Reducing seed viability of flaxleaf fleabane, feathertop Rhodes grass and awnless barnyard grass

In the sub-tropical grain region of Australia, cotton and grains systems are now dominated by flaxleaf fleabane (Conyza bonariensis (L.) Cronquist), feathertop Rhodes grass (Chloris virgata Sw.) and awnless barnyard grass (Echinochloa colona (L.) Link). While control of these weed species is best achieved when they are young, previous studies have shown a potential for reducing seed viability and minimising seed bank replenishment by applying herbicides when plants are reproductive. Pot trials were established over two growing seasons to examine the effects of 2,4-D, 2,4-D + picloram, glyphosate and glufosinate which had been successful on other species, along with paraquat and haloxyfop (grasses only). Herbicides were applied at ¾ field rates in an attempt not to kill the plants. Flaxleaf fleabane plants were sprayed at two growth stages (budding and flowering) and the grasses were sprayed at two stages (late tillering/booting and flowering). Spraying flaxleaf fleabane at flowering reduced seed viability to 0% (of untreated) in all treatments except glyphosate (51%) and 2,4-D + picloram (8%). Seed viability was not reduced with the first and second regrowths with the exception of 2,4-D + picloram where viability was reduced to 20%. When sprayed at budding only 2,4-D + picloram reduced seed viability in both trials. Spraying the grasses at late tillering/booting did not reduce viability except for glufosinate on awnless barnyard grass (50%). Applying herbicides at flowering resulted in 0% seed viability in awnless barnyard grass from glufosinate, paraquat and glyphosate and 0% viability in feathertop Rhodes grass for glufosinate. These herbicides were less effective on heads that emerged and flowered after spraying, only slightly reducing seed viability. These trials have shown that attempts to reduce seed viability have potential, however flaxleaf fleabane and feathertop Rhodes grass are able to regrow and will need on-going monitoring and control measures.

Cotton root systems and recovery of applied P and K fertilisers

With potential to accumulate substantial amounts of above-ground biomass, at maturity an irrigated cotton crop can have taken up more than 20 kg/ha phosphorus and often more than 200 kg/ha of potassium. Despite the size of plant accumulation of P and K, recovery of applied P and K fertilisers by the crop in our field experiment program has poor. Processing large amounts of mature cotton plant material to provide a representative sample for chemical analysis has not been without its challenges, but the questions regarding mechanism of where, how and when the plant is acquiring immobile nutrients remain. Dry matter measured early in the growing season (squaring, first white flower) have demonstrated a 50% increase in crop biomass to applied P (in particular), but it represents only 20% of the total P accumulation by the plant. By first open boll (and onwards), no response in dry matter or P concentration could be detected to P application. A glasshouse study indicated P recovery was greater (to FOB) where it was completely mixed through a profile as opposed to a banded application method suggesting cotton prefers a more diffuse distribution. The relative effects of root morphology, mycorrhizal fungi infection, seasonal growth patterns and how irrigation is applied are areas for future investigation on how, when and where cotton acquires immobile nutrients.

Serine/Threonine/Tyrosine Protein Kinase Phosphorylates Oleosin, a Regulator of Lipid Metabolic Functions

Plant oils are stored in oleosomes or oil bodies, which are surrounded by a monolayer of phospholipids embedded with oleosin proteins that stabilize the structure. Recently, a structural protein, Oleosin3 (OLE3), was shown to exhibit both monoacylglycerol acyltransferase and phospholipase A(2) activities. The regulation of these distinct dual activities in a single protein is unclear. Here, we report that a serine/threonine/tyrosine protein kinase phosphorylates oleosin. Using bimolecular fluorescence complementation analysis, we demonstrate that this kinase interacts with OLE3 and that the fluorescence was associated with chloroplasts. Oleosin-green fluorescent protein fusion protein was exclusively associated with the chloroplasts. Phosphorylated OLE3 exhibited reduced monoacylglycerol acyltransferase and increased phospholipase A(2) activities. Moreover, phosphatidylcholine and diacylglycerol activated oleosin phosphorylation, whereas lysophosphatidylcholine, oleic acid, and Ca2+ inhibited phosphorylation. In addition, recombinant peanut (Arachis hypogaea) kinase was determined to predominantly phosphorylate serine residues, specifically serine-18 in OLE3. Phosphorylation levels of OLE3 during seed germination were determined to be higher than in developing peanut seeds. These findings provide direct evidence for the in vivo substrate selectivity of the dual-specificity kinase and demonstrate that the bifunctional activities of oleosin are regulated by phosphorylation.

Rodent seed predation: effects on seed survival, recruitment, abundance, and dispersion of bird-dispersed tropical trees

Tropical tree species vary widely in their pattern of spatial dispersion. We focus on how seed predation may modify seed deposition patterns and affect the abundance and dispersion of adult trees in a tropical forest in India. Using plots across a range of seed densities, we examined whether seed predation levels by terrestrial rodents varied across six large-seeded, bird-dispersed tree species. Since inter-specific variation in density-dependent seed mortality may have downstream effects on recruitment and adult tree stages, we determined recruitment patterns close to and away from parent trees, along with adult tree abundance and dispersion patterns. Four species (Canarium resiniferum, Dysoxylum binectariferum, Horsfieldia kingii, and Prunus ceylanica) showed high predation levels (78.5-98.7%) and increased mortality with increasing seed density, while two species, Chisocheton cumingianus and Polyalthia simiarum, showed significantly lower seed predation levels and weak density-dependent mortality. The latter two species also had the highest recruitment near parent trees, with most abundant and aggregated adults. The four species that had high seed mortality had low recruitment under parent trees, were rare, and had more spaced adult tree dispersion. Biotic dispersal may be vital for species that suffer density-dependent mortality factors under parent trees. In tropical forests where large vertebrate seed dispersers but not seed predators are hunted, differences in seed vulnerability to rodent seed predation and density-dependent mortality can affect forest structure and composition.

Temperature dependence of indentation recovery ratios in austenitic and martensitic shape memory alloys

Instrumented microindentation (IM) on two Ni-Ti shape memory alloys (SMAs), where one is austenitic and the other is martensitic at room temperature, were conducted from 40 to 150 degrees C. Results show that the depth and work recovery ratios, eta(d) and eta(w) respectively, are complementary to each other. While eta(d) decreases gradually with temperature for austenite, it drops markedly for the martensite in the martensite-to-austenite transformation regime. These results affirm the utility of IM for characterizing SMAs.

Antelope mating strategies facilitate invasion of grasslands by a woody weed

Intra and interspecific variation in frugivore behaviour can have important consequences for seed dispersal outcomes. However, most information comes from among-species comparisons, and within-species variation is relatively poorly understood. We examined how large intraspecific differences in the behaviour of a native disperser, blackbuck antelope Antilope cervicapra, influence dispersal of a woody invasive, Prosopis juliflora, in a grassland ecosystem. Blackbuck disperse P. juliflora seeds through their dung. In lekking blackbuck populations, males defend clustered or dispersed mating territories. Territorial male movement is restricted, and within their territories males defecate on dung-piles. In contrast, mixed-sex herds range over large areas and do not create dung-piles. We expected territorial males to shape seed dispersal patterns, and seed deposition and seedling recruitment to be spatially localized. Territorial males had a disproportionately large influence on seed dispersal. Adult males removed twice as much fruit as females, and seed arrival was disproportionately high on territories. Also, because lek-territories are clustered, seed arrival was spatially highly concentrated. Seedling recruitment was also substantially higher on territories compared with random sites, indicating that the local concentration of seeds created by territorial males continued into high local recruitment of seedlings. Territorial male behaviour may, thus, result in a distinct spatial pattern of invasion of grasslands by the woody P. juliflora. An ex situ experiment showed no beneficial effect of dung and a negative effect of light on seed germination. We conclude that large intraspecific behavioural differences within frugivore populations can result in significant variation in their effectiveness as seed dispersers. Mating strategies in a disperser could shape seed dispersal, seedling recruitment and potentially plant distribution patterns. These mating strategies may aid in the spread of invasives, such as P. juliflora, which could, in turn, negatively influence the behaviour and ecology of native dispersers.

Waiting for Gajah: an elephant mutualist's contingency plan for an endangered megafaunal disperser

Large animals are disproportionately likely to go extinct, and the effects of this on ecosystem processes are unclear. Megaherbivores (weighing over 1000kg) are thought to be particularly effective seed dispersers, yet only a few plant species solely or predominantly adapted for dispersal by megaherbivores have been identified. The reasons for this paradox may be elucidated by examining the ecology of so-called megafaunal fruiting species in Asia, where large-fruited species have been only sparsely researched. We conducted focal tree watches, camera trapping, fruit ageing trials, dung seed counts and germination trials to understand the ecology of Dillenia indica, a large-fruited species thought to be elephant-dispersed, in a tropical moist forest (Buxa Tiger Reserve, India). We find that the initial hardness of the fruit of D.indica ensures that its small (6mm) seeds will primarily be consumed and dispersed by elephants and perhaps other megaherbivores. Elephants removed 63.3% of camera trap-monitored fruits taken by frugivores. If the fruit of D.indica is not removed by a large animal, the seeds of D.indica become available to successively smaller frugivores as its fruits soften. Seeds from both hard and soft fruits are able to germinate, meaning these smaller frugivores may provide a mechanism for dispersal without megaherbivores.Synthesis. Dillenia indica's strategy for dispersal allows it to realize the benefits of dispersal by megaherbivores without becoming fully reliant on these less abundant species. This risk-spreading dispersal behaviour suggests D.indica will be able to persist even if its megafaunal disperser becomes extinct.

Tagging and recovery of tropical tunas 1955-1959

ENGLISH: Yellowfin and skipjack tuna occur in commercial quantities in the Eastern Pacific Ocean from California to Chile. They are captured in the high seas at distances from the mainland up to several hundred miles (see Alverson, 1960). The Inter-American Tropical Tuna Commission has been engaged for several years in research on the biology, ecology, and population dynamics of the stocks of these species supporting the commercial fishery, in order to elucidate the effects of the fishery and of fishery independent factors on their abundance and behavior, to provide the scientific basis for rational management of the fishery. An important aspect of this research is the investigation of the migrations of these species in the Eastern Pacific, and the determination of whether each consists of but a single population or is composed of various sub-populations. One direct means of approaching these problems is the tagging, and subsequent recovery, of specimens in the region of the commercial fishery. This also provides direct information on growth rates, by comparison of sizes of specimens at tagging and upon later recovery, and can furnish the basis of estimating rates of mortality. These are two of the important elements of the vital statistics of the tuna populations. SPANISH: El atún aleta amarilla y el barrilete se encuentran en cantidades comerciales en el Océano Pacífico Oriental, desde California hasta Chile. Estos peces son capturados en alta mar a varios cientos de millas de distancia de tierra firme (ver Alverson, 1960). La Comisión Interamericana del Atún Tropical ha estado dedicada durante varios años a la investigación de la biología, ecología y dinámica de las poblaciones de los stocks de las indicadas especies que mantienen la pesquería comercial, a fin de elucidar los efectos de ésta y de los factores independientes de la explotación sobre la abundancia y hábitos de estos peces, para obtener una base científica que permita una administración racional de la pesquería. Un aspecto importante de esta investigación es el estudio de los movimientos migratorios de estas especies en el Pacífico Oriental, y la determinación de que si cada una constituye una sola población o está compuesta de varias subpoblaciones. Un medio directo de abordar estos problemas es el de la marcación, y subsecuente recuperación, de especímenes en la región de la pesquería comercial. Esto también proporciona una información directa sobre la tasa de crecimiento, por la comparación de los tamaños de los especímenes al ser marcados y recuperados más tarde y puede proveer la base para estimar las tasas de mortalidad. Estos son dos de los elementos importantes de las estadísticas vitales de las poblaciones de atún.

Ecologia alimentar e estratégias de germinação de sementes consumidas por marsupiais (Didelphimorphia: Didelphidae) em uma área de Cerrado no sudeste do Brasil

No Brasil, a Família Didelphidae é composta por 54 espécies com ampla distribuição por diferentes habitats e um padrão de consumo alimentar que pode variar desde espécies mais frugívoras até as mais insetívoras/carnívoras. O objetivo deste estudo foi avaliar a relação entre a dieta de sete espécies de didelfídeos (Caluromys philander, Didelphis albiventris, Gracilinanus agilis, G. microtarsus, Marmosa (Micoureus) paraguayana, Marmosops incanus e Metachirus nudicaudatus) e a seleção de recursos alimentares (artrópodes e frutos) disponíveis. O estudo foi realizado entre novembro de 2009 e outubro de 2011, em uma área de mata ciliar de cerrado no Parque Estadual do Rio Preto, Minas Gerais, Brasil. Artrópodes, frutos, flores e vertebrados foram consumidos em diferentes proporções pelas espécies estudadas. Flores e vertebrados foram consumidos preferencialmente na estação seca e a diversidade da dieta de todas as espécies foi maior durante a estação chuvosa. Nem todos os recursos (artrópodes e frutos) foram consumidos de acordo com sua disponibilidade na área de estudo. Apesar de abundante, Hymenoptera (Formicidade) foi rejeitado por todas as espécies, sendo consumido abaixo de sua disponibilidade local. Os didelfídeos selecionaram frutos de Melastomataceae (Clidemia urceolata e Miconia spp.) e rejeitaram frutos de Rubiaceae, um recurso altamente abundante na área de estudo. Os resultados sugerem que o frequente consumo de um item alimentar pode estar associado tanto com a preferência (seleção) por parte do consumidor, bem como com a disponibilidade local do recurso. A maior parte das sementes, que permaneceram intactas após passagem pelo trato digestório dos animais, não apresentou diferenças significativas em suas taxas de germinação quando comparadas com as sementes do grupo controle e o tempo médio de dormência das sementes consumidas pelos marsupiais variou entre 30 (Cipocereus minensis) e 175 dias (Cordiera sessilis). Gracilinanus agilis e G. microtarsus, que ocorrem em simpatria na área de estudo, apesar de apresentarem uma alta sobreposição de nicho apresentaram diferenças no uso do habitat e na diversidade da dieta.

Aspectos ecofisiológicos da germinação de sementes e do estabelecimento de plântulas de Euterpe edulis Mart.

Euterpe edulis Mart. é a palmeira nativa mais abundante e uma das espécies mais exploradas comercialmente da Floresta Atlântica, sendo confirmada como espécie ameaçada de extinção, na lista de 2008 do Ministério do Meio Ambiente. Os aspectos abióticos (temperatura, desidratação, teor de água do solo, submersão) e bióticos (presença das camadas externas do fruto, posição da semente na serapilheira e predação) foram analisados na germinação das sementes e no estabelecimento de plântulas. Foram realizados testes de germinação com temperaturas constantes de 15, 20, 25, 30 e 35C e alternada de 20-30C, sob fotoperíodo de 8 horas. A desidratação das sementes foi avaliada utilizando diferentes teores de umidade 10, 15, 17, 20, 25, 27, 30, 35, 37, 39 e 42%. O efeito do teor de água do solo foi avaliado utilizando diferentes teores de umidade 11, 14, 19, 22, 26, 32, 37 e 42%. Para avaliar o tempo de armazenamento em água, foram realizadas duas retiradas mensais e uma retirada quinzenal. Frutos e sementes foram avaliados quanto à diferença na germinação. Para avaliar o efeito da predação, as sementes foram dividas em três classes de peso, e posteriormente cortadas, retirando-se 25% e 50% do endosperma, e sementes controle. A parte aérea foi totalmente removida de plântulas com dois estágios de desenvolvimento diferentes. Para avaliar a posição na serapilheira as sementes foram colocadas sob e sobre a serapilheira em três condições de intensidade luminosa. As melhores temperaturas de germinação para a espécie foram a constante de 25C e alternada de 20-30C. A redução nos teores de água na semente promoveu a queda na germinação das sementes. Os teores de água do solo de 11 e 42% causaram a redução drástica na germinação. Sementes armazenadas em água por 30 dias apresentaram redução de aproximadamente 50% na germinação, e com 75 dias ocorreu redução drástica. A presença das camadas externas do fruto prejudicou significativamente a germinação das sementes. As sementes foram capazes de germinar mesmo com remoção do endosperma. Além disso, as plântulas foram capazes de emitir nova parte aérea após sua remoção, para os dois estágios de desenvolvimento testados. Sementes sob a serapilheira apresentaram melhor germinação nas três condições de intensidade luminosa. Concluímos que as sementes do palmiteiro apresentam exigências para a germinação em relação, à desidratação das sementes, à disponibilidade hídrica do solo, ao tempo de armazenamento em água, além da importância da interação entre a espécie e animais dispersores que retiram as camadas mais externas do fruto. Em relação à simulação da predação a grande reserva nutritiva permite que as sementes germinem e as plântulas se estabeleçam mesmo com a remoção de 50% do endosperma, e da remoção total da parte aérea, e a presença da serapilheira mantém um ambiente favorável, principalmente em relação à umidade para germinação das sementes do palmiteiro.

Comportamento germinativo de espécies rupícolas de inselbergs do Morro da Urca, Rio de Janeiro - RJ

Inselbergs são afloramentos rochosos isolados que emergem abruptamente acima das planícies que os circundam, formados principalmente por afloramentos de rochas graníticas e gnáissicas. São lugares com alta diversidade e endemismo, e caracterizados por alto grau de insolação, temperaturas do ar e do solo, com ventos fortes e solos com baixa retenção de água. Sementes de três espécies típicas dos inselbergs (Alcantarea glaziouana, Barbacenia purpurea e Tibouchina corymbosa) foram estudadas para avaliar o efeito das temperaturas constantes (15 a 40C) e alternada (20-30C), o estresse hídrico (Ψw = 0,0 a -1,2 MPa) promovido por soluções de polietileno glicol 6000 (PEG) e a qualidade da luz sob diferente valores de razão vermelho: vermelho extremo (V:VE), na porcentagem final e velocidade de germinação. Os resultados mostraram que todas as espécies têm sementes muito leves, variando entre 0,005 - 0,04 g. As três espécies apresentaram alta germinação sob temperaturas entre 20C e 30C, e não germinaram a 40C, exceto A. glaziouana. A máxima germinação foi obtida em água destilada (0 MPa) e as diferentes condições de estresse hídrico reduziram a percentagem e a velocidade de germinação de todas as espécies estudadas. A. glaziouana foi a espécie menos sensível a redução do potencial hídrico. As sementes de todas as espécies necessitam de exposição a luz para a máxima germinação (fotoblásticas positivas) e a porcentagem final de germinação foi inibida sob baixos valores de V:VE. A razão V:VE que resultou em 50% da máxima germinação variou entre as espécies. Estes resultados demonstram que a germinação pode limitar a capacidade das espécies em colonizar tanto novas áreas como área perturbadas, além de contribuir para a distribuição das espécies nos inselbergs.

Efeitos da proteção e do envigoramento na germinação e estabelecimento de plântulas de duas espécies arbóreas visando a semeadura direta

A importância das florestas na mitigação do clima é reconhecida e a necessidade da conservação e restauração se tornou mais evidente. Diversas técnicas tem sido estudadas para facilitar a restauração. Nesse sentido, a semeadura direta se apresenta como uma alternativa de baixo custo para a restauração, entretanto o sucesso dessa técnica depende da criação de condições favoráveis para a germinação e estabelecimento de plântulas. O objetivo desse estudo foi avaliar os efeitos de técnicas que podem ser associadas à semeadura direta, aumentando a chance de sucesso. Dois diferentes tipos de protetores (gaiolas metálicas e bambus) foram utilizadas para avaliar a germinação e estabelecimento de Euterpe edulis Mart., uma espécie de sementes recalcitrante. Além disso, outros fatores foram considerados, como o tamanho da semente, presença dos envoltórios do fruto e posição de semeadura. A porcentagem de persistência de sementes ou frutos, germinação (%), emergência de plântulas (%), altura e diâmetro do colo das plântulas e recrutamento foram avaliados no primeiro experimento e germinação (%), emergência de plântulas (%), altura e recrutamento foram avaliados no segundo experimento. A exclusão da redação nãofoi o fator mais importante no sucesso do uso da semente, mas sim a mudança microclimática provocada pela proteção de tubos de bambu. Para a outra espécie estudada, Simira cf. glaziovii (Standl) Steyerm, uma espécie de sementes não recalcitrantes, técnicas de condicionamento foram utilizadas para avaliar a viabilidade e manutenção da qualidade fisiológica após três meses de armazenamento. Os tratamentos consistiram em hidrocondicionamento e osmocondicionamento e estes, seguidos por secagem e armazenamento. O controle também foi armazenado para comparação entre os tratamentos. Os resultados foram favoráveis tanto para condicionamento quanto para o armazenamento após condicionamento. Este estudo mostrou que a semeadura direta pode ser uma alternativa para ambas espécies quando associadas a práticas que favorecem a germinação e estabelecimento. O sucesso no uso das sementes recalcitrantes depende da criação de condições climáticas favoráveis, que podem ser conseguidas com o uso de protetores de tubos de bambu. Para espécies não recalcitrantes, a manutenção da viabilidade das sementes durante o armazenamento permite o uso em períodos mais favoráveis à germinação.

磷酸肌醇信号途径对青扦花粉萌发和花粉管发育的调控作用及芦苇叶细胞壁结构的生理生态学研究

植物在长期的进化过程中，已经对其生存环境具备了各种适应对策。放牧影响下草原植物的生态适应策略，决定了其是否能够忍耐或者适应放牧生境从而维持自身的生存和种群的延续。研究植食性动物对植物的影响有助于制定合理的放牧制度和草地利用方式，从而为防止草原退化和恢复退化草地提供重要的理论依据;同时研究植物对放牧的响应策略，对于草原生物多样性的保护和草原生物资源的合理利用具有重要的理论和实践意义。 本文以中科院内蒙古草原生态系统定位研究站放牧综合试验样地中的小叶锦鸡儿为主要研究对象。通过长期不同放牧强度的放牧试验和唾液涂抹等模拟试验，从形态学、有性生殖、种子萌发和遗传多样性等方面，探讨了小叶锦鸡儿对放牧家畜（绵羊）采食的生物学响应。本研究得到以下主要结论： 1. 通过小叶锦鸡儿形态和有性生殖的实验，可以看到放牧改变了该种植物的形态和生殖特性，不同放牧强度对其影响的程度是不相同的。在啃食压力下，小叶锦鸡儿的营养、生殖和防御之间存在消长关系。随着放牧强度的增加，小叶锦鸡儿对营养器官和有性生殖器官的投资均减少，而对防御器官的投资有增加的趋势，主要体现在：个体的小型化（植株高度、叶轴长度、小叶大小）和果荚数目及成熟种子数都随着放牧强度的增加而明显减少;物理性防御器官――刺，其密度和长度都明显的增加。同时，放牧也对植物花粉的品质产生了消极影响。 2. 放牧不仅影响了植物体本身的生物学特性，而且影响了子代的生物学特性。不同放牧强度下的植株产生的种子，其萌发速率明显不同。同时放牧强度和沙埋深度对小叶锦鸡儿的出苗率均具有显著影响，随着沙埋深度增加，出苗率明显降低，0～2cm是其适宜出苗的沙埋深度;浅层沙埋处理下，轻度放牧和重度放牧的出苗率差异显著。与轻度放牧相比，重牧条件下同一沙埋深度的种子出苗时间明显推迟;在相同放牧压力下，沙埋深度也影响了出苗时间。 3. 采食活动对植物本身的形态、生殖以及子代的萌发特性都产生了影响;通过AFLP实验证明了小叶锦鸡儿在长期的放牧历史活动中已经发生了遗传多样性的变化，重度放牧强度下的植株与轻度放牧条件下的植株具有相对较远的遗传距离，也就是说，小叶锦鸡儿种群的分化与放牧强度具有密切的关系。 4. 三种不同生活型植物（灌木-小叶锦鸡儿、半灌木-冷蒿和草本-羊草）对绵羊唾液涂抹的响应不同，刈割和涂抹绵羊唾液能够增加植物的净地上生物量，并促进植株增加地上部分的光合产物投资。同时表明，简单的机械剪除不能够真正反应放牧家畜采食所产生的生物学效应。

麻疯树种子油体以及种子萌发的蛋白质组学研究

麻疯树（Jatropha curcas L.）属大戟科麻疯树属多年生亚乔木，耐干旱、高温和贫瘠等，具很强的抗逆性，在干热河谷等边际土地上生长良好。其种子富含油脂，是制备生物柴油的理想材料，为重要的能源植物之一。油体（oil body）是种子细胞中重要的细胞器, 脂肪酸以三脂酰甘油（triacylglyeerols，TAG）的形式储存其内，是种子萌发和幼苗生长时所需碳骨架和能量的主要来源。种子萌发为生命萌动并构建成自养个体的过程，是高等植物生长发育中的重要事件。 本论文运用高通量的蛋白质组学研究手段，结合电镜技术和生理学分析，对麻疯树种子油体以及种子萌发过程中蛋白质表达、生理学响应和细胞结构变化进行了研究。 从麻疯树种子胚乳中分离油体，再从油体中提取蛋白，经双向凝胶电泳后，得到油体蛋白质组的二维表达谱，这些蛋白质主要分布在等电点5 ~ 10、分子量12 ~ 66 kDa的范围内;图像分析表明，油体蛋白质组至少有141个蛋白点，其中酸性蛋白74个，碱性蛋白67个，表达丰度较高的多为低分子量碱性蛋白。对其中36个重要蛋白点进行LC-MS/MS质谱分析，得到鉴定的蛋白分别为30个基因的表达产物，主要包括油体重要的结构蛋白油质蛋白（oleosin）和caleosin，麻疯树种子毒蛋白curcin，以及新鉴定得到的另一种可能的麻疯树种子毒蛋白，人体过敏反应蛋白橡胶延伸因子（REF）。还有四个与脂肪酸代谢相关的酶，其中3-羟酰-酰基载体蛋白（ACP）脱水/催化酶和醇酰基转移酶与脂肪酸合成有关，而脂氧合酶和磷脂酶D在脂肪酸降解中发挥作用，显示部分脂肪酸代谢相关的酶在油体储存状态就已附着在油体上，为种子萌发时动员油脂做好了准备。 麻疯树种子胚乳发达，在32℃湿润土壤中很快就会萌动，胚轴伸长露出胚根，长出新根，约4天后形成出土子叶幼苗。种子萌发过程中胚乳主要成分含量测定表明，含水量在前24小时迅速上升，至48小时增加缓慢，此后开始较快上升，可分为三个阶段，呈现“S”型的变化;粗脂肪和粗蛋白在前两个阶段变化不大，进入第三阶段后其含量迅速下降，前者先于后者，分别在萌发后72小时和96小时后开始明显减少，说明被大量降解、转化，供萌发生长利用，其中主要组分亚油酸最为明显。细胞超微结构观察发现，排列整齐充满整个胚乳细胞的油体和嵌合在油体中的蛋白储存泡在种子萌发过程中，随着线粒体、乙醛酸循环体和液泡的出现增多或增大而被逐渐解体、减少或消失;同时，发现脂肪酸主要在乙醛酸循环体、蛋白颗粒主要在液泡中被降解或转化。 蛋白质组学分析表明，麻疯树种子在萌发72小时过程中变化量在两倍以上的差异蛋白点共有141个，所有的差异蛋白均通过LC-MS/MS分析和NCBI蛋白数据库搜索得到鉴定。其中包括多个参与降解储藏油脂的酶，如乙醛酸循环途径中的顺乌头酸酶，异柠檬酸裂解酶和苹果酸脱氢酶等，均从种子萌发48小时开始表达量明显上升;葡糖异生途径中的酶在种子萌发中的积累略晚于乙醛酸循环途径，如烯醇酶，磷酸甘油酸变位酶，磷酸甘油酸激酶，磷酸丙糖异构酶和醛缩酶大多在萌发约60小时后表达量开始上调。分析结果表明，乙醛酸循环途径在种子萌发48小时后被激活，与电镜观察胚乳细胞发现油脂在萌发48小时时开始被动员相一致，因而大规模的油脂动员开始于种子萌发的第三阶段。 同时，蛋白质组学的分析结果也得到了种子胚乳组分变化分析及电镜观察结果的印证。超微细胞结构观察显示种子储藏蛋白降解在萌发第二阶段启动，主要在液泡中进行降解。粗脂肪的含量在72小时时显著降低，而电镜观察显示此时胚乳细胞中出现中央大液泡，出现大量的线粒体和乙醛酸循环体，细胞结构发生重大变化，萌发96小时后仅有少量油体残留于胚乳细胞中，这些都为储藏油脂在麻疯树种子萌发过程中的降解方式提供了重要证据。许多其他的功能蛋白在种子萌发过程中也发生了变化，表明种子萌发过程中不仅发生储藏物质的动员，也发生抗逆反应以及植物形态的构建等众多其他生理生化反应。 本研究首次对麻疯树种子油体进行了蛋白组成分析，并结合电镜技术及生理分析深入探讨了种子储藏物质在萌发中的降解方式，为更好的理解油体结构、木本油料种子的萌发机制和对麻疯树进行品种的改良提供了参考。

疏叶骆驼刺的生物生态学研究

盐生草甸是新疆平原草地生物生产力最高的植被类型。而豆科植物疏叶骆驼刺则是盐毕草甸植被的常见种类。此项工作对疏叶骆驼刺天然分布的范围及其生态环境条件，特别是土壤水盐状况和与该植物相联系的植物群落类型进行了调查分析。本文通过对K、Na、Ca、Mg4种金属盐性元素在土壤—疏叶骆驼刺系统中的迁移进行分析，探讨该种植物在盐化土壤环境中的生长状况与主要盐性金属元素的相互关系;通过对包括土壤植物体内元素含量、土壤水盐状况、植株生长状况等指标的综合分析，研究其生态适应关系和种群与土壤水盐状况的关系;通过对植物器官形态解剖学的研究，探讨该种植物与盐生土壤环境生态适应的生物结构基础和耐盐的生理途径;通过对土壤盐化过程影响因素和土壤盐化趋势的分析，结合疏叶骆驼刺的生态学特性，探讨该种植物在新疆盐化土壤的可能利用价值。结果如下： 1、疏叶骆驼刺为中生适弱盐化的潜水草甸植物。在有潜水发育的地带，其生存适应土壤盐化环境的范围较广。 2、在天然条件下，疏叶骆驼刺以根萌生新芽繁殖方式为主。在弱盐化和土壤水分较充足的地带，可以种子繁殖再生新株。 3、作为盐生草甸植被与荒漠植被间过渡类型中常出现的种类，疏叶骆驼刺的种群消长代表了一定的土壤盐化的演替阶段。 4、该种植物的器官组织显微结构显示出其与盐化土壤环境关系上特殊的适应机制。 5、在植物的生长发育过程中，金属盐性元素的迁移积累变化的性质表明，在一定条件下，该种植物对土壤盐性具有改善作用。 6、面对新疆盐化土地使用状况和土壤盐化退化的趋势，疏叶骆驼刺的生态利用潜势很大。