内蒙古东部沙地云杉林分布规律研究

内蒙古东部沙地云杉林分布规律研究

沙地云是内蒙古特有的树种，只分布在结山沙地以东的边缘地带。由于沙地云长期生长在干燥的沙地上，由于沙地坡度、坡度和形状的不同，土壤含水量差异很大。因此，在适应土壤水分方面，形成了三种土壤生态：紫果型（f.purcure坳陷d.xuf.v）、绿色果型（f.vidiiswd.xuv.v）和红色果型（f.russell.d.xuv.v）。根据长期定位研究，这三种生态云它们在性质、生长特征、器官特征、物候剖面、形态规律、适应特征、分布模式和抗病虫害能力方面存在显著差异。生态是一个简单的生态适应概念。在同一个地区，不同的栖息地，就有不同的生态。生态是以基本型为基础的，因此生态分离是物种内基因频率变化的结果。物种内基因的变化是由突变、突变和突变等生物学因素对自然环境选择的影响引起的。然而，基本型只能通过表达形式来表达。这种表达形式包括个体水平、代谢水平、细胞水平和分子水平。工酶差异是分子水平的表现，反映了等位基因点的本质差异。因此，对于阐明沙地云生态分化的机理是必要的。1材料和方法1.1实验材料3种生态型沙地云杉的种子在恒温培养箱中培养25d左右,当幼苗高度达到5cm左右,以幼苗嫩叶为实验材料.1.2分离胶、浓缩胶、认识菌的制备1.2.1材料处理分别取0.5g幼苗嫩叶,放入1.5mL的离心管内,加60μL样品提取液(0.15molL-1Tris-柠檬酸缓冲液.pH8.3),少许石英砂研磨成匀浆.3000r/min离心10min,弃沉淀留上清液,放入1.5mL离心管中待用.1.2.2凝胶制作取Acr-Bis贮备液5.00mL、pH8.9的Tris-HCl缓冲液2.5mL、TEMED0.01mL和无离子水12.39mL置小烧杯中混匀,再加入10%过硫酸铵0.1mL,混匀后迅速加入到准备好的垂直电泳槽中,用注射器小心的在胶液形成面上覆盖一层水,减少空气对凝胶形成的影响,放置30min使胶聚合成形.到去水层,滤纸吸干,即为分离胶.下层为7.5%分离胶,上层为3%浓度.取Acr-Bis贮备液1.00mL、pH6.7的Tris-HCl缓冲液1.25mL、TEMED0.005mL、无离子水7.64mL和10%过硫酸铵0.1mL,混匀后迅速加到已制备好的分离胶上面,加满,插入梳子,待凝胶形成后,拔去梳子,即为浓缩胶.取上清液35μL加15μL上样缓冲液(0.025%溴酚蓝+50%甘油)混匀后加入样井.在电泳槽内注满Tris-甘氨酸(pH8.3)电泳缓冲液,稳定电压300V,电泳3h.当溴酚蓝指示剂到达距凝胶底部1cm时,停止电泳,倒出电泳缓冲液,用带长注射针头的注射器,小心地沿凝胶和玻璃之间慢慢的移动并注入水,使胶和玻璃分离.1.2.3染色过氧化物酶:将电泳后的凝胶用预冷的蒸馏水稍加冲洗,然后将凝胶置于醋酸联苯胺染色液中浸泡,直至在凝胶上的蓝色背景下出现透明区带.酯酶:用坚牢蓝和醋酸-α-奈酯染色液,在37℃条件下染色20min,再在7%乙酸中漂洗多次,直到无蛋白质区带处凝胶的底色褪尽为止.1.2.4白光拍照1.2.5计算酶带迁移率Rf值2过氧化物酶和酯酶同工酶的聚丙烯酰胺凝胶电泳.植物体内具各种不同代谢功能的酶类是由遗传决定的.同工酶就是控制这些酶的等位基因的变异产物.尽管可用来分析的同工酶有百余种,但过氧化物酶和酯酶是两种最常被用来分析的同工酶.过氧化物酶在植物组织中广泛分布,参与多种生理活动,并且为生长发育提供了基因表达的灵敏指标,是一种重要的遗传标记.酯酶则与植物体内各种酶类的水解息息相关.3种生态型沙地云杉的过氧化物同工酶和酯酶同工酶经过聚丙烯酰胺凝胶电泳后,均有相当多的条带,主要条带大致相同,少数几个条带有差别.2.1红果型各酶率分析沙地云杉过氧化物同工酶显示出来的条带有15条酶带(图1),其中3种生态型沙地云杉共有的条带有9条.就不同生态型而言,紫果型有13条,红果型有12条,绿果型有9条.按照从负极到正极酶带分布的位置和集中程度,3种生态型沙地云杉酶带图谱可呈现出E1、E2、E3、E4四个分区段.E1区:紫果型和红果型都有3条酶带,分别在Rf=0.60、Rf=0.56、Rf=0.55,绿果型只有2条,少了一条Rf=0.60.E2区:紫果型在Rf=0.47、Rf=0.44、Rf=0.41处有3条酶带,红果型在Rf=0.44、Rf=0.41、Rf=0.39有3条酶带,绿果型在Rf=0.44、Rf=0.41处有2条酶带.E3区:紫果型在Rf=0.36、Rf=0.31、Rf=0.29、Rf=0.25处有4条酶带,红果型在Rf=0.36、Rf=0.31、Rf=0.29、Rf=0.19处有4条酶带,绿果型在Rf=0.36、Rf=0.31、Rf=0.29处有3条酶带.E4区:紫果型在Rf=0.06、Rf=0.05、Rf=0.03处有3条酶带,红果型和绿果型各在Rf=0.05、Rf=0.03处有2条酶带.从酶带强度看:紫果型有3条强带,分别在Rf=0.03、Rf=0.31、Rf=0.36处;2条次强带,在Rf=0.06、Rf=0.29处;5条中带,在Rf=0.05、Rf=0.41、Rf=0.55、Rf=0.56、Rf=0.60处;还有3条是弱带.红果型有2条强带,在Rf=0.31、Rf=0.36处;1条次强带,在Rf=0.30处;2条中带,在Rf=0.41、Rf=0.55处;剩下6条为弱带.绿果型有2条强带,在Rf=0.31、Rf=0.36处;2条次强带,Rf=0.30、Rf=0.29处;1条中带,在Rf=0.41处;还有3条弱带.2.2初支3种生态型沙地云杉酯酶同工酶之间的差别(图2)也是十分明显的.从酶带总数上看,共有酶带14条,3种沙地云杉共有的酶带有9条,其中紫果型有14条,红果型有11条,绿果型9条.按照从负极到正极酶带分布的位置和集中程度,3种云杉酶带图谱可呈现出F1、F2、F3、F4四个分区.F1区:紫果型和红果型各有2条酶带,Rf=0.76、Rf=0.70;绿果型仅一条,Rf=0.70.F2区:3种沙地云杉酶带数相同,都在Rf=0.59处有1条酶带.F3区:紫果型和红果型各在Rf=0.47、Rf=0.44、Rf=0.41、Rf=0.39、Rf=0.38、Rf=0.36、Rf=0.34处有7条酶带,绿果型在Rf=0.34处少了一条酶带,所以有6条酶带.F4区:紫果型在Rf=0.27、Rf=0.23、Rf=0.21、Rf=0.19处有4条酶带,红果型和绿果型各在Rf=0.27处有1条酶带.从酶带强度看:紫果型沙地云杉在Rf=0.44处有1条强带,在Rf=0.47、Rf=0.59、Rf=0.76处有3条次强带,在Rf=0.34、Rf=0.36、Rf=0.38、Rf=0.39处有4条中带,剩下6条是弱带.红果型沙地云杉在Rf=0.44处有1条强带,在Rf=0.47处有1条次强带,在Rf=0.36、Rf=0.38、Rf=0.59、Rf=0.76处有4条中带,剩下5条是弱带.绿果型沙地云杉在Rf=0.44处有1条强带,0条次强带,在Rf=0.36、Rf=0.38、Rf=0.47、Rf=0.59处4条中带,剩下4条是弱带.3不同生态型沙地云草原酶系统的酶学特征植物和环境的影响及作用是相互的.木本植物既具有定居性,又有很长的生命周期,生活史中难免遇到干旱胁迫.在这种情况下,植物一方面要忍受干旱胁迫对其造成的伤害,另一方面又调动其内在的防御和清除系统来适应严酷的环境条件;同时通过自身生态系统的建立适应环境,这是植物与环境的耦合机制.干旱的条件促使植物体内环境的改变,新陈代谢的变化,酶的变化.然而,这些变化的基础还是遗传物质的改变.造成沙地云杉不同生态型分化的原因主要在于水分条件的影响,不同的水分条件导致了沙地云杉种群内部的分化,并一代一代地遗传下去,形成了不同的生态型.就同工酶来说,干旱胁迫造成了同工酶的变化,有的同工酶功能衰减,有的则增强,还有可能是产生了新的同工酶,环境条件越恶劣,植物体所需要改变得越多,同工酶的变化程度也越高.观察3种生态型沙地云杉同工酶条带数量、强度,可以在一定程度上说明它们对