克隆植物

摘要： 生境异质性是自然生态系统的基本特征,植物生长的必需资源和环境胁迫因子均存在着复杂的时间和空间异质性。克隆植物是指在自然条件下具有克隆特性的植物,即可通过与母株相连的芽、根茎、分蘖或枝条等繁殖体产生无性繁殖的植物,这些繁殖体一旦定居便可成为潜在的独立个体。克隆植物具有独特的生境适应策略(如形态可塑性、克隆整合、克隆分工、觅食行为、风险分摊等),面对异质性的生境条件,它可以通过调整自身的生理和形态结构来适应异质生境。目前,对于克隆植物在异质生境适应行为的研究已有很多报道,然而系统性的归纳和总结尚有欠缺。综述了克隆植物在不同资源异质生境(光照、养分、水分)和不同胁迫生境(盐碱胁迫、风沙胁迫、重金属胁迫)下独特的适应对策。最后,针对克隆植物对异质生境的适应对策,进行了总结并对未来的重点研究方向提出建议:(1)时间异质性尺度上的考量;(2)异质性生境中生物因子的调控作用;(3)克隆植物入侵机制;(4)克隆植物在生态修复中的应用潜力。

摘要： 竞争关系的对称性是塑造植物物种空间分布格局和影响物种共存重要机制之一,对其开展研究不仅对于揭示植物群落构建机制具有重要意义,也有助于解析群落演替的驱动力。在贵州赤水湿热河谷内的芭蕉群落中建设固定样地,对1989棵植物个体进行空间定位和物种识别并记录胸径等个体属性。采用对数相关函数和标记变异系数分析(marked variogram)等空间统计方法检测优势种的空间分布格局和竞争对称性,结果如下:(1)芭蕉(Musa sp.),粗糠柴(M.philippensis),粗叶木(L.chinensis),川钓樟(L.pulcherrima),红果黄肉楠(A.cupularis)等5种优势种均表现为小尺度下的种内聚集分布,其中芭蕉主要采用克隆繁殖,其重要值达33.6%,且种内聚集度最大。(2)芭蕉种群在5 m尺度下呈现出显著的种内对称性竞争,这一竞争过程减少了种群自疏作用并推动种内聚集分布格局的形成,增加了该种群在森林中的生存力。(3)芭蕉与其余4种优势种之间的不对称竞争过程导致了种间负关联。结果表明,不同优势种在种间竞争对称性上的差异说明了植物种群繁殖和扩散方式是群落构建的重要影响因素之一,相比于有性繁殖过程,采用无性克隆繁殖的植物个体可通过种内对称竞争机制来减少自疏以增加种群生存力,并通过与相邻异种个体的不对称竞争过程来提升种群获取有限资源的能力,进而成为演替中的优势个体。研究结果可为今后制定植物物种多样性保护政策提供科学参考。

摘要： 植物表型受自身基因型、所处环境及其亲体所经历环境的共同影响;其中,亲体环境对子代表型的影响被称为亲体效应。亲体效应不仅可通过有性繁殖产生的种子传递给后代(即有性亲体效应),也可以通过克隆生长等无性繁殖产生的分株传递给后代(即克隆亲体效应)。亲体效应对植物种群,特别是对有性繁殖受限、缺乏遗传变异的克隆植物种群的长期进化可能发挥着极其重要的作用,因此,对亲体效应研究进展的梳理非常必要。对克隆亲体效应和有性亲体效应的内涵进行了阐释,并论述了克隆和有性亲体效应对子代表型、适合度、种内/种间竞争能力以及种群/群落结构和功能的潜在影响;阐述了亲体效应的潜在调控机制,包括供给机制、代谢物质调控机制、表观遗传机制等;论述了克隆亲体效应在克隆植物适应进化中的作用。未来可以就克隆亲体效应的遗传稳定性及其对克隆生活史性状变异的贡献程度,以及克隆和有性亲体效应引起的表型多样性对种内/种间关系、种群/群落多样性及生态系统结构、功能和稳定性的影响开展深入研究。

摘要： [目的]克隆植物作为拥有遗传单一,亲缘性高等种群特点的一类植物,广泛分布于陆地生态系统并常占据优势地位,自然生境中的克隆分株常由于各种原因遭到破坏从而形成多个个体植株,但相邻克隆分株之间具有怎样的相互作用,它们之间是否存在自我识别以及这种识别是否会对有性繁殖产生影响尚不明确.因此探究克隆植物分株间自我识别响应特征,对理解克隆植物扩张过程及其环境适应机制具有重要理论意义.[方法]以亚热带地区草坪常见杂草风轮菜(Clinopodium chinense)为研究对象,采用根盒栽培试验,将每2棵分株栽为一组,设置匍匐茎连接组L(分株来自同一基株,匍匐茎保持连接)、自我组S(分株来自同一基株,匍匐茎剪断)和非我组NS(分株来自不同基株)3种处理,通过测定根表面积、根平均直径、根尖数、根系水平分布指数等根系参数和花序数量、花序轮数、最大轮间距等指标来研究不同处理组间根系行为与有性繁殖性状是否具有身份识别响应.[结果]连接组根系平均直径、根系角度差值比最低,根系活力最高,花序轮数最多,花序数量自移栽后20～38 d始终高于其他处理组.与自我组(S)相比较,非我组(NS)具有更高的根系平均直径,在移栽后的第32天,非我组(NS)花序数量显著低于自我组(S).[结论]克隆植物风轮菜分株根系存在自我身份识别响应特征,这种识别对繁殖性状的影响具有时间差异.

摘要： 采用野外样地调查研究物种优势度和室内分析测试物种化感潜力的方法,研究了杭州湾湿地围垦区优势草本植物群落42个物种的化感潜力、优势度以及两者的关系.结果 表明,物种之间和功能群之间化感潜力表现出显著的差异,金色狗尾草、空心莲子草、黄花草木樨等植物化感潜力较强,而白茅、糙叶苔草和束尾草等植物化感潜力较弱.不同功能型物种的化感潜力和在群落中的优势度表现出相反的变化趋势,非禾本科植物和禾本科植物相比较、一二年生植物与多年生植物相比较,以及非克隆植物和克隆植物相比较,前者都表现出较强的化感潜力而优势度较低.总体来看,物种的化感潜力和其优势度呈显著的负相关关系.以上结果说明,杭州湾湿地围垦区优势草本植物群落结构可能主要由植物的生活史、克隆等功能性状而非化感潜力决定,这些性状可能和化感潜力之间存在权衡关系.

摘要： 克隆植物空间拓展特性可使其高效利用斑块化资源,对其生长具有重要意义,同时对斑块化退化生境也具有潜在修复价值.本文首先对克隆植物适应异质环境的生存策略进行归纳,指出克隆植物多基于克隆整合,通过调控表型塑性、觅食行为及权衡生物量分配,强化克隆内分工,使不同生境分株表现出"趋富特化"特性,以提高斑块化资源利用效率和适应能力.同时基于"竞争–胁迫–干扰competition–stress–ruderal(C–S–R)"生活史对策理论,介绍了干扰、胁迫、竞争等环境因素对克隆植物拓展的影响及驱动机制,认为适度干扰(放牧、刈割等)可促进克隆植物拓展.本文对利用克隆植物拓展修复退化生境的应用进行了总结与展望.克隆植物通过拓展产生发达的网状结构,有利于防风固沙、改良土壤环境,且繁殖体的拓展起到先锋物种作用,对退化生境物种更新、群落重建以及生态系统生产力具有重要影响,这均利于退化生境的恢复演替.指出今后应注重克隆植物生物学和恢复生态学交叉领域的研究,为退化草地的修复和治理开辟新的研究思路.

摘要： 以克隆植物积雪草为研究对象,通过添加不同剂量的挥发性有机化合物壬酸,对其组培苗的存活率、生长形态和生物量变化等进行了研究.结果发现:不同壬酸处理对积雪草组培苗的叶片数量、叶柄均长、叶片生物量、叶柄生物量和愈伤组织生物量等未产生显著影响,但对叶柄总长度、根生物量、匍匐茎生物量和总生物量等产生了显著影响.其中,6μL和8μL壬酸处理显著不利于积雪草组培苗的正常生长,8μL壬酸处理下的组培苗不仅死亡率高,而且均不产生根系;2μL和4μL壬酸处理则有利于组培苗匍匐茎的产生,并显著提升其根系生物量、匍匐茎生物量和总生物量.本研究预示:适量的壬酸添加可以在一定程度上改变克隆植物幼苗的形态可塑性,促使其匍匐茎等克隆器官的生长,进而可能会影响其觅食行为的发生.

摘要： 通过在根茎型克隆植物沙鞭和赖草的种群中设置模拟风蚀坑，研究了根茎禾草沙鞭和赖草对风蚀坑的修复能力及其机理。实验结果表明：沙鞭和赖草都能通过克隆拓展在风蚀坑中产生比自然条件下更多的分株，以更好利用风蚀坑中充足的光照，从而具有很强的风蚀坑修复能力；但同时这些分株的生长也受到风蚀坑中养分条件的制约，生物量、叶片数量和分株高度都不如自然条件下形成的分株；赖草通过间隔子的可塑性反应，将更多的新生分株放置在风蚀坑内，从而具有更强的修复能力。赖草对风蚀坑的修复主要是通过周围根茎扩展进入坑中，然后产生新的分株；而沙鞭不仅可以通过周边根茎进入产生新的分株，同时也可以通过更深层次的根茎来产生新的分株。

摘要： 总结了近几十年来研究克隆植物克隆可塑性的一般方法、克隆可塑性的多样性和影响克隆可塑性大小的一些因素。结果表明：①影响因子、植物种类、间隔子状态以及生长环境都会引起可塑性的变化;②影响因子的数量(单因子／多因子)也会引起克隆可塑性的差异;③影响可塑性大小的因素有影响因子水平、基因型差异、间隔子状态等。最后对克隆可塑性的现状和未来发展进行了分析。

摘要： 本文以中国沙棘人工林为材料、以样地调查数据为依据,采用“空间差异代替时间变化法”和“样地编年序列法”对克隆种群、母株种群、子株种群的密度以及种群年龄结构、生物量、克隆器官生物量投资与分配的时间动态规律及其关系进行分析。结果表明：(1)子株种群密度变化对克隆种群密度动态起着决定性作用。随着演替进展,子株种群密度呈先上升后下降再回升趋势,其个体数量占克隆种群个体总数量的百分比由0升高到95％以上。(2)子株种群密度动态还决定克隆种群年龄结构变化。随着子株种群密度先上升后下降再回升的变化过程,种群的年龄结构由增长型发展到稳定型再到衰退型,然后随着林窗的出现种群通过于株的出生与存活调节使年龄结构恢复到增长型。(3)种群通过调节克隆器官生物量分配制约子株的出生及存活,子株密度与克隆器官生物量分配之间呈极显著正相关。同时,种群恢复过程中生物量分配相对于子株种群密度变化具有前置效应,即克隆器官生物量分配在15a开始回升、子株密度却在18a才开始回升,说明克隆器官生物量投资和分配加大是克隆繁殖能力恢复的前提条件。(4)克隆器官生物量投资和分配、子株种群密度以及克隆种群年龄结构动态之间表现出良好的一致性。克隆生长旺盛期,克隆器官生物量投资和分配随着种群年龄的增大而上升,子株种群密度随之上升、种群年龄结构属于增长型或稳定型;克隆生长衰退期,克隆器官生物量投资和分配随着种群年龄的增大而下降,子株种群密度随之下降、种群年龄结构转变为衰退型;克隆生长恢复期,克隆器官生物量分配随着种群年龄的增大而上升。子株种群密度随之回升、种群年龄结构恢复为增长型。

摘要： 以野牛草3个相连分株为材料,对其中一个分株用30％聚乙二醇6000(PEG-6000)(w/v)模拟水分胁迫,通过Hoagland营养液培养试验,研究了异质水分环境下光合同化物在野牛草相连分株间的生理整合及分株叶片与根系内源激素ABA与IAA含量的变化规律.结果表明,14C-光合同化物在克隆片断内存在双向运输,但以向顶运输为主,异质水分环境下,受胁迫分株光合同化物的输出率明显降低,而与其相邻分株合成的光合同化物向受胁迫分株方面运输率明显增加;异质水分环境下,各分株ABA含量均明显增加,但以受水分胁迫的分株叶片及根系ABA的含量增加幅度最大,各分株IAA含量较对照均显著下降(p＜0.05),且以受胁迫分株IAA含量下降幅度最大;各分株叶片与根系ABA/IAA均显著提高(p＜0.05),相邻分株ABA/IAA增加幅度低于受胁迫分株.认为,异质水分环境影响野牛草克隆分株间光合同化物的生理整合,且ABA与IAA在分株间光合同化物运输与分配过程中具有重要的调节作用.

摘要： 以野牛草3个相连分株为材料,对其中一个分株用30％聚乙二醇6000(PEG-6000)(w/v)模拟水分胁迫,通过Hoagland营养液培养试验,研究了异质水分环境下光合同化物在野牛草相连分株间的生理整合及分株叶片与根系内源激素ABA与IAA含量的变化规律.结果表明,14C-光合同化物在克隆片断内存在双向运输,但以向顶运输为主,异质水分环境下,受胁迫分株光合同化物的输出率明显降低,而与其相邻分株合成的光合同化物向受胁迫分株方面运输率明显增加;异质水分环境下,各分株ABA含量均明显增加,但以受水分胁迫的分株叶片及根系ABA的含量增加幅度最大,各分株IAA含量较对照均显著下降(p＜0.05),且以受胁迫分株IAA含量下降幅度最大;各分株叶片与根系ABA/IAA均显著提高(p＜0.05),相邻分株ABA/IAA增加幅度低于受胁迫分株.认为,异质水分环境影响野牛草克隆分株间光合同化物的生理整合,且ABA与IAA在分株间光合同化物运输与分配过程中具有重要的调节作用.

摘要： 以野牛草3个相连分株为材料,对其中一个分株用30％聚乙二醇6000(PEG-6000)(w/v)模拟水分胁迫,通过Hoagland营养液培养试验,研究了异质水分环境下光合同化物在野牛草相连分株间的生理整合及分株叶片与根系内源激素ABA与IAA含量的变化规律.结果表明,14C-光合同化物在克隆片断内存在双向运输,但以向顶运输为主,异质水分环境下,受胁迫分株光合同化物的输出率明显降低,而与其相邻分株合成的光合同化物向受胁迫分株方面运输率明显增加;异质水分环境下,各分株ABA含量均明显增加,但以受水分胁迫的分株叶片及根系ABA的含量增加幅度最大,各分株IAA含量较对照均显著下降(p＜0.05),且以受胁迫分株IAA含量下降幅度最大;各分株叶片与根系ABA/IAA均显著提高(p＜0.05),相邻分株ABA/IAA增加幅度低于受胁迫分株.认为,异质水分环境影响野牛草克隆分株间光合同化物的生理整合,且ABA与IAA在分株间光合同化物运输与分配过程中具有重要的调节作用.

摘要： 以野牛草3个相连分株为材料,对其中一个分株用30％聚乙二醇6000(PEG-6000)(w/v)模拟水分胁迫,通过Hoagland营养液培养试验,研究了异质水分环境下光合同化物在野牛草相连分株间的生理整合及分株叶片与根系内源激素ABA与IAA含量的变化规律.结果表明,14C-光合同化物在克隆片断内存在双向运输,但以向顶运输为主,异质水分环境下,受胁迫分株光合同化物的输出率明显降低,而与其相邻分株合成的光合同化物向受胁迫分株方面运输率明显增加;异质水分环境下,各分株ABA含量均明显增加,但以受水分胁迫的分株叶片及根系ABA的含量增加幅度最大,各分株IAA含量较对照均显著下降(p＜0.05),且以受胁迫分株IAA含量下降幅度最大;各分株叶片与根系ABA/IAA均显著提高(p＜0.05),相邻分株ABA/IAA增加幅度低于受胁迫分株.认为,异质水分环境影响野牛草克隆分株间光合同化物的生理整合,且ABA与IAA在分株间光合同化物运输与分配过程中具有重要的调节作用.

摘要： 野牛草相连分株对水分异质性的反应研究表明:就分株生物量、叶长、株高、1级匍匐茎总长、1级匍匐茎总节数、1级匍匐茎生物量而言,际从姊株单向显著获益;就叶宽而言,姊株、妹株双向获益.姊株高水能显著增加妹株非匍匐株叶长、妹株1级匍匐茎数、妹株1级匍匐茎总长,姊株低水能显著增加姊株1级匍匐茎总节数、姊株最长1级匍匐茎长;妹株高水能显著增加姊株2级匍匐茎数、妹株分蘖节生物量.姊株能显著增加最长1级匍匐茎长、1级匍匐茎粗、1级匍匐茎生物量、2级匍匐茎数;妹株能显著增加非匍匐株大蘖植株数、非匍匐株株高、非匍匐株生物量.姊株高水、妹株低水在促进妹株非匍匐株株高作用显著。

摘要： 野牛草相连分株对水分异质性的反应研究表明:就分株生物量、叶长、株高、1级匍匐茎总长、1级匍匐茎总节数、1级匍匐茎生物量而言,际从姊株单向显著获益;就叶宽而言,姊株、妹株双向获益.姊株高水能显著增加妹株非匍匐株叶长、妹株1级匍匐茎数、妹株1级匍匐茎总长,姊株低水能显著增加姊株1级匍匐茎总节数、姊株最长1级匍匐茎长;妹株高水能显著增加姊株2级匍匐茎数、妹株分蘖节生物量.姊株能显著增加最长1级匍匐茎长、1级匍匐茎粗、1级匍匐茎生物量、2级匍匐茎数;妹株能显著增加非匍匐株大蘖植株数、非匍匐株株高、非匍匐株生物量.姊株高水、妹株低水在促进妹株非匍匐株株高作用显著。

摘要： 野牛草相连分株对水分异质性的反应研究表明:就分株生物量、叶长、株高、1级匍匐茎总长、1级匍匐茎总节数、1级匍匐茎生物量而言,际从姊株单向显著获益;就叶宽而言,姊株、妹株双向获益.姊株高水能显著增加妹株非匍匐株叶长、妹株1级匍匐茎数、妹株1级匍匐茎总长,姊株低水能显著增加姊株1级匍匐茎总节数、姊株最长1级匍匐茎长;妹株高水能显著增加姊株2级匍匐茎数、妹株分蘖节生物量.姊株能显著增加最长1级匍匐茎长、1级匍匐茎粗、1级匍匐茎生物量、2级匍匐茎数;妹株能显著增加非匍匐株大蘖植株数、非匍匐株株高、非匍匐株生物量.姊株高水、妹株低水在促进妹株非匍匐株株高作用显著。

摘要： 本发明从金银花中克隆酰基转移酶基因LjHQT，与其他植物HQT的同源性介于42～71％之间。经试验验证，LjHQT在转基因株系中的表达量与绿原酸含量呈正相关，有效提高了植物的抗病性。本发明从金银花中克隆酰基转移酶基因LjHQT，与其他植物HQT的同源性介于42～71％之间。经试验验证，LjHQT对奎尼酸的亲和力更高。在香豆酰辅酶A饱和时，LjHQT对奎尼酸的亲和力(Km＝77±45μmol/L)比莽草酸(Km＝5579±371μmol/L)高70倍。LjHQT能显著提高转基因株系中绿原酸含量，有效提高转基因植株的抗病性。

摘要： 本发明涉及一种拟南芥白粉病抗性相关基因EDOS1的分离克隆、功能验证及应用。本发明还涉及所述EDOS1基因的突变基因、所述EDOS1基因编码的蛋白及其应用。

摘要： 本发明属于植物分子生物学和农业生物技术领域，具体涉及核酸分子、载体、细胞和引物及其应用以及基于双重调控的植物高纯度克隆种子分选方法，包括：将受E2调控的携带有花粉致死基因的筛选标记基因表达盒E1；花粉特异性调控表达盒E2；胚自主发生基因表达盒E3，经孤雌生殖得不含筛选标记的无性胚；创制MiMe突变体的基因编辑表达盒E4同时导入植物。E2调控基因表达，删除E1中识别位点之间的元件，调控筛选标记基因的表达，获得带有筛选标记的活性花粉，当识别无效时，花粉致死基因表达，使不带有筛选标记的花粉失活。本发明能在杂种后代中高效分选出固定了杂种优势的种子，并达到杂种优势利用一系法的产业化要求。

摘要： 本发明属于环境生态学领域，具体涉及一种利用湿地克隆植物的克隆性修复重金属镉污染水体的方法，包括在镉污染水体岸边种植克隆植物双穗雀稗，待其定植后将植株先端置于镉污染水体，使其在水面上匍匐生长、分枝形成网状结构；并与岸边的分株形成连接的匍匐茎网络系统；定期收割水面的双穗雀稗植株。该方法利用岸边分株和水面分株之间的克隆整合作用，能够有效去除镉污染水体中的镉离子，减缓湿地水体重金属镉污染状况，改善湿地生态环境，美化湿地景观，有效恢复和保护湿地生态和服务功能。

摘要： 本发明公开了采用生物量指标和/或同位素技术近似测定克隆整合对根茎型或匍匐茎型克隆植物节间形成贡献的方法。先采用分株培育的方法，培育出针对某特定节间而言，有不同数量的后置分株或后置节间，以及不同数量的前置分株或前置节间的实验植株。分别分析这些实验植株上某特定节间的生长和/或生物量指标，以及从不同的后置分株和前置分株引入同位素后，某特定节间的同位素丰度，综合比较全部实验结果后，可以分析出不同数量的后置分株或后置节间以及不同数量的前置分株或前置节间对某特定节间的生长的贡献。

摘要： 本发明涉及环境生态技术领域，且公开了一种利用湿地克隆植物的克隆性修复重金属镉污染水体的方法，包括如下步骤：步骤一：实地探测分析，在需要进行水体净化处理的区域通过各种检测设备区探测该区域中金属镉的含量浓度和其它污染物质的组成成分，并将所探测取得的相关数据送入检测分析实验室内对待净化区域的具体问题进行进一步的细致分析，再结合相关专家给出针对该区域的最佳水体净化方案，选取最适合的克隆植物进行备用选择。该利用湿地克隆植物的克隆性修复重金属镉污染水体的方法，具备能够利用克隆植物对水体中的金属污染进行快速的吸附移除，极大的提高了水体金属污染物的修复质量和效率。

摘要： 本发明属于环境生态学领域，具体涉及一种利用湿地克隆植物的克隆性修复重金属镉污染水体的方法，包括在镉污染水体岸边种植克隆植物双穗雀稗，待其定植后将植株先端置于镉污染水体，使其在水面上匍匐生长、分枝形成网状结构；并与岸边的分株形成连接的匍匐茎网络系统；定期收割水面的双穗雀稗植株。该方法利用岸边分株和水面分株之间的克隆整合作用，能够有效去除镉污染水体中的镉离子，减缓湿地水体重金属镉污染状况，改善湿地生态环境，美化湿地景观，有效恢复和保护湿地生态和服务功能。

摘要： 本发明提供了利用简并性引物通过嵌合式PCR克隆植物减数分裂基因的方法,提供了水稻减数分裂基因OsDMCl的全长cDNA序列及其编码的氨基酸多肽序列。该cDNA序列全长1,348 bp,编码344个氨基酸的多肽。该cDNA可用于构建反义基因构建体。利用该构建体可控制植物的有性生殖。

摘要： 本发明涉及植物培养领域，尤其为根蘖型克隆植物根系拓展观测装置。包括放置台，所述放置台下方设有四个支撑脚，相邻两个所述支撑脚之间设有连接杆，所述放置台下方设有若干个支撑架，所述支撑架上设有若干透明培养箱，所述透明培养箱下方过滤水箱，所述过滤水箱下方设有循环水水管一，所述放置台上设有营养液调节箱。本发明提供了使用了超声波对不同营养状态下的根蘖型的根茎拓展情况进行观察，营养液的流量调节方便，同时可使用肉眼观察的根蘖型克隆植物根系拓展观测装置。

摘要： 本实用新型属于克隆植物克隆整合装置技术领域，涉及一种用于克隆植物克隆整合与遮阴试验的装置；包括第一培养单元、第二培养单元、下支架和上支架；所述下支架上部设置有支撑板，其上表面设有第一培养单元和第二培养单元；第一培养单元和第二培养单元内设置多个隔断板；通过隔断板将第一培养单元和第二培养单元划分为多个子单元；子单元内部底部中间位置均设有储水装置；上支架由立杆和横杆组成，在横杆与立杆外侧架设光调控装置；所述光调控装置包覆第一培养单元和第二培养单元区域；本发明具有结构简单、实施方便、容易控制、实用性强的优点；采用本发明进行克隆植物的培植和遮阴对克隆植物生长发育的影响试验，有利于对其克隆整合机制的研究。