植物间挥发物信号的研究进展

植物VOCs信号是植物间进行信息交流的“语言”, 可由多种生物和非生物因素诱导产生。非寄生植物释放的VOCs信号可影响其所在群落中其它植物的种子萌发与幼苗生长; 而寄主植物释放的VOCs信号却是诱导寄生植物种子萌发和幼苗生长的信号物质。VOCs作为植物间的伤害信息可以诱导临近的同种或异种植物做好防御准备, 从而通过主动或间接防御以减少外界的伤害。植物间通过VOCs信号进行信息交流, 从而实现其繁衍与防御。该文通过对VOCs信号的种类、诱导产生因素、传递及作用进行综述, 以期对VOCs信号的研究有所帮助。     

寄生植物对寄主植物的化学识别

植物间寄生关系的研究近年来受到了广泛的重视。大量的研究表明,寄主释放的次生物质对植物间寄生关系的建立和维持起了重要的调节作用。寄主植物的次生物质对寄生植物的化学防御和昆虫授粉等生态功能起重要的作用,寄主植物次生物质对寄生植物生理与生态的调节作用是受寄生植物基因调节的。更为重要的是寄主植物释放的次生物质成为寄生植物的种子萌发和吸器发生的异源识别物质。能够刺激寄生植物种子萌发的次生物质主要是倍半萜和氢醌类物质,而诱导吸器发生的物质则是酚酸、醌和黄酮类化合物,诱导吸器发生的核心结构是对苯醌。这些异源识别物质大多是寄主植物释放的化感抑制物质,显示寄生植物在化学防御方面要比寄主植物高级。异源识别化合物的活性与其氧化潜力显著相关。由于寄生植物中存在一抑制异源识别物质诱导吸器发生的调节过程,因此吸器的产生与寄生植物根部接触异源识别物质的浓度与时间呈正相关关系,这一调节过程对寄生植物准确识别寄主并寄生其上是十分重要的。对寄生植物和寄主植物间的化学识别关系的揭示有助于人们防治有害寄生植物和开发利用有价值的寄生植物资源。     

根寄生植物种子萌发刺激物研究进展

根寄生植物是被子植物中一类寄生在寄主根部, 以摄取寄主水分和营养物质为生的特殊植物类群, 其种子萌发需要寄主萌发刺激物的诱导。该文主要阐述根寄生植物种子萌发的特异性, 以及目前已发现的刺激种子萌发的信号物质及其调节机制和生物合成途径, 并就萌发刺激物的识别机制及其在根寄生植物或丛枝菌根真菌与寄主建立寄生关系过程中所起的作用进行综述, 提出根寄生植物种子萌发研究中存在的问题, 并对其研究前景进行了展望。     

藻类挥发性有机化合物研究进展

在水域生态系统中, 藻类释放的挥发性有机化合物(VOCs)种类众多, 主要有萜烯类、醛类、醇类、酯类、酮类、脂肪族烃、芳香族、硫化物和卤化物。这些VOCs通过不同的次生代谢途径形成, 可为多种环境因素所诱导产生。在逆境胁迫下, VOCs具有提高藻细胞抗逆性的作用。当VOCs释放到水体中后, 可为同种藻细胞传递胁迫信息, 使感受细胞做好防御准备。对于异种藻细胞, VOCs通过化感作用抑制其生长, 从而保证VOCs释放者的竞争优势。此外, VOCs还可驱避捕食者, 保护藻细胞免受伤害。未被感受者利用的VOCs经挥发进入大气层后, 会参与水域上空二次有机气溶胶的形成。通过对藻类VOCs的种类、形成途径、诱导释放因素及其生态作用进行综述, 以期对藻类VOCs的研究有所帮助。     

昆虫取食诱导的植物防御反应

植物被昆虫取食后可产生直接防御或间接防御。直接防御通过增加有毒的次生代谢产物或防御蛋白对昆虫生理代谢产生不利的影响,但对植物的消耗较大。间接防御通过释放挥发性化合物吸引天敌昆虫,并以此控制植食性昆虫。特异性的昆虫激发子(insect specific elicitors)能够诱导挥发性化合物的释放。多种信号途径参与昆虫取食诱导的植物防御反应,它们之间的相互作用协同或拮抗。了解昆虫取食诱导的植物防御反应,对于害虫综合治理策略的完善具有重要的意义。     

寄生植物种子萌发特异性及其与寄主的识别机制

寄生植物广泛分布于不同的生态环境中,并具有不同的生育习性及与寄主识别特性.本文阐述了根寄生植物列当属和独脚金属种子萌发的特异性,以及目前已发现的寄生植物种子萌发的信号物质,并就不同萌发信号物质、植物激素、真菌代谢物在寄生植物种子识别寄主中的作用以及寄生植物种子预培养阶段的呼吸作用特性与萌发信号物质的活化机理等做了综述.探讨了各种列当不同分化类型的愈伤组织诱导、离体无菌侵染新系统及其在寄生植物与寄主互作识别研究中的应用,提出了寄生植物与寄主识别机理研究中存在的问题并对研究前景进行了展望.     

种子萌发和幼苗生长对沙丘环境的适应机制

综述了植物沙生适应机制的研究及其进展.一些植物的种子在刚成熟时具有休眠特性.种子需要适度沙埋促进萌发并实现幼苗定居,但过度沙埋则会抑制种子萌发和出苗.在沙层深处,没有萌发的种子会进入休眠状态,形成土壤种子库.幼苗通过增加节数和延长节间来适应沙埋.沙埋深度超过植物的忍耐限度会抑制幼苗生长,甚至导致幼苗死亡.沙生植物必须适应其他环境因子,如盐风与土壤盐分、昆虫采食、土壤养分亏缺等,才能在沙丘上成功生长.沙蚀可导致幼苗根系暴露并干燥脱水.一些沙漠植物的幼苗在萌发后可忍耐一段时期的干燥,水分条件得到满足之后,幼苗能够恢复生长.     

花生种子的磁处理对其萌发及幼苗生长的影响

本试验着重研究了用交、直流磁场对花生种子进行处理后,在种子萌发及幼苗生长过程中产生的影响。结果表明,一定强度的交流或直流磁场对种子的萌发及幼苗生长有一定的促进作用。处理过的种子存放一年后,磁场对种子萌发的作用依然存在。     

花生种子的磁处理对其萌发及幼苗生长的影响

本试验着重研究了用交、直流磁场对花生种子进行处理后,在种子萌发及幼苗生长过程中产生的影响。结果表明,一定强度的交流或直流磁场对种子的萌发及幼苗生长有一定的促进作用。处理过的种子存放一年后,磁场对种子萌发的作用依然存在。     

虫害诱导蔬菜作物挥发物的研究进展

蔬菜作物释放的虫害诱导植物挥发物(Herbivore-induced plant volatiles,HIPVs)是蔬菜作物受害虫胁迫后产生的一类启动防御反应的化合物,可以作为蔬菜作物的对外重要信息交流媒介和防御措施实施前体.蔬菜作物通过释放HIPVs来增强自身防御反应、调节昆虫行为和向邻近作物发出"预警信号",从而直...