植物防御的新发现: 植物-植物相互交流

 植物和昆虫在长期的相互作用过程中形成了复杂的防御体系。近年来, 人们发现植物在受到外界伤害后, 它们邻近的健康植物能够感受到威胁来临, 并积极表达抗性基因和产生防御物质。这种现象被称为“植物-植物相互交流”。一系列的相关研究表明: 绿叶挥发物和萜烯类物质是受伤害植物对邻近健康植物发送的主要信号, 邻近的健康植物在接收到这些挥发性有机化合物信号后, 直接防御和间接防御能力都能够迅速提升。人们猜测植物挥发性有机化合物“启动”了邻近健康植物的多种防御反应, 使它们在面临真正威胁时迅速做出防御反应。然而, 植物-植物交流的分子机制至今尚不清楚。我们运用拟南芥(Arabidopsis thaliana)全基因组芯片技术和突变体材料, 对植物-植物交流的分子机理进行了探讨。结果发现: 有效的挥发性有机化合物并不限于绿叶挥发物和萜烯类物质, 且挥发性有机化合物的种类和节律能够相互配合, 从而达到最佳效果; 邻近健康植物的乙烯信号途径在植物-植物交流过程中是不可或缺的, 茉莉酸信号起到了辅助和信号放大的作用。     

关于植物DNA条形码研究技术规范

DNA条形码是利用标准的基因片段对物种进行快速鉴定的技术,已经成功用于生物物种分类和鉴定、生态学调查和生物多样性评估等研究领域。尽管生命条形码数据（BOLD）系统提供了主要针对动物类群DNA条形码研究的技术规范,但由于植物本身的生物学特性与所使用的条形码不同,因此已有技术规范并不完全适用于植物DNA条形码的研究。本文根据植物DNA条形码研究的特点与我国的实际情况,编写了植物DNA条形码研究技术标准和规范指南,具体包括十个方面的内容,即植物DNA条形码研究的样品采集策略;植物标本和野外数据的采集规范;植物标本图像信息的采集规范;植物DNA材料的采集规范;植物DNA材料的干燥与保存规范;植物总DNA的质量标准及保存规范;植物标准DNA条形码的选择与通用引物;DNA条形码的扩增与测序;DNA条形码数据的命名、编辑和提交规范;以及DNA条形码数据分析。我们期望通过这些标准规范的实施和在实践中的不断修订和完善,能为我国学者开展植物DNA条形码和iFlora研究提供参考和借鉴。
关键词：植物DNA条形码;技术规范;物种鉴定;标准;新一代植物志     

广义与狭义植物内生生物的定义及其研究进展

本文从比较植物内生生物的概念入手,提出了广义与狭义两种植物内生生物的定义;归纳了植物内生生物的物种多样性、分布、及其代谢特点;分析了植物内生生物与寄主植物的关系;探讨了部分植物内生生物潜在的价值和应用前景。     

中国植物志、Flora of China和维管植物新系统中科的比较

《中国植物志》和“Flora of China”是目前世界上最大型、记录植物种类最多的植物志,它为有效保护和合理利用我国的植物资源提供了极为重要的基础信息和科学依据。近年来,基于分子系统学研究提出的APG系统被广泛接受,相应方法得到的系统也相继应用于整个维管植物中。以APG系统为代表的维管植物新系统为全面和系统地修订植物志提供了新的系统框架。本文依据最新的分子系统学“线性排列”成果与《中国植物志》和“Flora of China”在科级水平上进行对比,确定了以APG系统为代表的分子系统框架下中国维管植物为309科,其中石松类和蕨类植物38科,裸子植物10科和被子植物261科。尽管中国维管植物不少科的界限发生了较大的变化,其总数却变化不大,在《中国植物志》中为300科,“Flora of China”为309科。此外,还重点介绍了一些主要科的变动情况。     

西双版纳热带植物园引种植物个体适应性研究

本研究通过比较引种植物和本土植物的生长状况,主要是果熟现象,讨论了引种植物对引种目的地的适应性。中国科学院西双版纳热带植物园,引种和保存了国内外万种以上的热带和亚热带植物,并对多种引种植物进行了长期连续生长监测。本文统计分析了其中观测4年以上的569个编号的引种植物生长适应状况。结果表明：1）引种植物基本适应植物园的环境,但是不同气候区来源的植物适应性表现不同,不同地区来源植物适应性顺序为：热带亚洲植物〉亚热带和热带北缘植物／热带非洲植物〉热带澳洲植物〉热带美洲植物;2）不同科属植物个体适应表现也有差别,无患子科,蝶形花科,楝科和紫葳科等的植物个体适应性和本土植物比较相似,而大戟科植物个体适应性和本土植物差异最大;3）分析表明引种植物对植物园的适应受到来源地气候和区系起源两个因素的影响;4）紫蒇科,桃金娘科和含羞草科的一些引种植物个体果熟年比高于本土植物,其入侵性有待于进一步入评估。     

露水对植物的作用效应研究进展

概述了国内外露水对植物作用效应争议的两个方面,一是露水有利于促进植物生长,二是露水对植物生长具有负效应。前者主要包括干旱胁迫下植物生长重要的水资源、调节植物体内水分、改善土壤水分平衡、调节森林植物生长环境、有利于农作物管理及其病虫害防治等生态效益;后者包括导致植物发病、降低植物产量和质量等。文章还指出了露水对植物作用效应研究存在的问题,并提出了今后研究的方向：（1）露水对植物作用效应的机理研究;（2）干扰条件下露水对植物作用效应研究包括酸露对植物作用效应研究和城市热岛条件下露水对植物作用效应研究;（3）露水对植物多样性的影响研究;（4）露水在生物防治中的应用研究。     

植物遗传资源的评价、保持和利用

阐明了植物遗传资源的重要作用,认为植物遗传资源是人类赖以生存和发展的物质基础,是植物育种丰富的基因资源的重要保证;分析了植物遗传资源评价的重要性,指出对植物遗传资源的正确评价是科学利用的前提;介绍了植物遗传资源的原生境保持和非原生境保持2种重要方法;重点论述了作物的高产基因、抗性基因及抗旱基因与肥高效基因等植物遗传资源的挖掘与利用,为引起人们对植物遗传资源保持重要性的高度认识提供理论参考。     

中国粮食和农业植物遗传资源状况报告(Ⅱ)

10多年来,中国政府十分重视粮食和农业植物遗传资源的保护和可持续利用,并根据《粮食和农业植物遗传资源全球行动计划》20项优先领域,通过制定和完善相关的法律法规,加强了粮食和农业植物遗传资源的管理;通过培训和科普宣传,提高了公众意识;通过国际合作和协作网建设,实现了信息、人员和植物遗传资源的交流与交换;通过各种国家计划和项目的实施,建立和完善了植物遗传资源保护体系,实现了植物遗传资源的安全保存和可持续利用,为中国乃至世界植物育种和粮食安全发挥了较大作用。     

植物的遗传转化及其应用(英文)

近年来,植物遗传转化研究有了长足的发展。已经达到能够通过简单的遗传控制手段研究具有新表现型的植物,甚至达到进入商业化的程度。这些手段包括植物生物学的主要研究技术以及植物组织培养和树种改良的一些实用方法。尽管采用农瘤杆菌和鸟枪法等技术的植物遗传转化系统已经得到了广泛的应用,但是在如何开发具有能够得到控制表达的转基因高产植物方面,在如何使所得到的转基因植物远离遗传危害等方面,目前的转化系统遇到了极大的技术挑战。已经提出了各种各样的方法用于将新基因稳定地导入120多种不同植物的核基因组。本文将讨论这些遗传转化系统所需的生物学要求和实际应用方面的需求、基因转化和转基因表达的研究策略、遗传转化植物的鉴定以及转基因植物与大众的认可。本文将分为七个部分加以讨论:一、导言;二 、基因转化到细胞里的方法;三、植物遗传转化策略;四、植物遗传转化的鉴定;五、植物遗传转化的实际应用;六、转基因植物与环境;七、未来植物遗传转化的需求与发展方向。     

云南鹤庆白依人植物染料的民族植物学研究

植物染料有绿色环保、安全性高等优势,但其资源量少、成本高、色牢度低等缺点限制了植物染料在工业化的应用。云南鹤庆白依人有植物染色的传统习俗,当地有丰富的染料植物资源和传统染色工艺。为调查、记录和研究白依人植物染色和相关传统知识,拓展植物染料资源并促进植物染料的开发利用,该研究对大理州鹤庆县六合彝族乡白依人植物染色及相关传统知识进行了民族植物学调研。2019年9月至2020年3月,对大理州鹤庆县六合彝族乡4个村落的288位信息报告人进行半结构式访谈,对当地植物染料进行实地调研,以参与式观察法记录传统植物染色技艺,通过定量分析法对传统植物染色知识(f值、CII_s值、ICF值)进行分析研究。结果表明:(1)鹤庆白依人使用11种植物染料,分属10科11属。(2)不同地区、年龄、性别的白依人对传统植物染色知识的认知有差异。(3)水红木和密蒙花的使用频率和文化重要性指数较高,并且白依人对蓝染的植物染料认知高度一致。(4)白依人常用植物染料给本民族服饰火草衣染色。该文揭示了鹤庆白依人有较完整的传统植物染色知识体系,但随着时代的发展而逐渐流失。该研究结果为植物染料资源的开发和传统植物染色工艺的研究提供科学线索,促进少数民族植物染料的产业化应用,对少数民族地区的经济发展有重要意义和应用价值。     

THE ORIGIN OF THE ACETYLCHOLINE RELEASED FROM THE SURFACE OF THE CORTEX

—The specific radioactivity of acetylcholine liberated from the surface of the rabbit occipital cortex has been compared with that of the underlying cortical synaptosomal and vesicular acetylcholine at varying times after the administration of [N-Me-³H]choline. Choline was administered by diffusion from solutions placed in cups formed by Perspex cylinders applied to the surface of the cortex. Acetylcholine was collected by diffusion into these cups. The specific radioactivity of the acetylcholine declined progressively. The effect of stimulation of afferent cholinergic pathways was to cause a fall in the specific radioactivity of the released acetylcholine. However this was always higher than that of the synaptosomal or vesicular acetylcholine as represented by fractions P₂ and D of the authors’fractionation scheme. It is concluded that acetylcholine released from the cortex must come from a store or stores more recently synthesized than the endogenous acetylcholine of these subcellular fractions.     

三峡库区甘井河水域牧场浮游植物群落结构及水质评价

为了解三峡库区的忠县甘井河段水域牧场生态渔业对水环境的影响, 于2013 年3、6、9 及12 月按季度对该河段4 个站点进行了浮游植物群落结构及水体理化因子的监测, 并采用生物多样性指数法和综合营养状态指数法对水体营养状况进行了评价。结果表明, 该河段浮游植物有7 门93 个属种, 其中绿藻门的物种数最多, 有37 种, 占浮游植物群落总数的39.79%, 其次为硅藻门和蓝藻门, 物种数分别为26 种和13 种,分别占浮游植物群落总数的27.96%和13.98%;浮游植物的年均丰度为757.67104 ind./L, 变化范围(3.065743.99)104 ind./L, 年均生物量为4.40 mg/L, 变化范围0.0317.67 mg/L;水体的年平均透明度为1.18 m, 叶绿素a、总磷、总氮含量分别为8.54 g/L、0.13 mg/L、1.95 mg/L;浮游植物香农多样性指数(H')、均匀度指数(J)年均值分别为2.90 和0.88, 全年综合营养状态指数值为37.5971.86, 由此推断, 甘井河水质属于中污染轻污染状态、中营养型富营养型。在鱼类生长旺季的6 月, 甘井河段养殖区内的水质优于非养殖区, 这可能与养殖区内放养滤食性鱼类有关, 证实了水域牧场没有带来水环境的污染, 反而能提高生物多样性, 在一定程度上改善了水体。