植物耐盐的分子机理研究进展

综述了与植物耐盐性密切相关的小分子渗透物质（脯氨酸,甜菜碱,多元醇,多胺,果聚糖）,晚期胚胎发生富集蛋白（LEA）,调渗蛋白（OSM）,水通道蛋白,K^ 通道蛋白和ATPase等的合成及其相关基因的表达。     

植物耐冷性分子机理的研究进展

近年来对植物耐冷性分子机理的研究不断深入。主要体现在以下4个方面：植物的冷敏感性可以通过调节膜脂的不饱和脂肪酸水平得到调控,调节的途径是通过酰脂去饱和酶和甘油-3-磷酸酰基转移酶的作用;利用转基因技术在植物中超表达抗氧化酶基因,如编码SOD、APX、CAT和GR等的基因,可望提高耐冷性;植物低温逆境信号转导的研究表明,ABA不仅是重要的低温逆境信号,而且可调节冷害下基因的表达,Ca^2 是一个主要的第二信使,蛋白激酶途径也参与了植物冷害的信号转导;低温诱导的蛋白或酶类主要有脱水蛋白和热稳定蛋白。     

脱水和复水对复苏植物牛耳草离体叶片光合作用的影响

复苏植物是研究植物耐脱水机制的良好材料 ,因为它们能忍耐极度干旱 ,以一种类似休眠的方式度过严酷的干旱期 ,在水分适宜时重新恢复生活力[1- 3] 。正是因为在完全脱水后还可复苏 ,所以它们在脱水复水过程中所独具的生理生化特点必然具有某种适应意义。深入研究这些特点不但可     

红树植物耐盐机理研究进展

从形态、生理生化和分子水平综述了红树植物的耐盐机理。红树植物具有盐腺、叶片肉质化等形态特征,通过离子选择性积累、盐分区域化、泌盐和拒盐等机制降低体内的盐分浓度,积累或合成渗透调节物质（主要是松醇和甘露醇）来维持渗透平衡,增强抗氧化系统以清除活性氧。在分子水平上,红树植物的耐盐能力与参与合成渗透调节物质关键酶和抗氧化酶等基因的表达相关。     

放牧对草原植物功能性状影响研究进展

植物功能性状的表达和植被环境适应性相关,植物功能性状之间的权衡变化体现了植物在放牧胁迫下资源的重新整合和获取.本文总结了放牧干扰下植物功能性状表达的差异性,着重将放牧干扰与植物功能性状相结合,介绍了植物功能性状的变异来源是植物遗传特征与环境过滤相互协调的结果,归纳了放牧对植物营养性状、繁殖性状的影响,以及植物可以通过调...     

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。     

植物耐冷性分子机理的研究进展

近年来对植物耐冷性分子机理的研究不断深入。主要体现在以下4个方面：植物的冷敏感性可以通过调节膜脂的不饱和脂肪酸水平得到调控,调节的途径是通过酰脂去饱和酶和甘油-3-磷酸酰基转移酶的作用;利用转基因技术在植物中超表达抗氧化酶基因,如编码SOD、 APX、CAT和GR等的基因,可望提高耐冷性;植物低温逆境信号转导的研究表明,ABA不仅是重要的低温逆境信号,而且可调节冷害下基因的表达,Ca2+是一个主要的第二信使,蛋白激酶途径也参与了植物冷害的信号转导;低温诱导的蛋白或酶类主要有脱水蛋白和热稳定蛋白。     

植物脱水素研究进展

植物脱水素是八十年代末发现的一个大的蛋白质家族,它在植物抗逆和种子形成过程中发挥着重要的作用,本文就脱水素的组织和亚组织定位、结构、表达及作用机理等方面做了简要介绍。     

基于CiteSpace植物功能性状的研究进展

植物功能性状不仅反映植物对生存环境的适应和响应,而且能够强烈影响生态系统功能,是生态学重要研究领域。利用CiteSpace软件,全面系统梳理植物功能性状的研究成果,分析当前国际研究现状,挖掘其知识基础,归纳研究热点和发展趋势。研究发现:(1)国际上植物功能性状研究领域的发文数量经历了缓慢增长—波动增长—平稳增长—快速增长4个阶段;(2)植物功能性状研究分为探索阶段、发展阶段、平稳阶段和扩展阶段,各阶段均由相应的关键文献引领发展。4个阶段的研究热点不同,当前研究热点为"叶性状"、"经济谱"、"植物功能多样性"、"性状生态位";(3)植物功能性状研究内容从大尺度、单一生境、单个性状扩展到小尺度、多生境、多性状组合的演变趋势;(4)美国、德国、法国和中国是该领域贡献最多的国家,中国科学院是发文量最多的机构;Sandra Lavorel,Peter B Reich,Johannes H C Cornelissen等科学家奠定了植物功能性状的研究基础;(5)今后应运用先进技术手段,结合植物不同器官和系统发育信息,研究植物功能性状在不同空间和时间尺度的变化。     

荒漠植物性状权衡策略及功能多样性研究进展

荒漠植物是干旱区具有独特功能性状与资源权衡表征的地带性植物。植物功能性状及其多样性格局与资源权衡策略对群落结构优化和生态系统功能改善起着关键作用。该综述主要从荒漠植物组织、器官功能性状特征、功能性状权衡策略、功能多样性组分及测度3个方面梳理了荒漠植物性状权衡策略与功能多样性研究的进展脉络：1）荒漠植物独特的根、茎、叶功能性状特征揭露了植被对环境变化的响应以及对生态系统功能的影响,基于植物功能性状的研究有助于解决许多生态学的关键性问题;2）作为植物功能性状之间存在的最普遍的联系,权衡策略是经过自然筛选后形成的性状组合,关键性状已经被发掘并创造性的提出了"经济谱"概念。荒漠植物研究过程中,应分析其根、茎、叶的特征属性筛选关键性状,着眼于关键性状间及整株植物性状间的权衡策略;3）功能多样性是影响生态系统运行和发挥作用的生物多样性的重要组成部分,荒漠植物功能多样性能预测和指示群落中物种对于荒漠生态系统功能发挥和过程变化的影响。功能多样性的组分可以从不同角度反映群落的生态位占据状况和资源利用程度,指数的选择要体现在群落内部物种的功能特征之间的差异程度,同时要考虑这些物种自身在群落内的优势程度。本研究为未来荒漠植物功能性状及多样性研究梳理了一些新的研究方向和内容,期望为荒漠植物生理生态学研究的选题和发展提供一些新的思路。     

种子的脱水行为及其分子机制

成熟脱水是种子发育的末端事件。根据种子的脱水行为,可以把种子分为正常性、顽拗性和中间性种子。许多过程或者机制授予或者提高种子的脱水耐性,不同的过程可能在不同的水合水平上对水分丧失起保护作用,这些过程的缺乏或者无效表达可能决定个别物种的种子的脱水敏感性程度。到目前为止,涉及种子脱水耐性的过程或者机制有：细胞内脱分化;代谢的‘关闭’;抗氧化系统的存在和有效运转;保护性分子(包括胚胎发育后期高丰度表达蛋白,蔗糖、寡糖或者半乳糖苷环多醇,亲水脂分子,油素)的存在;以及在重新水合过程中修复机制的存在和运转。     

更苏被子植物的光合作用

更苏植物是一类在极度干燥条件下组织会迅速脱水后遇水又能很快复苏的植物.极少数被子植物有这种能力,在双子叶植物中尤其罕见,而且脱水时叶绿素含量和叶绿体完整性变化较少,称为叶绿素保持型(HDT).该类植物的复苏机理简单,研究方便,因而得到更广泛注意.更苏被子植物光合作用的最新研究进展说明,光化学活性是研究更苏植物脱水复苏生理状态的灵敏指标.和普通植物一样,在光下,更苏被子植物的光化学活性随着叶片失水而受到抑制,但奇怪的是在失去95%以上的水分后复水仍可迅速复活.在脱水过程中叶黄素循环和抗氧化系统的上调以及光合膜完整性和稳定性的保持,可能对更苏被子植物的耐脱水性起非常重要的作用.磷酸盐对复苏的影响也表现在复水阶段而且与上述两种保护机理关系不大,因此应该加强更苏被子植物复水阶段的研究.     

更苏被子植物的光合作用

更苏植物是一类在极度干燥条件下组织会迅速脱水后遇水又能很快复苏的植物。极少数被子植物有这种能力,在双子叶植物中尤其罕见,而且脱水时叶绿素含量和叶绿体完整性变化较少,称为叶绿素保持型(HDT)。该类植物的复苏机理简单,研究方便,因而得到更广泛注意。更苏被子植物光合作用的最新研究进展说明,光化学活性是研究更苏植物脱水复苏生理状态的灵敏指标。和普通植物一样,在光下,更苏被子植物的光化学活性随着叶片失水而受到抑制,但奇怪的是在失去95％以上的水分后复水仍可迅速复活。在脱水过程中叶黄素循环和抗氧化系统的上调以及光合膜完整性和稳定性的保持,可能对更苏被子植物的耐脱水性起非常重要的作用。磷酸盐对复苏的影响也表现在复水阶段而且与上述两种保护机理关系不大,因此应该加强更苏被子植物复水阶段的研究。     

Resurrection Plants: The Puzzle of Surviving Extreme Vegetative Desiccation

Tolerance to near complete desiccation of vegetative organs is a widespread capability in bryophytes and is also shared by a small group of vascular plants known as resurrection plants. To date more than 300 species, belonging to pteridophytes and angiosperms, have been identified that possess this kind of desiccation-tolerance. The vegetative desiccation-tolerance of resurrection plants is an inductive process displayed only under environmental stress with or without the involvement of abscisic acid as molecular signal. The different problems associated with desiccation encountered by resurrection plants render the employment of many interacting mechanisms necessary. Preservation of cell order and correct structure of membranes and macromolecules is underpinned by the synthesis of large amounts of sugars, amino acids, and small polypeptides such as late embryogenesis abundant (LEA) proteins and dehydrins. Some of these compatible solutes, such as sucrose and LEA proteins, are also involved in cytoplasm vitrification, which occurs during the last phase of desiccation. Mechanical damage due to vacuole shrinkage in dehydrating cells is avoided by cell wall folding or by replacing the water in vacuoles with nonaqueous substances. Oxidative stress, due to enhanced production of reactive oxygen species (ROS) especially by chloroplasts, is minimized through two different strategies. The homoiochlorophyllous resurrection plants, which conserve chloroplasts with chlorophylls and thylakoids upon drying, fold leaf blades and synthesize anthocyanins, as both sunscreens and free radical scavengers, and additionally increase the activity of antioxidant systems in cells. In contrast, the chloroplasts in poikilochlorophyllous species degrade chlorophylls and thylakoid membranes yielding desiccoplasts that are devoid of any internal structures. These adaptive mechanisms preserve cells from damage by desiccation and allow them to resume vital functions once rehydrated. Even if based mainly on cell protection during drying, the vegetative desiccation-tolerance of resurrection plants also relies on systems of cell recovery and repair upon rehydration. However, most of these systems are prepared during cell dehydration.     

Abscisic Acid and Desiccation Tolerance in Mosses

In higher plants the phytohormone ABA is involved in processes that are connected to water deficit, like stomatal closure or desiccation tolerance. In bryophytes, also containing ABA in their tissues, physiological functions remained uncertain for a long time. Quite recently, several papers have shown different effects of exogenously applied ABA: stomatal closure in Anthoceros, drought hardening in Funaria and production of the landform in Riccia. In all these cases the relevant conditions (water deficit) enhance the endogenous ABA level significantly. For induced desiccation tolerance, ABA serves as a mediator to induce specific proteins (dehydrins) strongly connected with this tolerance. Therefore, it can be concluded that in bryophytes ABA has the same function as in higher plants. It acts as a mediator in stress conditions.     

脱水导致的胞内溶质变化与植物耐干性的获得

植物耐干性是指许多植物个体和部分植物种子能在含水量极低的条件下存活,在回水的过程中迅速启动修复机制,细胞经重新水合修复所受损伤的能力。在脱水过程中,植物会合成和积累某些小分子物质、碳水化合物和特殊的蛋白质;在极度脱水状态下,多组分参与的玻璃化的形成和两性物质的重新分配、耐干性植物中特有的抗氧化机制都是植物获得耐干性的重要条件。复苏植物(resurrection plant)和部分被子植物种子是当前研究植物耐干性的模式材料。     

小芸木胚发育过程中脱水耐性的变化

对热带植物小芸木的种子和胚在整个发育阶段的形态学特征、含水量、萌发率和电导率进行了研究。结果显示:(1)小芸木种子在发育过程中形态学特征、电导率、萌发率和胚的脱水耐性有明显的变化;(2)在55~80 d种子鲜重和干重逐渐增加,随后又稍微降低,整个发育过程未经历明显的成熟脱水阶段;种子萌发率从55~85 d逐渐达到最大,随后又稍微降低;(3)胚的脱水耐性从55~90 d逐渐增加,于85~90 d达到最大,在95~103 d时又有所下降。表明小芸木胚的最大脱水耐性的获得时间与种子干物质积累达到最大的时间一致。