高等植物Na+吸收、转运及细胞内Na+稳态平衡研究进展

盐胁迫是影响农业生产的重要环境因素之一。本文对植物Na 吸收的机制和途径、Na 在植物体内的长距离转运以及细胞内Na 稳态平衡的研究进展进行了概述。参与植物Na 吸收与转运的蛋白和通道可能包括HKT、LCT1、AKT和NSCC等。其中,HKT是植物体内普遍存在的一类转运蛋白,能够介导Na 的吸收,其结构中的带电氨基酸残基对于其离子选择性有着非常明显的影响。LCT1是从小麦中发现的一类能够介导低亲和性阳离子吸收的蛋白,然而在典型的土壤Ca2 浓度下LCT1并不能发挥吸收Na 的功能。AKT家族的成员在高盐环境下可能也参与了Na 的吸收。目前虽然还没有克隆到编码NSCC蛋白的基因,但是NSCC作为植物吸收Na 的主要途径的观点已被广泛接受。SOS1和HKT参与了Na 在根部与植株地上部的长距离转运过程,它们在木质部和韧皮部的Na 装载和卸载中发挥重要作用,从而影响植物的抗盐性。另外,由质膜Na /H 逆向转运蛋白SOS1、蛋白激酶SOS2以及Ca2 结合蛋白SOS3组成的SOS复合体对细胞的Na 稳态具有重要的调节作用,单子叶和双子叶植物之间的这种调节机制在结构和功能上具有保守性。SOS复合体与其它位于质膜或液泡膜上的Na /H 逆向转运蛋白以及H 泵一起调节着细胞的Na 稳态。     

不同生境两种生态型芦苇叶片质膜H+-ATPase的比较

利用两相法化纯化质膜微囊,研究了分布西北沙地区的两种生态型芦苇(Phragmites communis trih.)水生芦苇和重度盐化草甸芦苇,分别简称为水芒和盐芦)叶片质膜H - ATPase的部分性质.结果显示,与水芦相比,盐芦质膜H -ATPase的ATP水解活性升高,Km值由1.27mmol\l降至Vmax没有显著差异.并且该酶活性对温度的敏感必玫PH谱型也发生了变化.以对硝基苯磷酸盐为底物,低浓度时盐芦的的质膜H -ATPase水解活性有差异.钡酸盐抑制实验表明,两种生态的质膜H -ATPase磷酸-酶区的催化性质不同.胰酶对质膜H -ATPase活性的活化谱型也存在差异,说明该酶C末端的结构或性质发生了变化.此外,与水芦相比,盐芦质膜H -ATPase的质子泵活性的耦联程度也升高了.以上结果明,当芦苇从水生环境向盐渍环境过渡时,质膜H -ATPase的催化性质发生了变化,这些变化可能是由酶结构的修饰和不同的同工酬酶谱引起的.H -ATPase催化性质的变化可能是对盐渍生境的适应性反应.     

植物硅营养的研究进展

阐述了植物吸收硅的机理、硅与其它营养元素的关系及其对非胁迫和胁迫条件下植物生长发育的有益作用。植物吸收硅的机制目前尚不是很清楚,不同植物吸收硅的方式不同。硅可影响植物中其它营养元素的含量。在非胁迫条件下,硅可促进植物的生长;硅也参与了植物抗病、抗虫等生物胁迫,以及抗金属毒害、盐害、温度胁迫、干旱、抗倒伏等非生物胁迫的反应。目前,应从多种植物上深入研究硅的吸收方式与机理;同时,应该改变硅在细胞壁的沉积仅仅起增强组织机械强度作用的观点．而应从生理代谢调控的角度进行硅作用机制的研究,为生产实践中硅肥的应用奠定理论基础。     

植物抗坏血酸的生物合成、转运及其生物学功能

抗坏血酸是高等植物中普遍存在的小分子物质,在植物细胞对氧化胁迫的抵抗、细胞分裂和伸长中发挥着重要作用。它在线粒体中合成,然后被转运到其他细胞区间以发挥生理作用。在不同生物膜上可能存在不同的ASC转运体,这些转运体的存在可使ASC及其不同氧化还原态形式根据细胞生理状况的需要而在不同细胞区间转运。ASC的重要生理功能是与其氧化还原状态以及生物合成、代谢、再生和转运的相关酶类活性的变化密切相关的。本文简要综述了近年来人们在植物抗坏血酸生物合成、代谢、转运、逆境响应与植物生长发育中的研究进展。     

硅对紫花苜蓿生物学特性的影响

硅是植物生长发育的有益元素,目前关于硅对植物生长发育影响的研究多集中于禾本科和部分瓜果蔬菜,对豆科植物的研究仅限于大豆和豇豆,而对多年生豆科牧草的研究很少.通过盆栽试验观测了硅对豆科牧草紫花苜蓿生物学特性的影响.结果表明,紫花苜蓿体内硅的含量随着施入硅量的增加而增加,但在0.100 g/kg水平后紫花苜蓿吸收硅趋向于饱和.紫花苜蓿根系内的硅含量大于茎叶内含量;硅对紫花苜蓿叶面积的影响呈单峰型分布,0.05 g/kg的硅处理增加效果最为明显;硅对紫花苜蓿分枝数和株高的影响与测定时期有关,分枝数在营养期差异不明显,在生殖期施硅显著增加分枝数（p＜0.05）,但施硅在营养生长阶段显著增加株高（p＜0.05）,而生殖期差异不明显;施硅能够显著增加紫花苜蓿草产量和根系生物量,增幅分别为20%～60%和35%.中部叶和上部叶与茎之间的夹角随着施硅量的增加而逐渐减少,但减少的幅度随着施硅量的增加而逐渐降低,而下部叶与茎之间的夹角变化较为复杂,随着施硅量的增加,先减小后增加,再减小.试验结果表明,施入适量的硅有利于紫花苜蓿的生长和发育.     

白龙江上游地区森林植被恢复能力的分析

通过对残存林分的天然更新能力、天然次生群落和人工恢复群落的生长状况调查,分析了白龙江上游地区森林植被的恢复能力。结果表明：在人工恢复植被的过程中,营造于海拔3000m以上的人工云杉(Picea asperata)幼林生长不良,没有成林地分布,而营造于海拔2700～3000m带的人工云杉幼林生长发育良好,并且已成林地的林分结构符合理想同龄林林分结构的分布规律,能够定向培育成森林资源;残存天然林分的更新表现为草类云杉林天然更新良好,残存箭竹云杉林、杜鹃岷江冷杉林(Abies faxoniana)和箭竹岷江冷杉林的天然更新不良;采伐迹地上天然次生群落生长良好,更新及时,正处于正向演替阶段。根据影响林分生长的主要因子(海拔、土壤厚度、坡度、坡向)和林分的实际恢复能力,将该地区划分为3个森林植被恢复类型区,并分别提出了相应的恢复措施。