2010年中国植物科学若干领域重要研究进展

2010年中国植物科学研究继续快速发展。中国科学家在植物科学各领域中取得了大量的具有原创意义的研究成果, 尤其是在水稻产量决定的遗传机制和作物基因组研究方面获得了一系列突破, 农业生态学研究等方面也取得了重大进展, 获得国内外的高度评价。该文对2010年中国本土植物生命科学若干领域取得的重要研究进展进行概括性评述, 旨在全面追踪当前中国植物科学领域发展的最新前沿和热点事件, 并展现我国科学家所取得的杰出成就。     

非洲菊亲环素家族基因GCyP的克隆与生物信息学分析

亲环素(Cyclophilins,CyPs)具有肽脯氨酰顺反异构酶活性,催化蛋白质折叠过程,并且起着分子伴侣的作用,同时参与mRNA加工和信号转导等生物学过程.本研究在抑制性消减杂交获得表达序列标签(EST)的基础上,通过生物信息学方法获得了非洲菊亲环素家族基因GCyP的cDNA.进而设计特异引物,以非洲菊舌状花为材料,通过RT-PCR扩增并经T-A克隆后测序,获得一条长度为732 bp的序列.该序列经生物信息学分析确认其为GCyP,编码的GCyP含172个氨基酸残基,属于单结构域胞质型亲环素.GCyP序列提交GenBank后接收,登录号为EU1269167.     

编写教材五十年的回顾

20世纪50年代初,我在东北师范大学教书。这时候接受教育部的任务,编写《植物生理学》教材,1958年出版,以后多次修改,2008年夏出版新版。五十年来,此书不断修改,先后出了八版,是我国目前影响面最广发行时间最长,发行量最大的植物生理学教材,对我国植物生理学教学起到了指导作用。回顾起来,此教材无论在指导思想和科学内容上都有很大的变化,这也反映了我国政策的变化和全球科学的发展。     

2008年中国植物科学若干领域重要研究进展

在国家各类重大研究计划的持续支持和推动下, 2008年中国植物科学研究继续快速发展, 中国科学家在植物科学各领域中取得了大量的原创性研究成果, 尤其是在水稻株型功能基因组、水稻开花控制和种子发育、生殖隔离机制以及转基因生态安全研究等方面取得了一系列重大进展, 受到了国内外的广泛关注。该文对2008年中国本土科学家在植物生命科学若干领域取得的重要研究进展进行概括性评述, 旨在全面追踪当前中国植物科学领域发展的最新前沿和热点事件, 并展现我国科学家所取得的杰出成就。     

脱落酸处理对铁皮石斛类原球茎体耐脱水性的影响

脱落酸（abscisic,ABA）预处理可以显著提高铁皮石斛（Dendrobiumc andidum）类原球茎体（protocrom-like bodies,PLBs）的耐脱水性,其中以5μmol／L的ABA预处理24h效果最好．经2h快速脱水后,类原球茎体存活率约为对照的10倍,达到50％左右。预处理期间细胞相容性物质含量的研究表明,ABA预处理过程中可溶性总糖、蔗糖、可溶性蛋白质及脯氨酸含量均无明显变化,而可溶性多糖含量明显增加,作者认为可溶性多糖的积累是类原球茎体耐脱水性提高的原因之一。     

绿色植物吸收空气中二氧化碳的实验

在契久列夫(В.А.Тетюрев)编的植物学课本(苏联第四、五年级用)中,有一章是”叶有机物质的形成”,其中描述一实验,证明绿色植物叶子在光线下需要吸收二氧化碳和放出氧来。这个实验是用采摘下来的叶子放在玻璃筒中进行的。实验时,玻璃筒中充满了叶子呼出的氧。但是在这个实验中,带有一种人工的性质。倘使不用采摘下的叶子,直接在正常状况中的植株上进行实验,那末就一定可以把绿叶吸收二氧化碳的示范实验,表现得更加正确些。     

2004 年中国植物科学若干领域研究进展

随着模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)和水稻(Oryza sativa)基因组测序工作的完成, 国际植物科学的研究在近年来得到了极大的推动。我国植物科学领域也在整体上取得了重大进展, 特别是水稻基因组框架图(Yu et al., 2002)和4 号染色体基因组精细图(Feng et al., 2002)以及水稻控制分蘖的MOC1基因发现(Li et al., 2003)等重大研究成果在Science和Nature等国际顶级科技刊物上的发表, 使国际科学界对中国的科学研究水平刮目相看, 亦使中国科学家为之振奋。据不完全统计, 2004年中国科学家本土取得研究成果在植物科学专业顶级学术刊物The Plant Cell、The Plant Journal 和Plant Physiology 上发表的论文有2 2 篇, 在其他重要综合性期刊Nature、Science、PNAS、Trends in Plant Science、Molecular Biolgy and Evolution、Ecology Letters和Conservation Biology等上也有论文发表, 这反映了我国科研总体水平正在迅速提高。本文基于我国科学家发表在这些著名刊物上的成果对《植物学通报》的读者作一简单介绍, 希望从一些侧面反映我国科学家在本土所做研究的主要进展, 由于篇幅有限, 不能对每个领域各项逐一介绍, 收集文献不尽完善请同行和读者见谅。下面就不同研究领域举例作一介绍。     

重视植物生长调节剂的残毒问题

扼要介绍我国常用10多种植物生长调节剂的毒性,它们大多数是低毒,也有少数是微毒或无毒,着重分析可能致癌,致畸和致突变的植物生长调节剂研究简况,还讨论了植物生长调节剂在植物内和土壤中的残留情况,供人们安全施用或食用作参考。最后提出减少植物生长调节剂留量的方法。     

少花龙葵毛状根的诱导和次生代谢物的产生

研究了发根农杆菌（Agrobacterium rhizogenes)对少花龙葵（Solanum photeinocarpum)的转化和毛状根的诱导,分析了影响转化的因素,并初步检测了毛状根的生长和次生代谢物的产生。发根农杆菌菌株R1000、R1601分别感染少花龙葵的叶片、茎段,约7d后得到毛状根。菌株R1000感染的外植体的生根率分别为90．2％和50．0％,根诱导频率分别为6．2和4．6;菌体R1601感染的外植体的生根率分别为92．1％和49．2％,根诱导频率分别为6和5．5;对照两周内不出根。冠瘿碱检测证实所得毛状根为转化根。感染在MS＋PP333培养基上生长的矮壮苗叶片,毛状根诱导频率显著提高;用MS液体培养基稀释1倍的菌液感染叶片,转化效率也得到提高。毛状根生长速度快,培养4周后干重增加420倍,总糖苷生物碱和皂甙含量分别为原植株根的31和107倍。