荔枝花雄蕊和雌蕊发育过程中碳氮化合物的动态变化

比较分析了荔枝花性决定中碳氮化合物的动态变化。结果发现：C/N较大有利于雄蕊分化,反之则有利于雌蕊分化;氨基酸含量较高有利于雌蕊分化,雄蕊的氨基酸含量仅为雌蕊的一半。脯氨酸与花粉育性存在着密切相关关系。另外,探讨了雌蕊或雄蕊败育的生理意义,在长期的进化中,败育的雌蕊或雄蕊“废物”重新被利用,为同一花中迅速发育的雌蕊或雄蕊提供能量和物质的需求,表5参13。     

不同浓度赤霉素和脱落酸对顽拗性三七种子后熟种胚发育和内源激素的影响

为研究外源激素赤霉素(GA_3)和脱落酸(ABA)对顽拗性三七种子后熟休眠和萌发的作用机理,用不同浓度的GA_3和ABA处理三七种子,观察处理后种子后熟过程的种胚发育,并测定6种与调控种子发育相关的内源激素含量.结果显示:三七种胚和胚乳长度的百分比(即胚率)随着后熟期延长逐渐增加,外源激素GA_3 500mg/L的处理显著提高种子的萌发率;ABA 10 mg/L的浓度处理则明显抑制种子的萌发.经外源激素ABA和GA_3处理后,三七种子内源激素ABA、GA_3含量在后熟初始期显著高于对照组,分别为2.83 ng/g和27.85 ng/g,随着后熟时间的延长逐渐降低;吲哚乙酸(IAA)含量也随后熟时间的推移逐渐降低,但与对照组无显著差异;水杨酸(SA)在三七后熟过程中含量基本保持不变;茉莉酸甲酯(JA)在对照组和ABA处理组中表现为逐渐升高的趋势,并在后熟50 d时达到最大值(1.25 ng/g),而在GA_3处理组中表现为先升高后降低的趋势;反式玉米素(tZT)含量在对照组中基本保持不变,在GA_3处理组中随后熟的延长逐渐升高,而在ABA处理组中则逐渐降低.上述结果表明,外源激素处理可有效调控三七种子内源激素,从而间接调控三七种子的后熟休眠与萌发;其中,高浓度的GA_3处理可以促进种子萌发、缩短后熟期,低浓度的ABA处理则显著延长顽拗性三七种子休眠期.(图6表1参43)     

外源ABA对不同品种辣椒种子萌发的影响

以4种辣椒种子为试验材料,研究了不同浓度ABA(0~100 mg/L)对种子萌发的影响.结果表明:低浓度ABA对种子的发芽势和发芽率没有显著影响,高浓度ABA极显著抑制种子的发芽势和发芽率,辣椒品种(系)不同,种子萌发对ABA浓度的敏感性也不同.不同浓度ABA溶液极显著降低了种子的发芽指数,随着ABA浓度的增加,对发芽指数的抑制程度逐渐加强,种子的发芽起始时间也被推迟,浓度越高,萌发延迟天数越多.ABA溶液极显著抑制种子胚根和胚轴的分化和生长,ABA浓度越高,抑制程度越强.图6,表1,参17.     

模拟酸雨对水稻根系激素含量与生长的影响

为进一步清晰酸雨抑制植物生长的内在机制,采用水培法研究酸雨(pH 5.0—2.5)对水稻根系激素含量(生长素IAA、赤霉素GA、玉米素ZT、脱落酸ABA)、根系活力与质膜H+-ATPase活性及根系生长的影响.结果表明,与对照(CK)相比,经酸雨胁迫5 d后,pH 5.0组水稻幼苗根长及鲜重下降,但激素含量IAA和ABA、根系活力、H+-ATPase活性、根表面积和体积均显著上升,表明pH 5.0酸雨下水稻幼苗通过提高IAA、ABA含量,根系活力以及激活H+-ATPase活性调控水稻对营养的吸收,使根长及鲜重较其他酸雨处理组受抑较弱.pH 4.5、pH 3.5和pH 2.5酸雨组水稻幼苗IAA/ABA、GA/ABA、ZT/ABA、根系活力以及根系生长指标显著下降,表明pH 4.5、pH 3.5和pH 2.5酸雨降低激素含量影响根系细胞分裂和伸长,抑制根系活力导致水稻根系各生长指标受抑.将胁迫后幼苗移至对照条件下恢复5 d后,pH 5.0酸雨组根系活力和生长指标均恢复至CK,IAA/ABA、GA/ABA和ZT/ABA和质膜H+-ATPase活性有所上升;而pH 4.5—2.5酸雨组各指标变幅减小且优于胁迫期,表明水稻幼苗通过提高生长促进型激素(IAA、GA、ZT)含量、根系活力以及质膜H+-ATPase活性减轻酸雨对根系生长的制约,根系生长指标均有一定程度的恢复,且恢复程度受酸雨强度制约.     

Cd胁迫对水稻生长及内源激素含量的影响

镉(Cd)是水稻(Oryza sativa L.)生长非必需且有毒的元素,其对水稻生长发育和生理代谢过程有重要影响,而内源激素平衡对水稻生长发育起着重要的调节作用。因此,研究Cd胁迫下水稻生长和内源激素的变化对认知Cd对水稻毒害的生理过程有重要的意义。以水稻亲本蜀恢498、Ⅱ-32A和杂交稻Ⅱ优498为试验材料,通过不同Cd质量浓度条件(0、0.5、1、3 mg·L-1)下的水培试验,探究Cd胁迫对水稻生长和内源激素的影响。研究结果表明:相比对照处理,中Cd(1 mg·L-1)和高Cd处理(3 mg·L-1)显著降低水稻株高、地上部和根生物量;水稻中Cd质量分数和累积量均随Cd处理质量浓度的增加而增加,在1.0~3.0 mg·L-1 Cd质量浓度胁迫下,水稻地上部Cd含量和累积量表现为蜀恢498Ⅱ-32AⅡ优498;当处理浓度1.0~3.0 mg·L-1时,水稻IAA和GA3含量显著降低,而ABA则显著增加,品种间总体表现为Ⅱ优498的IAA含量显著高于亲本,ABA则显著低于亲本,GA3差异较小;随Cd质量浓度的升高(0~3 mg·L-1),水稻IAA/ABA比值先升后降,而GA3/ABA则逐渐降低,Ⅱ优498变幅明显低于亲本;Cd对杂交稻内源激素的影响明显轻于亲本。由此可见,Cd胁迫破坏水稻体内正常的激素调节平衡,影响水稻的正常生长;杂交稻Cd的耐受能力强于亲本材料。     

铁观音茶树体胚发生及其内源激素变化

以乌龙茶品种铁观音茶树的未成熟胚为供试材料,建立高效的茶树体胚发生再生体系,同时采用高效液相色谱法(HPLC)分析茶树体胚发生过程中各个不同发育阶段的内源激素含量变化趋势.结果显示,诱导茶树体胚发生的培养基为改良MS培养基+2 mg/L苄基腺嘌呤(BA)+0.2 mg/L吲哚丁酸(IBA)+800 mg/L甜菜碱,体胚增殖系统维持途径的培养基为改良MS培养基+3 mg/L肉桂酸+20 g/L蔗糖+10 g/L山梨醇.当3%蔗糖与2%山梨醇组合使用时,子叶形胚的诱导率明显提高.将诱导产生的子叶形胚转接至添加5%蔗糖与5%聚二乙醇(PEG)的无激素MS培养基中,经过40 d左右培养,体胚能正常成熟.成熟体胚接种在附加2 mg/L BA与0.1 mg/L IBA的MS培养基上可以萌发成苗.在体胚发生早期,玉米素(ZT)和赤霉酸(GA3)含量均是先下降,在子叶形胚时期降至最低值,到体胎发育后期的成熟胚与萌发阶段呈明显上升趋势;脱落酸(ABA)含量由球形胚到子叶形胚阶段一直呈现下降趋势,到成熟胚阶段时,出现一个明显的峰值;球形胚中的吲哚乙酸(IAA)含量显著高于其他阶段,之后迅速降低,波动变化.ABA/IAA的比值先增大,然后减小;ABA/GA3的比值体胚发育前期维持在较高水平,到成熟萌发阶段下降;球形胚阶段IAA/ZT的比值高于其他各个阶段.本研究表明茶树不同发育阶段胚胎的体胚诱导率不同,与生理状态及其内源激素动态变化有关;同时茶树中内源激素含量和比例在体细胞胚胎发育过程中有显著的变化,这种变化在不同胚胎发育阶段起着特定的调节作用.     

NaCl胁迫对秋茄根系渗透调节物质含量的影响

秋茄(Kandelia candel)是一种重要的红树植物,也是中国海岸滩涂地造林的主要物种。探索NaCl胁迫对秋茄根系渗透调节物质含量的影响,可为阐明木本植物的耐盐机制补充重要数据,也为提高秋茄的造林成活率提供重要理论依据。通过设置0(对照)、200(低浓度)、400(中浓度)、600(高浓度)mmol·L~(-1)4个NaCl梯度处理秋茄幼苗(具4片真叶)1、3、5、7 d,分析其根系活力、根系中相对电导率、渗透调节物质含量的变化及各指标间的相关性。结果显示,随着NaCl浓度的增加,根系活力表现出下降趋势,而相对电导率显著升高,当高浓度胁迫处理7 d时,根系活力只有对照的7.12%,而根系相对电导率为对照的9.21倍,两者呈极显著负相关;处理1 d时,可溶性糖和可溶性蛋白含量随着处理浓度的升高而增加,高浓度胁迫下分别增加108.7%和51.6%,二者呈显著正相关性,而脯氨酸含量呈先升后降再升的N型变化;处理3 d时,可溶性糖、脯氨酸含量先升后降,可溶性蛋白含量逐渐增加,高浓度胁迫下为对照的2.19倍;处理5 d和7d时,三种物质含量均先升后降。与对照组相比,在NaCl胁迫处理3 d时,Na~+含量随处理浓度增加而显著升高,高浓度胁迫下比对照增加49.5%;K~+含量在各处理之间无显著差异;Ca~(2+)含量在中低浓度胁迫处理下无显著变化,而在高浓度胁迫处理下显著降低;Mg~(2+)含量在低浓度胁迫处理下无显著变化,而在中高浓度胁迫处理下著降低;K~+/Na~+、Ca~(2+)/Na~+和Mg~(2+)/Na~+随着NaCl浓度的增加而降低,但是在低浓度胁迫处理下无明显变化;可溶性糖、可溶性蛋白、K~+以及Na~+含量间呈显著正相关性,K~+和Na~+含量、Ca~(2+)和Mg~(2+)含量间均呈现一定的负相关性。综上,在短期(≤3 d)中低浓度NaCl胁迫处理下,秋茄根系通过累积有机渗透调节物质和Na~+,维持较高水平的K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+),保持正常的K~+/Na~+、Ca~(2+)/Na~+和Mg~(2+)/Na~+比值,以降低细胞渗透势来适应NaCl胁迫。     

Pb污染对白菜的生态毒理效应研究（Ecotoxicological Effects of Pb on Brassice rapa）

采用水培方法研究了白菜种子和幼苗对Pb的富集能力与耐受性.实验设6个处理浓度,分别为0.2mg·L-1、0.4mg·L-1、0.8mg·L-1、1.6mg·L-1、3.2mg·L-1及对照,共培养7d,然后测定种子萌发抑制率、茎生长抑制率、根的耐性指数、叶绿素与类胡萝卜素含量与铅的富集量.研究表明白菜幼苗对高浓度的Pb具有富集能力,根是主要的富集器官,根的最高富集量为75.46mg·L-1.Pb抑制白菜幼苗的营养生长,抑制白菜根的伸长.0.2mg·L-1处理浓度下,Pb促进白菜茎的生长,高浓度的Pb抑制白菜茎的生长.Pb抑制白菜体内叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的含量.铅影响白菜幼苗的正常生长,白菜对铅具有一定耐受性.     

荔枝花芽分化过程中多胺、核酸和蛋白质的动态

荔枝茎尖由营养生长转变为生殖生长时,多胺含量达到高峰(115.79nmol g-1,FW),该过程先于核酸和蛋白质的大量合成,表明多胺影响了DNA的复制、转录和翻译.成熟秋梢叶片不含腐胺(Putrescine,Put),但含亚精胺(Spermind-ine,Spd)和精胺(Spermine,Spm),其F/L的比值维持在1~3;叶片中可溶性蛋白的含量随顶芽或花(序)芽中含量的增加而增加,其相关系数R=0.9294,表明叶片含氮化合物的代谢对荔枝茎尖由营养生长转变为生殖生长及其发育过程极为重要.图1表3参19     

铅迫胁下黄瓜幼苗期叶片内源激素的变化

土壤中的重金属污染会对植物造成伤害,在细胞内重金属离子会通过不同途径干扰和破坏细胞的正常代谢。植物激素能调节和控制植物的生长和发育。以黄瓜(Cucumis sativus L.)为材料,通过人工模拟重金属污染环境,对不同质量浓度铅胁迫下黄瓜幼苗的叶片,采用高效液相色谱法进行生长素(IAA)、细胞分裂素(Z)、赤霉素(GA3)、脱落酸(ABA)的分离、纯化和测定。探讨重金属污染对植物内源激素水平方面的变化的影响,进一步了解重金属污染对植物产生伤害的机制及抵御胁迫所发生的变化,从而采取有效措施解决重金属污染的问题。结果发现:所测的几种激素均表现出明显的变化规律:GA3、ABA升高,IAA、Z含量先上升后下降;同时经比较分析得出,随着铅质量浓度的增大,IAA/ABA、Z/ABA及GA3/ABA之比下降,Z/IAA升高。结果表明黄瓜幼苗期抵抗重金属污染的能力与内源激素水平及内源激素平衡有关。     

兰竹荔枝胚珠内源激素含量变化与胚胎发育的关系

以兰竹荔枝胚胎发育时期的正常胚珠与败育胚珠为试验材料，研究了胚胎发育与内源激素的关系，结果表明：正常胚珠中ＩＡＡ、ＧＡ１＋３和ＡＢＡ含量均在花后７ｄ达到峰值，随后呈下降趋势；但ＩＡＡ和ＧＡ１＋３含量在心形胚至鱼雷胚时期都有所回升，ＣＴＫ含量在球形胚之前一直很高，败育胚珠中ＡＢＡ含量在胚胎败育期保持较高水平，ＩＡＡ和ＧＡ１＋３则降到最低点，ＣＴＫ含量亦明显低于正常胚珠，ＺＲｓ、ＤＨＺＲｓ和ｉＰＡｓ含     

荔枝胚性愈伤组织体胚发生系统的优化及转化抗性愈伤组织培养再生植株

首先优化了荔枝(Litchi chinensis Sonn.)幼胚胚性愈伤组织(embryogenic calli,EC)体胚发生的条件，在附加5mg L^-1 ZT的高糖(60g L^-1)高琼脂(10g L^-1)的MS培养基上获得了荔枝高频率(100％)体胚发生；同时，对荔枝体胚成熟和成苗的关键问题作了分析，建立了一套完整的荔枝体胚发生与再生系统，在附加10％椰子汁的高糖(6％)MS培养基上诱导体胚正常成熟，并在无激素MS培养基中诱导体胚萌发，为荔枝转基因研究提供了良好的受体系统．利用此再生系统对荔枝转基因抗性愈伤组织进行体胚发生与再生植株研究，获得了大量再生植株．图1表7参11     

从顽拗植物荔枝中提取基因组DNA技术的研究

针对荔枝体内含有大量影响ＤＮＡ提取质量的多酚等次生代谢物质的特点，在常规ＳＤＳ和ＣＴＡＢ提取方法的基础上做了技术改进，即在核裂解之间先破碎细胞，将存在于细胞质中次生物质除去后再裂解细胞核，同时加入活性炭以吸咐杂质反复清洗几次后加入核型解液释放基因组ＤＮＡ，纯化之后经外观和电泳检测，以及Ｄ２６０ｎｍ和Ｄ２８０ｎｍ比值的测定，限制性内切酶反应，ＰＣＲ扩增的结果表明，用改进方法提取的ＤＮＡ无论在纯度上还     

Changes in gonadal development,androgenic gland cell structure,and hemolymph vitellogenin levels during male phase and sex change in laboratory-maintained protandric shrimp, <Emphasis Type="Italic">Pandalus hypsinotus</Emphasis> (Crustacea: Caridea: Pandalidae)

Most pandalid shrimps show protandric hermaphroditism, and male sexual differentiation is considered to be controlled by the androgenic gland. In the present study, we examined the histology of gonadal development during the male phase and sex change and the involvement of the androgenic gland in regulating male reproduction in laboratory-maintained Pandalus hypsinotus. Juvenile shrimps developed testicular tissues in the peripheral part of gonads during the age of 16–31 months and produced spermatozoa between 34 and 36 months. After reaching sexual maturity, male shrimps exhibited seasonal testicular development: active production of spermatozoa (February–May), disappearance of spermatozoa (spent, April–June), increase of spermatocytes (May–November), appearance of spermatids and spermatozoa in the gonads (November–February). The androgenic gland cells became larger and the rough endoplasmic reticulum in the cytoplasm developed at male sexual maturity. The cell structure shows that the androgenic gland hormone is a peptide. Furthermore, bilateral eyestalk ablation on immature male shrimps induced hypertrophy of the androgenic gland and acceleration of male sexual maturation. These results indicate the involvement of androgenic gland hormone and some eyestalk factor in regulating male sexual maturation. Over a 1-year laboratory-rearing period, some male shrimps (16.7%) changed sex. In transitional shrimps, testicular tissues in the gonads and androgenic glands degenerated; on the other hand, oocytes started yolk protein accumulation and hemolymph vitellogenin levels became high. These results suggest that androgenic gland degeneration is a trigger for sex change and that the vitellogenin level is a useful marker for sex change.     

多氯联苯(PCBs)胁迫下鲫鱼肝脏EROD酶活性与血清性激素含量的相关性研究

以鲫鱼(Carassius auratus)为试验鱼类,研究其暴露于不同浓度的PCBs(多氯联苯)后鱼肝组织中EROD酶活性和血清性激素含量的动态变化,探讨了2者间的相关性。结果表明,鲫鱼在PCBs中暴露后,其肝脏组织中EROD酶被诱导,酶活性随PCBs浓度增大而增强,呈明显的剂量-效应关系;EROD酶活性随暴露时间延长而上升,10 d后达平衡;鲫鱼血清中睾酮含量随PCBs浓度增大和暴露时间延长呈下降趋势,但雌二醇含量则显著上升,表明PCBs对鱼类具有环境雌激素效应;在一定浓度范围内,EROD酶活性与血清睾酮含量呈负相关,与血清雌二醇含量呈正相关。因此可用鱼肝EROD酶和血清性激素含量的协同变化作为污染生物标志物来评价PCBs的早期污染生态效应。     

Synchronized development of gonad and bioluminescent light organ in a highly sexually dimorphic leiognathid fish, Photoplagios rivulatus

In order to investigate the possible coupling between sexual maturation and the light organ system (LOS) development in leiognathid fish, we determined the seasonal changes in the gonad maturation and the light organ enlargement in Photoplagios rivulatus, one of the leiognathid species possessing highly sexually dimorphic LOS. The fish specimens collected from March 2001 to August 2002 were assessed for standard length (SL), body weight (BW), sex, gonad weight (GW) and the light organ weight (LW). Gonadosomatic index (GSI = 10²GW/BW) and percent weight of the light organ to body weight (PLW = 10² LW/BW) were used to demonstrate the extent of development of gonad and the LOS, respectively. Mean GSIs in both male and female increased in June through August. The mean PLW in males showed a similar trend to that of the GSI, while PLW in females showed no clear seasonal trends. A significant positive correlation was found between the GSI and the PLW in males but not in females. The onset of sexual maturity in males (55 mm SL) coincided with that of the light organ enlargement. These results strongly support the functional coupling between reproduction and bioluminescence in this species of leiognathid. From an evolutionary perspective, sexual dimorphism in the LOS is likely to have evolved through sexual selection for reproductive success in leiognathid fishes.     

Female egg investment in relation to male sexual traits and the potential for transgenerational effects in sexual selection

Life-history theory predicts that individuals should increase their reproductive effort when the fitness return from reproduction is high. Females mated with high-quality males are therefore expected to have higher investment than females mated with low-quality males, which could bias estimates of paternal effects. Investigating the traits females use in their allocation decisions and the aspects of reproduction that are altered is essential for understanding how sexual selection is affected. We studied the potential for differential female allocation in a captive population of a precocial bird, the Chinese quail, Coturnix chinensis. Females paired with males with large sexual ornaments laid larger, but not more, eggs than females paired with males with small sexual ornaments. Furthermore, female egg mass was also significantly positively affected by male testis size, probably via some unknown effect of testis size on male phenotype. Testis size and ornament size were not correlated. Thus, both primary and secondary male sexual traits could be important components of female allocation decisions. Experimental manipulation of hormone levels during embryonic development showed that both male and female traits influencing female egg size were sensitive to early hormone exposure. Differences in prenatal hormone exposure as a result of maternal steroid allocation to eggs may explain some of the variation in reproductive success among individuals, with important implications for non-genetic transgenerational effects in sexual selection.Communicated by C. Brown     

福建丰产荔枝园土壤微量元素含量的研究

与我国红壤平均水平相比，福建丰产荔枝园土壤有效态锌、钼及水溶态硼含量较高，而活性锰及有效铜含量较低；土壤全锌、锰、钢量亦较低。在土壤ｐＨ４．５４—８．７６时，ｐＨ值与有效态钼含量呈较显著正相关，而与代换态锰、水溶态硼、有效态铁含量呈显著或极显著负相关。本文初步提出福建荔枝园土壤微量元素含量的适宜指标，可供土壤营养诊断及平衡施肥之参考。