柽柳科的研究成果

网上有关“柽柳科的研究成果”话题很是火热,小编也是针对柽柳科的研究成果寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。

中国科学院新疆生态与地理研究所完成的《柽柳科植物研究》项目通过了专家鉴定。科研人员在柽柳科植物的属、种划分,系统与演化研究等方面取得突破性进展,阐明了柽柳科属植物的分布格局与环境的关系,建成世界上第一个柽柳科植物种质资源库。他们还提出柽柳科植物保护策略,成功克隆出3个具有独立自主知识产权的抗旱基因,为新疆的生态建设提供了柽柳苗木及柽柳栽培育苗技术。

专家认为,其研究成果对柽柳科植物生物多样性保护、可持续利用、干旱区退化生态系统恢复与重建及科学管理具有重要的理论价值和实践意义。其研究思路与方法对干旱区其他植物资源研究与保护利用也有借鉴作用。

以中国科学院新疆生地所尹林克研究员为项目组长的“柽柳科植物研究及生物多样性保护”成果通过新疆自治区科技厅组织的专家鉴定。

该项目由四个相关课题组成:国家自然科学面上基金项目“中国柽柳科植物的及生物多样性保护”;中国科学院“西部之光”人才培养计划项目“柽柳科植物的系统演化与应用研究”;中国科学院生物区系特别支持费项目“柽柳科系统学研究及中国柽柳科分类学修订”;中国科学院新疆生态与地理研究所领域前沿项目“柽柳抗渗透胁迫的分子机理研究”。

该项目针对柽柳科植物的系统学研究及生物多样性保护,做了大量的理论与应用研究。首次采用多学科相互印证和专科专属系统研究相结合的方法,解决了柽柳科系统学研究中长期存在的科学争议,在属、种的划分,系统与演化研究等方面取得了突破性进展。阐明了柽柳属植物的分布格局与环境的关系,首次利用RAPD分子标记的方法分析了刚毛柽柳9个居群遗传变异式样及空间分布格局,提出基因流的隔离是造成遗传分化的驱动力。

建成了世界上第一个柽柳科植物种质资源库,是世界上收集柽柳科植物种数最多的专类园;首次构建了白花柽柳的抑制性消减杂交文库;成功克隆出三个具有独立自主知识产权的抗旱基因。首次基于柽柳科植物的分布、基因交流能力、开发利用强度等,分析了柽柳科植物生物多样性损失的动因,提出了科学可行的柽柳科植物保护策略。项目为新疆生态环境建设提供柽柳苗木及柽柳栽培育苗技术服务,产生了良好的经济和社会效益。该成果对柽柳科植物生物多样性保护、可持续利用、干旱区退化生态系统恢复与重建及科学管理具有重要的理论价值和实践意义。研究思路与方法对干旱区其他植物资源研究与保护利用具有很好的借鉴作用。

设计实验探索植物开花受哪些因素的调控

《细胞研究》一项令人震惊的发现

《细胞研究》,刊登了南大生命科学院张辰宇教授、曾科教授课题组的新发现:稻米中一些微小RNA(核糖核酸)能经过烹饪、咀嚼、消化后,“活着”进入动物体,并直接操控“宿主”的基因!

原本存在于大米、包菜内的元素竟然“跨界”进入人体,并直接操控“宿主”的基因!

你吃下一口米饭,饭粒中蕴藏的一些微小RNA就能“跑”进你的血液,从而影响你的身体。按这个说法,“被吃”的食物,一直在幕后悄悄改变着我们的身体吗?要验证这一点,让我们先看一个实验吧——

大米和西兰花中含有的东西,人体血液中竟然也有!

做这个实验的是南京大学生命科学院张辰宇教授。

他在稻米中发现了一个编号为“168a”的植物微小RNA,其实它在稻米中的含量非常丰富,中国人吃的水稻各个品种中基本都含有它。而且实验证明:即使米饭煮熟后,这种编号为“168a”的植物微小RNA也是“活”的,它煮不死。

“植物RNA”哪来的?

人体中的“植物RNA”哪来的?竟然来自煮熟的米饭!

随后,进入到动物实验阶段。以大米为例,它到底是不是人体中这些植物RNA的来源呢?研究人员在小鼠的血液、肺、小肠和肝脏中检测到这两种浓度可变的微小RNA,当用糙米喂食小鼠(已证实煮熟的米饭也含有168a)后,它们的浓度显著上升。

张辰宇说,发现这一现象,他自己都很惊讶。此前,科学界普遍认为,食物中调控基因的微小RNA是不太可能被“吃”进人体的。

与遗传“天书”DNA不同,RNA更像一个工人,能主动将DNA中的内容“翻译”出来,行使各种生理功能。以前,科学家一直以为各种RNA均是生命体“自产自销”,但这次却发现RNA家族中的“小个子”——微小RNA竟能“跨界”工作,在植物中产生,被动物吃下肚后,还能“兴风作浪”。

张辰宇介绍,微小RNA十分特殊。“从某种意义上来说,我们吃的不仅仅是食物,还有信息。”

这些东西进入人体会怎样?让人更易得糖尿病。

微小RNA从植物中进入到人体,意味着什么呢?张辰宇告诉记者,以“168a”为例,实验发现,它能与肝脏中一个基因的信使RNA结合,抑制该基因的蛋白表达,进而减缓低密度脂蛋白从血浆中清除的速度。“简单说来,这会让人更容易得高血脂、糖尿病等代谢疾病。”他说,以往研究表明,中国人比西方人更易得糖尿病等代谢综合征,这或许与我们以稻米为主的饮食结构有关。

赶紧追问,我们现在吃的大米里有哪些东西在“控制”我们?

张辰宇说,目前谈不上是控制人类,因为大米里面一直都存在着很多活性物质。微小RNA作为新近发现的一种新的活性物质,它有很多品种,存在于大米中。这些品种有的对人有害,有的对人有益,都有待发掘。

如果有人别有用心,米里加东西,就会控制人类?

万一未来有别有用心的人,在大米蔬菜里加入某种特定成分,是不是可以进入人体,从而“控制”人类呢?对于记者这个问题,张辰宇摇摇头。记者随后从其他途径了解到,要进入人体,首先要满足的条件是:经过高温烹煮依然“活着”,而且能从植物中“活着”进入人体,要满足这些条件比较难。

一方水土养一方人,吃什么补什么,真有道理?

这个发现,让“吃什么补什么”、“一方水土养一方人”这些“老话”似乎有了理论依据。

比如,我们除了吃“食物”以外,我们还在摄入“信息”:此信息即是微小RNA的序列特征,因为来源于不同食物的多种多样的微小RNA一旦被人体吸收,将导致潜在的不同类型的基因对人体产生不同的影响。从这个角度看,中国的古语“吃什么补什么”也许会得到科学解释。而此前,关于“吃什么补什么”一直存在争议。

父亲的一句话,令他回国搞研究

微小RNA被发现的早期,还在哈佛大学做助理教授的张辰宇就意识到这一小分子的重要意义,决心在美国深入研究。但一次回国探亲的被骂经历,让他改变了主意。

张辰宇的父亲是哈工大的教授,工程院院士。有一次,张辰宇回国探亲,父亲的学生来探望老先生,很兴奋地谈到搞成了一项技术。此时,张辰宇在旁边插嘴说,这项技术已经比美国落后5至7年了。然而,老爷子听后勃然大怒:“如果我们不去搞,连这个东西也没有!国外的技术虽然先进,但不是我们的!”这次谈话,触动了张辰宇,2004年他离开哈佛,毅然回国,受聘南京大学生命科学院,长江学者特聘教授。

令张辰宇教授高兴的是,2006年底,他们研究团队的主要成员曾科教授也在他的感召下,放弃在美国EMORY医学院的研究助理教授职位回国,加入南京大学生命科学院,受聘长江学者特聘教授。

假说太“诡异”,学生们根本无法相信

此次研究的植物基因跨“界”影响动物乃至人类,在许多人眼里几乎是不可能的事!

谈到所遇到的困难,张教授笑着说,最主要的是开始的时候,不知如何设计合适的实验。而且进行了一年左右的时候,由于该假说过于“诡异”,学生们几乎无法相信。

在采访中,张辰宇教授总是把团队挂在嘴边。他甚至说:“如果不是报道我们的团队,我不会接受采访。”在这个研究团队里,有6名教授、11名副教授,还有一大批年轻讲师、博士后……张教授说,是大家共同努力,才有了今天的结果。(摘自《扬子晚报》)

一、研究思路

1、研究影响花芽分化的因素(温度、激素、光周期、矿质营养) -----设计实验以确定各影响因素的影响程度

2、研究影响花芽分化所需时间的因素(温度、激素、矿质营养) -----利用石蜡切片、扫描电镜观察花芽分化的形态发生和结构发育过程 3、研究从花芽分化完成到开第一朵花所需时间的影响因素(温度、激素、矿质营养) -----设计实验以确定各影响因素促进或抑制开花的程度

二、影响花芽分化的因素(温度、激素、光周期、矿质营养)

光照和温度:诱导植物开花的环境因素主要是光照和温度,光周期现象是植物通过感应白昼或黑夜的长短变化来调节开花时间的机制,春化作用是寒冷温度促进植物开花的机制。

激素:赤霉素影响成花的效应最大,不仅可以促进长日照植物在短日照条件下成花,而且可以代替多种植物对低温的要求。

营养:植物通过春化作用及开花过程需要足够的营养物质,在农业生产上可以通过控制水肥来调节C/N,从而控制营养生长和生殖生长。

三、试验设计

3.1 生长发育节律观察记录(详细生物学特性)(重点做这一块)

1、将处理过的四种姜科花卉种植在兰花中心,挂牌。

2、观察记录生长环境(光照、温度、湿度、土壤、水分…)

3、分别观察记录各阶段生物学特性(各器官性状、颜色、长高宽度、有无纹、有无毛、粘液…),每周一次。在花芽分化及开花期间每2d观察一次,并详细记录株高、叶片数以及花芽的分化情况。

3.2.1 设计影响花芽分化的因素

a:激素处理

不同生长调节剂(GA3、乙烯利、B9、矮壮素等)处理浸泡24h,种植并观察结果。

用不同浓度的乙烯利浸泡种球24h,室温贮存1个月后种植,观察开花时间; 将种球用不同浓度的赤霉素浸泡24h,在10~12℃下贮存45d后种植,观察开花时间;

B9的处理法,从幼苗(或芽露出地面)开始,进行叶面喷洒不同浓度的B9。每隔15天喷一次,共喷4次,测量花芽数与开花率,测定花球高、花朵数、花期等数据。

由于应用矮壮素、多效唑和烯效唑等植物生长延缓剂,可有效控制花卉苗木的株高和株型,降低花梗高度,这一技术可以应用于株型整饰,在这暂不做研究。 生长调节剂 GA3 浓度(㎎/㎏) 10 20 30 乙烯利 3 5 8 B9 300 600 900 自然 b:温度处理

温度是植物成花的必要因素,主要体现在:(1)促进或抑制植物花芽分化与发育;(2)打破或延迟植物休眠;(3)低温诱导成花;(4)超高温抑制开花。此处我们主要研究低温对花芽分化的促进作用。

由于对姜科花卉所需的诱导花芽分化的低温不清楚,这里我们参考其他热带花卉低温诱导的条件和四种姜科花芽分化大概时间时的自然最低温度,适当设置低温和诱导时间来探索适于我们引种的花卉。这里,我们设置成花所需要的适宜环境条件为①昼温控制在25℃以下,夜温控制在6~14℃;②保持70%~80%的相对空气湿度;③光照适宜,保持环境通风良好,在此环境条件下,设计夜间低温6~14℃,作用时间分别为30、40、50天。作用结束后,将处理过的根茎种植,并观察记录其生长发育情况。

作用天数(d) 30 作用温度(℃) 6 3株 3株 3株 40 50 0 株数(株) 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 10 14 自然 c:水肥处理

3株 3株 3株 3株 3株 3株 3株 3株 3株 绝大多数观赏植物只有在经过一段水分亏缺后,才能更为迅速的分化花芽,而当花芽分化后,保证足够的水分供应是观赏植物开花的必要条件,因为当植株分化花芽后,如果出现水分亏缺就会导致花芽败育。

当矿质营养供应不足时,花器官的形成受到抑制是一个普遍现象。当使用氮肥过多时,会明显的促进营养生长,这时花芽的分化会更受到抑制;当使用磷肥过多时,则能促进很多植物的花芽分化;钾施用过多能提高碳氮比,这样会促使它们进入生殖状态。

盆土中氮、磷、钾比例以3:1:4为宜,适当加施钙肥。定植时要施有机基肥,生长期每隔7~10d施一次追肥,追肥可用无机液肥或有机肥。盛花期减少施肥,花谢后停止施肥。施肥前盆土易稍干,以利肥水吸收。浇施肥水时避免溅在叶片上,否则易引起叶片腐烂,施肥后最好喷一遍清水。 d:播种期处理(重点做)

对于许多花卉,在了解其生长周期长短及合适的温度、光照需求后,即可通过控制栽植期来调整花期。所以我们可以尝试将这几种姜科花卉在不同时期种植,来探讨其生长机制,以便在实际生产中应用。

将野外采回的四种姜科花卉根茎放在光照培养箱中4℃冷藏处理,分别于3月、7月和9月初移栽到花盆中沙培。一周浇水一次(干旱有利于花芽分化)。每隔一周详细观察记录冷藏处理后和自然状态下花芽、叶芽分化生长变化过程并拍照。包括花芽或叶芽的长度、直径等。 处理温度 0-5℃ 种植时间(月) 3 7 9 自然 种植株数(株) 4 4 4 4 3.2.2 花芽分化过程的观察(是否重点做?)

参照范燕萍(2004)红球姜花芽发生和发育的研究,采用石蜡切片法 、扫描电镜法观察光果姜等花芽的形态发生和结构发育过程,即观察从花芽开始分化,苞片原基至心皮原基形成这一阶段,了解、掌握光果姜等花芽分化规律,这是调控花期、保证花质量与数量以及确定采收期的基础。

3.2.3影响花芽分化完成至成花这一阶段的影响因素

a:激素处理

植物生长物质对观赏植物开花的作用十分明显,在花芽分化前植株体内的生长素含量较低,而当植株开始分化花芽后,其体内的生长素浓度水平明显提高;赤霉素对花蕾的膨大以及提前开放都有明显作用;脱落酸能明显抑制某些观赏植物的花芽形成;细胞分裂素对很多植物的开花均有促进作用;生长延缓剂多用来控制在萌芽期快速生长的园艺植物,抑制株高,促进分生侧枝和花芽分化,使植株紧密圆整,花朵繁茂;乙烯对开花的促进已广为人知,但作用阶段为花芽分化,故在此不做研究。此处以促进分化明显的GA3和生长延缓剂CCC来处理植株。在花芽分化完成后,对花葶顶端进行一周一次或两次的涂抹或喷雾处理,与自然对照观察开花提前或延后天数,以及花蕾数量、大小等的比较。

由于植物生长调节剂具有两重性,若使用不当,往往会起到相反的作用,甚至造成重大损失。因此,在花卉栽培中使用时应先进行试验摸索,对调节剂的种类、施用剂量、浓度、使用时间、应用部位以及使用时的环境条件等都要严格控制,通过试验找到最佳方案,才能取得最佳效果。由于此次所采集的材料有限,以及材料生长期长,根据所看资料设置以下浓度。 生长调节剂 GA3 浓度(㎎/㎏) 200 400 600 CCC 1000 2000 3000 自然 b:温度处理

对花芽分化完成的健康苗进行不同时间长度的低温湿藏处理,即浇足水,然后放置到不同温度冷库中进行处理,时间分别为1周、2周、3周,每个处理4盆(每盆种1株,以下同),处理完毕后移入温室15℃~25℃,与自然对照观察开花提前或延后天数,以及花蕾数量、大小等的比较。。

作用天数(周) 1 作用温度(℃) 2 4 4株 4株 4株 4株 4株 4株 2 3 0 株数(株) 4 4 4 4 4 4 4 6 自然

四、结果

4株 4株 4株 4株 4株 4株 1、通过实验观察、记录和实验数据的分析,确定各影响因素对花芽分化的影响程度,并在实际生产中应用。

2、通过石蜡切片、扫描电镜观察花芽分化的形态发生和结构发育过程,撰写对光果姜等花芽发育过程的理论研究。

3、通过实验确定各影响因素的促进或抑制开花的程度。

光果姜和红球姜的组织培养(重点做)

按照常规方法,刘盼盼跟朱老师的一个学生做。

《探索土地被侵蚀的因素》教学设计

一、教学目标

1.科学概念:

①坡度的大小、有无植物覆盖、降雨量的大小等会影响土地被侵蚀的程度。

②侵蚀在不断地改变地表的地形地貌,也会使土地流失,影响我们的生产生活。

③保护森林、退耕还林可以减少土地的侵蚀。

2.过程与方法:

①在交流的过程中,反思和修改实验方案中不合理的地方。

②按照已定的实验方案进行实验操作,认真观察实验现象。

③根据实验结果,分析“土地坡度的大小”“有无植物覆盖”“降雨量的大小”

壤侵蚀的影响。

3.情感、态度、价值观

①认识对到保护生态环境的重要性。

②关注有关洪水带来的灾害,及人们采取什么措施预防等相关信息。

二、教学重难点

重点:交流实验设计方案和按计划进行实验操作。

难点:实验方案的进一步完善,使之更科学、合理。

三、教学准备

分组实验准备:湿润、混有少量沙石的土、有植物生长的土、一侧开有孔的长方形水槽、报纸、塑料薄膜、小铲子、降雨器(两种饮料瓶,瓶底上分别扎大孔、小孔)、不同高度的垫高材料、水、接水容器。

四、教学过程

一、引入课题

上节课,我们各小组已经制定了雨水对土壤的侵蚀程度和什么因素有关的研究计划,今天我们就来实施这些计划,进行实验操作,来探索土地被侵蚀的因素都有哪些。(板书课题《探索土地被侵蚀的因素》)

二、交流、讨论实验方案

1.大家已经结合自己的三种猜测,制订了各自的实验方案。提问:你们打算做哪一种实验呢?(学生交流)

2.我们一起来看看,老师为同学们准备了哪些器材?学生观察,知道本节课依然可以采用上节课的实验器材来进行实验。

3.为保证实验的科学性,我们必须先要讨论实验方案。(利用展示台展出一个小组的实验方案)。老师介绍:这个小组选择的课题是土地上有无植物覆盖对侵蚀的影响。根据生活经验,他们推测:如果有植物覆盖,土地受侵蚀的程度小;如果没有植物覆盖,土地受侵蚀的程度大。这个小组采用的是对比实验,设置了实验组和对照组。提问:实验中要控制什么条件?不控制什么条件?

(学生回答:两组的地形应是一样的;喷水器的高度是一样的;喷水的量要相同;喷水的时间要相同……唯一控制的是实验组的土壤上无草皮,对照组的土壤上有草皮。)

4.提问:实验中,我们通过哪些现象来判断土地侵蚀的程度大小?

(师生一起交流得出:通过观察实验盒中土地的变化和用容器接住的径流的浑浊程度来判断。)

5.各小组修改或完善实验方案。修改时要思考:在实验中我们还要注意什么问题?(学生完善实验方案,老师巡视指导)。

6.集体交流。请两个小组展示实验方案。师生进行补充,尤其要明确实验中变量与不变量的问题。

7.实验过程中,我们还有那些要注意的问题呢?(老师利用课件,对实验中的一些要求和注意事项进行强调。)

三、探索侵蚀的实验

1.各小组根据研究方案,利用提供的实验器材,准备实验。

2、学生进行实验,认真观察并记录实验中的现象,教师巡回指导、点拨。(实验时间相对预留充分一些)

3.小组交流:实验中我们看到了什么现象,这些现象说明了什么?

4.全班交流汇报,教师根据学生回答随机板书:(降雨量大、无植物覆盖、土地的坡度大)

5.小结:通过实验,我们了解到土地被侵蚀的程度和以上因素有关。

四、拓展延伸

1.刚才我们进行了探索侵蚀的实验,由此我们可以推测在自然界中什么地方的土地最容易发生侵蚀呢?学生回答。

2、教师出示“黄河浊浪”、“舟曲特大泥石流灾害”等相关和录象,让学生说说为什么会发生这样的现象?侵蚀会给我们带来什么样的灾害?

3、我们通过哪些措施可以减少侵蚀?学生讨论交流,老师板书:(保护森林、退耕还林)

4、总结:

①通过学习,你有什么收获?学生谈自己学习的感受

② 师述,下雨是一种不可避免的自然现象,流水对土地的侵蚀作用也是不可避免的,但如果我们人类都来保护我们的自然环境,植树造林,退耕还林,科学合理使用土地,减少土地被侵蚀的程度,我们的生活就会更加幸福美好!

附:板书设计

探索土地被侵蚀的因素

降雨量大

无植物覆盖

土地的坡度大

保护森林 退耕还林

关于“柽柳科的研究成果”这个话题的介绍,今天小编就给大家分享完了,如果对你有所帮助请保持对本站的关注!

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评论列表(3条)

  • 卢世玉的头像
    卢世玉 2025年12月01日

    我是初验号的签约作者“卢世玉”

  • 卢世玉
    卢世玉 2025年12月01日

    本文概览:网上有关“柽柳科的研究成果”话题很是火热,小编也是针对柽柳科的研究成果寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。中国科学院新疆生态...

  • 卢世玉
    用户120110 2025年12月01日

    文章不错《柽柳科的研究成果》内容很有帮助

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