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The formation and the applications of molecular biotechnology on mangrove plants in Hainan Province

海南红树林群系及分子生物技术在其研究中的应用


红树林是生长在热带亚热带海岸潮间带的木本植物群落。海南红树林是中国种类最多,分布和保存面积最大的区域之一,具有极为重要的研究价值。综述了海南红树林在种类、群落组成及红树林资源引种恢复以及分子生物技术等方面的研究,重点综述了分子生物技术在海南红树林植物研究中的应用,包括等位酶的应用、随机扩增多态DNA技术(RAPD)的应用和红树林植物耐盐性研究。

Mangroves are woody plant communities which grow in the intertidal zones on tropical and subtropical coasts. Hainan Province is one of the largest areas of the mangrove plant species, distribution and preservation in China. The mangrove plants in Hainan Province have very important status and research value in China or even in the world. In this paper, several respects of mangroves research in Hainan Province are reviewed, such as mangrove species, the composition of the mangrove communities, the introduction and resume of mangrove plants, and the applications of molecular biotechnology in mangrove plants. And the applications of molecular biotechnology in mangrove plants are mainly summarized, including the application of the allozyme technique and random amplified polymorphic DNA(RAPD), and the research on salt tolerance of mangrove plants.


全 文 :,{. 态 科 ’、二2004匀!¨Jj第23卷 第4期 ECOLOGICSCH:NCEov.,2004,23(4):374~376
海南红树林群系及分子生物技术在其研究中的应用
谭燕华(·⋯到热带农业科学院热带生物技术研究所,海口57“01)
【摘要】 红树林是生长在热带业热带海岸潮问带的木本植物群落。海南红树林是巾圈种类最多,分布和保存面积最大
的区域之。,具有极为重要的研究价值。综述了海南红树林在种类、群落组成及红树林资源引种恢复以及分子生物技
术等方伯m勺研究,重点综述了分子生物技术在海南红树林植物研究巾的应用,包括等位酶的应用、随机扩增多态DNA
技术(RAPD)的应用和红树林植物耐盐性研究。
关键词:海南:红树林:分子生物技术
中图分类号:Q943.2 文献标识码:A 文章编号: 1008.8873(2004)04.374—03
Thefbrmationandtheapplicationsofm IecularbiotechnologyonmangmVeplantsinHainanProVince
TANYan.hua(TheInstimteofBiosciencea dBiotechnology’ChineseAcademyofTropicalAgriculturalScience,Haikou,
Hainan5711叭,China)
AbstractMangmVesarwoodyplantcommunitieswh chgrowintheintertidalzonesontmpicalandsⅡbtropicalcoasts.
HainanPmVjnceisoneoftheIa曙estareasofthemangm、7epIantspecies,distributionandpreservationinChi a.ThemangmVe
plantsinHainanProVillcehaVeV ryimponantsta usandresearchValueinChinaoreVeni theworld.Int11isp印er,seVeral
respectsofmangmvesresearcllinHainanPmvincearer Viewed,suchasmangmVespecies,thecompositionofthemangrove
commullities,thentroductionandresumeofmangroVeplants,andtheapplicationsofm Iecularbiotechnologyinman毋.oVe
pIants.Andtheapplicationsofm lecularbiotechnologyinmangroVeplantsaremainlysummarized,includingme叩pIication
oftheallozymetechniqueandrandomampIifiedpolymo巾hicDNA(RAPD),andtheresearchonsalttoler卸ceofmangmve
pIants.
Keywords:Hainan;Mangmveplants;Molecularbiotechnology
随着生态系统研究的深入和对海岸保护的重视,国
内外已开展了大规模的生物多样性保护和生物资源持续
利用的研究。海南红树植物在中国乃至世界红树林植物
群系中占有重要位置,具有极为重要的研究价值。
l红树植物及其种类
红树林是生长在热带亚热带海岸潮问带,受海水周
期性浸淹的木本群落。1980年以来,红树植物国际上均
不包括草本植物,我国学者林鹏据此提出了“真红树”和
“半红树”的概念和判定红树植物的标准,即红树林中专一
性地生长于潮问带的木本植物叫做红树植物;能生长于
潮问带,有时成为优势种,但也能在陆地非盐渍土生长
的两栖木本植物为半红树植物【8】。据统计,全世界真红树
约有20科27属70科-,中国现已查明的真红树为12科
16属27种和1个变科II“川。
海南地处热带北缘,属热带季风气候,是中国红树
种类最多,分布和保存面积最大的区域之一。据1998年
调查统计㈦,海南红树林现存面积为4772hm2,占全国
红树林面积的33%,其中东北部的东寨港和清澜港是我
国2个最大的红树林区,其面积分别为1733hm2和2000
lml2。海南的红树植物共有真红树12科15属26利,,半
红树1l科13属14种,占中国红树植物区系的96.11%,
是我国红树植物的分布中心。
2海南红树林群落组成及红树林资源引种
2.1海南红树林植物主要群系
海南红树林群落组成以红树科植物为主,最常见的有红海榄(肋却^Dm咖)、正红树(尺^切砌Dm印记池幻)、海莲(脚iBms烈日馏甜肠)、角果木(&咄榉
鲫Ⅳ,)等;此外,还有紫金牛科的桐花树(彳昭妣
∞惭泐肠mⅢ),马鞭草科的白骨壤(爿vfc册疗缸m口砌獬),
海桑科的海桑(勋”门em砌c嬲∞,口脑)等也常见。包括海
南真红树和半红树的广义红树植物群落主要有12个【9】,
即:红海榄群落、正红树群落、海莲群落、木榄群落、
角果木群落、白骨壤群落、桐花树群落、海桑群落、木
果楝群落、银叶树群落、榄李群落、水椰群落,其中海
桑群落在我国仅见于海南。
由于生境条件的差异,群落的分布也有变化,如红
海榄群落、白骨壤群落、桐花树群落全岛海岸带有红树
作者简介:潭燕o#(1974一),女,硕士,助理研究员.主要研究方向
分子生物学.E—nlail:tanyanhua5J8@163.conl
2004一04—2l收稿,2004.1l—lO接受
万方数据
万方数据
376 生态 科学 23卷
为H前同际¨直物例盐研究的热,^红树林梢物长期生
长在海水中,是真正意义上的耐盐植物,是最’靛贵的耐
盐基因资源库。
曾会才[15】以海南东寨港红树林伴生植物番杏科海马
齿(&嚣zlv觑川j,D,铆肠c嬲抛小£.)“、J材料,克降了海马齿
耐盐相关基因。以海马齿耐盐植株和不耐盐植株进行抑
制消减杂交(SSH),获得了包含241个克隆的海马齿耐
盐相关基因的EST表达文库。经ReverSeNo曲 mBIot
鉴定后获得了61个只在海马齿耐盐植株6”(sP6)中有
杂交信号的克隆。从这61个克隆中选取23个克隆进一
步进行NonhemBlot鉴定,获得,9个杂交结果呈阳性
的克隆,其中以编号为152、175和233的在X一光片上的
杂交信号强弱差异最明显(图1)。对1524差异片段进行
全长cDNA扩增,获得了152”的全长cDNA序列,序列
分析结果表明:l524与拟南芥类似晚期胚胎发生高丰度蛋
白基因和杏的晚期胚胎发生类似蛋白基因具有高度的同
源性,其结构功能域中包含2个晚期胚胎发生高丰度蛋
白LEA.2结构域,并推测1528可能是一个与红树林植物
海马齿耐盐相关的类似于LEA.2蛋白基因的新基因。
方孝东等12J对盐藻在盐胁迫时差异表达的基因进行
了分离鉴定。在得到的10个基因中,有5个与已知基因
同源,这5个已知基因的功能都与细胞分裂或盐胁迫有
关;另外5个未知功能基因则是首次在盐藻中被分离出
来,可能也与盐藻适应盐胁迫机制有关。
钙调蛋白(caM)是生物细胞内一种重要的调控蛋白,
有实验证明CaM参与了盐胁迫引起的信号传递过程。熊玲
媛鲁州扩增了拟海桑钙调蛋白基因,与克隆载体pBSk(+)
重组,转化Esch甜chiao“DH50c得到重组克隆子。
长期以来,无论是用常规方法还是用遗传工程方法
培育耐盐作物品种都已取得一定进展,但遗憾的是至今
成功的例子太少,其主要原因是对植物的抗盐机理了解
不够,目前普遍认为植物的耐盐性是多种抗盐生理性状
的综合表现,由位于不同染色体上的多个基因控制,因
此,转移单个基因往往只能获得部分耐盐性,培育转基
因耐盐植物可能需要同时转移多个基因。1992年以来,
林栖风、李冠一等运用花粉管通道技术,选择盐生植物
(红树、盐藻等)作供体,开展了耐盐作物分子育种研
究p¨’bj,获得了耐盐能力明显提高的后代,可以用含盐
2.5%的海水浇灌,部分植株能开花、结果,并且已繁殖
到第四代、第五代。对组合的受体、供体及转化后代进
行的凡神D分析表明,在盐胁迫条件下,转化后代有盐
诱导的基因表达,产生了新的蛋白质谱带。表明导入外
源DNA的后代其耐盐能力的产生并不是栽培过程中的
生理性适应,而是遗传物质DNA水平的变异。
目J部分差异片段的NorthemBlot结果
Figl TheresuItsofNorthernB10tforpartdifferentiaIfra2ments.
T6为海马齿6号咐盐植株;s6为海马丛i6号/fi耐盐植株(图片上部分为
x.光片下的杂交信号图;下部分为相应的丁btalRNA凝胶电泳图)
T6:SP6sall—t01erancepl nt;S6:SP6salt—sensjtiveplant.(ThetopofIhengis
theX.ravhvbr谢izationsignaIndthebottomistotafRNAgeleJeccmphoresis
respectively)
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万方数据
海南红树林群系及分子生物技术在其研究中的应用
作者: 谭燕华
作者单位: 中国热带农业科学院热带生物技术研究所,海口,571101
刊名: 生态科学
英文刊名: ECOLOGIC SCIENCE
年,卷(期): 2004,23(4)

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