植物叶片在衰老期间膜结构变化研究进展

引起生物体的器官或某一部分最终走向死亡的变化即为衰老(senescence),所有高等植物在其生活史上的任何阶段,或在任何结构水平上,衰老均可发生。衰老作为植物生长发育中的重要事件,受到研究者们的极大关注。1908年minot首先对植物的衰老进行了研究,对植物器官衰老研究最多的是叶片和子叶,一般地,子叶的衰老与叶片的衰老没有本质的差异。     

绿色器官衰老进程中营养物质的动员与再利用研究进展

绿色器官的衰老是植株生长发育的一个内在组成部分,其重要的生物学意义在于营养物质的动员与再利用。作为最重要的营养"源"器官,衰老叶片中发生大规模的降解代谢活动,由此产生的大量小分子物质,包括糖类,氨基酸,核苷酸和可再生利用的矿质元素等会通过筛管转运至新生的组织器官,即"库"器官,特别是种子中,为其快速生长发育提供充足的营养供应。本文主要介绍了绿色器官衰老过程中氮素的营养动员与再利用研究进展,包括叶片中蛋白的降解和氨基酸的代谢转化,以及筛管装载和卸载。最后,对未来的研究方向进行了展望,提出了作物叶片光合总量和营养物质利用效率双双趋于最大化的理想叶片衰老模式。     

花烛离体培养叶色变异株系的相关性状

以花烛(Anthurium andraeanum)间接器官发生途径中再生出的一株花叶变异植株为原始材料, 进行增殖并对得到的3个叶色变异株系的叶色相关性状进行了初步研究。结果表明: 通过愈伤组织器官发生途径和腋芽增殖途径对这一花叶苗进行增殖, 均分离到3种变异株系, 即花叶苗、黄化苗和天鹅绒绿色叶片苗; 天鹅绒绿色苗叶片中的叶绿素含量比正常离体苗的含量低; 叶片解剖结构表明, 叶绿体在叶肉细胞中的分布与其叶片表现型相同, 天鹅绒绿色叶片与正常叶片在解剖结构上无明显差异。花烛原套只具有1层细胞, 无明显的L2层分生结构, 因此叶肉的薄壁细胞完全由向各个方向分裂的原体细胞发育而来, 这种组织结构导致花叶叶片中含有叶绿体的细胞和不含有叶绿体的薄壁细胞呈不规则分布。这种花叶株系可以作为育种材料或直接作为盆栽花烛进行推广。     

花烛离体培养叶色变异株系的相关性状

以花烛（Anthurium andraeanum）间接器官发生途径中再生出的一株花叶变异植株为原始材料,进行增殖并对得到的3个叶色变异株系的叶色相关性状进行了初步研究。结果表明：通过愈伤组织器官发生途径和腋芽增殖途径对这一花叶苗进行增殖,均分离到3种变异株系,即花叶苗、黄化苗和天鹅绒绿色叶片苗;天鹅绒绿色苗叶片中的叶绿素含量比正常离体苗的含量低;叶片解剖结构表明,叶绿体在叶肉细胞中的分布与其叶片表现型相同,天鹅绒绿色叶片与正常叶片在解剖结构上无明显差异。花烛原套只具有1层细胞,无明显的L2层分生结构,因此叶肉的薄壁细胞完全由向各个方向分裂的原体细胞发育而来,这种组织结构导致花叶叶片中含有叶绿体的细胞和不含有叶绿体的薄壁细胞呈不规则分布。这种花叶株系可以作为育种材料或直接作为盆栽花烛进行推广。     

薇甘菊(Mikania micrantha)非同化器官光合特征及其生态学意义

薇甘菊因为其在新生境的强入侵能力而臭名昭著,有关其入侵的光合生理原因主要集中在叶片光合速率研究,而对非同化器官光合特性少见报道.以叶片为对照,对非同化器官花、果、茎、根的光合电子传递速率、PSII光化效率以及不同器官光合碳固定对群落碳平衡的影响进行了研究,发现尽管非同化器官光合电子传导速率均低于叶片,但是其色素利用效率(叶绿素和类胡萝卜素)显著高于叶片.在生殖生长季节,叶片光合能力明显下降的时期内,非同化器官的光合碳固定对薇甘菊生长起到积极作用.把不同器官的光合碳固定量尺度放大到群体水平发现,基于使用红外线CO2分析法和叶绿素荧光方法计算结果表明,单位土地面积上分布的薇甘菊非同化器官(生殖器官、茎和根等)分别占群体总光合能力的19%和49%,说明非同化器官光合在薇甘菊生长和入侵中可能具有的重要作用.尽管薇甘菊叶片为典型C3植物特征,结果发现了茎以及主叶脉内存在类似C4途径的、具有丰富叶绿体的维管束鞘结构.C4途径的光合效率远比C3植物高可能是薇甘菊非同化器官光合叶绿素效率高于叶片的一个原因,尚需要更多的直接生化证据支持.     

不同地理种源栓皮栎幼苗生长与物质分配的变化趋势

该研究通过收集栓皮栎5个地理种源(北京平谷、河南内乡、江西永修、湖北秭归和湖南城步)种子并在栓皮栎自然分布南界以南(广东鹤山)进行培育,考察自然增温对不同地理种源栓皮栎当年生幼苗的生长性状、非结构性碳水化合物(NSC)的积累以及迁移和养分分配的影响,探讨在未来气候变暖情景下不同地理种源树木在生长与物质分配方面是否存在某种地理趋势。结果表明:(1)栓皮栎全株NSC浓度随种源地纬度增加而呈显著上升趋势,且该趋势以叶片NSC浓度(特别是可溶性糖浓度)所主导;不同器官间,叶片可溶性糖和根系淀粉浓度均随种源地纬度增加而增加,而根系可溶性糖浓度则相反;茎NSC及其组分无明显地理趋势。(2)在养分方面,栓皮栎不同器官N浓度及叶片P浓度均随种源地纬度的增加而增加,叶片氮磷比则随种源地纬度增加而显著下降;除叶片外,不同器官的N利用效率和P利用效率均随种源地纬度的增加而呈现微弱下降趋势。(3)栓皮栎幼苗的相对生长速率随种源地纬度增加而呈显著下降趋势,且与全株可利用碳库(主要指NSC)呈极显著负相关关系。结合已有研究,初步认为栓皮栎幼苗生长及物质分配的地理格局主要受遗传因素所控制。     

器官间关系对叶片衰老的影响

叶片衰老是整个植株生理特性的敏感表现,受根系、茎、生殖器官和其他叶片等器官的影响。器官间关系影响叶片衰老可能是通过竞争体内营养、水分等物质、竞争环境因子、源库关系、激素等信息系统调节等机制实现的。从整株水平上加强叶片衰老的生理机制和控制技术研究,将为生产上控制衰老、减少叶片异常衰老造成的产量和品质损失提供有效的技术途径。     

器官间关系对叶片衰老的影响

叶片衰老是整个植株生理特性的敏感表现,受根系、茎、生殖器官和其他叶片等器官的影响。器官间关系影响叶片衰老可能是通过竞争体内营养、水分等物质、竞争环境因子、源库关系、激素等信息系统调节等机制实现的。从整株水平上加强叶片衰老的生理机制和控制技术研究,将为生产上控制衰老、减少叶片异常衰老造成的产量和品质损失提供有效的技术途径。     

湿地芦苇植株氮素分布动态特征分析

 湿地植物组织器官氮素变化是湿地氮循环的一个重要环节。对盘锦湿地芦苇(Phragmites australis)植株整个生长季地上和地下不同器官的含氮量进行分析, 结果表明: 芦苇不同器官(叶片、茎秆、根须、根茎)的含氮量差异显著, 总体表现为叶片＞茎秆＞根须＞根茎, 地上器官的含氮量大于地下器官, 且各器官含氮量的高值出现在生育前期。生长期叶片含氮量与累积叶面积指数呈负相关关系, 而成熟期叶片含氮量与叶面积指数呈负相关关系; 根茎含氮量随土壤深度的增加而增加; 根系含氮量与生物量呈线性关系。整个生长季芦苇群落氮库随生长进程逐渐增大, 2005年芦苇地上冠层和地下30 cm以上的氮储量分别为25.76和24.04 g·m^–2。     

水稻器官干物质运转特性的因子分析

本文对33个水稻品种（组合）5个器官的干物质转运率和移动率（共10个性状）进行了因子分析,结果表明,5个器官的干物质运转特性均可自成主因子,均具有重要作用,主因子1为茎杆运转因子,主因子2为叶片运转因子,主因子3为功能叶片运转因子,主因子4为功能叶外其它叶片运转因子,主因子5为叶鞘运转因子．除主因子1具有较大的方差贡献外,其余主因子方差贡献接近．杂交F1比常规品种具有更大的主因子l得分,部分常规品种也具有较高的主因子l得分,可作为亲本加以利用．     

NaCl处理对盐地碱蓬开花及Na＋、K＋含量的影响

为探讨盐地碱蓬（Suaeda salsa）开花与盐的关系, 研究了1 （对照）、200和400 mmol·L-1 NaCl处理对盐地碱蓬不同分枝和单株开花数目、叶片和茎及花器官中的Na＋、K＋含量及Na＋/K＋比的影响。结果表明： 与对照相比, 200 mmol·L-1 NaCl处理下盐地碱蓬分枝及单株开花数目增加最显著, 单株开花数目增加了69.90%, 花器官中的Na＋含量、Na＋/K＋比分别增加了1.41倍和1.77倍, 而一级叶片的Na＋含量、Na＋/K＋比分别增加了3.96倍和4.96倍, 茎中Na＋含量、Na＋/K＋比分别增加了7.00倍和12.39倍。400 mmol·L-1 NaCl处理下, 单株开花数目增加了19.00%, 花器官中的Na＋含量、Na＋/K＋比分别增加了2.09倍和3.21倍, 而一级叶片的Na＋含量、Na＋/K＋比分别增加了4.28倍和6.50倍, 茎中Na＋含量、Na＋/K＋比分别增加了7.65和15.40倍。这些结果表明, NaCl处理下真盐生植物盐地碱蓬可能通过把Na＋区域化到茎叶而动员其中的K＋到花器官中维持花器官中合适的Na＋/K＋比而促进开花。     

NaCl处理对盐地碱蓬开花及Na~+、K~+含量的影响

为探讨盐地碱蓬(Suaeda salsa)开花与盐的关系,研究了1(对照)、200和400 mmol·L-1 NaCl处理对盐地碱蓬不同分枝和单株开花数目、叶片和茎及花器官中的Na+、K+含量及Na+/K+比的影响。结果表明:与对照相比,200 mmol·L-1 NaCl处理下盐地碱蓬分枝及单株开花数目增加最显著,单株开花数目增加了69.90%,花器官中的Na+含量、Na+/K+比分别增加了1.41倍和1.77倍,而一级叶片的Na+含量、Na+/K+比分别增加了3.96倍和4.96倍,茎中Na+含量、Na+/K+比分别增加了7.00倍和12.39倍。400 mmol·L-1 NaCl处理下,单株开花数目增加了19.00%,花器官中的Na+含量、Na+/K+比分别增加了2.09倍和3.21倍,而一级叶片的Na+含量、Na+/K+比分别增加了4.28倍和6.50倍,茎中Na+含量、Na+/K+比分别增加了7.65和15.40倍。这些结果表明,NaCl处理下真盐生植物盐地碱蓬可能通过把Na+区域化到茎叶而动员其中的K+到花器官中维持花器官中合适的Na+/K+比而促进开花。     

番茄SlARF2基因对叶片老化的影响

作为一类关键的生长素响应因子,ARFs在植物各组织器官的生理活动中起到多效性的作用。本研究结合表型分析,发现番茄SlARF2-RNAi植株叶片叶色鲜绿,侧生叶间小叶数量减少。通过调查,发现在衰老过程中,与对照植株叶片在老化时大规模快速萎黄死亡相比,SlARF2-RNAi植株叶片延缓了老化进程,作为衰老上调基因,SENU1和SENU5基因的延迟表达证明了这一点;在光合水平上,同一时期其叶片可维持相对较高的存活率,个体叶片光合速率,最大光化学效率,叶绿素残留量,Rubisco酶活性下降均慢于对照,同时RBCL,RBCS基因的下调相对滞后;在激素水平上,其叶片衰老机制可能独立于ZR途径,涉及IAA的调控。     

CaM拮抗剂对麦苗氮素同化酶及干物重的影响

钙调蛋白拮抗剂ＣＰＺ（Ｃｈｌｏｒｐｒｏｍａｚｉｎｅ,氯丙嗪,简称ＣＰＺ）抑制小麦幼苗对外源硝态氮的吸收及其向有机氮的转化,对根器官的影响明显大于叶片,这与ＣＰＺ处理后不同器官中ＮＲ、ＧＳ活性受影响的程度相一致;根和茎叶干物质累积量下降。但ＣＰＺ处理后小麦幼苗不同器官中全钙含量增加,说明作为植物第二信使系统的钙调蛋白受拮抗影响植物的氮同化过程。     

温度对小麦成熟期间叶片光合能力衰退的影响

引言许多工作先后指出,稻麦等禾谷类作物结实器官中干物质的大部分,一般是开花后的同化器官所制造的。从这一点出发,应该注意这段时间内执行同化功能的叶器官的光合作用。叶片的同化能力是受一系列的外界条件所影响的。诸如光照之强弱,土湿、气湿之大小和土温、气温之高低……等,都会对这段时间内叶片活动发生作用,影响光合器官的寿命、结构和功能,从而也影响了物质     

水杉异砧嫁接植株体内激素的分布和含量变化(简报)

同一生育期不同器官或同一器官不同生育期的水杉异砧嫁接植株砧穗各器官中均含有GA3、IAA、ZT和ABA,以GA3含量最高。10、11月休眠前期,接穗水杉叶片中GA3、ZT和ABA含量显著高于砧木叶片,砧木叶片中IAA含量分别是接穗叶片的1．5和1．9倍。砧木根和接穗叶芽、花芽中4种激素含量均高于砧穗的茎,而接穗的雌球花芽则高于雄球花芽。     

广西金秀野生茶叶片解剖结构特性与性状关系的研究

作为典型的叶用作物,茶树叶片不仅是收获的主要对象,而且是茶树进行光合作用、呼吸作用和蒸腾作用等生理代谢活动的重要器官。叶片的解剖结构特征与茶树的遗传特性及生态环境密切相关,因此,叶片解剖结构鉴定常作为评价茶树生理活性、抗逆性、茶叶产量和品质等性状优劣的重要手段。为探索茶树育种早期鉴定,并为生产利用提供科学依据,对供试的37份野生茶树资源的叶片解剖结构进行显微观察,探索叶片解剖结构中的角质层、表皮细胞、栅栏组织、海绵组织等厚度及生产力指数与产量、适制性、抗逆性之间的相关性。分析结果表明:杨柳屯1号、白牛2号、白牛3号产量性状及抗性最好。适制性方面普遍以适制红茶为主。     

八种引种草坪植物的抗寒性比较研究

通过测定引种的八种草坪植物越冬存活率以及叶和越冬器官(根、根茎及分蘖节)质膜透性的变化、可溶性糖积累量、脯氨酸积累量等指标,得出:可溶性糖积累量是比较越冬器官抗寒性的有效生理生化指标,质膜透性的变化是比较叶器官抗寒性的有效生理生化指标;对八种引种草坪植物叶片进行过氧化物同工酶分析,得出过氧化物同工酶区带条数只能在一定程度上反映草坪植物抗寒性的大小,用其作为比较植物抗寒性的参照指标。     

利用延迟荧光研究DCMU对植物光合的影响

敌草隆（DCMU）阻断植物光合器官类囊体膜上的电子从QA到QB的传递。延迟荧光（DF）是光系统Ⅱ（PSⅡ）反应中心电荷分离效率的内在探针。本文以菠菜叶片作为实验材料,从DF衰减动力学及其总强度的变化研究了DCMU对植物光合作用的影响。DCMU作用后叶片DF衰减动力学曲线表明在快相部分有明显上升趋势,而慢相部分出现下降。不同DCMU浓度处理叶片后延迟荧光强度与叶片光合速率的变化表现出很好的相关性。研究结果表明,植物延迟荧光能很好的表征植物叶片DCMU处理后光合速率的变化。     

离体植株器官连续自动称重同步测定气孔和角质层蒸腾

植物的水分基本是通过器官表皮气孔和角质层两种通道散失到大气中去的,尤以气孔蒸腾为主,而且与光合作用有着十分密切的关系。气孔蒸腾（Tr）可用多种方法测定。最常用的为气孔计法,但往往限于叶片,较难应用于其它器官或部位。角质层蒸腾则常用离体叶片称重测定其失水速率（＊＊U。二者同步联合测定的报道较少（棉花有Quisenberry等［‘j,小麦有Wang和Clarke［‘j及马瑞昆等［‘j）,叶片以外的其它器官测定则更未见报道。本文以小麦为材料,提出用离体植株器官连续自动称重方法同步联合测定气孔和角质层蒸腾的技术,同时对取样、数…