The plant hypersensitive response: concepts,control and consequences

The hypersensitive defence response is found in all higher plants and is characterized by a rapid cell death at the point of pathogen ingress. It is usually associated with pathogen resistance, though, in specific situations, it may have other consequences such as pathogen susceptibility, growth retardation and, over evolutionary timescales, speciation. Due to the potentially severe costs of inappropriate activation, plants employ multiple mechanisms to suppress inappropriate activation of HR and to constrain it after activation. The ubiquity of this response among higher plants despite its costs suggests that it is an extremely effective component of the plant immune system.     

Increasing nitrogen depositions can reduce lichen viability and limit winter food for an endangered Chinese monkey

Increasing economic growth and industrial development in China is starting to impact even remote areas such as the Shennongjia nature reserve, where nitrogen pollution is becoming a major environmental threat. The epiphytic lichen flora is particularly rich in this area and is one of the components of this habitat most sensitive to nitrogen pollution. Since lichens represent an important food resource for the endangered monkey species Rhinopithecus roxellana, a reduction in lichen availability would have harmful consequences for the conservation of its habitat in the Shennongjia Mountains. To investigate the effects of increased nitrogen availability on the local lichen communities, so far scarcely considered, we conducted a one-year field experiment measuring growth, survival, and phosphomonoesterase activity of the widespread species Usnea luridorufa in response to nitrogen (up to 50 kg N ha⁻¹ year⁻¹ deposition) and phosphorus supply. Growth and survival of thalli and propagules of U. luridorufa decreased when treated with N deposition >12.05 kg N ha⁻¹ year⁻¹ and >2.14 kg N ha⁻¹ year⁻¹, respectively. The important role of phosphorus availability in relation to nitrogen supply was demonstrated by the increase in phosphomonoesterase activity with increasing nitrogen availability until a nitrogen toxicity threshold was reached. However, the high concentration of phosphorus in rainwater showed that phosphorus is not a limiting nutrient in the area.The results make a contribution to the knowledge of the negative effects of increased N deposition in the Shennongjia forest ecosystem.     

吉林老白山鱼鳞云杉树轮蓝光强度和轮宽指数与气候响应关系随海拔变化的对比

树轮数据是晚全新世古气候研究中最重要的代用指标。树轮参数各具优缺点, 蓝光强度(BI)是一种获取成本低廉的最大晚材密度(MXD)的光学替代参数, 其蓝色光反射率或强度最小值(256-BI)与相应的MXD值高度相关, 被很多的学者认为是树轮气候学研究中一个具有重要潜能的新兴参数。该研究以吉林老白山3个海拔(900、1 200和1 500 m)的鱼鳞云杉(Picea jezoensis)为例, 分析鱼鳞云杉的BI及轮宽指数(RWI)与气候因子的响应差异, 以期为BI参数在树轮气候学的进一步应用提供参考。结果表明: 不同海拔鱼鳞云杉BI或RWI对气候的响应趋势基本一致。BI与温度主要呈正相关关系, 而RWI与温度主要呈负相关关系, 其中BI与当年夏季及生长季最高温度显著正相关, 而RWI (低、中海拔)与全年平均气温、当年生长季和全年最低温度显著负相关。BI与当年夏季标准化降水蒸散指数(SPEI)显著负相关, RWI与夏季SPEI负相关关系较弱或为正相关; BI和RWI几乎相反的生长-气候关系可能是早、晚材权衡关系的体现。研究区域鱼鳞云杉的BI参数可能与年轮宽度记录不同的气候信号, 在空间尺度上对于当年夏季降水、最高温度以及SPEI的响应好于传统宽度指标。BI与主要气候因子相关关系的时间稳定性好于RWI, 因此, BI在树轮气候学的研究中具有一定的应用潜能。     

粤东亚热带森林群落树种组成对苔藓植物分布的影响

为探究森林群落树种组成对苔藓植物分布的影响,利用多元统计方法研究粤东亚热带地区苔藓植物的组成和分布对林分类型的响应。根据森林乔木层的树种组成划分为翻白叶树(Pterospermum heterophyllum)、木荷(Schima superba)+米锥(Castanopsis carlesii)和米锥3种森林类型。结果表明,3种森林类型中苔类(liverworts)和藓类(mosses)植物群落组成特征总体上存在显著差异;双齿裂萼苔(Chiloscyphus latifolius)和细指苔(Kurzia gonyotricha)在3种类型林分中的重要值变化指示了苔类植物群落的差异。3种类型林分中,均以东亚拟鳞叶藓(Pseudotaxiphyllum pohliaecarpum)为优势种。不同林分中藓类植物种类组成主要表现为亚优种分布的不同。这表明森林群落树种组成作为重要的生物因子,对林内苔藓植物的分布和种类组成有重要影响。     

以Candin为佐剂的人乳头瘤病毒多肽 治疗疫苗诱导小鼠的体液免疫应答

目的研究以Candin为佐剂的人乳头瘤病毒(Human papillomavirus,HPV)多肽治疗疫苗诱导小鼠产生的体液免疫应答。方法分别采用PBS(对照)、佐剂Candin(150μL/只)、HPV16 E7多肽[3个E7多肽片段,50μg/(段·只)]和包含佐剂Candin与HPV16 E7多肽的疫苗对C57BL/6小鼠进行免疫接种实验,在第21天和第42天各加强1次免疫,剂量同第1次免疫。第3次免疫后2周,颈脱位处死小鼠,取血清。以ELISA法检测血清总IgG、IgG1和IgG2a抗体浓度。结果经多肽(P=0.001,P0.001)和疫苗(P=0.001,P=0.008)免疫的小鼠总IgG抗体、IgG1抗体水平均较对照组高,差异有统计学意义。与对照组相比,疫苗(P=0.008)可明显提高小鼠血清中IgG2a抗体水平。结论包含佐剂Candin及HPV16 E7多肽的疫苗能诱导小鼠产生明显的体液免疫应答。     

米槁幼苗光合作用及光响应曲线模拟对干旱胁迫的响应

为阐明米槁光合作用对干旱胁迫的响应规律与适应机制,以一年生米槁幼苗为研究对象,进行盆栽试验研究设置3种不同土壤含水量梯度,利用Li-6400便携式光合作用系统测定干旱胁迫下的光合生理指标及光响应过程,光响应曲线模拟采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数模型和直角双曲线修正模型进行拟合并对比,以期选出适用于干旱环境下的光响应模型。结果表明(1)光响应曲线模型对干旱胁迫下米槁幼苗的光合作用拟合中直角双曲线、非直角双曲线和指数模型适用于低光合有效辐射(PAR),但拟合光响应参数与实测值相差大,只有直角双曲线修正模型能够很好的拟合各个处理且拟合参数比较精确米槁幼苗。(2)光合作用的表观量子效率(Φ)小于一般植物的光合量子效率,则其对弱光的光能利用效率相对较低。(3)在较强的光合有效辐射条件下,严重干旱胁迫下的米槁净光合速率P_n显著下降,出现了明显的光抑制现象;中度胁迫下净光合速率(P_n)、最大净光合速率(P_(nmax))、光补偿点(LSP)最大,米槁具有较宽的抗旱适应范围,有一定的抗旱性;严重胁迫下P_n、P_(nmax)、LSP降低,蒸腾速率(T_r)与气孔导度(G_s)下降幅度更大,但仍具有较高的水分利用效率(WUE),米槁在严重的干旱胁迫下光合机构受到一定的损伤,但自身可以通过生理调节来积极适应不良环境,减少光合机构伤害。(4)综合来看,在人工管理或种植米槁时,为了适应米槁生长发育,建议土壤含水量保持在23.05%到14.92%之间。     

叶面喷施PP_(333)和6-BA对甜荞花芽分化及内源激素的影响

以甜荞品种‘北早生’和‘赤甜荞1号’为材料,利用多效唑(PP_(333))和6-苄基腺嘌呤(6-BA)在不同幼苗时期进行叶片喷施处理,并采用扫描电镜观察花芽分化过程,记录开花时间,调查开花和结实数,通过液质联用方法检测3种内源激素生长素(IAA)、赤霉素(GA_3)、脱落酸(ABA)及人工合成细胞分裂素(6-BA)含量,探究两种植物生长调节剂对甜荞的花芽分化及内源激素含量的影响,为甜荞花期调控提供依据。结果显示:(1)第二片真叶期喷施100mg·L~(-1)PP_(333)和150mg·L~(-1)6-BA能显著提高甜荞结实率和单株产量,两种处理的结实率分别较对照提高49.5%、39.4%,单株产量分别提高41.8%、23.0%。(2)观察甜荞花芽分化过程并将其划分5个时期,分别为生长锥分化前期、生长锥分化期、小花原基分化期、雌雄蕊分化期和雌雄蕊形成期,在第二片真叶期喷施PP_(333)和6-BA均加快了甜荞花芽分化进程,使其开花时间提前。(3)喷施PP_(333)在幼苗期和现蕾期降低了内源IAA、6-BA含量,增加GA_3、ABA含量,而在盛花期增加内源IAA、6-BA含量,降低ABA、GA_3含量;喷施6-BA在幼苗期和现蕾期增加了内源GA_3、IAA含量,在盛花期降低了内源GA_3、IAA含量,3个时期均降低了内源ABA含量,增加了6-BA含量。研究发现,第二片真叶期是调控甜荞小花发育的关键时期,在此时叶面喷施100mg·L~(-1)PP_(333)和150mg·L~(-1)6-BA的调控效果最佳,可加快甜荞花芽分化进程,使开花时间提前,增加单株结实粒数,提高甜荞品种的结实率和单株产量;PP_(333)主要是通过减少甜荞开花数,增强弱势小花活力来提高结实粒数,而6-BA主要是利用增加开花数,提高有效可孕小花数来增加结实粒数。     

樟叶越桔组培苗生根和移栽技术研究

为解决樟叶越桔(Vaccinium dunalianum)组培苗生根质量不佳、移栽成活率低的问题,该研究以樟叶越桔继代苗为材料,采用单因子试验从激素类型及浓度、培养基类型和蔗糖质量浓度对其生根的适宜条件进行筛选,进一步研究了不同基质配比对樟叶越桔移栽苗存活率的影响。结果表明:激素类型和浓度、培养基类型对樟叶越桔生根率的影响最大,其次为蔗糖质量浓度;最适合樟叶越桔生根的激素及浓度为IBA2.0 mg·L~(-1)、基本培养基类型为1/4MS、蔗糖质量浓度为15 g·L~(-1),樟叶越桔组培苗最佳生根培养基为1/4MS+IBA 2.0 mg·L~(-1)+活性炭0.1 g·L~(-1)+蔗糖15 g·L~(-1),生根率达100%,平均生根数为每株7.67条;根系呈辐射状、基部无愈伤组织,组培苗生长健壮、叶色浓绿;樟叶越桔组培苗移栽时以全腐殖土基质为佳,成活率为83.7%,植株叶片舒展,生长状况良好。该研究建立的优化体系有效地提高了樟叶越桔组培生根苗的生根率和生根质量,解决了后期移栽成活困难的问题,为优良的樟叶越桔植株规模化生产提供了科学依据和技术支持。