The relationship between the reduction of nonstructural carbohydrate induced by defoliator and the growth and mortality of trees

Large scale herbivorous insect outbreaks can cause death of regional forests, and the events are expected to be exacerbated with climate change. Mortality of forest and woodland plants would cause a series of serious consequences, such as decrease in vegetation production, shifts in ecosystem structure and function, and transformation of forest function from a net carbon sink into a net carbon source. There is thus a need to better understand the impact of insects on trees. Defoliation by insect pests mainly reduces photosynthesis (source decrease) and increases carbon consumption (sink increase), and hence causes reduction of nonstructural carbohydrate (NSC). When the reduction in NSC reaches to a certain level, trees would die of carbon starvation. External environment and internal compensatory mechanisms can also positively or negatively influence the process of tree death. At present, the research of carbon starvation is a hotspot because the increase of tree mortality globally with climate change, and carbon starvation is considered as one of the dominating physiological mechanisms for explaining tree death. In this study, we reviewed the definition of carbon starvation, and the relationships between the reduction of NSC induced by defoliation and the growth and death of trees, and the relationships among insect outbreaks, leaf loss and climate change. We also presented the potential directions of future studies on insect-caused defoliation and tree mortality.     

走进贺兰山——来自贺兰山的水——福祉与幻象

贺兰山位于宁夏与内蒙交界处，是中国为数不多的几个南北走向的山脉之一，主峰海拔3556米，山体东侧巍峨壮观，俯瞰黄河河套和鄂尔多斯高原；西侧地势和缓，没入阿拉善高原，是中国西北地区的重要地理界线，同时也是生物物种多样性中心之一。有人说，阿拉善即“贺兰”一音之转，可见贺兰山对阿拉善的重要性，尤其是为这个干旱地区带来了宝贵的降水，甚至有老百姓说：“没有贺兰山就没有阿拉善”。     

水杨酸调控盐胁迫下羽衣甘蓝种子萌发的机理

盐胁迫是植物种子萌发与植株生长的重要限制因子。以羽衣甘蓝(Brassica oleracea var.acephala)名古屋为材料,研究不同盐分对其种子萌发的影响,探索水杨酸(SA)及其合成抑制剂氨基茚磷酸(AIP)处理对羽衣甘蓝种子萌发的调控效应。实验结果表明,150与200 mmol·L^–1 NaCl处理后的羽衣甘蓝种子活力显著降低。盐胁迫显著降低种子的吸水速率、种子活力与幼苗质量,降低苯丙氨酸裂解酶活性与内源SA含量,提高过氧化氢(H2O2)与超氧阴离子(O2^–.)含量。SA可以缓解盐胁迫对羽衣甘蓝种子活力的抑制作用,通过促进内源SA合成,从而提高种子吸水率与种子活力,促进种子对K^+、Mg^2+的吸收,降低Na+含量。此外,外源施加SA能够显著增强超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性,降低H2O2与O2^–.的积累。相反,氨基茚磷酸(AIP)处理能够增强盐胁迫对种子萌发的抑制作用,推测这与AIP处理能够显著降低种子内源SA含量密切相关。研究表明外源SA主要通过提高保护酶活性、降低活性氧积累和维持体内离子平衡来增强羽衣甘蓝的耐盐性。     

植物凝集素类受体蛋白激酶研究进展

自然界中植物的生长发育受到各种环境变化的影响。为了响应外界各种环境条件,植物演化出一系列识别和传递环境信号的蛋白分子,其中比较典型的是植物细胞质膜上的类受体蛋白激酶(RLKs)。凝集素类受体蛋白激酶(LecRLKs)是类受体蛋白激酶家族中的一个亚族,它主要包含3个结构域:细胞外凝集素结构域、跨膜结构域和细胞内激酶结构域。根据细胞外凝集素结构域的不同,LecRLKs可分为3种不同类型:L、G和C型。近年来,研究表明LecRLKs在植物生物/非生物胁迫和发育调控中发挥非常重要的作用。该文综述了植物凝集素类受体蛋白激酶的研究历史、结构特点、分类以及生物学功能,并重点阐述凝集素类受体蛋白激酶在植物生物/非生物胁迫响应和调控发育方面的功能。对不同类型和不同功能的植物凝集素类受体蛋白激酶进行阐述将有利于对该类蛋白开展功能研究,并为作物改良提供有益借鉴。     

蛋白质组学及其在植物营养学研究中的应用

概述了作为后基因组学时代功能基因组学研究的重要组成部分的蛋白质组学及其技术在植物营养学中的应用,包括养分和环境胁迫下植物的蛋白质组学、植物激素蛋白质组学的研究进展,并对其前景作了展望.     

Prd29A及DREB1A的克隆和干旱诱导型植物表达载体的构建与鉴定

从拟南芥中克隆了RD29A基因的启动子(Prd29A)及DREB1M基因的DNA片段,构建Prd29A:DREB1A融合基因,采用合成的接头将该融合基因插入到植物表达载体pBI121中,经鉴定,确认正确.     

小金海棠叶片的组织培养与快速繁殖

1植物名称苹果(砧木)小金海棠(Malus xiaojinensis Cheng et.Jiang). 2材料类别组培苗. 3培养条件以MS为基本培养基.(1)起始和增殖培养基:MS 6-BA 0.2 mg·L-1(单位下同) IAA0.5 3%蔗糖 6.5 g·L-1琼脂;(2)生长培养基:MS 6-BA 0.6 NAA 0.2 GA3 0.3 3%蔗糖 7 g·L-1琼脂;(3)再生培养基:MS 6-BA 1.0 NAA 1.0 TDZ4.0 3%蔗糖 7 g·L-1琼脂;(4)生根培养基:1/2MS IAA 1.0 3%蔗糖 6 g·L-1琼脂.培养基pH调整至5.8,121℃、0.11 MPa灭菌20 min.培养温度为(25±2)℃,光照时间14 h·d-1,光强为40μmol·m-2·s-1.     

镉污染对烟草叶片超微结构及部分元素含量的影响

采用水培试验,利用电感耦合等离子体、透射电镜、扫描电镜等技术研究了镉污染对烟草(N icotiana tabacum)叶绿素含量及叶绿素a/b值、叶下表皮气孔器密度、腺毛密度、叶片细胞超微结构和P、K、C a等元素含量的影响,以及叶片细胞、腺毛对镉污染的反应。结果表明随着营养液中镉浓度的增高,烟草叶绿素含量及叶绿素a/b值降低;叶下表皮气孔器的密度及腺毛的密度增加;叶绿体中组成基粒的类囊体层数减少、分布不均、或粘连成索状,叶绿体膜系统崩溃,内外膜均解体,类囊体消失;但烟草可通过将镉隔离于细胞壁中或排出表皮细胞或通过腺毛分泌作用来减少其毒害。随着营养液中镉浓度的增高,腺毛分泌物中S i、K、A l、C a、M g、F e的含量增加;浓度为3m g/L的镉污染可增加叶片中P、C a、M g、F e、Cu、Zn、A l元素的含量,但浓度为30m g/L的镉污染造成叶片中P、C a、M g、F e、Cu、Zn、A l元素含量的减少;镉污染可引起叶片中N a含量增加,且随着营养液中镉浓度的增高N a含量增加;镉污染造成K、M n在叶片中的含量下降,而且随着营养液中镉浓度的增高,K、M n含量下降幅度增加。     

以聚乙二醇为层析伴侣同时制备SOD、过氧化氢酶和血红蛋白

发展了一条从红细胞裂解液中同时制备超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶和血红蛋白的新工艺。采用0 75 %的聚乙二醇600作为层析伴侣,使血红蛋白直接流过阴离子交换层析柱,同时吸附SOD和过氧化氢酶。经过梯度洗脱获得SOD和过氧化氢酶组分,再经过疏水性相互作用层析与凝胶过滤层析相串联,使SOD和过氧化氢酶得到纯化。纯化后的SOD和过氧化氢酶的比活力分别达到15932u/mg和65918u/mg ,血红蛋白的纯度达到99.9%以上。总回收率为:SOD ,47.4% ;过氧化氢酶,29.6% ;血红蛋白,88.7%。