环境胁迫对大麦幼苗一氧化氮释放的影响

采用化学发光法定量研究了高温、干旱、盐和重金属(镉和铜)等几种环境胁迫对大麦幼苗内源一氧化氮(NO)释放量的影响.结果表明:短期高温处理可诱导大麦幼苗内源NO释放上升,长期处理则降至对照水平;短期高浓度聚乙二醇6000(25%,30%)处理使植株NO释放量显著增加,但随干旱胁迫时间延长NO释放量有所下降;短期盐胁迫使植株NO释放量增加,长期处理则因盐度不同而有所差异,表现为中低盐度下(≤400 mmol·L-1)植株NO释放与对照水平相当,而高盐度下(≥600 mmol·L-1)植株NO释放则始终维持较高水平;短期重金属镉和铜处理植株后,植株NO释放与对照差异不大,长期镉处理后,植株NO释放显著升高,而长期铜处理只在低浓度下出现释放高峰.这些结果表明环境胁迫可诱导植物体内NO产生,其NO释放量与胁迫强度和作用时间有一定相关性.     

外源一氧化氮供体硝普钠对红树植物桐花树气孔运动的调控效应

探索一种用材简单、操作方便、真实性强的观察红树植物桐花树叶片气孔的制片技术,并利用该技术研究不同浓度、不同处理时间的一氧化氮（NO）供体硝普钠（sodium nitroprusside,SNP）对桐花树气孔开闭的影响,探讨了NO调控的气孔运动与外源Ca^2＋的关系以及NO与H202在调节气孔运动过程中的关系。结果表明：在搅碎法、指甲油印迹法、牛皮胶印迹法三种观察气孔方法中,牛皮胶印迹法是观察气孔开度变化的最佳方法。NO能够诱导桐花树气孔快速关闭,且表现出明显的时间效应与浓度效应。NO导致的气孔关闭与Ca^2＋的参与有密切关系,NO与H,q存在明显的协同效应,可以促进气孔关闭。     

环境酸化引起钙失衡的生理生态学效应

环境酸化是全球气候变化引起的主要问题之一,陆地和湖泊等生态系统受酸雨的长期影响,呈现出pH下降的趋势,而海洋生态系统也由于大气CO₂浓度的急剧上升而出现酸化。环境的酸化对生态系统中Ca的平衡造成巨大影响。在海洋生态系统中表现为,随着pH下降海水中CO₃^2-浓度降低,富Ca海洋生物无法维持其体内CaCO₃形成的硬质结构,造成珊瑚钙化生长变缓、翼足目软体动物外壳腐蚀穿孔等,影响其种群繁衍。另外,在陆地生态系统中,由于酸雨的长期淋溶,大量的生物可利用Ca从生态系统中流失,动植物无法获得充足的Ca来满足其生理需要。蜗牛、水虱等土壤及湖泊中高Ca动物的生长、繁殖受抑制,鸟类也由于缺Ca造成种群数量下降。陆地植物体内依赖于Ca的信号转导系统也遭受严重干扰,进而影响光合、抗逆和繁殖等诸多生理过程,表现出不同程度的生产力、物种多样性下降和森林的衰退。环境酸化导致不同生态系统中Ca循环失衡,大多表现出不利于富Ca生物体的存活,这可能是一个较为普遍的生态学模式。     

酸雨引起森林生态系统钙流失研究进展

酸雨作为一个全球性环境问题,随着我国经济的快速发展,其危害也日益严重。诸多长期观测研究认为酸雨导致森林生态系统营养流失,特别是Ca的流失是酸雨导致森林衰退的一个重要原因。长期酸雨影响下,土壤中的Ca大量流失,在红壤等酸性土壤中表现得尤为严重;此外酸雨也会直接淋溶出植物叶片中的Ca,造成林冠中Ca不同程度的淋溶流失,并可能造成叶片Ca含量下降。且酸雨会导致叶片细胞内Ca稳态的失衡,影响植物的正常生理响应。对于整个森林生态系统而言,酸雨改变了生态系统中Ca生物地球化学循环的特征,大量的Ca从森林生态系统中以地表径流的形式流出系统,导致可利用Ca库的下降和周转速率的上升。酸雨对森林土壤、植物及生态系统各层面中的Ca均造成了长期广泛的影响,深入研究其影响程度与植物的应对机制,对我国酸雨危害区的酸雨防治和森林保育具有重大意义。     

基因组时代林木抗病分子机理研究的新进展

林木的分子病理学研究长期以来落后于农业作物病理学。随着高通量测序技术的问世,林木的分子病理学研究迎来了一个崭新的时代。从2006年至今,杨树、云杉等重要森林树种的全基因组测序相继完成,这为全面解析林木的抗病过程提供了遗传背景。同时,转录组学和全基因组关联分析的应用使得人们能快速地积累大量的数据,从而为揭示林木和病原菌之间的分子互作机制奠定了基础。近两年来CRISPR/Cas9基因编辑等分子生物学技术创新不断。高效的分子生物学技术结合基因组学研究有利于林木育种的研究。以下阐述了林木对抗病原菌入侵的生理机制,综合论述了近十年来基因组学和转录组学研究在木本植物分子病理学方面所取得的成果,总结了分子生物学技术在林木抗病领域的研究成果,分析了存在的问题和未来发展的趋势,以期为林木抗病育种提供参考。