果表明,虽然M和L个体在花序数和花朵数上不存在显著差异,但是M个体在自交和异交的种子产量上比L略高,尤其是自交的种子产量,M显著高于L(M平均每个蒴果的自交种子产量为139.8,L为76.2)。以各100粒种子进行萌发实验,发现两花型之间在种子萌发率上不存在显著差异。对于M而言,其自交种子产量远大于异交种子产量 (139.8 vs. 93.3),且种子萌发率也略大于异交的种子萌发率(自交种子萌发率45.47%,异交种子萌发率 30.73%)。结合以上的实验结果,本文认为M基因型优势的形成可能与M个体与当地环境长期适应导致的生长与繁殖 上的优势有关。M的本地适应性是建立在特定的遗传背景上时,异交反而会破坏这种遗传组合,造成远交衰退。 对40个M和30个L个体进行20个RAPD引物和20个ISSR引物的遗传分析时发现,所有个体在RAPD表型上没有区别,但是在M中出现了3个ISSR表型,在L中出现了2个ISSR表型。本文还尝试利用RAPD技术扫描与三型花柱的遗传位点连锁的DNA片段。在146个RAPD随机引物中,初步发现两个候选片段,一个750bp,另一个2 000bp;已对它们进行了克隆、测序。 这些初步实验表明凤眼莲在我国的入侵可能伴随着基因型的差异表现和居群遗传分化,这种基因型的差异表现对该植物的成功入侵具有作用。其中,花型为M的个体的优势生长解释了该花型在中国分布区内的主导地位。推测该生长优势的遗传基础可能来源于基因组内较高的杂合子水平和在入侵地较长的适应历史,但最终结论尚有待进一步的实验证据。
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核核糖体DNA(nrDNA)已被作为一个重要的标记,用于推断很多分类等级上的系统发育关系。相对于在被子植物中的快速致同进化,nrDNA在裸子植物中的致同进化速率低,且ITS和5S-NTS区有着较大的长度变异,这种现象在松科植物中尤为明显。在本研究中,我们克隆并测定了银杉属的5S rDNA以及冷杉属、银杉属、雪松属、油杉属、长苞铁杉属、金钱松属与铁杉属的ITS序列。基于获得的新数据,再结合前人报导的其它属的数据,我们探讨了如下四个问题: (1)松科 nrDNA ITS1 亚重复单位的组成、分布及进化;(2)ITS1区的长度变异与亚重复单位数目的关系以及它们的系统学意义;(3)松科ITS1的二级结构特征;(4)银杉5S rDNA编码区及非转录间隔区的结构特征。主要研究结果如下: 1. ITS区的序列分析ITS区的克隆及序列分析发现:(1) 松科ITS1的长度变异范围为 944-3271 bp, 这是目前已报导的真核生物中属间ITS变异最大的类群之一;(2) 所有松科植物的ITS区域都包含亚重复单位,亚重复单位的数目从2到9,并且这些亚重复单位可分为两种类型,即不含保守核心序列(5’-GGCCACCCTAGTC ) 的长亚重复单位(LSR)和含上述保守核心序列的短亚重复单位(SSR);(3) ITS1区的巨大长度变异主要归因于亚重复单位的数量变异; (4) ITS1区的GC含量与 它的序列长度和亚重复单位的数目有一定关系,并能够提供一些系统发育信息,特别是支持云杉属、松属和银杉属三者具有很近的亲缘关系。 2. ITS1亚重复单位的系统发育分析为了研究亚重复单位的进化关系,我们用最大似然法和最大简约法构建了松科ITS1亚重复单位的系统发育树。结果表明:(1)在ML和MP树中可发现有共同的五个分支; (2) 银杉比松科其它属拥有更多的SSR,且该属的所有9个SSR在系统树中构成一个单系支,表明它们是在银杉属内发生重复的;(3)一些SSR在属间和种间具有同源性,可为nrDNA ITS 的进化历史以及松科的系统发育 研究提供重要信息;(4)亚重复单位的多次重复以及伴随的重组可能是导致LSR 和SSR在松科不同属中分布式样不同的原因。 3. 松科ITS1的二级结构 用 Mfold 3.2 软件对松科所有11个属的ITS1区进行了二级结构预测,共获得了563个最低自由能折叠。结合以前关于松科二级结构的报导,我们分析的结果表明:(1) 松科ITS1的二级结构主要由几个延展的发夹结构组成;(2) 构象的复杂性与亚重复的数目呈正相关;(3)配对的亚重复单位通常在保守核心区(5’-GGCCACCCTAGTC ) 处有部分重叠,并且构成一个长茎,而其它的亚重复单位通常会自身折叠,且保守核心区的部分出现在发夹结构的环中。 4. 银杉5S rDNA 序列分析 我们对来自银杉不同群体的3个个体的5S rDNA进行了克隆,共获得 45 条序列,分析结果表明:(1) 绝大多数银杉5S rDNA编码区长度为120 bp, 以GGG 开头,以CTC结尾,编码区出现的碱基替代主要为转换;(2) 银杉与其它裸子植物相比,5S rDNA基因编码区具很高的相似性(90-99%); (3)间隔区含有一个poly-C和一个poly-T结构、两个TC丰富区以及五个GC丰富区。根据长度和序列特征,银杉的5S rDNA间隔区可分为三种类型:Type A 长751-764 bp,Type B 长770-807 bp (含一个32 bp的插入),Type C 长581-594 bp; (5)长间隔区(Type A,Type B )中含有两个148-175 bp的串联亚重复单位,该亚重复单位与短间隔区(Type C )中的一段143 bp的序列具有较高的相似性(56.0-66.8%)。 5. 银杉5S rRNA的二级结构 Mfold 3.2 预测结果表明:(1)银杉5S rRNA二级结构包括5个双螺旋区(干区)(Ⅰ-Ⅴ)、2个发夹结构环区(C和D)、3个中间环区(B1、B2 和 E)和1个铰链区(A), 铰链区为三个双螺旋的结合处;(2) 二级结构中的环区通常比双螺旋区更加保守;(3)在5个双螺旋中,I 和 IV 区有较高的碱基替代率。
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青蒿素是从中药青蒿中提取的新型抗疟药物,然而,青蒿素在青蒿中的含量非常低。近年来,随着青蒿素生物合成途径相关酶基因的克隆,基因工程成为提高青蒿素含量的有效途径之一。在对青蒿进行遗传转化过程中,高效稳定的丛生芽诱导体系是青蒿转化成功的关键。然而,随着继代次数的增多,青蒿丛生芽诱导能力存在退化现象。本文首先研究了滤纸对青蒿丛生芽诱导的影响和在遗传转化中的应用,进而研究了反义鲨烯合酶基因表达对青蒿素生物合成的影响。主要结果如下: 研究了在丛生芽诱导培养基上加铺滤纸对青蒿丛生芽诱导的影响,结果发现,加铺滤纸后青蒿丛生芽诱导率显著提高,丛生芽诱导率能够达到97%左右。在此高效丛生芽诱导体系的基础上,我们进一步探讨了滤纸在青蒿遗传转化中的应用。结果表明,在筛选培养基上加铺一层滤纸,青蒿的抗性丛生芽诱导率能够达到59.7%,其中在12.5%的抗性丛生芽中能够得到抗性生根植株,生根植株PCR检测均为阳性,在部分PCR检测阳性的植株中检测到了GUS的稳定表达。 利用上述改进的青蒿遗传转化体系,我们得到了反义鲨烯合酶基因的青蒿转化植株。PCR检测和Southern杂交检测结果证明了反义鲨烯合酶基因已经整合到青蒿基因组中。RT-PCR检测发现,在转基因株系ASQ3和ASQ5中鲨烯合酶基因在mRNA水平上得到部分抑制,鲨烯含量比对照降低了20%左右;青蒿素的含量分别提高了23.2%和21.5%,结果表明抑制鲨烯合酶表达能够有效促进青蒿中青蒿素的生物合成。
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以草原和稀树草原中木本植物多度的增加为特征的草地灌丛化,是全球范围普遍发生的现象,但灌丛化的生态学效应目前仍存在争议。对灌丛化草地生态系统特征与过程的研究,将有助于我们进一步了解草地生态系统的退化和恢复机理,为退化草原恢复与管理实践提供理论依据。 本研究以位于内蒙古锡林河流域, 一个经23年围封恢复、具有明显灌丛化特征的草原生态系统为研究对象,通过分析小叶锦鸡儿灌丛及其相邻草本群落下的土壤容重、机械组成、土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和无机氮(IN)的差异,确定小叶锦鸡儿灌丛对草原土壤物理化学性状的影响。主要结果如下: (1)小叶锦鸡儿灌丛化增加了表层土壤(0-5 cm)粗粒级颗粒的比例,降低了浅层土壤(0-20 cm)的容重,较大灌丛下10-20 cm土层仍存在这种现象。这至少部分归因于灌丛对凋落物的截获积聚,以及小叶锦鸡儿的根系分泌物在质和量上较之草本植物的不同,促进了土壤团聚体的发育。 (2)小叶锦鸡儿灌丛斑块引起了典型草原生态系统土壤有机碳、全氮和无机氮的空间分布的变化。在浅层土壤中(0-20cm),由灌丛斑块内部向外部SOC、TN和IN均趋于降低。随小叶锦鸡儿灌丛大小(存在时间)的增加,0-20 cm和60-100cm土层SOC和TN均有增加趋势。 (3)除表层(0-5cm)外,小叶锦鸡儿大灌丛与邻近草地土壤C/N比值无显著差异。 总之,小叶锦鸡儿灌丛不仅改变了草原土壤的物理性状,而且提高了灌丛下土壤有机碳和氮的含量,改变了草原生态系统C、N的空间分布格局,表明草原灌丛化明显改变了草原生态系统的碳氮循环。基于草原约占陆地面积的40%以及全球草地灌丛化普遍存在的事实,这种伴随草原灌丛化发生的土壤有机碳和氮的变化可能会对全球碳氮循环和气候有显著影响。
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CO2浓度升高和气候变暖已成为不可逆转的现实,而具有强氧化性的臭氧浓度升高也被认为是全球变化的重要组成部分,已经或将对植被生长产生严重威胁。冬小麦(Triticum aestivum L.)生长发育期内受到环境变化的影响相对较大。小麦是对臭氧最为敏感的作物之一,华北地区冬小麦灌浆期容易发生臭氧污染。本研究以冬小麦为试材,研究了CO2浓度加倍和2oC增温对中国北方不同年代推出的冬小麦品种幼苗生长的效应;研究了不同小麦品种对花后短期臭氧胁迫的反应;分别研究了干旱、增温与臭氧污染对冬小麦旗叶光合和产量的交互影响。研究结果如下: 1) CO2浓度加倍和温度升高加快冬小麦幼苗的生长速率。CO2浓度加倍主要是促进了幼苗的分蘖(+1.54分蘖),而增温加快了发育进程(主茎叶片数比对照多1叶)。不同品种对CO2浓度加倍和增温的响应存在着差异,但与育种年代没有显著相关关系。从20个品种的总体情况来看,CO2浓度加倍和2.0℃增温对冬小麦幼苗的生长具有叠加效应。生长较慢的冬小麦品种对CO2浓度加倍的反应越大。 2) CO2浓度加倍显著提高了小麦新展开叶的净光合速率(Psat),显著降低了气孔导度(gs)和蒸腾速率(E),从而显著提高了瞬时水分利用效率(ITE),但不同小麦品种对CO2浓度加倍的反应与其育种年代没有明显的相关性;增温对冬小麦叶片Psat的效应不显著,但显著降低了gs,而E显著增大,从而导致ITE显著降低,其中,Psat对增温的反应与品种育种年代呈显著正相关(R=0.525, p<0.05),并与叶片比叶面积(SLA)显著正相关(R=0.45, p<0.001)。CO2浓度加倍和增温同时处理时对Psat、gs和ITE的效应显著大于CO2浓度加倍处理。 3) 冬小麦灌浆初期,短时间的臭氧胁迫对旗叶的同化能力带来了显著的负效应,而且光合性能最大的叶片中部受到的抑制最为严重。同化能力的下降导致最终产量的降低。然而,不同品种对臭氧的敏感性存在着很大差异。臭氧对具有较高收获指数和产量的当代品种-烟农19的效应(-19%,p<0.01)明显大于产量较低的老品种-农大311(-8%,p<0.05),主要表现在叶片可见伤害程度较大,旗叶净光合速率受到的负效应较大,籽粒重量以及穗粒数均显著降低。 4) 短期高浓度臭氧胁迫对处于中度干旱胁迫下的小麦植株产生了可见伤害(<20%),但伤害程度明显低于处于土壤含水量较高的植株(>30%)。短期臭氧处理显著降低了处于较高土壤含水量下的小麦旗叶Psat(-36%),干旱胁迫也显著降低了旗叶Psat(-34%),但臭氧仅使处于中度干旱胁迫下的植株旗叶Psat进一步降低了7.8%。gs的变化趋势与Psat的变化基本一致。臭氧处理结束并复水后,干旱处理植株的Psat与对照基本相同,而臭氧处理过的植株均明显低于对照,其中臭氧处理期间处于良好土壤含水量条件下的植株旗叶Psat显著低于对照,并且随着植株的衰老,其下降的速度明显快于其它处理,表明衰老速度加快。而中度干旱胁迫可减轻臭氧对小麦产量的危害程度。 5) 正常供水条件下,短期臭氧处理结束2天后,小麦旗叶Psat与对照植株的值接近,然而随着时间的延长,Psat下降的速度明显快于对照。臭氧处理结束后,植株若遭受干旱胁迫,旗叶Psat显著低于对照。虽然gs的变化趋势与Psat基本一致,但臭氧处理后光合的降低主要是由非气孔限制因素引起的。旗叶光合能力下降、叶片提前衰老,是臭氧处理导致产量显著降低的主要原因。穗粒数没有显著变化,而千粒重却显著降低。而臭氧处理后若遇干旱胁迫,旗叶的光合能力以及光合有效期进一步减少,导致不育小花数增多,因此籽粒产量进一步减少。 6) 灌浆期臭氧浓度升高显著降低了小麦叶片的光合能力,导致产量显著降低;2oC升温加快了植株的衰老,然而并没有对产量性状产生显著效应;温度和臭氧两因子对旗叶的气体交换参数具有交互效应,但对各产量性状均没有交互效应发生。 综合以上研究结果,不同品种对环境变化的响应存在着显著差异,意味着可以通过育种途径来减轻未来环境变化对农业生产的负面影响;灌浆期臭氧胁迫显著降低冬小麦的产量,环境因子可影响臭氧胁迫效应,但之间的交互作用比较复杂,有待进一步深入研究,以保证未来全球变化环境下的粮食安全。
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构树(Broussonetia papyrifera L.)为桑科(Moraceae)构树属(Broussonetia)落叶乔木,广泛分布于亚洲东部及太平洋岛屿。它是我国重要的经济林木,具有重要的经济价值,其树皮纤维品质优良,自古就是造纸的优良原料;叶片可用作饲料;果实具有重要的药用价值;环境适应性强,是迅速绿化荒山、荒滩和盐碱地的理想树种。因此对构树这些特性的深入研究和开发利用具有非常重要的实际应用价值。本研究以日本和国内构树主要分布区域的的10种生态型及杂交构树共23份材料,摸索并改进了构树DNA的提取方法,建立了稳定的SRAP分子标记体系,以杂交构树组培苗为材料从120对引物组合中筛选出条带信息较高的17对SRAP引物,以这些引物对23份构树材料进行PCR扩增和标记分析。 本研究取得的主要结果如下: (1)本实验首次将SRAP技术应用于构树的研究中,建立起构树稳定的SRAP-PCR反应体系;实验中对影响扩增的5个主要因素进行了优化,确定20 μL PCR反应体系中各因素最适浓度:模板DNA浓度80 ng/(20 μL),Mg2+浓度2.0 mM,dNTP浓度0.6 mM,引物浓度0.8 mM,Taq 酶浓度1.5 U/(20 μL)。 (2)从120对引物组合中筛选出来的17对SRAP引物对21份不同生态型构树样本(21份材料指的是除两份杂交构树材料外的其它生态型构树,以下同)进行PCR扩增,共扩增出439条带,平均每对引物25.5条,其大小介于100~1,000 bp之间,其中多态性条带319条,占总数的72.67%。 (3)用Popgene1.32软件进行分析,计算出Shannon信息指数(I)值为0.2275(0.2042),物种水平的Nei基因多样性(H)值为0.1336(0.1436),表明各生态型构树之间的平均遗传多态性不高,中国大陆各生态型构树Shannon信息指数(I)值仅为0.1675(0.2271),物种水平的Nei基因多样性(H)值为0.1039(0.1540),群体遗传多样性较低,构树的遗传分化主要存在于中国和日本之间。 (4)用NTSYS-2.10e软件进行聚类分析,发现不同生态型构树按距离关系远近及分布区域可划分为不同类群。在遗传相似系数0.57附近,对21份材料进行聚类分析发现其可分为两个群体,一类为日本生态型,另一类为中国生态型,表明日本构树与中国野生种构树种源遗传相似性较小。中国各生态型构树在遗传相似系数0.91处可分为5类,总体而言,中国各地区之间的构树遗传相似度较高。对杂交构树分析表明,其亲缘关系与日本构树(母本)更接近。 (5)日本及杂交构树的SCAR标记。本研究找到两条日本及杂交构树的特异性条带,回收、测序,再根据序列往里重新设计引物,转变成稳定性更好,更直观的SCAR标记,这为挑选性状优良的日本及杂交构树提供重要的参考,对其育种有一定的指导意义。其中一条片段经与NCBI数据库比对发现与拟南芥磺基转移酶家族基因具有较高的同源性。
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对来自云南昭通、景洪、元阳、潞西和镇康等5个地区的25只雌按蚊,及4只雄按蚊进行随机扩增多态DNA分析。从使用的20个随机引物中,选择其中扩增谱带清晰的12个引物进行分析。结果发现,只有2个引物获得的RAPD谱带呈单型,其余均表现为不同程度的多态型。UPGMA法构建的分子系统树表明该29只微小按蚊实际上可以归并为显著不同的5个组,分别对应于它们的地理来源,说明云南微小按蚊群体间的基因流程度不高,不同地理群体间存在显著的遗传分化。
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本发明是一种蜜蜂电击振翅反应气味学习训练方法。该方法按以下步骤进行:1)捉取蜜蜂,放入冰中1-2分钟待蜜蜂麻醉后,将蜜蜂转移到特制电笼中,每笼20至40只; 2)适应1-3小时后,将装有蜜蜂的特制电笼放入气道箱中开始训练,每次训练时,给气持续时间10秒,电击在给气后5秒时开始施加,持续10秒,间隔20到30分钟进行下一次训练,每笼蜜蜂训练3-5次;3)检测时,给气10秒,无电击,记录蜜蜂的振翅反应。本发明的训练方法能有效地训练蜜蜂的振翅反应,经过训练的蜜蜂当嗅到特征气味时,就能产生振翅反应。这对于探测特征气味、缉毒缉爆、出入境安检等多项国防及民事安全工作提供了帮助。
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The hemizona assay (HZA) in Rhesus monkeys was employed to study the correlation of zona-binding ability with sperm motility or with naturally developing oocytes at various maturational stages. Oocytes from unstimulated ovaries were retrieved within 2 hr from monkeys sacrificed for vaccine production (in reproductive season, but with their menstrual cycles not determined). Oocytes were divided into four groups based on their morphological maturation: 1) Oocytes surrounded by more than one cumulus layer (MC); 2) Oocytes retaining intact germinal vesicle nuclei (GV); 3) Oocytes with germinal vesicle breakdown showing distinct perivitelline space (PVS); and 4) Oocytes extruding the first polar body (PB1). The mean numbers of sperm bound to hemizona for PBI, PVS, GV, and MC groups were 132.9 +/- 12.0, 71.5 +/- 10.1, 36.1 +/- 4.0, and 20.1 +/- 2.9 (Mean +/- SE), respectively. The four groups showed significant differences from each other in sperm/egg binding ability (P < 0.01). The number of bound sperm significantly increased with oocyte maturation. The present study also showed that zona-binding ability was also affected by sperm motility. For sperm with 67.7% motility and sperm with 31.2% motility, the average numbers of bound sperm were 43.5 +/- 2.2 and 25.3 +/- 2.9 (Mean +/- SE), respectively. There was significantly higher binding ability for sperm with higher motility (P < 0.01). The results suggest that: 1)The rhesus monkey model can serve as a very sensitive model for studying sperm/egg interaction by HZA; 2) Sperm motility positively correlated with sperm/egg binding; and 3) Sperm/egg binding ability increases with oocyte maturation. The binding ability is highest when oocytes matured to the PB1 stage, which is also the best opportunity for fertilization. This is strong evidence for the ''zona maturation'' hypothesis. (C) 1994 Wiley-Liss, Inc.
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为了探讨表皮生长因子与男性精子发生的关系, 采用放射免疫学方法对正常男性精浆中表皮生长因子 (EGF) 含量进行测定, 结果二组之间EGF 含量经t′检验差异有显著性( P < 0105) , 提示EGF 可能参与了男性生殖 系统中精子发生的调控。