寄生被子植物的种子生理及其与寄主的相互关系

介绍了近年来有关寄生被子植物在种子萌发、吸器形成以及生长发育过程中与奇主的相互关系的研究进展情况。     

阳光下的宝藏——西双版纳的热带雨林

1752年,瑞典植物学家奥斯伯克乘船前往中国。路经爪哇岛时,他看到一株树木的树干生长出很多美丽的花朵。作为一个对热带雨林还知之甚少的北欧植物学家,他确信发现了无叶的寄生植物新种,并把这些花命名为"寄生楝"。16、17世纪,凭借着先进的航海技术,欧洲人开始了对世界的探奇,从探险家和航海家们的信件、日记中不断传来热带从林离奇古怪、玄妙莫测、耸人听闻的故事。那时欧洲人初识热带雨林,他们看到十几个人才能合围的巨树     

锁阳和肉苁蓉寄生方式的区别

锁阳和肉苁蓉都是中医药里重要的补益类药材,但由于过度采挖和采挖方式不当,目前它们的野生资源已濒临枯竭。肉苁蓉和锁阳分别是我国濒危和易危珍稀植物,研究二者寄生方式的特点与区别不仅可以促进锁阳和肉苁蓉的人工栽培,从而使野生药材得到一定的保护,而且对了解寄生植物在荒漠地区等极端严酷环境中的适应机制具有重要的生态学意义。该研究采用形态学观察结合常规石蜡切片法,对锁阳和肉苁蓉分别在各自寄主植物上的寄生方式进行了研究。结果表明：(1)锁阳的营养繁殖体在寄主植物根部呈串状分布,与寄主植物的连接方式属于非末端寄生;锁阳的吸器侵入寄主根系韧皮部和木质部的一部分区域,但是韧皮部和木质部大部分区域未被锁阳吸器占据,即有部分营养物质被锁阳“截取”。(2)肉苁蓉在其肉质茎基部长出新的芽体,与寄主植物的连接方式属于末端寄生;肉苁蓉的吸器侵入寄主根韧皮部和木质部全部区域。因此,锁阳寄生后,被寄生的寄主根依然能够向前生长,具有正常的功能;肉苁蓉寄生后,寄生点的寄主根失去根系的正常功能,成为一个为肉苁蓉生长发育提供营养物质的“输送通道( Transport channel)”。     

云南哀牢山两种常见半寄生植物的生态化学计量特征及其与寄主的关系

为深入探究半寄生植物与其寄主间的养分关系, 在云南哀牢山徐家坝地区选取两种常见半寄生植物椆树桑寄生(Loranthus delavayi)和柳叶钝果寄生(Taxillus delavayi), 研究其寄主枝条-吸器-寄生枝条-寄生叶片间的碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征关系。结果表明: 1)两种半寄生植物的寄主枝条-吸器-寄生枝条-寄生叶片这一连续体的C、N、P生态化学计量特征变化趋势并不完全相同, 具有物种自身的特性。2)同一半寄生植物的寄主枝条具有相似的C、N、P生态化学计量特征, 寄主物种对半寄生植物的生态化学计量特征没有显著影响。3)寄主枝条的C、N、P生态化学计量特征间具有紧密的相关关系, 吸器弱于寄主枝条, 寄生枝条弱于吸器, 寄生叶片的N、P含量相关关系不显著。4)寄主枝条与寄生叶片间的C含量存在极显著负相关关系。5)吸器与寄主枝条间的C、N、P生态化学计量特征存在紧密的相关关系, 但在生态化学计量特征的数值上吸器与寄生枝条更为接近。吸器作为连接寄主与寄生植物的关键部位, 其与寄主枝条极为显著的相关关系体现了寄主枝条养分对寄生植物的重要性, 而吸器在元素含量、计量比的数值以及相互关系上与寄生枝条更为相似, 则体现了吸器作为寄生植物器官具有与寄生枝条相似的生理功能。通过对寄主枝条-吸器-寄生枝条-寄生叶片C、N、P生态化学计量特征的分析, 为深入研究半寄生植物的养分利用策略与生态适应性提供了重要的基础资料。     

小型哺乳类食果动物可能对蛇菰科葛菌种子散布的初次报道

初次报道了哺乳类食果动物可能对蛇菰科葛菌(Balanophora harlandii)的种子散布,葛菌具有酷似蘑菇且醒目显著的肉质佛焰状果序,食菌的啮齿类动物很可能由于对其进行取食而起到种子散布的作用,本文对此现象进行了初步探讨.     

论昆虫与植物的相互作用和进化的关系

昆虫与植物是陆地生物群落中最为重要的组成部分,二者间的相互作用是多方面的,其中最为重要的是昆虫选择植物作为食物和生长场所、昆虫为植物传授花粉两方面。该文集中讨论这两方面的相互作用有哪些因素与进化有密切的关系。植食性昆虫根据其寄主植物范围,通常分为专食性（寄主范围窄）和广食性（寄主范围广）。从生态关系来看,广食性的取食行为比专食性的更为有利,但实际情况却与此相反,统观植食性昆虫的取食行为,有向专食性演化更为普遍的倾向。专食性发展有利于提高昆虫对寄主植物的选择效率,还可缓和天敌作用所造成的压力。根据昆虫与植物相互作用的特点,目前已提出很多昆虫与植物的进化理论,包括成对的协同进化、弥散的协同进化、群落的协同进化以及顺序进化。在昆虫对寄主植物的选择中,以植物对昆虫的影响较昆虫对植物的影响更为重要,称为顺序进化是适宜的;昆虫为被子植物传授花粉造成互惠共生,其中的进化关系应称为协同进化。     

研究发现植物受伤后会向根部发求救信号

日前,美国特拉华大学科学家们宣布了最新的研究成果。他们在研究中发现,当植物受到致病细菌的攻击时,叶子会向根部发出求救信号,根部接收到求救信号后也会立即作出反应,分泌出一种携带有益菌类的酸性物质解围。在年初已有研究表明,寄生植物可以感受到寄主的信息交流系统。     

寄生植物对寄主植物的化学识别

植物间寄生关系的研究近年来受到了广泛的重视。大量的研究表明,寄主释放的次生物质对植物间寄生关系的建立和维持起了重要的调节作用。寄主植物的次生物质对寄生植物的化学防御和昆虫授粉等生态功能起重要的作用,寄主植物次生物质对寄生植物生理与生态的调节作用是受寄生植物基因调节的。更为重要的是寄主植物释放的次生物质成为寄生植物的种子萌发和吸器发生的异源识别物质。能够刺激寄生植物种子萌发的次生物质主要是倍半萜和氢醌类物质,而诱导吸器发生的物质则是酚酸、醌和黄酮类化合物,诱导吸器发生的核心结构是对苯醌。这些异源识别物质大多是寄主植物释放的化感抑制物质,显示寄生植物在化学防御方面要比寄主植物高级。异源识别化合物的活性与其氧化潜力显著相关。由于寄生植物中存在一抑制异源识别物质诱导吸器发生的调节过程,因此吸器的产生与寄生植物根部接触异源识别物质的浓度与时间呈正相关关系,这一调节过程对寄生植物准确识别寄主并寄生其上是十分重要的。对寄生植物和寄主植物间的化学识别关系的揭示有助于人们防治有害寄生植物和开发利用有价值的寄生植物资源。     

不同寄主植物与棉蚜酯酶活性的关系

通过测定不同越冬寄主植物棉蚜Aphis gossypii种群α-乙酸萘酯（α-NA）酯酶的活力,结果表明：山东高密棉田棉蚜种群酯酶活力是北京花椒棉蚜酯酶活力的2.4倍,石榴、木槿上棉蚜酯酶活力是花椒棉蚜酯酶活力的1.3-1.5倍,不同寄主植物棉蚜α-NA酯酶和β-NA酯酶的频率分布表明：鼠李、花椒棉蚜的α-NA酯酶频率分布范围较集中,酯酶活力（每0.033头蚜虫的OD值）小于0.10时的频率分别为70%和62%,其个体累积率达50%时的酯酶活性（EF50）分别为0.08和0.085(每0.033头蚜虫的OD值）;石榴、木槿和棉苗上α-NA酯酶频率分别为25%、31%和45%,其EF50分别的0.154、0.1368和0.1138,酯酶活力明显比鼠李和花椒棉蚜高;高密棉蚜为4%,EF50为0.2113,频率分布范围较宽。β-NA酯酶的频率分布,鼠李、花椒、木槿和棉苗上棉蚜酯酶活力（每0.033头蚜虫的OD值）小于0.10时为52%-62%的个体,EF50分别为0.098、0.084、0.102和0.091,寄主之间差异不大,而石榴和高密棉蚜分别为23%和3%,EF50分别为0.135和0.2136,与其它4个寄主有明显差异。     

New Strigolactone Analogs as Plant Hormones with Low Activities in the Rhizosphere

Strigolactones （SLs） are known not only as plant hormones, but also as rhizosphere signals for establishing symbiotic and parasitic interactions. The design of new specific SL analogs is a challenging goal in understanding the basic plant biology and is also useful to control plant architectures without favoring the development of parasitic plants. Two different molecules （23 （3＇-methyI-GR24）, 31 （thia-3＇-methyl-debranone-like molecule）） already described, and a new one （AR36）, for which the synthesis is presented, are biologically compared with the well-known GR24 and the recently identified CISA-1. These different structures emphasize the wide range of parts attached to the D-ring for the bioactivity as a plant hormone. These new compounds possess a common dimethylbutenolide motif but their structure varies in the ABC part of the molecules： 23 has the same ABC part as GR24, while 31 and AR36 carry, respectively, an aromatic ring and an acyclic carbon chain. Detailed information is given for the bioactivity of such derivatives in strigolactone synthesis or in perception mutant plants （pea rmsl and rms4, Arabidopsis max2 and, max4） for different hormonal functions along with their action in the rhizosphere on arbuscular mycorrhizal hyphal growth and parasitic weed germination.