30种藜科C_4植物同化器官解剖结构及δ~(13)C值

观测了藜科滨藜族(Atripliceae)、樟味藜族(Camphorosmeae)、碱蓬族(Suaedeae)和猪毛菜族(Salsoleae)30种C4植物的同化器官的解剖结构和δ13 C值,共见到12种解剖结构类型。滨藜族包含2种类型,Atriplicoid-Ⅰ型和Atriplicoid-Ⅱ型,它们的差异仅在于结构中是否含有皮下组织。樟味藜族包括3种解剖结构类型,即含有皮下组织的Kochioid-Ⅰ型、叶肉细胞和维管束鞘细胞形成近似于环形的Kochioid-Ⅱ型和不含有皮下组织的Kochioid-Ⅲ型。碱蓬族包含3种类型,Kranz-Suaedoid-Ⅰ型和Kranz-Suaedoid-Ⅱ型结构中具有皮下组织,但是Kranz-Suaedoid-Ⅱ型结构中只具有一层叶肉细胞,这种结构存在于异子蓬属的异子蓬(Borszczowia aralocaspica),而Kranz-Suaedoid-Ⅲ型结构中不具有皮下组织。猪毛菜族植物叶片/同化枝的解剖结构类型有4种,它们的差异在于结构中是否含有皮下组织、次要的较小的维管束的位置以及环形的维管束鞘细胞是否被打断。30种植物的δ13 C值范围-11.1‰~-14.5‰,显示为C4植物,与其同化器官解剖结构相对应

新疆猪毛菜属17种C_4植物叶片和子叶的解剖结构研究

通过对藜科猪毛菜属17种C4植物的叶片和子叶的解剖学研究,共得到2种叶片的解剖结构类型,Salsoloid具有皮下组织型(SALS+H型)和Salsoloid不具有皮下组织型(SALS-H型);4种子叶的解剖结构类型分别是C3-异面叶型(C3-DV型)、Atriplicoid且具有皮下组织型(ATR+H型)、SALS+H型和SALS-H型。同一种植物子叶和叶片的解剖结构类型并不完全一致,分为2大类。一类是子叶和叶片都是C4型解剖结构,包括叶片SALS+H型/子叶ATR+H型、叶片SALS+H型/子叶SALS+H型和叶片SALS-H型/子叶SALS-H型;另一类是叶片具有C4型解剖结构,子叶具有C3型解剖结构,包括叶片SALS+H型/子叶C3-DV型和叶片SALS-H型/子叶C3-DV型。同组植物子叶和叶片的解剖结构类型具有一定的规律性,不同组之间植物光合器官的解剖结构类型存在较大的差异,这些差异性与植物生活型、地理分布没有关系

干旱胁迫对2种光合类型C_4荒漠植物叶片光合特征酶和抗氧化酶活性的影响

以荒漠C4草本植物蔷薇猪毛菜(NADP苹果酸酶型,NADP-ME)和粗枝猪毛菜(NAD苹果酸酶型,NADME)为研究对象,采用盆栽控水试验设置正常供水和轻度、中度、重度干旱处理(土壤含水量分别为田间持水量80%、60%、45%和35%),通过测定不同程度干旱胁迫下叶片含水量、C4光合特征酶和抗氧化酶活性等指标,探讨不同类型C4荒漠植物光合特征酶和抗氧化系统对干旱逆境的适应机制。结果显示:(1)2种植物叶片含水量均随干旱胁迫的加剧不同程度降低。(2)叶片磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)活性在中度干旱胁迫下显著增加而在重度干旱胁迫下急剧下降;蔷薇猪毛菜NAD-ME活性和粗枝猪毛菜NADP-ME活性都很低,且它们基本不受干旱胁迫的影响;随干旱胁迫的加剧,蔷薇猪毛菜NADP-ME活性呈下降趋势,而粗枝猪毛菜NAD-ME活性先显著增加而在重度干旱胁迫下显著降低。(3)随着干旱胁迫的加剧,叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性呈下降趋势,过氧化物酶(POD)活性在不同程度干旱胁迫下均有不同程度增加;过氧化氢酶(CAT)活性在中度干旱胁迫下均有不同程度的增加,但在重度干旱胁迫下蔷薇猪毛菜CAT活性降低,而粗枝猪毛菜CAT活性显著增加;丙二醛(MDA)含量随干旱胁迫的加剧均有不同程度的增加。研究认为,一定程度干旱胁迫下,2种荒漠植物的PEPC活性均有增加;不同光合类型C4植物叶片脱羧酶(NADP-ME和NAD-ME)对干旱胁迫的响应有明显的差异。POD和CAT是这两种C4植物适应干旱胁迫的主要抗氧化酶,但蔷薇猪毛菜CAT在重度干旱胁迫下没有起到积极保护作用

松叶猪毛菜干旱胁迫下实时定量PCR内参基因的筛选

实时荧光定量PCR(qRT-PCR)是研究植物基因定量表达的常用手段之一,选择合适的内参基因是获得可信定量结果的前提。本文以不同干旱胁迫处理下松叶猪毛菜的叶片为材料,应用q RT-PCR技术分析5个常用候选管家基因(18S r RNA、α-tubulin、β-actin、EF1-α和GAPDH)的表达变化,利用ge Norm和Norm Finder软件筛选出在干旱胁迫下表达最稳定的内参基因。结果表明,以不同干旱胁迫处理的所有样品作为总样品池进行内参基因筛选时,候选内参基因表达稳定性顺序依次是β-actin>α-tubulin>GAPDH>EF1-α>18S rRNA。对同一干旱处理的样品进行内参基因筛选时,5个候选内参基因表达稳定性存在明显差异,其中β-actin表达稳定度最高。因此,β-actin是研究松叶猪毛菜干旱胁迫下基因表达最合适的内参基因

中国特有种天山猪毛菜的地理分布及潜在分布区预测

基于野外调查的居群分布信息和20个环境变量(包括海拔及19个气候变量),采用最大熵模型(Max Ent)和地理信息系统(Arc GIS)对中国特有种天山猪毛菜(Salsola junatovii Botsch.)的潜在分布区进行预测;并采用受试者工作特征曲线(ROC)和刀切法(jackknife test)分别检验Max Ent模型的精度和评估各环境变量在决定潜在分布区时的贡献量。结果显示:天山猪毛菜主要分布在中国新疆南部的12个县(包括托克逊县、和硕县、和静县、焉耆县、拜城县、库车县、温宿县、乌什县、阿合奇县、阿图什县、乌恰县和阿克陶县),但在相关文献记载的曾有分布的阿克苏市、柯坪县和喀什市则本调查中没有发现。通过Max Ent模型预测,天山猪毛菜的潜在适生区主要集中在新疆南部(包括天山南坡和塔里木盆地西南缘)以及甘肃的西部和东部等,新疆西部地区有零星分布;在调查的15个居群中,除居群14(位于乌恰县西部)外,其他14个居群均位于潜在适生区内,其中的7个居群位于非常适宜的潜在适生区内,表明利用Max Ent模型预测天山猪毛菜的潜在适生区效果较好。在20个环境变量中,对预测结果贡献量位居前3位的环境变量为最冷季度平均温度、最冷月最低温和最干季度平均温度,表明该种的分布与低温相关。此外,对天山猪毛菜潜在适生区与实际分布区差异的成因进行了分析

中国假木贼属(Anabasis)的地理分布及潜在分布区预测

基于最大熵模型(MaxEnt)和地理信息系统,结合中国假木贼属(Anabasis) 7个种的地理分布记录及19个环境因子,预测这7个种的潜在分布区及该属的分布中心,并分析其主导环境因子。采用受试者工作特征曲线下面积作为模型预测准确度的衡量指标,刀切法用于评估各环境因子在决定潜在分布区时的贡献量。结果显示:(1)白垩假木贼(A.cretacea)、高枝假木贼(A.elatior)、毛足假木贼(A.eriopoda)、无叶假木贼(A.aphylla)、盐生假木贼(A.salsa)和展枝假木贼(A.truncata)的潜在适生区集中在新疆北部、天山南麓及塔里木盆地西侧,短叶假木贼(A.brevifolia)的潜在适生区在新疆、甘肃、宁夏和内蒙古的部分地区。(2)中国假木贼属的分布中心在新疆准噶尔盆地、天山南麓、塔里木盆地西侧及甘肃西北部的河西走廊。(3)在19个环境因子中,对中国假木贼属这7个种分布区预测贡献量较大的生态因子是年平均气温、最湿月降水量、最干季度平均温度、平均降水量、最冷季度降水量、年均温变化范围和最湿季度降水量

干旱胁迫对3种不同光合类型荒漠植物叶绿体和线粒体超微结构的影响

以荒漠木本C_3植物天山猪毛菜、C_3-C_4中间型植物松叶猪毛菜、C_4植物木本猪毛菜为研究对象,采用盆栽控水试验,设置正常供水和轻度、中度和重度干旱处理(土壤含水量分别为田间持水量的80%、60%、45%和35%),研究不同程度干旱胁迫对3种不同光合类型荒漠植物叶片超微结构的影响。结果表明:(1)正常水分条件下,叶肉细胞中各细胞器结构完整。(2)轻度干旱胁迫下,3种植物叶片超微结构未受损伤,无明显变化。(3)中度干旱胁迫下,天山猪毛菜和松叶猪毛菜叶肉细胞壁界限不清晰,类囊体片层扩张且排列不紧密,不同之处在于,天山猪毛菜线粒体最先出现降解,内含物流失,而松叶猪毛菜线粒体外膜轮廓变形,嵴减少;木本猪毛菜线粒体无明显变化,叶绿体轻微扩张。(4)重度干旱胁迫下,天山猪毛菜和松叶猪毛菜叶绿体受损且结构混乱,线粒体出现降解;木本猪毛菜叶绿体出现膨胀,线粒体外膜轮廓模糊,嵴减少且结构模糊不清楚。研究认为,不同程度干旱胁迫下木本猪毛菜叶绿体和线粒体的受损程度都最低;干旱胁迫下天山猪毛菜和松叶猪毛菜叶绿体的受损程度大致相似;松叶猪毛菜和木本猪毛菜线粒体对干旱胁迫的耐受力要比叶绿体强

30种藜科C4植物同化器官解剖结构及δ13C值/Anatomical Types and 13C/12C Values of Assimilating Organs in 30 C4 Species from Chenopodiaceae in Xinjiang, China[J]

观测了藜科滨藜族(Atripliceae)、樟味藜族(Camphorosmeae)、碱蓬族(Suaedeae)和猪毛菜族(Salsoleae) 30种C4植物的同化器官的解剖结构和δ13C值,共见到12种解剖结构类型.滨藜族包含2种类型,Atriplicoid-Ⅰ型和Atriplicoid-Ⅱ型,它们的差异仅在于结构中是否含有皮下组织.樟味藜族包括3种解剖结构类型,即含有皮下组织的Kochioid-Ⅰ型、叶肉细胞和维管束鞘细胞形成近似于环形的Kochioid-Ⅱ型和不含有皮下组织的Kochioid-Ⅲ型.碱蓬族包含3种类型,Kranz-Suaedoid-Ⅰ型和Kranz-Suaedoid-Ⅱ型结构中具有皮下组织,但是Kranz-Suaedoid-Ⅱ型结构中只具有一层叶肉细胞,这种结构存在于异子蓬属的异子蓬(Borszczowia aralocaspica),而Kranz-Suae doid-Ⅲ型结构中不具有皮下组织.猪毛菜族植物叶片/同化枝的解剖结构类型有4种,它们的差异在于结构中是否含有皮下组织、次要的较小的维管束的位置以及环形的维管束鞘细胞是否被打断.30种植物的δ13C值范围-11.1‰～-14.5‰,显示为C4植物,与其同化器官解剖结构相对应

中国木蓼属植物叶表皮微形态特征及其分类学意义/Leaf epidermal micro-morphological characteristics of Atraphaxis Linn.(Polygonaceae) in China and its taxonomical significance[J]

利用扫描电子显微镜(SEM)对国产蓼科(Polygonaceae)木蓼属(Atraphaxis Linn.)11个种类的叶表皮微形态特征进行了观察和比较、探讨其分类学意义,并据此编制了供试11个种类的分类检索表.观察结果表明:供试的11个木蓼属种类的叶表皮微形态特征(包括表皮细胞形状、垂周壁式样、叶表皮表面纹饰、角质膜、气孔器类型、气孔外拱盖内缘类型及其纹饰)均表现出较高的多样性.叶表皮细胞形状分为不规则形和多边形2类,垂周壁式样分为弓形和平直2类,多数种类具有不规则的表皮细胞以及弓形垂周壁；叶表皮表面纹饰分为乳头状突起、薄壁区、具条纹和加厚区4类,大多数种类叶片上、下表皮均无乳头状突起；气孔器包括无规则型、不等型和平列型3类,以不等型为主；角质膜可分为具条纹和条状隆起2类且部分种类具颗粒,以具条纹类型居多；气孔外拱盖内缘可分为浅波状和近平滑2类,气孔外拱盖纹饰则可分为具颗粒、近平滑和具条纹3类,供试11个种类以气孔外拱盖内缘浅波状且纹饰具颗粒为主.分析结果显示:木蓼属不同种类的叶表皮微形态特征多样性较为丰富,这些特征可作为区分该属部分种类的参考依据