喜树幼苗中喜树碱和10-羟基喜树碱对热激的响应特点和意义

植物在长期的生态环境适应过程中,产生了包括生物碱在内的大量次生代谢物.本文以我国特有树种--喜树(Camptotheca acuminata Decaisne)为材料,研究其不同器官中喜树碱(camptothecin,CPT)和10-羟基喜树碱(10-hydroxycamptothecin,HCPT)在不同热激温度和时间情况下的含量变化.CPT和HCPT变化呈现出较好的相互消长关系,并且分别在38℃和40℃达到各自的峰值,比以丙二醛和叶绿素为指标的致死温度低了2~4℃;HCPT在热激过程中的变化较CPT活跃;极易受到攻击和伤害的嫩叶中的生物碱含量变化最大.由此推断,CPT和HCPT遵循"幼嫩和生殖器官优先保护"的原则,从而有效地缓解了高温胁迫,并且HCPT和CPT代表了不同的防御策略.     

外源喜树碱对植物叶片气孔导度的影响

前人研究表明,保卫细胞微管系统在气孔运动中起到重要作用:保卫细胞质膜上内向K 通道的正常活性有赖于微管的正常解聚/聚合的动态变化,微管系统可能通过调节保卫细胞K 通道而控制气孔运动,即微管解聚导致内向K 通道关闭,保卫细胞无法因膨压调节吸收水分而抑制气孔开放.有学者认为,喜树碱或其类似物能够与微管蛋白结合,并降低微管结构稳定性,其机制则可能是抑制细胞高分子量微管结合蛋白对微管组装的辅助作用,但这方面的实验证据相对匮乏.因此,为了进一步研究喜树碱的生态生物化学功能,我们采取叶面喷施喜树碱和PEG模拟干旱诱导气孔关闭的方法,研究了外源喜树碱对喜树幼苗气孔导度的影响,同时以没有内源喜树碱的烟草为实验材料进行了对照研究.研究结果表明:0.011 5 mmol·L-1的喜树碱水饱和溶液对喜树和烟草幼苗叶片气孔导度的影响规律一致,均表现出明显的抑制气孔开放的效果,这为喜树碱与微管蛋白结合提供了部分证据.     

不同演替阶段褐沙蒿种群特征研究

以生长于内蒙古浑善达克沙地上的特有种——褐沙蒿种群为对象,对处于植被演替不同阶段(流动沙地、半流动沙地、半固定沙地和固定沙地生境)的褐沙蒿种群生长状态和及其生境特征进行了观测。结果表明,随着沙地表层的逐步固定,土层0～5cm的土壤含水量在逐渐增加,雨后各样地内土壤含水量的最大值都出现在0～5cm表土层;土壤有机质、全氮含量在各样地间差异极为显著,并表现出随着沙地的固定逐渐增加的趋势。褐沙蒿基株数、构件的枝条数在各演替阶段间虽无显著的差异,但随土壤基质的改变,反映种群生态功能的特征,如冠幅、生物量、生殖配额等特征在各样地间却有显著差异,且表现出随着沙地的固定而下降的趋势。在此基础上尝试性地提出了褐沙蒿种群综合活力指数(CVI),试图以一个综合的指标来表示褐沙蒿种群在不同衰退阶段生长状态上的差异。分析表明,随着沙地的逐步固定,褐沙蒿种群综合活力指数在各演替阶段差异极为显著,其值从流动沙地的0．63显著下降到固定沙地的0．38,并与土壤有机质含量、全氮量之间表现出显著的负相关性。     

不同类型沙地上差巴嘎蒿细根的分布状态

 以生长于流动沙地和固定沙地上,处于植被演替不同阶段的半灌木差巴嘎蒿(Artemisia halodendron)种群为对象,用土钻取样法研究了生长季（2000年）降雨期前后差巴嘎蒿的根系随土壤深度的分布、生长动态及其与根际土壤含水量的动态关系,观察到：1)降雨期前各土层的根际土壤含水量随深度的增加而升高,增加的幅度为流动沙地>固定沙地;降雨期后根际土壤含水量随深度的增加而减少,减少的幅度为固定沙地>流动沙地。2)表土层（0～15 cm）中差巴嘎蒿的主根分布量在流动沙地显著高于固定沙地。3)降雨期前,差巴嘎蒿细根(直径<1 mm)分布比例在两种不同类型沙地上的差异表现为:在土层0～45cm中固定沙地(84.9%)极显著高于流动沙地(61.9%),而在深土层（>45 cm）中流动沙地（38.1%）显著高于固定沙地（22%）;降雨期后,不论是在固定沙地还是流动沙地细根多集中于0～15 cm的表土层中,流动沙地的细根分布比例由降雨期前33%增至降雨期后的78%,固定沙地由降雨期前的49%增至降雨期后的63%。表明流动沙地差巴嘎蒿种群细根的生长比固定沙地活跃,能够在生长季降雨期后迅速调整细根的分布比例,使细根分布适应降雨期后浅层土壤含水量高的特点。固定沙地的细根分布难以迅速适应土壤水分的变化,不利于差巴嘎蒿对水分的吸收,成为种群衰退的一个重要因素。     

喜树幼苗中喜树碱和10-羟基喜树碱对热激的响应特点和意义

植物在长期的生态环境适应过程中,产生了包括生物碱在内的大量次生代谢物。本文以我国特有树种——喜树(Camptotheca acuminata Decaisne)为材料,研究其不同器官中喜树碱(camptothecin,CPT)和10-羟基喜树碱(10-hydroxycamptothecin,HCPT)在不同热激温度和时间情况下的含量变化。CPT和HCPT变化呈现出较好的相互消长关系,并且分别在38℃和40℃达到各自的峰值,比以丙二醛和叶绿素为指标的致死温度低了2-4℃：HCPT在热激过程中的变化较CPT活跃;极易受到攻击和伤害的嫩叶中的生物碱含量变化最大。由此推断,CPT和HCPT遵循“幼嫩和生殖器官优先保护”的原则,从而有效地缓解了高温胁迫,并且HCPT和CPT代表了不同的防御策略。