CBF转录激活因子及其在提高植物耐逆性中的作用

介绍了CBF基因的分离与鉴定,CBF转录激活因子的表达、结构特点和特性、生理生化功能以及在提高植物耐逆性中的作用。     

植物耐铝的生理机制

就植物本身的解除铝毒生理机制、铝毒与膜整合阴离子通道、铝毒与有机酸代谢相关酶、转基因与植物耐铝性的提高、耐铝基因的QTL以及参与铝毒响应的信号转导机制的研究进展作介绍。     

植物对水涝胁迫的适应

根据近年来有关水涝胁迫对植物的伤害以及植物对水涝胁迫的适应性研究概况介绍了水涝胁迫对植物的伤害,植物对水涝胁迫的适应性。     

植物地上部对铝毒的生理响应及其耐性

全世界50％以上潜在的可耕地属于酸性土壤,铝毒害是酸性土壤上植物生长最有害因素之一。近年来,为了阐明植物铝毒害及其耐性,前人已进行了大量的研究,并有一些综述性文章发表。然而,大多数文章主要综述铝对植物根系的影响及其耐性,因为根生长受抑是最早的铝毒害症状之一和溶液培养时最容易辨认的铝毒害症状。为此,本文综述了铝对植物地上部光合作用、光保护系统、水分利用效率、含水量、碳水化合物含量、矿质营养、有机酸和氮代谢的影响,并对富铝植物的解铝毒机制（铝与小分子有机酸螯合和把铝隔离在对铝不敏感的表皮细胞和液泡内）进行了综述。本文还对植物耐铝遗传学和分子生物学及今后需要研究的问题进行了讨论。     

植物叶表面的润湿性及其生态学意义

植物叶表面的润湿性是各种生境中常见的一种现象,表现了叶片对水的亲和能力。叶面的润湿性可以通过测定气、固、液界面的接触角大小确定,接触角θ＜110°的为润湿,θ＞130°的为不润湿,表现出斥水性。影响叶片润湿性的主要因素有叶面蜡质含量与形态,叶面绒毛数量、质地、形态和分布方式,气孔和表皮细胞形态和大小,叶水分状况等。叶表面的化学组成和形态是影响叶润湿性的主要内在原因,但外界环境的变化通过影响表面的结构和形态来影响叶润湿性。叶面的润湿性是植物叶片截流降水的微观基础,水分在润湿性强的叶面上铺展呈膜;在不润湿的叶面上形成水珠,容易在风和重力的作用下离开叶面;铺展的水膜,又会对叶的光合作用产生重要的影响。不同润湿性的叶面,滞留、吸附、过滤各种大气污染物数量不同;这些污染物沉降在叶片表面,与叶面发生相互作用,从而改变叶面的润湿性。植物叶含水量的高低对叶感染病菌有重要的影响,在病菌感染期间如果叶表面完全润湿则有利于病菌侵染;一旦病菌侵染,又会对叶面结构造成破坏,需要考虑润湿性能对防治病虫害的农药液滴持留的影响。对于润湿性小、斥水性大的植物,其叶表面表现出一定的自清洁功能;根据这些高疏水性、具有自清洁性的植物叶面特征,可利用或借鉴生物学信息进行仿生设计或制造新的功能材料。润湿性作为固、气、液三相作用的综合结果,是认识植物界面关系的微观基础,对于植物叶面生态功能的认识具有重要的意义。     

H2S在植物抗逆中的作用研究进展

综述了H2S在植物体内的产生途径及其在植物抗逆中的作用。越来越多的证据表明在动物体内,H2S是人们发现的第3种气体信号分子,但对植物体内的H2S的研究较少。     

植物耐虫性的研究方法

本文介绍了植物耐虫性的研究方法,包括植物功能损失指数(耐虫指数)、产量损失率、植株被换害率、存活率、根系体积(受害程度)、植株和害虫干重、叶片叶绿素荧光特性、保护酶活性和主茎伤流液量等生理生化指标以及害虫的种群发展和取食行为等方法,并提出植物耐虫性机理的研究思路和方向.     

淋洗与植物作用耦合对盐渍化土壤的改良效应

以甘肃秦王川引大灌区盐渍化土壤为背景,以当地5种耐盐植物为材料,采用根袋法盆栽试验动态研究了淋洗结合植物种植对盐渍化土壤改良的效应。结果表明:与种前相比,单纯的淋洗作用对土壤pH值影响不大,而淋洗结合植物种植明显降低了土壤pH值,且根际土壤pH值小于非根际土壤的,5种耐盐植物中霸王根际土壤pH值降低幅度最大,达0.6个单位。K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Cl-和SO2-4在5种植物根际土壤中均有不同程度的富集,富集程度因物种的不同而不同,随培养时间的延长而呈波动状态。5种供试植物和对照组土壤中的6种主要的可溶性盐分离子随淋洗次数和培养时间的延长呈下降趋势。在培养120d后,单纯淋洗的土壤中K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Cl-和SO2-4的含量相比种前平均分别降低了33.3%、26.1%、35.6%、32.5%、35.5%和36.3%,植物吸收带走的上述各离子的含量平均分别占种前的46.2%、8.1%、30.2%、7.2%和21.6%,其中霸王吸收带走的盐分离子最多,而淋洗结合种植植物的土壤中上述各离子的含量与种前相比平均分别降低了67.25%、63.73%、83.8%、67.5%、81.55%和78.46%,由此可见,淋洗结合植物种植的脱盐效果优于单纯淋洗,且土壤中主要的盐分离子Na+、Cl-和SO2-4的含量降低幅度最大,通过计算得出,在Cl-、SO2-4和Na+减少的总量中还有37.73%的Na+、38.22%的Cl-和35.14%的SO2-4的减少量是由植物根系的物理化学作用机制引起的。     

植物耐虫性的研究方法

本文介绍了植物耐虫性的研究方法, 包括植物功能损失指数(耐虫指数)、产量损失率、植株被害率、存活率、根系体积(受害程度)、植株和害虫干重、叶片叶绿素荧光特性、保护酶活性和主茎伤流液量等生理生化指标以及害虫的种群发展和取食行为等方法, 并提出植物耐虫性机理的研究思路和方向。     

有机酸在植物解铝毒中的作用及生理机制

酸性土壤上铝毒是限制作物产量的一个重要障碍因子,具有螯合能力的有机酸在植物铝的外部排斥机制和内部耐受机制均具有重要作用,在铝的外部排斥解毒过程中,植物通过根系分泌有机酸进入根际,如柠檬酸,草酸,苹果酸等与铝形成稳定的复合体,阻止铝进入共质体,从而达到植物体外解除铝毒害效应的目的,且分泌的有机酸对铝的胁迫诱导表现出高度的专一性,分泌的关键点位于根尖,不同的物种间分泌的有机酸种类,分泌的模式及生理机理存在差异,在铝积累型植物的内部解毒过程中,有机酸与铝形成稳定的化合物,降低植物体内铝离子的生理活性,从而降低细胞内铝离子的毒害效应,如绣球花中铝与柠檬酸形成1：1的复合体,荞麦内铝与草酸形成1：3的复合体,本文就有机酸在植物忍耐和积累铝中的作用及生理机制作一简要综述。     

植物顺乌头酸酶及其生理功能

介绍了植物顺乌头酸酶酶学特性、分子生物学及其生理功能的研究进展,对其在一氧化氮(NO)介导的植物抗病信号转导和NO、SA以及H2O2对话中的可能作用也作了概述。     

植物复苏性状的分子机理研究进展

复苏性状是某些生物应对水分剧烈变化恶劣环境的一种特殊适应能力,在植物界广泛分布于苔藓和蕨类低等植物,一些高等植物也具有这种性状。复苏植物可以在损失体内95％以上的水分后,遇水而复苏,以此度过环境恶劣的时段。复苏性状的分子机制一直让人们着迷,但对其认知还十分有限。近年来的研究表明,一些小分子代谢物和特殊蛋白的大量积累在复苏植物脱水过程中对生物膜和大分子结构起保护作用;复苏性状中的信号转导与基因调控可能包括ABA在内的一系列信号分子和途径。随着“组学”技术的发展,更宽广角度的研究将会极大的促进人们对复苏性状的认知。对于复苏性状的深入研究,可能为农作物和蔬菜的改良提供一个全新的方向,具有很大的潜在应用价值。     

高等植物体中植酸合成、代谢及其生理作用

本文对植酸及其存在形式、代谢、调控及在高等植物内的生理作用作了介绍。     

植物光合系统对高温胁迫的响应机制

温度变化是影响植物生长和发育的一个非常重要的因素,而光合作用是植物对温度变化最为敏感的生理过程.高温胁迫给植物光合器官造成了严重的危害,但在高温胁迫下,植物并不是消极被动的,并且能够在生理生化及分子水平上发生各种变化来渡过逆境.本文结合当今国内外研究进展,从光合系统热量耗散与光合修复的相关因素,如类囊体膜上相关蛋白,热激蛋白,水杨酸,抗过氧化物酶及抗坏血酸等几个方面展开分析,阐述了植物光合系统对高温胁迫的防御机制,并对今后的研究方向进行了探讨和展望.     

Physiological Aspects of Cadmium and Lead Toxic Effects on Higher Plants

Using the examples of cadmium and lead, the review considers the various toxic effects exerted by these heavy metals. Putative specific and nonspecific mechanisms of the toxic effects of the heavy metals and plant responses are discussed together with the issue of Cd and Pb accumulation in various plant organelles, cells, tissues, and organs. The basic mechanisms providing for plant resistance to excess Cd and Pb are elucidated. These data are used to schematically outline the changes in plant metabolism produced by these heavy metals.     

Physiological role of nickel and its toxic effects on higher plants

The focus of the review is on the specific aspects of nickel effect on plants as compared to other heavy metals; their specificity is derived from different physical and chemical properties. The various facets of the physiological role of nickel and its toxic activity in higher plants, its intracellular partition and transport in plant tissues and organ are discussed. The putative mechanisms of nickel hyperaccumulation are considered in several representatives of angiosperm plant families. The existing evidence was used to outline the metabolic changes in plants affected by nickel. The comparison with other heavy metals is used to disclose the general mechanisms that disturb plant mineral nutrition, water regime, photosynthesis, and morphogenesis as well as the common cell responses aimed at detoxification of heavy metals. The numerous nonspecific effects of heavy metals depend on their direct and indirect action; in addition, some effects of nickel are specific. To illustrate, high Ni content in endoderm and pericycle cells blocks cell divisions in the pericycle and results in the inhibition of root branching.     

Drought and Salt Tolerance in Plants

Agricultural productivity worldwide is subject to increasing environmental constraints, particularly to drought and salinity due to their high magnitude of impact and wide distribution. Traditional breeding programs trying to improve abiotic stress tolerance have had some success, but are limited by the multigenic nature of the trait. Tolerant plants such as Craterostigma plantagenium, Mesembryanthemum crystallinum, Thellungiella halophila and other hardy plants could be valuable tools to dissect the extreme tolerance nature. In the last decade, Arabidopsis thaliana, a genetic model plant, has been extensively used for unravelling the molecular basis of stress tolerance. Arabidopsis also proved to be extremely important for assessing functions for individual stress-associated genes due to the availability of knock-out mutants and its amenability for genetic transformation. In this review, the responses of plants to salt and water stress are described, the regulatory circuits which allow plants to cope with stress are presented, and how the present knowledge can be applied to obtain tolerant plants is discussed.     

ERF转录因子在植物对生物和非生物胁迫反应中的作用

ERF（ethylene responsive factor）转录因子是植物AP2/ERF转录因子超家族的一个亚家族,其特征是蛋白序列中含有一个高度保守的58或59个氨基酸组成的ERF结构域,广泛参与植物生长发育及各种逆境胁迫反应的调控。文章简要介绍ERF转录因子在植物抗生物和非生物胁迫反应中的作用及其可能机制,并讨论了今后的研究重点。     

3种野生地被植物对践踏胁迫的生理生态响应特征

不同强度践踏胁迫下,对3种野生地被植物主要生理生态响应特征进行了研究,结果表明：重度践踏胁迫下匍枝委陵菜的盖度、生物量下降幅度最大,和对照相比分别下降46.58%和43.53%。重度践踏胁迫下车前的纤维素含量最高,比对照增加43.31%。中度践踏胁迫下紫花地丁丙二醛含量积累最少,比对照升高28.57%。紫花地丁叶绿素含量对践踏胁迫响应敏感,轻度践踏可使叶绿素含量提高45.21%（p< 0.05）,重度践踏使匍枝委陵菜和紫花地丁的叶绿素含量分别下降了21.59%和29.37%。践踏胁迫使3种野生地被植物的群体净光合速率下降。综合分析结果为车前最耐践踏,紫花地丁次之,匍枝委陵菜最不耐践踏。