在毛乌素沙地采用样线法调查了油蒿植冠下生物结皮分布状况并对其影响因素进行了分析。结果表明:油蒿植冠下生物结皮厚度分布不均匀,生物结皮厚度的最大值出现在距油蒿根部20 cm处,厚度值为0.84 cm,20 cm处向外生物结皮厚度呈环带状降低,距离每增加10 cm生物结皮厚度平均下降约0.07 cm。东南方向上生物结皮分布半径长于其他3个方向,西北方向生物结皮分布半径短于其他方向;距油蒿根部相同距离处东南方向生物结皮最厚,西北方向生物结皮最薄。油蒿植株下生物结皮的分布与枯落物的分布关系密切,枯落物是影响油蒿植株下生物结皮形成的重要因素,同时枯落物的分布又受到油蒿植冠形态和当地风况的影响。

目的 为探究紫楠（Phoebe sheareri （Hemsl.） Gamble）天然群落优势物种种间关系和群落稳定性。 方法 基于野外样地调查，从物种组成、重要值、生态位宽度、生态位重叠指数、方差比率法和χ²检验等方面研究紫楠群落乔木层、灌木层各优势物种的生态位特征和种间联结性。 结果 紫楠在调查群落中的重要值最大，且其Levins指数生态位宽度和Shannon指数生态位宽度均最大，说明在群落中资源利用程度较高，竞争优势强；紫楠群落乔木层优势物种间总体呈不显著正联结（VR=1.247，χ²_0.95(12)>W>χ²_0.05(12)），而灌木层总体呈不显著负联结（VR=0.674，χ²_0.95(36)>W>χ²_0.05(36)），说明乔木层稳定性较高，且高于灌木层；χ²检验结果显示乔木层、灌木层优势物种间正联结种对数均多于负联结，正负联结比分别为1.8∶1和1.5∶1，且绝大部分种对联结性均不显著，表明紫楠群落大多数优势物种间的生态特征较一致。 结论 紫楠群落总体稳定性较好，但仍可进行适当的人工抚育，促进紫楠种群自然更新。

以落叶松体细胞胚胎发育8个阶段的材料构建小RNA文库,进行了Solexa测序、miRNA鉴定、靶基因预测、qRT-PCR定量分析等研究。结果表明:发现的87个miRNAs中,29个为针叶树特异的,来自12个家族,分别为miR946、miR947、miR950、miR951、miR1311、miR1312、miR1313、miR1314、miR1316、miR3701、miR3702和miR3704,其中25个长度为22nt,且在小RNA文库中的最低拷贝数为18(miR1311),最高拷贝数为33 009(miR950)。发现12个miRNA家族的34个靶基因可能参与生长发育、抗病、AGO反馈调节等多方面遗传调控;qRT-PCR分析表明:72% miRNAs表达次高峰在后期单胚或早期子叶胚,在中期子叶胚最低,最高峰在后期子叶胚,分别与子叶形成、胚胎后熟、胚胎休眠的生理活动相吻合,而miRNA前体的表达模式不同于miRNA,前体变化幅度小于成熟体。

以2年生日本落叶松实生苗为材料构建其小RNA文库,对283个克隆进行PCR验证后测序,通过生物信息学分析鉴定文库中的microRNA并进行qRT-PCR验证。结果表明:(1)小RNA文库的体积为50 mL,总库容量为5.25×106 cfu,重组率为92.6%,插入片段长度约65 bp,与小RNA连接片段长度吻合。(2)去除rRNA(86个)、tRNA(14个)等非目的序列后,获得日本落叶松28个保守miRNAs,属于17个miRNA家族;其中,15个miRNAs(miR159c、miR160a、miR162a、miR164b、miR165a、miR166a、miR166a*、miR166b*、miR169a、miR169b、miR171a、miR171b、miR172a、miR319b、miR396a)的序列与其它植物完全一致,其余13个miRNAs(miR156a、miR159a、miR159b、miR164a、miR166b、miR168a、miR169b*、miR319a、miR396b、miR408、miR482a、miR2111、miR3701)则高度相似。(3)测序结果与本室落叶松转录组数据进行序列比对,新发现4个miRNAs (lle-miR1、lle-miR2、lle-miR3、lle-miR4)及其前体。(4)qRT-PCR验证表明,miR159a、miR159b等16个保守的和lle-miR1 lle-miR4等共20个miRNAs存在于日本落叶松中。(5)通过靶基因预测及UniProt数据库分析发现,32个miRNAs中有24个对应69个靶基因,其功能主要为转录因子、信号转导、胁迫抗性和代谢相关酶及未知功能蛋白。

本研究针对日本落叶松(Larix kaempferi (Lamb.) Carr.)体细胞胚胎发育过程中原胚团时期到胚胎成熟时期、种子萌发过程、植株幼年生长阶段和成年生长阶段等生长发育过程中的31份材料,应用实时荧光定量PCR(qPCR)技术,分析了12个持家基因(ACT 4、APm、Chc、Gapc、RPL1、RPL2、EF1、EF2、eIF、E3UL、UBQ和UPL2) 在这31份材料中的表达情况。经geNorm和NormFinder两种分析软件对这12个持家基因进行表达稳定性分析,结果表明:APm在不同器官、体细胞胚胎发育和种子萌发过程中表达均最为稳定;EF1 在不同生长年龄植株的顶梢中表达最为稳定;eIF在不同年龄植株的针叶中表达最为稳定。分析结果表明,针对不同的研究材料和发育阶段应选择适合的持家基因做内参基因使用。进行基因表达细微差异研究时,可根据需要使用2个或2个以上内参组合。

运用qRT-PCR技术,检测日本落叶松种子萌发过程中的5个阶段——干种子 (萌发培养0 d)、吸胀(1 d)、萌动(5 d)、胚根外露(9 d)和子叶展开(28 d),miR156、miR159和miR160等18个miRNAs在其种胚内的表达模式,并对其目标基因进行生物信息学分析,探讨miRNA在针叶林木种子萌发过程中的基因表达模式。结果表明:(1)从整个萌发过程分析,18个miRNAs的表达水平皆以干种子阶段最高,吸胀和萌动阶段迅速下降;干种子阶段的表达水平分别是吸胀、萌动、胚根外露和子叶展开阶段的4.8 43.5、17.2 1 000.0、45.5 1 000.0、62.5 1 862.2倍。(2)从各个阶段分析,miR894的表达水平在5个阶段均最高,miR408均最低;其余16个miRNAs在5个阶段内的表达水平各有变化,综合排序结果从高到低依次为:miR951、miR950、miR156、miR159、miR396、miR398、miR390、miR160、miR947、miR165、miR319、miR162、miR171、miR397、miR395和miR172。(3)miRNA目标基因预测结果显示:目标基因主要是ATP/DNA结合蛋白、ARF等转录因子、质膜和核糖体等细胞组分及MAP等激酶活性蛋白等蛋白编码基因。(4)miR160对其目标基因JR160237 具有切割作用,切割位点发生在miR160与目标基因互补结合位点第10与11位碱基之间。JR160237在种子吸胀阶段表达水平迅速升高,在萌动、胚根外露和成苗阶段有所回落。

非编码小RNA是一类长度约为20 26个核苷酸的内源性RNA分子,在植物中普遍存在,在转录和转录后过程调控基因表达。microRNA及其它非编码小RNA在植物个体生长发育和生理过程中起重要作用。microRNA及其它非编码小RNA在陆地植物中保守,而且每个进化分支的出现皆伴随着新microRNA和其它非编码小RNA的产生,这些现象都表明,非编码小RNA与陆地植物的系统发生密切相关。本文从microRNA及其它非编码小RNA的保守性并结合其功能,探讨了非编码小RNA在植物进化中的重要功能。