近期激光对植物生长调节效应的研究进展

分析了激光对植物生长调节效应的研究进展,发现研究明显具有以下特点:早期研究主要集中在激光预处理种子对种子萌发、幼苗生长发育、生理生化效应的影响以及激光处理机制的初步讨论;近年来的研究集中于激光处理对环境胁迫下植物生理生化效应影响,环境胁迫因子涉及增强UV-B辐射、干旱与冷冻,其中多数研究集中于激光对增强UV-B辐射下植物生理生化效应的影响,发现激光能增强植物抗UV-B辐射损伤,提高植物抗干旱逆境及抗冷冻能力,并对其作用机理及机制进行了探讨。今后可围绕全球生态环境变化背景下,激光处理对植物生理生化效应的影响进行研究,并深入研究激光影响的分子生物学机制机理。     

利用人工神经网络建立植物电信号与环境因子关系

利用人工神经网络建立植物电信号与环境因子（光、温度、湿度)的关系，表明对植物电信号与环境因子定量研究是可能的；进而将植物电信号作为生理反馈信息，建立了植物电位与环境光、温度、湿度等因子的定量关系，建立与输出温度设置的关系，为温室环境调控提供一种方法。     

陆生植物对全球环境变化的适应

全球环境变化对陆地生态系统产生了深刻影响,而陆生植物对环境变化具有一定的适应机制。在生理过程中,信号物质能够对植物的生理过程进行调节,植物会主动积累或合成小分子物质以减轻逆境的伤害。在个体水平上,植物通过调节同化物在不同器官中的分配来适应环境条件的变化;植物对水氮资源的权衡利用可以使其适应不同的资源环境条件;由于对非结构碳水化合物的奢侈利用,植物生长不会受碳供应的限制。植物生理生态过程中的适应机制会影响陆地生态系统的碳收支。只有在综合分析的基础上建立整合植物适应机理的数学模型,才能准确预测环境变化对陆地生态系统的影响。     

干旱、高盐及低温胁迫下植物生理及转录因子的应答调控

干旱、高盐及低温等非生物胁迫是限制植物生长发育的主要环境因子。这些环境胁迫因子通常导致植物体内生理代谢改变,并参与非生物胁迫调控转录因子的差异表达。植物抵御上述非生物逆境的能力与转录因子调控逆境相关功能基因的表达密不可分。近年来,发掘植物非生物胁迫相关转录因子的功能及揭示转录因子介导植物非生物胁迫响应的调控机制,已成为植物营养分子生物学关注的热点之一。因此,了解植物非生物胁迫下的生理应答及转录因子参与的调控机制,对建立植物适应性改良途径具有重要科学意义。本文从干旱、高盐和低温三方面阐述了非生物胁迫下植物生理生化的适应性变化,概述了MYB、bZIP、AP2/EREBP、WRKY和NAC五类与植物抗逆相关的转录因子的结构与功能特征,着重论述了转录因子介导植物抵御非生物胁迫的分子调控机制。植物遭遇非生物胁迫时,通常表现为生长速率、叶面积和叶片数量下降,蒸腾及光合速率降低。同时,植物体内活性氧逐渐累积,使细胞膜脂过氧化程度加剧,造成细胞损伤。为适应不利环境,在生理上植物表现为体内抗氧化酶活性增强,渗透调节物数量增多;在分子水平上,植物对非生物胁迫适应性的增强,通常与转录因子识别抗逆基因启动子特异性元件及调控逆境防御基因的转录有关。本文对于深入阐明干旱、高盐及低温胁迫下植物生理生化应答与转录因子的分子调控机制提供了全新的科学启示。     

不同环境胁迫对根系分泌有机酸的影响研究进展

综述了根系分泌有机酸种类、组成含量、来源、分析检测方法、影响因素及其作用。根系分泌有机酸是植物应对环境胁迫的一种适应性响应机制,在许多环境胁迫下诸如养分胁迫、水分胁迫和重金属胁迫条件下,植物通过根系释放有机酸到根际土壤中,不仅可以改变土壤的理化性质及微生物活性,还会影响土壤-植物界面的许多生理生化过程。通过深入研究不同环境胁迫对根系分泌有机酸的影响及机制,有助于更深层次地研究植物在逆境胁迫下的适应性机制。     

植物C_2H_2型锌指蛋白的研究进展

锌指蛋白是转录因子的一种,对真核生物的生长发育及逆境胁迫的耐受能力都有着重要关系,而植物C2H2型锌指蛋白是研究较多、较为明确的一种锌指蛋白,该蛋白大部分锌指结构具有一段高度保守的氨基酸序列QALGGH,这是植物中独有的特征,且据报道该C2H2型锌指蛋白与逆境胁迫是相关的。本文主要综述了植物C2H2型锌指蛋白的分类、结构和功能,植物C2H2型锌指蛋白与DNA、RNA和蛋白质的相互作用,以及概述了与盐胁迫、低温胁迫、干旱胁迫、氧胁迫和光胁迫等逆境胁迫相关的植物C2H2型锌指蛋白,最后还对其进一步的深入研究进行了展望,这就为日后利用基因工程技术改良作物品质、提高作物的抗逆性提供了有利条件。     

园林植物光合生理特征研究进展

植物最基本功能的就是光合作用,利用园林的光合生理现象可以研究环境的变化,以及相关的因素是如何影响园林植物光合生态。基于此,结合不同的因素对园林植物的光合生态产生影响进行研究,研究结果将对我国园林植物光合生理生态变化起到一点的参考作用,为园林植物光合生理特征起到研究的基础,从而更好地把握植物生态的变化。     

UV-B辐射对植物水分代谢的影响

为系统了解UV-B辐射对植物水分代谢的影响, 本文从生理、生化两个角度概述了近30年国内外相关方面的研究成果, 内容涉及UV-B辐射对植物根系活力、蒸腾速率、水分利用效率及植物不同发育期叶片脯氨酸、可溶性糖含量的影响;总结了UV-B辐射对植物气孔行为的影响及相关机理, 包括植物体内ABA、H2O2、NO等信号分子含量的变化以及这些信号分子在调节气孔行为方面发挥的作用。认为UV-B辐射对植物水分 代谢产生伤害, 且此伤害作用与植物种类、发育阶段有关, 与UV-B辐照时间及剂量正相关。研究UV-B辐射对植物水分代谢的影响, 对自然及农业生产环境下规避UV-B辐射对植物产生逆境胁迫效应具有积极的环境生态学价值。     

几种水生观赏植物对城市污水的生理响应

主要研究了石菖蒲、泽泻、菖蒲、黄花鸢尾、千屈菜这5种常见水生观赏植物对城市污水的生理生化变化,分别在第5 d,10 d和15 d对植物叶片膜脂过氧化(MDA、电导率)、体内保护系统酶(CAT、POD)、非酶类(游离Pro)及根系活力等抗性生理指标进行测定,探讨植物抗污水逆境的能力。研究结果表明,不同植物适应污水环境能力不同。其中,黄花鸢尾在污水处理下的抗逆性最强,与对照相比其电导率和丙二醛含量变化不大,而一些植物在实验初期受到污水胁迫,电导率和丙二醛含量较对照有上升的现象;同时,实验初期黄花鸢尾中游离Pro含量、POD和CAT活性及根系活力的增强,菖蒲根系活力的增加,千屈菜POD、CAT酶活性的升高,泽泻根系活力、POD、CAT酶活性的升高,都是水生植物对污水环境的生理适应。黄花鸢尾抗逆性强,是一种值得推荐的净化污水的湿地植物。     

UV-B辐射对植物水分代谢的影响

为系统了解UV-B辐射对植物水分代谢的影响, 本文从生理、生化两个角度概述了近30年国内外相关方面的研究成果, 内容涉及UV-B辐射对植物根系活力、蒸腾速率、水分利用效率及植物不同发育期叶片脯氨酸、可溶性糖含量的影响;总结了UV-B辐射对植物气孔行为的影响及相关机理, 包括植物体内ABA、H2O2、NO等信号分子含量的变化以及这些信号分子在调节气孔行为方面发挥的作用.认为UV-B辐射对植物水分代谢产生伤害, 且此伤害作用与植物种类、发育阶段有关, 与UV-B辐照时间及剂量正相关.研究UV-B辐射对植物水分代谢的影响, 对自然及农业生产环境下规避UV-B辐射对植物产生逆境胁迫效应具有积极的环境生态学价值.     

基于叶片电信号边际谱熵的玉米耐盐碱性无损评价方法

为了探索能够早期、灵敏、在位和无损检测与评价植物耐盐碱性的方法,将Na Cl、Na2SO4、Na HCO3和Na2CO3配置成复合盐碱溶液对耐盐碱性较弱的玉米品种郑单958和耐盐碱性较强的玉米品种名玉20的玉米幼苗进行盐碱胁迫,采集了盐碱胁迫过程中郑单958和名玉20幼苗叶片电信号,应用HHT(Hilbert-Huang transformation)方法得到了2种玉米叶片电信号的边际谱,分析了盐碱胁迫过程中2个玉米品种叶片电信号边际谱熵MSE(marginal spectrum entropy)变化的差异和生物学意义。结果显示:盐碱胁迫过程中,郑单958叶片电信号的MSE表现出不断下降的趋势,叶片中丙二醛MDA(malondialdehyde)含量迅速升高;名玉20的MSE表现出波动性的变化,MDA含量变化不大,表明郑单958叶片细胞的离子跨膜运输被抑制,名玉20的叶片细胞存在着复杂的代谢调节,盐碱胁迫造成的叶片细胞膜脂过氧化可能是叶片电信号MSE变化的原因。研究发现,盐碱胁迫下耐盐碱性不同的2个玉米品种的叶片电信号响应指数RI(response index)差异明显,在胁迫2、3和4 d时郑单958的RI值分别比名玉20增长了42%、193%和332%。根据RI值的大小有可能对盐碱胁迫下玉米叶片细胞离子运输和细胞膜伤害的影响程度进行灵敏和早期的定量诊断,进而实现对玉米幼苗期耐盐碱性强弱的在位和无损伤的评价。     

环境因子对C3植物光呼吸生态学效应研究进展

光呼吸是C3植物体内重要的代谢过程.本文阐述了人类经济发展的同时对自然环境所产生的种种影响后果,包括CO:浓度升高、紫外辐射增加、温度变化、强光等环境因子对植物光呼吸所产生的影响,如直接或间接导致植物光呼吸速率的变化,进而在植物生理和生态上产生相关的效应.C3植物在受到环境胁迫时,可以通过光呼吸协调代谢功能,在一定程度上发挥规避环境、尤其是极端环境胁迫的效应.因此,可通过调节C3植物的光呼吸规避环境胁迫,这为光呼吸研究在环境生态学领域的拓展指出新的方向.     

Reactive Oxygen Species (ROS) Generation and Detoxifying in Plants

Environmental stresses present major challenges in our quest to achieve sustainable food production. The reactions of plants to environmental stresses are complex and involve many kinds of physiological and biochemical responses. Stress causes multifarious adverse effects in plants. Production of a family of reactive oxygen species (ROS) is a common phenomenon. When plants are subjected to environmental stress, the balance between the production of ROS and the quenching activity of antioxidants is upset, often resulting in an oxidative damage. Plants with high levels of antioxidant enzyme activity are reported to have greater resistance to this oxidative damage. The activities of component enzymes or the antioxidant levels are usually only double in response to many stress situations. This rather moderate response might be understood if we consider that the system is geared to self-destruction when it comes under threat. Understanding the mechanisms by which plants perceive environmental signals and transmit the signals to cellular machinery to activate adaptive responses is of fundamental importance to biology. The present review is focusing on ROS generation and plant defenses to them.     

植物营养生物学研究方向探讨

植物营养生物学是重点研究植物活化、吸收、转运与利用养分的生理、分子及遗传机制的科学。在过去的30年,我国植物营养生物学研究取得了长足的发展,但从国家自然科学基金资助情况分析,与相关学科相比,近10多年来植物营养生物学总体研究力量相对薄弱,缺乏新一代领军人才。一些研究更接近于“纯”植物生物学,与植物营养应用研究出现脱节,对农业绿色发展及化肥产业升级的支撑不够。植物营养生物学研究者应该重视与作物育种、耕作栽培、生态环境、植物保护及化肥产业的合作,跟踪这些领域的研究现状及生产中面临的技术需求,围绕这些领域的技术“瓶颈”开展植物营养基础研究,在提供解决途径的同时创新植物营养生物学机理,从而丰富植物营养学理论。在研究内容上,建议重视控制养分响应度的生理与遗传机制,养分信号与环境信号互作,养分×土壤×管理互作及其对根系生长的影响,养分供应与抗生物胁迫,高产高效的植物营养生理学基础,特种作物的营养机理,化肥产品升级的生物学途径等方向的研究。     

褪黑素对缓解植物逆境胁迫作用的研究进展

褪黑素（N-乙酰-5-甲氧基色胺）是一种自然产生的吲哚胺类激素,在动物松果体合成与分泌,是一种为人熟知的作用于动物昼夜节律调节的激素。近些年,研究发现褪黑素也广泛存在于高等植物体内,对植物的各种生理活动起重要作用,尤其是可以缓解各种逆境环境对植物的损伤。经查找资料发现,国内外关于褪黑素对植物的作用的研究还不足,本文根据近几年的研究成果对褪黑素增强植物的抗逆性作用进行综述,并且对褪黑素未来的研究方向进行展望。     

植物褪黑素功能及其作用机制的研究进展

褪黑素是一种重要的植物生长调节剂，在植物中具有多种功效。鉴于褪黑素在植物中的多种功能作用，为了给褪黑素在农业生产中的应用提供理论依据，通过查阅并梳理相关文献，阐述了植物中褪黑素的合成及代谢途径，褪黑素对植物生长发育的调控及对植物响应逆境胁迫的影响和褪黑素诱导作用的机制。褪黑素不仅参与植物种子萌发、根系发育、开花结果等生长发育过程，还能充当胁迫缓解剂，调节植物对多种生物胁迫/非生物胁迫的响应，且用外源褪黑素处理能够有效地缓解低温、干旱、盐碱以及病虫害等对植物的损伤程度，今后的研究应将盆栽试验与田间试验结合起来，以加速褪黑素在农业中的广泛应用。     

The respiration in the roots of broad bean and barley under a moderate potassium deficiency

The previous work on the respiration in taro plants (1) suggests that superior activities of the glycolysis and the Krebs cycle in these plant tissues under a moderate K-deficiency may be reduced a) with advancing plant maturation, b) with extended K-deficiency, or c) with increasing damage in the metabolism itself, due to unfavourable treatments. Thus the question arises where a critical point of potassium deficiency resulting in a higher respiration rate compared with its normal status should be set up in each plant species, giving careful consideration to the physiological and environmental conditions of the plant concerned. This work was undertaken in an attempt to compare the effects of potassium nutrition on the respiration in the roots of broad bean and barley with those in a longer term culture of taro plants (1).     

Effects of plant growth-promoting rhizobacteria on the molecular responses of maize under drought and heat stresses: A review

Drought and heat are major environmental stresses that continually influence plant growth and development. Under field conditions, these stresses occur more frequently in combination than alone, which magnifies corresponding detrimental effects on the growth and productivity of agriculturally important crops. Plant responses to such abiotic stresses are quite complex and manifested in a range of developmental, molecular, and physiological modifications that lead either to stress sensitivity or tolerance/resistance. Maize (Zea mays L.) is known for its sensitivity to abiotic stresses, which often results in substantial loss in crop productivity. Bioaugmentation with plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) has the potential to mitigate the adverse effects of drought and heat stresses on plants. Hence, this is considered a promising and eco-friendly strategy to ensure sustainable and long-term maize production under adverse climatic conditions. These microorganisms possess various plant growth-promoting (PGP) characteristics that can induce drought and heat tolerance in maize plants by directly or indirectly influencing molecular, metabolic, and physiological stress responses of plants. This review aims to assess the current knowledge regarding the ability of PGPR to induce drought and heat stress tolerance in maize plants. Furthermore, the drought and heat stress-induced expression of drought and heat stress response genes for this crop is discussed with the mechanisms through which PGPR alter maize stress response gene expression.     

植物营养元素—Ni

本文从Ni的生理功能 ,Ni与酶活性 ,植物对Ni的吸收与运转 ,植物缺Ni的症状 ,Ni的毒害作用与植物对Ni的耐性等 6个方面论述了Ni对植物生长发育的重要性与必要性。