植物功能性状对全球气候变化的指示作用研究进展

以大气CO2浓度升高、大气温度升高、干旱胁迫加剧及紫外辐射增强为特征的全球变化对陆地生态系统产生巨大影响,植物作为陆地生态系统的重要组成部分,其功能性状对全球变化的指示作用为探寻全球变化规律、减缓气候变化提供了科学依据。该文主要综述了植物生理功能性状改变(形态变化、气孔调节、光合结构及光合途径改变和植物光合、呼吸速率及水分生理变化等)和物候功能性状改变对全球变化的指示作用,以及植物群落物种丰富度或数量增加等群落特征变化对全球气候变暖的指示作用。最后指出,完善植物功能性状指标和建立从植物个体、群落到生态系统功能的网络指示系统是今后植物功能性状指示研究的发展方向。     

外源刺激对植物次生代谢的调节及其信号转导途径研究进展

在长期进化中,植物响应环境刺激,以初生代谢产物为底物,衍生出许多次生产物,参与植物生理代谢的调节、协调植物与环境的关系、增强植物的抗逆性以及抵御病虫害侵袭的能力.作者对近年来国内外有关外源环境因子对植物次生物质合成与积累的影响,外源刺激影响细胞不同区隔Ca2+浓度变化、活性氧(ROS)爆发的机理,Ca2+、ROS爆发与SA、ET、JA等植物激素生物合成的关系,以及SA、ET、JA等对植物次生物质合成的调节等研究进展进行了综述,并系统归纳了植物响应外源刺激的次生代谢信号转导途径.     

C3和C4植物光合途径的适应性变化和进化

高等植物大多为C3植物,C4植物和景天酸代谢(Crassulacean acid metabolism,CAM)植物是由C3植物进化而来的.C4途径的多源进化表明,光合途径由C3途径向C4途径的转变相对简单.该文分析研究了植物光合途径的进化前景,指出C4植物是从C3植物进化而来的高光效种类,且地质时期以来降低的大气CO2浓度和升高的大气温度以及干早和盐渍化是C4途径进化的外部动力.C3植物的C4途径的发现说明植物的光合途径并非是一成不变的,C3和C4植物的光合特征具有极大的可塑性,某些环境的变化会引起植物光合途径在C3和C4途径之间转变.C3植物具有的C4途径是环境调控的产物,是对逆境的适应性进化结果,因而光合途径的转变也适用于干旱地区植被的适应性生存机理研究.该文还利用国外最新的C4光合进化模型介绍了植物在进化C4途径中所经历的7个重要时期(从分子基础到形态基础、结构基础,再到物质代谢水平、光合酶活水平,直到C3和C4途径协调运转时期,最后达到形态与功能最优化阶段),并结合全球气候变化的特点对国内外相关领域的研究进行了分析,总结了植物光合途径的适应性转变和进化的研究成果,为今后的相关工作提出建议.     

黄土高原常用造林树种水分利用特征

在适宜土壤水分、中度干旱和严重干旱3种土壤水分条件下研究了黄土高原干旱、半干旱地区常用的人工造林树种84k杨树（Populus spp．）、刺槐（Robinia pseudoacacia）、沙棘（Hippophae rhamnoides）和油松（Pinus tabulaeformis）苗木生长及水分利用特征。结果显示,干旱胁迫使各树种成活率、生长速率、光合速率均显著下降;84k杨树和刺槐单叶水分利用率（WUE）在适宜水分下最高,沙棘的在中度干旱下最高;在中度干旱下,4个树种的总水分利用率最高。而严重干旱下最低。无论干旱与否,4个树种中沙棘生长速率最高。在中度干旱条件下,4个树种均可良好生长,而严重干旱下生长均受到显著抑制,其中84k杨树受影响最大;4个树种中沙棘和油松的耐旱性较强,同时油松在各种土壤水分下其生长速度和干物质生产均显著低于其它3个树种;刺槐和84k杨树的耗水量、生物量及水分利用率在3种土壤水分下均显著高于沙棘和油松,84k杨树和刺槐均属于高耗水树种;研究结果表明。84k杨树和刺槐不适宜大面积栽植在黄土高原缺水地区,仅适合栽植在阴坡、沟道等适宜水分条件下。沙棘和油松则适宜栽植在土壤水分较低的地区,如阳坡、峁顶等立地条件上。     

丹参雄性不育系Sh-B的鉴定与花粉发育过程的解剖学研究

在显微水平上对新发现的丹参雄性不育系Sh-B花药发育过程进行了解剖学观察,并对其花粉活力和结实率进行了鉴定。结果显示:根据花器官及花药的形态、大小以及花丝的长度,可以将Sh-B不育株分为3个不育类型,即Sh-B1、Sh-B2和Sh-B3。这3种不育类型均属于雄性不育,其花丝不到正常可育株的1/2,花药干瘪而瘦小,内无花粉粒或花粉无活力;其根、茎、叶以及种子形态结构与正常可育植株基本相似。产生雄性不育的主要原因有:花粉囊药室内壁纤维层加厚,影响花药壁开裂;小孢子母细胞周围不产生胼胝质或产生的胼胝质很少;绒毡层细胞延迟解体;花粉粒畸形。在其花药发育的小孢子母细胞时期、四分体形成前期、单核期、双核期均可能产生雄性不育的小孢子或花粉粒。     

不同黄芪品种根中多糖的动态积累及多糖含量比较研究

多糖是药用黄芪根中的主要有效成分之一。本研究分析测定了分属于膜荚黄芪(Astragalus membranaceus)和蒙古黄芪(Astragalus membranaceus var.mongolicus)的6个品种在不同时期根中多糖含量的变化以及采收期根中多糖含量的差异和可溶性糖含量的变化。结果表明:各品种均从8月开始根中多糖迅速积累,至受霜害时多糖含量达到最高,受霜害后多糖含量迅速下降,可溶性糖含量上升;在初霜降时(10月4日)6个品种中以旬邑野生膜荚黄芪多糖含量最高。因此8月至初霜降是黄芪多糖积累的主要时期,黄芪的最佳采收期为初霜降前后。而旬邑野生膜荚黄芪是多糖含量较高的优良品种。     

用氨基酸分析仪测定棉花幼苗叶片中的还原型谷胱甘肽含量

以3%三氯乙酸提取棉花幼苗叶片中还原型谷胱甘肽(GSH),在2.8mm×80mm色谱柱、柱温54℃、缓冲液流速10mL·h-1、茚三酮溶液流速5mL·h-1、波长570nm的条件下,用Beckman 121 MB型氨基酸自动分析仪测定含量为40~500μmol·L-1的GSH,与色谱峰面积呈良好的线性关系,GSH回收率为99.5%~100.4%,检出限为4μmol·L-1,测定结果的相对标准偏差为0.51%~1.05%。     

附子连作障碍效应初步研究

通过大田试验,调查了连作附子的生长发育、产量及病虫害的变化,分析附子的连作障碍原因;并通过实验室常规分析,测定连作土壤的理化性状,探讨附子连作障碍的形成机理。结果显示：随着连作年限的增加,连作附子株高、茎粗、母根直径、最大子根直径均出现了不同程度的下降,其中连作对附子株高和茎粗的影响极显著;连作使病、虫害逐年加重,产量显著下降;附子连作使土壤pH下降,有机质含量升高,全N、有效P、速效K过剩。结果表明,连作加重了附子根腐病的发生,影响了附子母根的正常发育,从而导致附子产量下降;连作导致土壤pH降低是影响附子正常生长的限制因子。因此通过采用科学的配方施肥措施,调节土壤pH值,改善土壤环境,是缓解附子连作障碍的重要途径。     

土壤干湿交替下作物补偿生长的生理基础及其在农业中的应用

干湿交替或多变低水的田间环境下 ,作物在延伸生长上大都表现出一定的补偿效应 ,这一现象对旱地农业和节水农业都有重要的理论指导意义。文章从植物感受土壤缺水的原初反应、膨压、根源逆境信号ABA、根系水力学导度、细胞壁的伸展性以及渗透调节能力等方面探讨了补偿效应的可能生理学机制     

矿质元素与根类中草药根系生长发育及有效成分累积的关系

文章就矿质元素与根类药材根系生长发育及有效成分累积的关系作了介绍。