植物对逆境的响应机制研究进展

综述了植物在不同逆境条件下发生的一系列适应性变化,包括植物在根、叶等形态结构,激素、渗透调节物质、抗氧化酶系统、钙离子等生理生化反应,以及蛋白及基因方面对逆境响应的研究进展。提出今后应集中于植物对多种逆境的交叉适应研究。     

荒漠植物的适应策略

从荒漠植物对荒漠干旱、盐渍化和养分贫瘠的适应策略方面进行了阐述,并概述了荒漠植物种群延续的适应策略;同时,对荒漠植物适应策略问题的研究进行了展望。     

植物科学研究进展

近年来,国际植物科学的研究正在飞速发展,中国植物科学家原始创新能力不断增强,所取得骄人的成绩令国际同行刮目相看。植物科学的各门学科既相互渗透交叉又相互促进,使植物科学走向多层次、高技术、系统化的全新的分子时代。就近年来植物科学某些研究领域所取得的成就进行了综述.     

植物响应干旱的生理机制研究进展

干旱是植物面临最主要的环境胁迫,植物长期在干旱环境下生存,形成了一系列抵御干旱逆境的生理机制。研究植物响应干旱的生理机制是当前抗旱研究中的热点。文章综述了植物适应干旱的类型,气孔调节、代谢调节、渗透调节、干旱信号传递等适应干旱的生理机制,并分析了其发展趋势。     

气候变化对植物影响的研究进展

全球气候变化的日益明显以及极端气候的频繁出现,深刻影响着植物的生存、生长及植被的演化。在长期的适应过程中,适应者演化出一套有效的适应策略,克服了这一负面影响,而不适应者则被驱离出境。从物候、生理生态等方面综述了植物对气候变化的适应情况,湿地植物作为生态系统的重要组成部分,对它的研究有待加强。     

干旱-高温交叉逆境对小麦叶片蛋白质表达的影响

采用溶液培养、PEG处理等方法,研究干旱、高温单一逆境以及干旱-高温和高温-干旱交叉逆境下小麦叶片蛋白质含量和组分的变化,同时探究外源 Ca²⁺和 Ca²⁺螯合剂 EGTA 对交叉逆境下小麦叶片诱导蛋白表达的影响,以探讨Ca²⁺信使系统及逆境蛋白表达与交叉适应的关系。结果表明,逆境胁迫会引起小麦叶片可溶性蛋白含量的升高,且交叉逆境下可溶性蛋白含量高于单一逆境胁迫;对小麦叶片全蛋白进行 SDS-PAGE分析发现,逆境胁迫诱导产生新的蛋白质,其中最为显著的是分子质量为34.3 ku 和 24.0 ku 的两种新蛋白,且交叉逆境下两种逆境蛋白的百分含量明也显高于单一逆境,特别是干旱-高温交叉胁迫表达量最高。用不同浓度的Ca²⁺（CaCl₂）处理小麦幼苗,均可提高两种逆境蛋白的表达量;而EGTA对两种逆境蛋白的表达产生抑制作用。逆境下可溶性蛋白质（包括新的逆境蛋白）的表达是植物对不同逆境交叉适应的生理基础之一。可见,Ca²⁺作为胞内信使参与植物的逆境信号传递过程。     

丛枝菌根真菌对盐(碱)-旱交叉胁迫下羊草幼苗生长与抗氧化酶活性的影响

羊草营养价值丰富、抗逆性强,是东北松嫩平原最重要的牧草之一。丛枝菌根真菌(AMF)能与绝大多数陆地植物共生,且影响其抗逆性。本文对羊草幼苗接种丛枝菌根真菌并采用NaCl、NaHCO3以及PEG来模拟不同盐(碱)-干旱胁迫条件,研究逆境交叉胁迫下共生体生长与抗氧化酶活性的变化。结果表明,在盐(碱)胁迫与干旱胁迫以及盐-旱与碱-旱交叉胁迫下,丛枝菌根真菌均一定程度提高了羊草幼苗的生物量,碱-旱互作的胁迫效应远大于盐-旱互作。盐碱和干旱胁迫下,SOD、POD和APX活性均升高,而CAT的活性则呈下降趋势,接种丛枝菌根真菌后,交叉胁迫下抗氧化酶活性同样呈上升趋势。研究结果对于深入理解羊草逆境交叉胁迫适应机理以及丛枝菌根真菌生理功能等科学问题提供了一定理论依据。     

温度逆境锻炼对低温胁迫下番茄幼苗细胞膜脂质过氧化产物及抗氧化酶活性的影响

为了探索番茄植物交叉适应现象及其生理机制,以番茄品种东农704为材料,研究了低温和高温锻炼后番茄幼苗在2℃低温下叶片中丙二醛(MDA)和抗氧化酶活性的变化。结果显示,番茄幼苗经过适宜的低温和高温锻炼均可提高幼苗的抗冷性,并且高温锻炼在提高番茄幼苗抗冷性方面明显优于低温锻炼。2℃低温胁迫1d,未经锻炼幼苗与锻炼幼苗相比,其MDA含量明显升高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性大幅度下降,即使在恢复生长2d后,MDA仍维持在较高的水平,SOD、POD和CAT活性水平也较低。番茄幼苗在低温和高温锻炼后、低温胁迫后和恢复2d后,MDA含量和酶保护系统变化各有异同。上述研究结果表明番茄植物具温度逆境交叉适应性,低温和高温锻炼诱导的番茄抗寒机制存在着差异性。     

气候变化对植物逆境适应性影响研究

随着气候变化的不断加剧,植物逆境适应成为作物学前沿领域的热点问题。本文以气候变化对植物逆境适应性影响为研究主题,通过了解气候变化的背景、阐述植物逆境适应产生的原因及生理原理,探索分析植物存在的逆境胁迫问题,展望了植物逆境适应性未来的发展方向和应用前景。以期为提高植物逆境抗性和实现农业可持续发展提供重要支撑。     

逆境及植物对逆境的适应性综述

介绍了逆境及逆境植物的概念,总结了植物对逆境适应性的方式,并阐述了植物的适应及驯化,以期为逆境植物及其适应性研究提供参考。     

An Overview on Exogenous Compounds That Mitigate Heat Stress in Crops

With the global warming and climate change in recent years, heat stress has become one of the major abiotic factors constraining production and productivity of crops in many regions around the world. Although the plants have developed some adaptive behaviors and avoidance mechanisms against heat stress, they wil be hurt under extreme high temperature. Exogenous compounds could enhance plant growth and development, antioxidant enzymes activities, chlorophyl and nutrient contents under stress conditions. Meanwhile, application of exogenous compounds sustains physiological and biochemical process and prevents plants from physiological changes under stress conditions. ln this review, effects of heat stress upon crops, and the functions of hormones in plant adaptation to heat stress are simply stated. Then, we intend to appraise how various phytohomrnones that are related to plant adaptation to heat stress. The role of abscisic acid (ABA), salicylic acid (SA) and polyamines (putrescine and spermine) under heat stress conditions are mainly discussed.     

小麦中国春遗传背景的育种改良

 利用中国春与推广品种 (系 )杂交、回交进行小麦育种研究发现 :在与中国春的来源地有类似生态的育种条件下 ,中国春的适应性强、分蘖多、落黄好、多小花等优点能够用于小麦遗传改良 ,特别是在引入推广品种遗传背景时 ,中国春的“多小花”得到更好发育 ,导致穗粒数增多 ,可能是“增产资源”。而不利的遗传性状 ,如植株高、抽穗晚、易倒伏、株型差、千粒重低等能够被改进 ;单交组合的 1次回交和三交的方式 (中国春的血缘占 2 5 % )是育种效率最高的方式 ,其次是三交组合的 1次回交和单交组合的 2次回交 (中国春的血缘占 12 .5 % ) ,而单交 (中国春的血缘占 5 0 % )几乎不能获得理想的后代 ,是最差的方式     

栽培大豆与半野生大豆种间杂交农艺性状的遗传

本文对三个栽培大豆与半野生大豆杂交组合后代进行了遗传分析。结果表明:F_1代各农艺性状杂种优势普遍存在,百粒重的杂种优势及超亲优势为负值。F_2代变异异常广泛,出现了大量的超亲植株,性状的广泛分离为选择提供了依据。种间杂交后代处理与栽培种内杂交后代处理相同。种间杂交后代必须用栽培品种进行回交并进行定向选择,株选与粒选相结合。     

温度逆境交叉适应过程中葡萄幼苗质膜Ca2+-ATPase的细胞化学定位与活性变化

【目的】研究植物交叉适应现象及其生理生化机制。【方法】以京秀葡萄（Vitis vinifera L. cv. Jingxiu）为试材，研究了38℃/10 h的高温锻炼预处理和8℃/2.5 d的低温锻炼预处理分别对随后0℃低温和45℃高温胁迫期间葡萄叶片细胞质膜Ca2+-ATPase的影响。从生化水平测定了定位在质膜、液泡膜上的Ca2+-ATPase的活性，并用氯化铈沉淀的电镜细胞化学方法，定位观察了质膜Ca2+-ATPase的活性。【结果】高温锻炼预处理提高了微粒体膜上的Ca2+-ATPase酶的活性，并且在随后的低温胁迫条件下，保持了酶活性的稳定性；低温锻炼提高了微粒体在高温胁迫下的ATP酶活性。【结论】高温锻炼诱导的抗冷性和低温锻炼所诱导的耐热性的提高与微粒体膜上Ca2+-ATPase活性的变化有关，且高温锻炼和低温锻炼具有相同的调控机制。     

烟草花叶病毒弱毒株的筛选及其交互保护作用

采用高温、亚硝酸及两者的复合处理对烟草花叶病毒 (TMV)强毒株进行诱变 ,均可有效提高突变频率 ,而且复合处理还有较好的协同效应 .经生物学接种鉴定及血清学方法筛选 ,从中获得了 TMV- 0 17和TMV- 15 2 2个弱毒株 .用正交设计法考察病毒接种浓度、接种间隔时间、接种部位以及普通烟生育期等因素对弱毒株交互保护作用的影响 ,发现以烟株生育期和接种间隔时间两因素影响最大 .本试验结果表明 ,在烟草团棵期 ,弱毒株和强毒株接种间隔时间为 17d时 ,交互保护作用效果最好     

Crassulacean Acid Metabolism in the Strangler Clusia rosea Jacq

Observations of malic acid fluctuation, leaf anatomy, and stable carbon isotopic composition showed that the epiphytic strangler Clusia rosea, growing on Saint John, U.S. Virgin Islands, has crassulacean acid metabolism. This hemiepiphyte may be the only woody dicotyledonous tree species among the many thousands of flowering species in the 30 or more plant families that shows this type of metabolism. The finding has implications with respect to water balance during the process whereby Clusia rosea establishes itself as a tree, since crassulacean acid metabolism is a photosynthetic adaptation to water-stressed environments.     

园艺植物 WRKY 基因功能研究进展

WRKY 转录因子是植物中特有的一类反式作用因子。WRKY 基因家族成员众多,是植物中最大的转录因子家族之一。目前,已在多种园艺植物中对该家族进行了全基因组鉴定。大量研究表明,WRKY 转录因子参与了植物中多种生物学过程,如营养剥夺、胚胎发生、种子发育、毛状体发育、叶片衰老及其他发育和激素调节的过程,是许多调控信号网络的重要组成部分。WRKY 转录因子还可参与植物适应各种逆境的转录调控,已被证明其在生物应激反应中发挥重要作用并参与植物的防御机制,其在植物防御病菌、病毒和虫害调控过程中的重要作用正被逐步揭示。此外,WRKY 转录因子在植物响应环境中非生物胁迫方面的作用也被不断解析,其可参与调控植物对干旱、温度、盐及渗透的响应,并在此过程中发挥正向或负向调节作用。本文基于近年来的相关研究成果,重点综述了 WRKY 转录因子在园艺植物生长发育、胁迫响应和代谢合成方面所发挥的作用和调控机理,进一步明确园艺植物 WRKY 转录因子的重要生物学功能,阐明 WRKY 转录因子介导的转录调控网络,为园艺植物优良性状相关的遗传资源挖掘和分子育种提供理论支撑。     

重庆市园林树木生长特征及其对生境响应

以重庆主城区14种木本植物为对象,在15个采样地点中,采集并测量当年生枝条、花枝和果枝的茎、叶、花和果实性状,同时实地测量采样地点的环境因子,定量分析了功能性状的差异性、环境因子的影响及生境类型和功能群对功能性状的综合影响.结果表明:①除茎密度、比叶面积外,茎干质量、茎截面积、单叶面积和单叶干质量在不同物种间差异极具有统计学意义(p0.01);②开花习性对性状差异影响具有统计学意义(p0.05),而生活型和生长型类型因性状和枝条而异,如不同生活型间功能性状在当年生枝条上差异不具有统计学意义,而花枝和果枝的茎干质量和单叶面积差异具有统计学意义(p0.05);③除比叶面积、花枝的单叶面积和单叶干质量外,其余功能性状在不同生境差异具有统计学意义(p0.05),其中温度、硬质铺装占比及PM 2.5对于茎干质量、单叶面积、单叶干质量、花干质量和果实干质量呈负相关关系,而与茎密度、比叶面积正相关;④发育阶段对性状的影响具有统计学意义(p0.05),除比叶面积外,其他性状随新—花—果梯度变化逐渐增大.     

植物磷胁迫条件特异性表达基因研究进展

磷是植物生长发育必须的元素,然而多数土壤中可利用磷的含量却很少能满足作物的需要,因而作物磷素营养研究成为广泛研究的课题。目前,磷素营养的研究已深入到分子水平。在磷缺乏时,植物根和茎中发现了许多磷缺乏特异性表达的基因,包括高亲和力磷转运子、有机酸的分泌相关基因、酸性磷酸酶、TPSI1/Mt4基因家族等。这些磷缺乏特异性基因的表达对植物吸收利用磷起到重要作用。磷缺乏特异性表达基因的研究为了解植物适应磷胁迫的机制、提高磷利用率改良作物奠定了基础。     

Influence of exogenous phytohormone on the productivity and adaptation of winter barley varieties to lodging

At the beginning of the generative stage of barley before possible lodging of the plants, the spraying of crops with 2-chloroethylphosphonic acid led to an increase in productivity of a tall-growing variety of barley and to adaptation of the crops to lodging.