外源调节物质对盐胁迫下植物生长调控研究进展

为了探究外源物质对植物耐盐性的调控机理及进一步利用外源调节物质提高作物耐盐性,归纳了五大类传统植物激素（生长素、赤霉素、乙烯、脱落酸、细胞分裂素）以及褪黑素、水杨酸、多胺、油菜素类固醇、茉莉酸类等外源生长调节物质对盐胁迫下植物生长的调控情况。同时总结了硅、钙等离子类外源调节物对盐胁迫下植物生长的调节作用,多种外源调节物质可通过增强光合作用、提高渗透势、增加抗氧化酶活性及减少离子毒害等方式来减轻盐害。本文为进一步利用单一或复合外源调节物质来缓解作物盐害盐提供理论依据。     

植物铜胁迫响应的生理与分子机制研究进展

铜(Cu)是人体和动植物必需的金属，参与多种形态、生理和生化过程；铜是多种酶的辅因子，在光合、呼吸作用和电子传递链中起重要作用，也是防御基因的结构组成部分。为了给今后植物铜胁迫的研究提供更系统的理论参考，基于前期研究的过量铜对植物萌发、生长、光合作用和抗氧化等生理过程的不利影响的基础上，综述了铜的生物学功能；过量铜对植物生长发育的毒害；铜转运、伴侣蛋白的作用以及植物对铜胁迫的耐受机制。展望了未来的研究方向，为制定合理维持铜稳态的有效策略提供依据。     

植物盐胁迫响应的研究进展

中国土壤盐渍化程度越来越严重,已经成为限制植物栽培的重要因素之一。研究植物的盐胁迫调控机制,选育抗盐植物,有利于农业的生产、增产,有助于盐碱地的治理、改良。本综述概述了中国土壤盐渍化的概况,在盐渍化土壤中,植物受到的危害有渗透胁迫、离子毒害、膜透性改变及生理代谢紊乱等。为适应环境,植物启动一系列的调控机制来减缓盐害。从生理的角度,通过渗透调节、抗氧化酶的响应以及施加外源物质等方式可以缓解盐胁迫;从分子的角度,抗盐相关基因应激启动,调控相关蛋白的合成以及盐胁迫下蛋白质的差异性表达,来控制植株体内的离子浓度以达到平衡。同时,梳理了近年来与抗盐相关转录因子的研究,最后就植物的盐胁迫响应机制研究和耐盐植物的选育方面作了展望。     

H_2S处理下对小麦根蛋白质组表达谱分析的研究

小麦是人类的主要粮食作物之一。硫化氢(H2S)被认为是细胞内第3种气体信号分子,关于H2S对植物的调控机理的研究越来越多,主要集中在参与植物形态建成,调节生理生化活动,应答非生物胁迫,应答生物胁迫4个方面,但外源H2S对小麦根系生理生化及蛋白质表达调控作用机制的研究鲜有少见,研究其具有重要意义。采用硫氢化钠作为硫化氢的外源性供体,研究不同浓度硫氢化钠(0,0.05,0.10,0.20,0.40,0.80,1.60,3.20 mmol/L)对小麦根蛋白质差异表达谱的影响,以探寻H2S对小麦幼苗生长发育的机制。通过对小麦根部的比较蛋白质组学分析发现,不同浓度的硫氢化钠处理引起了涉及光合作用、糖代谢和能量代谢、氧化还原平衡、蛋白质合成、加工与降解,以及信号转导等途径的蛋白质的差异表达。初步推测,硫化氢可能通过调节参与上述代谢途径的功能蛋白质的表达量,进而相应地影响到植株生理与生物量等指标,从而引起植株表型的变化。     

镉对植物生长的影响和植物耐镉机制研究进展

镉污染不仅影响植物的生长发育，而且严重威胁到人类健康，是目前国内外研究的热点问题。笔者就近年来镉对植物的毒害以及植物对镉的耐受机制等相关研究进行了综述。主要包括镉对植物生长和体内代谢的影响，植物对镉的吸收、转运、分布特征以及植物通过吸收转运、区域化作用和螯合作用、体内酶活性和渗透调节物质的变化等方面探讨了植物对镉的耐受机制，并对今后的探索方向提出了一些新思路。     

生物炭对酸化土壤锰毒害的缓解效应研究

生长在酸性土壤上的植物受一系列障碍因素的影响,其中锰毒是继铝毒之后限制植物生长的第二重要因素。本研究旨在利用生物炭改良酸化土壤的同时进一步缓解土壤锰的毒害效应。通过1个月的室内培养试验,研究在酸化土壤中和在酸化土壤施加外源锰(2、4 mmol/kg)两种情况下,分别添加3%的两种不同生物炭──稻壳炭和苹果枝条炭,对空心菜生长和锰毒害的影响。结果表明：（1）在酸化土壤中,添加两种不同生物炭均可显著增加空心菜的株高和生物量;在酸化土壤施加外源锰条件下,空心菜的株高和生物量显著受到抑制,添加稻壳炭能够显著缓解锰对空心菜生长的抑制作用,但苹果枝条炭不能有效缓解锰对空心菜的生长抑制;在高锰(4 mmol/kg)抑制条件下,空心菜植株出现生理缺水,两种生物炭的添加均能显著缓解空心菜植株的缺水现象。（2）生物炭的添加显著提高了土壤pH值,土壤pH值的变化与空心菜株高和生物量变化呈显著或极显著性相关。（3）添加稻壳炭和苹果枝条炭使空心菜对锰的累积浓度分别减少了48.5%和26.6%;外源锰施加情况下,空心菜对锰元素的富集浓度达到1502.1~2185.9 mg/kg,稻壳炭的添加使空心菜对锰的累积显著降低到516.4~975.5 mg/kg,但苹果枝条炭无法有效缓解外源锰对空心菜的毒害。（4）两种生物炭尤其稻壳炭可有效或显著降低土壤交换性锰含量,增加土壤易还原性锰含量,但未对土壤活性锰总量产生显著性影响。稻壳炭和苹果枝条炭能够显著促进空心菜生长、改善外源锰毒对植株造成的缺水现象;两种生物炭均能显著降低空心菜对锰的累积,提升土壤pH值、减少土壤交换性锰含量,不同程度缓解锰的毒害并促进植物生长。     

硅对铬、铜胁迫下小麦幼苗生理生化指标的影响

为了明确外源硅对小麦铬、铜毒害的缓解效应,以普通小麦品种京冬8号为材料,采用水培试验,研究硅（Na2SiO3）对K2Cr2O7（0．6 mmol／L）、CuSO4（0．8 mmol／L）胁迫下小麦幼苗生理生化指标的影响。结果表明：在铬、铜胁迫下,小麦幼苗可溶性糖含量、丙二醛（ MDA）含量、超氧化物歧化酶SOD和过氧化物酶POD活性显著升高,叶绿素含量显著降低;外源硅能显著降低铬、铜胁迫下小麦幼苗的可溶性糖含量、MDA含量以及SOD和POD活性,Na2 SiO3浓度为1．5 mmol／L时,效果最明显;外源硅能显著提高铬、铜胁迫下小麦幼苗的叶绿素含量,Na2 SiO3浓度为1．0 mmol／L时,效果最明显。适当浓度的外源硅能在一定程度上减轻重金属铬、铜胁迫对小麦幼苗的伤害。     

植物响应淹水胁迫的研究进展

淹水胁迫是影响植物分布与生长发育的重要因素,植物耐涝性研究是提高作物耐涝性以应对日益严峻的极端气候及规模化生产管理的关键。为了合理开展植物耐涝性研究,深入挖掘不同植物响应淹水胁迫的调控机理,本文归纳了淹水胁迫对植物生长发育的影响,总结了植物响应淹水胁迫的调节机制,并详细分析了淹水胁迫对植物表型性状、生物量、光合作用、活性氧离子积累、糖含量和生物膜的影响,以及乙烯信号分子、活性氧清除机制、渗透调节、形态调节、分子和代谢调控在植物响应淹水胁迫中的调节机制。最后,通过总结,提出了合理开发外源调节物质提高作物耐涝性值得进一步的深入研究。     

嫁接对铜胁迫下甜瓜幼苗光合特性与矿质元素吸收的影响

为探索嫁接对铜胁迫下甜瓜幼苗光合特性与矿质元素吸收的影响,选择了南瓜京欣砧三号为砧木,薄皮甜瓜IVF09与厚皮甜瓜IVF117为接穗,以自根苗为对照,采用基质栽培法研究了铜胁迫下甜瓜嫁接苗和自根苗的光合特性与矿质元素吸收。结果表明：在铜胁迫条件下,甜瓜幼苗生物量下降、光合作用受抑制、矿质元素吸收平衡破坏。但在同一胁迫条件下,嫁接苗的生物量大于自根苗,光合色素含量高于自根苗,净光合速率（ Pn）、蒸腾速率（ Tr）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）显著大于自根苗,气孔限制值（Ls）小于自根苗;嫁接改善了矿质元素吸收,有效增加K、P、Na等的含量,减少Cu含量,IVF09嫁接苗叶片Cu含量在800μmol/L Cu2＋胁迫下显著低于自根苗,仅为自根苗的70．11％;而IVF117在400μmol/L Cu2＋胁迫下Cu含量显著低于自根苗,为自根苗的86．61％。因此,嫁接减弱了铜胁迫对甜瓜幼苗光合特性与矿质元素吸收的抑制作用,缓解了铜胁迫对甜瓜幼苗的毒害作用。     

微生物和酶学技术在烟草发酵中的应用及展望

综述了微生物和酶学技术在烟草发酵中的应用及其研究进展,重点阐述了陈化烟叶表面微生物区系与优势菌种的筛选、分离和鉴定;外源有益微生物协调与改善陈化烟叶化学组分,提高烟叶香气量,缩短烟叶陈化周期;以及添加外源生物活性酶降解烟叶中淀粉、蛋白质、纤维素等大分子物质等方面的研究现状,分析了目前该领域研究中存在的问题,认为将现代分子生物学技术与传统的方法相结合来深入研究烟叶发酵机理及其增香技术仍是今后研究的关键。     

植物抗虫生理研究进展

害虫是严重影响农作物产量和品质的重要因素。深入研究植物与害虫间的相互作用,可为从业者探索农业生产中适用的抗虫措施提供理论参考。在对相关文献分析总结的基础上,从植物对害虫为害所采取的防御机制以及昆虫为适应植物防御反应采取的特定措施两个方面进行分析,综述了植物抗虫生理的研究现状：（1）植物可通过体内营养物质含量的变化降低对害虫的吸引力,营养物质也可参与防御反应来提高植物抗虫性。（2）植物次生代谢物具有抗虫作用,可对害虫的行为、取食、消化等造成影响达到抵御虫害的目的。（3）植物防御酶参与抗虫反应的发生,并维持植物体内正常生长代谢平衡来提高植物抗虫能力。（4）植物激素信号途径有助于植物防御基因的表达、防御反应的发生以及抗虫物质的产生,从而增强寄主植物的抗虫性。（5）昆虫可利用自身分泌物以及携带的病菌等来适应植物细胞壁和抑制植物防御反应表达。此外,昆虫自身的解毒系统也能降低植物生成的抗虫物质对其造成的不利影响。最后,对当前存在的问题和未来的研究方向进行了展望。     

海州香薷耐Cu机理的研究现状及展望

海州香薷被视为一种铜矿指示植物,它具有较强的耐Cu性和吸Cu能力。近年来,国内外学者对海州香薷的耐Cu机理已开展了大量的研究并取得研究结果。笔者综述了该植物的氧化应激反应、气体交换、叶绿素荧光、耐Cu蛋白质组学,以及Cu污染土壤修复等方面的研究现状,并提出了今后可从加强该植物的耐性蛋白、耐性基因,以及添加辅助手段提高该植物的吸Cu能力等方面做出了展望,以期为深入揭示海州香薷的耐Cu机理提供了理论依据。     

冷害后植物生理变化及外源物质调控研究进展

低温冷害会干扰植物生理代谢过程,如水分代谢、矿质营养、光合作用、呼吸作用以及新陈代谢。笔者查阅并引用了大量国内外关于冷害后植物生理变化及外源物质调控方面的参考文献,一方面,较全面地阐述了植物冷害后生理变化过程,详细介绍了冷害后植物细胞膜系统和光合作用生理变化机制,着重分析了冷害后植物体内酶活性、内源激素、活性氧以及渗透调节物质的变化及相关生理机制;另一方面,从冷害调控角度出发,综述了近年来植物生长调节剂和矿质养分在植物冷害调控方面研究概况,提出中国在植物冷害研究领域的未来发展方向与新趋势,进而为今后植物冷害相关研究提供理论依据。     

植物耐盐机理研究进展

高盐是限制农作物生长和生产最主要的非生物逆境之一。土壤中过多的盐离子对植物细胞造成渗透、离子和氧化胁迫。植物感知胁迫信号后,激活脱落酸、盐过敏感通路维持体内渗透平衡和离子稳态,运行抗氧化系统以应对过量的活性氧。本文通过信号转导、渗透保护剂及溶质的生物合成、离子稳态及区域化、抗氧化系统和植物激素调控等方面综述了植物盐胁迫反应的组成、途径及其调控机制的研究进展,有助于研究人员在逆境条件下培育高产优质的农作物。     

影响植物根际微生物区系之因素研究进展

根际是土壤、植物生态系统物质交换的活跃界面,植物作为第一生产者将部分光合产物转运至根部,通过分泌物供给根际微生物碳源和能源;根际微生物则将有机养分转化成无机养分利于植物吸收利用,植物、土壤、微生物的相互关系维持着土壤生态系统的生态功能。近年来,随着对根际土壤微环境研究的深入,根际微生物研究内容不断丰富和发展。笔者结合近年来国内外研究结果综述了不同因素对植物根际微生物生物多样性和生态功能产生的影响,并提出了今后这一领域的研究思路及方向     

植物响应盐碱胁迫的机制

土壤盐碱化对农林业生产和发展的影响日渐严重,已经成为全球范围内所面临的重大环境问题。研究盐碱胁迫的危害以及植物对盐碱胁迫的响应机制,有助于挖掘植物耐盐碱基因,选育耐盐碱品种,改良盐碱地,提高农作物的产量,扩大园林植物的栽培应用。盐、碱实际上是两种不同的非生物胁迫,碱胁迫在盐胁迫的基础上还增加了高pH胁迫,其危害程度较盐胁迫更深。本综述分析了土壤盐渍化现状,盐碱胁迫对植物产生的渗透胁迫、离子毒害、高pH伤害、活性氧胁迫等危害,从渗透调节物质的合成、离子的吸收转运与pH调节、增强抗氧化酶活性及内源激素响应等方面阐述了植物耐盐碱的生理机制;从盐碱胁迫的信号转导、转录因子调控响应及抗盐碱相关基因的表达等方面梳理了植物耐盐碱的分子机制。最后对植物适应盐碱胁迫的研究方向及多组学联合分析在全面研究植物抗盐碱机制中的应用作出了展望。     

盐胁迫对植物生长的影响及耐盐生理机制研究进展

盐胁迫是影响植物生长发育及产量的主要非生物胁迫,目前,中国盐渍土面积不断增大,培育耐盐作物、开发利用耐盐植物资源,是抵御盐胁迫的一种可行途径。盐胁迫对植物具有多方面的影响,盐胁迫下植物自身也会产生一系列生理生化的改变以调节离子及水分平衡,维持植物正常的光合作用。本综述从植物生长发育、光合作用、离子平衡等方面概括总结了盐胁迫对植物的影响,系统地介绍了植物自身通过离子区室化、清除活性氧、增强保护酶活性等来抵御盐害的生理机制。旨在培育耐盐作物、研究植物耐盐机理、开发利用耐盐植物资源、有效利用盐碱地等方面提供帮助,为农业发展、粮食安全以及生态环境安全提供参考依据。     

草型湖泊水生植物残体的生物降解研究进展

在草型湖泊中,水生高等植物受到湖体内高营养刺激而大量生长。虽然植物的大量生长在短时间内降低了湖体营养盐,提高了透明度,但当水生植物进入衰亡期,其残体在水力和生物的作用下腐解,释放大量的营养物质,进一步加剧湖水中的富营养化状态。腐解后的植物残体会变成泥炭沉积于湖底,易使湖底升高,水位降低,加速湖泊的沼泽化进程。过多的水生植物残体极容易对水生态的平衡造成威胁,因此,本研究详细介绍了水生植物残体在湖泊中的分解机制与影响,探究底栖动物和微生物在植物残体降解中的应用,并提出建议与展望,为植物残体降解修复研究奠定基础。