植物水分传输过程中的调控机制研究进展

农田土壤水分的转化利用与调控是以土壤-植物-大气连续体(SPAC)为基础,以植物为核心,其中水分在植物体内的传输与调控研究一直是国际学术研究的前沿性热点课题。本文概述了植物水分传输的驱动力和传输途径,重点从植物的气孔调节、水容调节、渗透调节、水孔蛋白调节、贮水调节、气穴和栓塞调节等方面综述了植物水分传输过程中的调控机制研究进展。通过对植物存在优化调控水分平衡的潜在能力的研究,不仅可充实SPAC系统水分传输理论,而且有助于明确植物对环境的适应机制和高效用水的潜力及其节水调控的效应,对指导干旱半干旱地区农业生产提供理论依据。     

植物木质部水力学研究进展

植物为适应陆地环境进化出木质部维管系统,通过水力学机制高效安全的向光合器官长距离运输水分,木质部水分运输对蒸腾、气孔运动、光合碳同化等生理过程有调控和协调作用,被称为植物生理学的支柱.植物水力学作为木质部水分运输的研究内容和手段,已成为整合植物与生态系统功能的中心枢纽.该文首先概述了植物水分运输的水力学机制、运输系统的...     

维管植物木质部输导特性以及仿生应用的研究

本文从细胞壁、导管(管胞)、木质部三个不同的层次分别论述了维管植物木质部的耐压性和韧性机理,并对木质部强有力的输导性机理进行了阐述。从仿生学角度出发,分别提出了仿生耐压管道和一次性超强榆导毛细管束的仿生结构模型。其中仿生耐压管道自内向外分别由内管、纤维层、增厚层、均压层和保护层组成,具有很好的耐压性和一定的保温性;一次性超强输导毛细管束采用许多根微细的毛细管加以穿孔板组成,能最大限度地维持水的内聚张力。     

早期维管植物两种特殊的后生木质部管胞

研究现代植物维管系统中木质部的管状分子(tracheary element),包括管胞(tracheid)和导管分子(vessel member),特别是研究它们的次生壁加厚类型是植物解剖学的一个重要内容。     

稳定同位素在干旱区水分传输过程的研究进展

景观内部地下水-土壤-植物-大气界面的水分传输和不同景观界面间的水力联系是干旱区生态水文学研究的理论基础, 对提高认识不同景观格局水文连通性具有重要意义。鉴于干旱区水分循环的复杂性, 稳定同位素(δ2H、δ18O)在干旱区生态系统水分传输研究中广泛应用。综述了稳定同位素在干旱区植物/土壤-大气界面水分转换、植物根系-土壤界面水力联系与根系吸水过程和土壤水-地下水相互作用方面的研究。提出未来研究发展方向: 加强对干旱区非稳态条件蒸散发同位素量化; 优化不同生境植物根系吸水的同位素模型; 基于区域地下水-土壤-植被长时间序列同位素观测, 阐明干旱区不同景观界面间的水力连通性机制。     

植物根系水分导度及影响因素

根系水分导度（Lpr）是表示根系吸收和运输水分能力的生理指标,文章介绍Lpr的研究进展。     

泡桐维管形成层及木质部区的转录组分析

采用Illumina HiSeqTM2500高通量测序技术,获得泡桐维管形成层及木质部区组织转录组的109021918条clean reads(16.35 Gb)。将clean reads从头组装得到104432个单基因簇(Unigene),平均长度662 nt。将组装得到的Unigenes与公共数据库进行序列比对,分别有40789(Nr:39.05%)、31675(NT:30.33%)、15539(COG:14.87%)、29168(GO:27.93%)、16316(KEGG:15.62%)、30499(SwissProt:29.20%)以及28828(Pfam:27.6%)个Unigenes获得功能注释。通过与GO数据库的比对分析,注释的29168个Unigenes归于生物过程、细胞组分及分子功能三大类的55个功能组;15539条Unigenes注释到COG数据库,被分为25个类别中;基于KEGG数据库可将16316个Unigenes归于130个代谢途径。此外,在泡桐的维管形成层及木质部区转录组中共检测出16118个简单序列重复(SSR)位点。为进一步挖掘泡桐重要功能基因提供了大量数据。     

植物木质部栓塞测定技术的研究进展

气候变化引发干旱频度和强度的变化影响植物的生长发育和生态适应。干旱胁迫会引起木质部栓塞并造成水力失效,而如何准确量化木质部抗栓塞的能力对研究植物对干旱的响应过程尤为重要。通常可通过脆弱性曲线量化木质部抗栓塞的能力。目前已经研发出构建木质部栓塞脆弱性曲线的多种方法,但不同方法往往产生不一致的结果。深入理解这些方法的设计原理并在实际应用时比较各方法的异同,对合理解释相关文献数据及准确选择干旱预测模型等尤为重要。本文阐述了自然干燥法、离心法、注气法、声学测定法、同步加速器与X射线显微断层扫描法、光学可视化法及抽气法7种测定木质部栓塞脆弱性的方法,并总结了近年来各测定方法在具体研究中的运用情况及存在的争议。最后,对未来研究测定木质部栓塞脆弱性与实际运用相关方法的选择等提出了展望。     

维管植物导管及其穿孔板的研究进展

介绍了导管及其穿孔板的研究进展,包括导管的特征(穿孔板的类型、多穿孔板与侧壁穿孔板、纹孔膜残留),导管的起源与穿孔板的演化,蕨类植物、裸子植物与被子植物导管的比较,并就导管进化与穿孔板演化．导管的二型性现象、侧壁穿孔板、多穿孔板与穿孔中纹孔膜．生态对导管进化的影响等方面以及对今后的研究作了展望。     

维管植物的水力学与气孔调控研究进展

水分是植物生长发育过程中最重要的物质之一,植物从水生到陆生过程中进化出了维管组织,维管植物的水分吸收运输是水分研究中的一个重要方向。本文结合植物水力学的近期研究,综述了根压在根系水分吸收过程中的作用和机理、木质部水力性状研究、气孔对水分利用的调控机制。同时,就当前的研究热点和成果对水分运输研究提出一些问题：干旱胁迫下脱落酸介导的根系水分吸收是否在维管植物中渐变进化出来,根压测量过程中容易忽略的问题,木质部栓塞的形成与修复机制,水导效率与安全性的权衡问题,气孔的主动调控和被动调控的分化,非叶片特殊组织上气孔的调控方式。最后,针对植物体内水分运输和气孔调控研究过程中的挑战和以后的工作提出了新的问题,如植物如何响应水分有效性的空间差异,干旱和复水的变化如何影响植物的不同组织和细胞。这些生物物理信号如何转化为化学信号,进而诱导脱落酸反应或其他激素信号通路,仍有待研究。     

植物维管形成层发育及其调控的研究进展

维管形成层是植物的次生分生组织,它的活动促进植物侧向生长。近年来,大量研究成果加深了对维管形成层的了解,但与顶端分生组织相比,对维管形成层还是知之甚少。遗传与分子生物学研究发现,形成层的增殖与分化受多因素调控,包括长距离激素信号、短距离肽信号及两者之间的相互作用。除此之外,各种转录因子和microRNAs在维管形成层活动的调控过程中也发挥着关键作用。本文主要阐述了维管形成层发育及调控其增殖分化的新发现,并且对该领域目前的研究现状以及未来研究的重点方向进行了总结与展望。     

水分在植物体内的传输与调控

对近年来国内外有关植物水分传输的研究综合分析表明,从分子、细胞、组织和器官水平上,植物存在优化调控水分平衡的潜在能力,通过转换植物体内的水分传输途径,增加细胞到细胞途径的贡献,能够降低蒸腾、提高水分利用效率。这些新的结论和观点为我国正在兴起的生物节水技术提供了重要的理论依据。在节水农业实践中将生物节水和工程节水有效的结合起来是大幅度提高水资源利用效率的一条重要途径。     

红树植物水分关系研究进展

红树林生长于受潮汐影响的海滨特殊生境,具有重要的生态功能及应用价值。红树植物的水分利用特点一直是研究热点。由于受环境盐分影响,红树植物水势普遍较低;水分运输系统抗气穴化能力极强;水分利用保守,用水量处于同径级的热带陆生树木用水量的低值范围;表型可塑性大,可通过耐旱、耐盐和多样的水分管理策略适应潮间带环境;水分运输效率不低,能在环境条件适宜时进行高效的光合合成。本文通过大量的文献分析,综述了红树植物的水分关系特点、水分和盐分管理策略,对未来从多角度、结合新研究技术的红树植物水分关系研究进行了展望。     

红树植物水分关系研究进展

红树林生长于受潮汐影响的海滨特殊生境,具有重要的生态功能及应用价值.红树植物的水分利用特点一直是研究热点.由于受环境盐分影响,红树植物水势普遍较低;水分运输系统抗气穴化能力极强;水分利用保守,用水量处于同径级的热带陆生树木用水量的低值范围;表型可塑性大,可通过耐旱、耐盐和多样的水分管理策略适应潮间带环境;水分运输效率不...     

植物水分利用策略研究进展

水分是影响植物生长发育的重要因子之一。地球上大多数生态系统中的植物都会经历一个降水相对稀少的干旱季节,植物在不同的季节与不同的生态系统中究竟如何利用水分,利用哪些水分去获得生存,成为一个人们关注的问题。在过去的20年,稳定同位素技术在植物生态学中的应用得到了稳定长足的发展。因为陆地植物(少数排盐种类除外)在水分吸收过程中不发生同位素分馏,因此可以利用δD与δ18O数据进行水分获取方式的研究。对植物木质部水分以及其潜在水源的稳定同位素进行分析,并参考土壤水势、叶片水势、土壤含水量等数据,同时运用二元或三元混合模型,可以定量确定植物的水分利用来源。大量的研究表明,不同功能型、生长阶段、季节的植物以及不同物种往往具有不同的水分利用策略。     

谈谈维管植物的几个维管柱类型

在植物界的进化过程中,维管柱的进化也是从无到有,从原始和低级的进化到高级的,但是真正出现维管柱的还是从蕨类植物开始,所以有些植物分类学家根据维管组织的有无,把植物界分为维管植物和非维管植物两大类。     

植物角质层生物学特性及水分渗透性研究进展

植物角质层作为植物体与外界环境的第一道保护屏障, 其最主要的功能是防止植物体过度失水。揭示植物角质层的生物学功能及其原理将为现代农业的发展以及仿生材料的开发应用提供科学指导。该文综述了植物角质层的生物学特性及其与水分渗透性关系的研究进展, 并展望了角质层水分渗透研究的应用前景。     

种子植物的维管系统

种子植物具有高度发展的植物体,在外面分化出各种各样的器官,而内部则特化成各类组织和组织系统。因此,我们在种子植物的植物体外部一般就可以看到根、茎和叶,以及具有生殖作用的花等器官。但是这些部位、构造和功能都非常不同的器官,都依靠由输     

江西省及九连山地区维管植物新记录

报道了江西九连山地区植物分布新记录15种,其中江西省分布新记录6种,包括黄松盆距兰Gastrochilus japonicus (Makino) Schlechter、广东异型兰Chiloschista guangdongensis Z H Tsi、密花石斛Dendrobium densiflorum Wallich、多枝霉草Sciaphila ramosa Fukuyama & T Suzuki、宽翅水玉簪Burmannia nepalensis (Miers) J D Hooker、白肋翻唇兰Hetaeria cristata Blume。