“绿色革命”新进展:赤霉素与氮营养双重调控的表观修饰助力水稻高产高效育种

以半矮秆育种为代表的“绿色革命”极大地提高了作物产量,但也带来氮营养利用效率降低的严重问题。“绿色革命”主要基于调控赤霉素的代谢和信号转导而实现。前期的研究发现,赤霉素信号转导关键因子DELLA蛋白通过调控GRF4而负调控氮素的吸收利用,为半矮秆品系氮利用效率低的问题提供了解决方案。最近的一项研究进一步揭示了GA信号途径与氮响应交叉互作的新机制。该研究发现水稻(Oryza sativa)NGR5是氮素调控分蘖数目的一个关键基因,其表达受氮诱导。通过招募PRC2,NGR5对D14和OsSPL14等分蘖抑制基因所在位点进行H3K27me3甲基化修饰,从而抑制其表达。而在半矮秆背景下超表达NGR5可以提高低氮水平下的水稻产量。NGR5同时也被发现为赤霉素受体GID1的一个新靶标,受到其负调控。该研究发现了调控赤霉素信号通路的新机制,并对高产高效的新一代“绿色革命”育种实践具有重要启示。     

水势与热力学

水势ψ是热力学处理生物圈水分关系的基本概念,有利于阐明植物生长中水分的有效性、有效量和补给率问题,便于水分生理的系统分析。水势概念在1941年由汤佩松和王竹溪两先生共同提出。50年代开始,在国外广泛使用。国内约在70年代,在植物生理、土壤及气象等学科中开始使用。但由于是不同学科和作者引用的,多未从热力学基本概     

水分胁迫对苹果树生长和叶中矿质元素含量的影响（简报）

水分胁迫时,盆栽的苹果新梢生长受抑,枝条节间长度缩短,叶水势下降,叶面积减小。植株萎蔫后翌日供水,大部分功能叶脱落,第3d供水,植株则不能成活。水分胁迫及干旱后恢复供水时,叶中矿质元素的含量、变化不一样。     

水分胁迫下露花光合型的转变

CAM植物按其对环境的反应可分为两种类型:即专一CAM植物和兼性CAM植物。前者不易受外界环境的变化而改变其CAM性质;后者的光合型可随季节和水分胁迫等而发生变化,也可因人工诱导作用而使其由C_3型转变为CAM型。