冲绳海槽北部PC-1岩芯24 cal.kaBP 以来孢粉记录的古环境信息

东海陆架是世界上最宽阔的陆架之一，面积达770 000 km2左右。在末次冰盛期（LGM），东海海平面下降120～130 m左右，绝大部分陆架暴露出海面。而冲绳海槽是第四纪以来一直保持海洋环境的东海深海区。本文以冲绳海槽北部PC-1岩芯为材料，通过分析该孔的孢粉，加上详细的AMS 14C测年，恢复了周边地区24 cal.kaBP以来的古植被，并推测古环境和古气候变化，重点讨论了LGM时期出露大陆架上发育的植被。 PC-1孔（31°27.5′N，128°24.8′E）位于黑潮支流对马暖流东侧，水深590 m，柱长812 cm。孢粉分析按间隔8 cm取样，个别为4~6 cm，共分析了103个孢粉样品。利用9个AMS 14C数据建立年龄标尺，用Calib5.1.0软件进行年龄校正。通过相邻样品深度的线性内插获得每个样品的年龄，采用外延法得到顶部和底部的校正年龄分别为351cal aBP、24 280 cal aBP，孢粉样品的时间分辨率平均为230 a。 根据孢粉百分比和沉积率的变化，可划分出四个带：Ⅰ带（812～715 cm，24.2～21.1 cal. kaBP）、Ⅱ带（715～451 cm，21.1～15.2 cal. kaBP）、Ⅲ带（451～251 cm，15.2～10.8 cal. kaBP）、Ⅳ带（251～0 cm，10.8～0.3 cal. kaBP），分别对应MIS 3末期、末次冰盛期、冰消期和全新世。末次冰盛期草本植物花粉占优势，孢粉沉积率较高，此时草本花粉主要来源于出露的大陆架，其上发育了以蒿属为主的草地植被，气候比较寒冷干燥；冰消期海平面开始回升，松属花粉含量升高，草本植物花粉含量下降；全新世以木本植物花粉占绝对优势，栗属－栲属花粉迅速增加，蕨类孢子含量升高，草本植物花粉含量锐减，孢粉沉积率降低，由于海平面回升，大陆架被淹没，此时孢粉主要来源于日本岛，九州地区生长了以栲属、栎属为主的常绿阔叶与落叶阔叶林，气候温暖湿润。 叶枝杉属花粉在整个岩芯中零星出现。叶枝杉属植物分布于菲律宾吕宋北部至塔斯马尼亚和新西兰气候潮湿的山地林中，该属花粉在岩芯中的出现，可能暗示了黑潮的影响或者是较强的夏季风。 草本植物与松属花粉百分比变化很好的反映了海平面的升降，松属花粉含量较高指示海平面较高。对岩芯中主要类型的花粉百分比进行了频谱分析，显示存在千年尺度的准周期变化，有明显的6.8，3.8，2.2，1.6 ka的周期。 孢粉样品中的炭屑统计表明，末次冰消期炭屑含量最高，可能因为末次冰消期降雨量增加，炭屑可被降水带到沉积地点沉积下来；全新世的炭屑浓度较高，尤其在晚全新世，出现了一个峰值，究其原因可能与气候变化和人类活动有关。

植物血红蛋白基因及植物凝集素基因转化水稻的研究

植物血红蛋白在共生固氮根瘤中主要是对固氮酶进行嫌氧保护，确保固氮酶活性，在植物根中协助氧的运输或作为感觉氧压的信号分子．豆科植物凝集素功能之一是对相应专一的根瘤菌有识别作用，并有利于根瘤菌的聚集和侵染。本论文将非豆科结瘤植物Parasponia andersonii血红蛋白基因及豌豆凝集索基因转入水稻，目的是此二基因表达后，豌豆凝集素可聚集、识别豌豆根瘤菌，并有助于它们的侵染，血红蛋白则可对根瘤菌固氮酶进行嫌氧保护，保障其发挥固氮作用，从而为实现水稻结瘤和固氮打下初步基础。 本论文将带有Parasponia血红蛋白基因的pL305质粒，带有潮霉素磷酸转移酶基因及Parasponia血红蛋白基因的农杆菌双元载体质粒pLX412-Hb用花粉管通道法转化水稻l用pLX412-Hb和带有Bar基因、豌豆凝集素基因、Parasponia血红蛋白基因的质粒pLHB用基因枪法转化水稻幼胚及愈伤组织，带有pLX412-Hb的Agrobactmum tumefaciens LBA4404转化烟草，得到如下结果： 1．用pL305质粒花粉管通道法转化水稻，运作1512朵花，得到707粒种子．将230粒种子萌发，发芽220粒;白化苗4株，成苗206株;计发芽率96%，白化苗率1.7%，成苗率90%。取120株提取DNA以Parasponia血红蛋白基因为探针进行点杂交，有6株为阳性结果，阳性率5%．再取4株DNA点杂交阳性植株DNA，以Parasponia血红蛋白基因为探针进行Southem杂交，有3株有阳性结果，阳性率为75%，照此推算转化植株约占总植株的4%．目前，这些转基因植株已开花结实。 2．用pLX412-Hb质粒花粉管通道法转化水稻，运作743朵花，得到340粒种子。将120粒种子萌发，发芽117粒，白化苗3株，成苗111株;计发芽率97. 5%，白化苗率2. 5%，成苗率92. 5%．取30株提取DNA以Parasponia血红蛋白基因为探针进行点杂交，有4株为阳性结果，阳性率13%。再取4株DNA点杂交呈阳性的植株DNA，以Parasponia血红蛋白基因为探针进行Southern杂交，有2株有阳性结果，阳性率为50%，照此推算转化植株约占总植株的7%。目前部分转基因植株巳开花结实． 3.用pLX412 - Hb质粒基因枪法转化水稻幼胚及愈伤组织，抗性筛选得到15株再生植株，以Parasponia血红蛋白基因为探针进行点杂交，有14株为阳性结果，阳性率93%．取7株DNA点杂交呈阳性的植株DNA，以Parasponia血红蛋白基因为探针进行Southern杂交，都为阳性结果，阳性率为100%，照此推算转化植株约占总植株的93%．目前，部分转基因植株已开花结实． 4．用pLX412 -Hb质粒通过Agrobacterrum tumeFaciens LBA4404转化烟草，抗性筛选得到的再生植株以Parasponia血红蛋白基因为探针进行Southern杂交，结果为阳性． 5．用pLHB基因枪法转化的愈伤组织，抗性筛选得到已分化出绿芽点的愈伤组织，以Parasponia血红蛋白基因为探针或以豌豆凝集素基因为探针进行Southern杂交，杂交结果均为阳性． 6．最近国外巳发现大麦有血红蛋白基因．本论文以大麦血红蛋白cDNA为探针对未转基因的水稻进行Southern杂交，结果有阳性带。说明水稻有与大麦血红蛋白基因高度同源序列。以Parasponia血红蛋白基因为探针时杂交结果为阴性，说明水稻血红蛋白基因与Parasponiaa血红蛋白基因核苷酸序列相差较大． 7．提取Southern杂交证明有Parasponia血红蛋白基因整合的水稻根及叶总RNA，以Parasponia血红蛋白基因cDNA为探针进行RNA点杂交，结果根总RNA为阳性，叶总RNA为阴性。初步证明Parasponia血红蛋白基因在水稻根中表达。 8．提取未转基因的水稻根及叶RNA，以大麦血红蛋白基因cDNA为探针进行RNA点杂交，结果：根总RNA为阳性结果，叶总RNA为阴性结果．初步证明水稻血红蛋白基因在水稻根中表达。 总之，本论文证明已将Parasponia血红蛋白基因整合进水稻植株染色体，将豌豆凝集素基因、Parasponia血红蛋白基因整合进水稻愈伤组织染色体，初步证明水稻有血红蛋白基因，内外源血红蛋白基因都有组织特异性表达，从而为本研究的战略设想奠定初步基础。