高山植物光合机构耐受胁迫的适应机制

植物的光合作用是易受环境影响的重要生理过程之一.高山植物作为生长在特定极端环境(低温/强辐射)下的植物群体,其光合器官在形态结构和生理功能上形成了抵御强辐射和低温胁迫的特殊适应机制.但由于较高的生境异质性,高山植物的光保护适应机制存在较大的差异.光保护适应机制与光合作用密切关联,影响植物的碳同化能力和生物量的形成能力.本文对近年来国内外有关高山植物光合器官叶绿体的形态、超微解剖结构及光合机构光保护适应机理的研究进展进行了综述,并提出了今后高山植物光合作用生理适应性研究的方向.     

植物的补偿性生长

植物有多种适应方式来保护自身生存和与外界环境协调共存.综述了植物适应动物采食伤害的一种策略--补偿性生长.主要介绍了植物的补偿性生长现象、补偿性生长过程中植物的形态与生理响应、补偿性生长产生的机理和条件以及目前对植物补偿性生长现象认识存在的争议等.植物的补偿性生长特性研究是建立在达尔文进化论基础之上的,对于进一步明确植物对环境的适应机理具有重要的意义.     

ROS在植物激素信号转导中的作用（综述）

植物能感受外界环境信息的刺激,并通过复杂的信号转导体系调节植物特定基因的表达,引起相应的生理生化反应,以适应不断变化的环境条件.研究表明,活性氧作为第二信使参与了植物激素信号转导,本文对其在植物激素信号转导中的作用进行综述.     

植物应答低温胁迫机制的研究进展

低温是植物生长过程中遇到的主要环境胁迫因子之一,而植物响应低温胁迫是一个多因素协同作用的过程,涉及到复杂的基因表达调控网络。尤其是低温下植物体内生理生化、细胞骨架结构及基因表达调控等方面的改变及相关机制,一直受到研究者的普遍关注。该文主要从细胞学及分子生物学等角度入手,将低温胁迫下植物对低温的响应及可能机制进行综述,着重对植物通过细胞内部细胞器结构与功能的改变来抵御或适应低温,尤其对细胞骨架,以及低温信号转导受体及中间体、下游胁迫相关基因的表达及其在细胞内部的调控及应答机制等方面的作用进行探讨,为耐低温植物新品种的培育及农业生产实践提供理论指导。     

盐胁迫下芦苇叶肉细胞超微结构的研究

对青藏高原柴达木盆地柯柯盐湖边盐碱地上生长的芦苇叶肉细胞的超微结构进行了研究,并以西宁地区非盐碱地上生长的芦苇作对照。结果表明：西宁地区的芦苇叶肉细胞的叶绿体呈椭圆形,其膜系统完整,基粒片层和基质片层发育良好。在盐碱地上生长的芦苇叶肉细胞的叶绿体呈圆形,叶绿体内出现较大的淀粉粒,并发现有线粒体嵌入叶绿体的现象。叶绿体的类囊体膨大,线粒体的嵴也有膨大的现象。在盐湖水中生长的芦苇叶肉细胞,叶绿体的类囊体排列紊乱、扭曲、松散。类囊体膜局部被破坏,部分类囊体膜解体,空泡化,甚至消失,一些溶解了的类囊体流进细胞质中。综上所述,芦苇叶肉细胞超微结构的变化是该植物适应柯柯盐湖地区盐渍、低温、低气压、强辐射等环境因子的结果。     

试谈常绿植物叶绿体对低温胁迫的适应性--兼答徐敏老师

徐敏老师来信中提到 ,在回答学生“常绿植物叶片中的叶绿素在秋冬天为什么不被破坏”的问题时 ,做了一些解释 ,但感到没有完全到达该问题的核心 ,希望得到更多的解释 ,现就这个问题谈一些看法。绝大部分常绿阔叶植物分布在温带以南的地区 ,秋冬季气温相对较高 ,植物体内的叶绿体受秋冬季低温的影响较小 ,对于我国的北方地区生活的一些常绿植物 (主要是针叶树和灌木类 ) ,这些植物之所以能够在冬季保持绿色 ,是因为这些植物在长期的进化过程中形成了一系列的生理生化机制来保护植物的细胞 (包括叶绿体和其它细胞器 )不受伤害 ,逐渐适应了冬季…     

三种三尖杉属植物越冬期光合器的功能和膜蛋白成分的比较研究

本文对三尖杉属中三种植物即：三尖杉Cephalotaxus fortunei,粗榧C.sinensis 和柱 冠日本粗榧C.harringtonia cv．Fastigiata越冬期的光合器功能进行了研究。研究结果表明 这三种常绿三尖杉植物越冬时叶绿体的光合放氧活性受到抑制,但光系统II中心的活性和镁 离子调节光能分配的功能存在。说明其越冬特性与松柏科植物类似。 叶绿体膜的低温荧光测定结果表明三种植物的F₆₈₅,F₆₉₅和F₇₃₅的比率各不相同。用SDS— 聚丙烯酰胺凝胶电泳分析叶绿体膜蛋白,发现柱冠日本粗榧的多肽数与三尖杉和粗榧有明显差异。以上特征可能有助于分类或系统位置的研究。     

锦鸡儿属7种植物叶的生理生化分析

对锦鸡儿属7种植物的叶片进行了生理生化指标测定,包括游离脯氨酸、丙二醛和保护酶（过氧化物酶POD、过氧化氢酶CAT）等的含量,并对同一地区引种的不同种及分布于不同地区的同一植物进行了对比分析。结果表明：同一地区引种的不同植物的生理特征表现出明显的趋同,旱生植物趋于中生化,中生植物趋于旱生化以此共同适应相同的环境;不同地区的同一植物表现出一定适应性分化,说明植物为适应不同的生态环境进行着相应的生理调节。     

第七届国际植物抗寒会议在日本札幌召开

国际植物抗寒会议(International Plant Cold Hardiness Seminar)第七届会议于2004年7月10~15日在日本札幌北海道大学召开。来自美国、英国、德国、法国、加拿大、芬兰、挪威、瑞典、波兰、西班牙、中国、日本等12个国家的99名代表参加了本届学术会议。从本届会议的大会报告和提交的论文来看,植物抗寒领域的研究主要集中在以下6个方面:(1)信号转导和基因调节;(2)基因组学和代谢组学;(3)低温抗性的遗传学和遗传应用;(4)低温驯化的生理生化;(5)木本植物低温适应的机理;(6)冰冻伤害和低温驯化的膜生物学。信号转导和基因调节、基因组学和代谢…     

植物响应低温胁迫的应答机制

介绍了植物响应低温胁迫的生理生化和分子机制及其信号转导途径的研究进展。并对今后这一领域研究前景作了展望和讨论。     

茉莉酸调控植物生长发育和胁迫的研究进展

植物作为不可移动的生物，感知外界刺激通过改变自身信号转导对其做出反应。植物激素作为重要的信号分子，在植物应对不同生物和非生物胁迫反应中发挥作用，以调节植物生长发育并适应不断变化的环境。茉莉酸是植物体内的重要激素之一，目前它的合成途径、生理作用等已有大量研究，但对其感知环境变化并做出反应的信号转导途径以及与其他植物激素的相互作用方面的研究还有空白之处。本文主要阐述茉莉酸在调控植物生长发育、胁迫应答及其与其他植物激素的相互作用方面的研究进展。     

叶绿体蛋白质组研究进展

亚细胞蛋白质组学是近年来蛋白组学研究中的一个热点。通过细胞器的纯化和亚细胞组分的分离,降低了样品的复杂性,增大了相应蛋白质组分的富集,有利于由此分离获得的蛋白质的序列分析及功能鉴定。叶绿体蛋白质组为植物亚细胞蛋白质组学研究中相对全面的一部分,利用亚细胞分离结合双向电泳技术系统地鉴定叶绿体中蛋白质组分是获取叶绿体蛋白质信息、确定其功能的重要技术手段。本文就近年来植物叶绿体蛋白质组涵盖的叶绿体内、外被膜、叶绿体基质、类囊体膜和类囊体腔蛋白的研究进行综述,以全面认识叶绿体蛋白的组成、特点及其在叶绿体生理生化代谢网络中的作用。     

差异蛋白质组学技术在植物响应低温胁迫研究中的应用

低温是影响植物生长和地理分布最主要的非生物胁迫因子之一,研究植物响应低温胁迫的分子机制是当前植物生理与分子生态学研究领域的热点问题.利用蛋白质组学技术发现与植物低温应答相关的蛋白,为解析植物抗寒分子机制提供重要信息,对于全面揭示植物低温适应的遗传基础和抗寒机理具有重要意义.综述了近年来运用差异蛋白质组学技术和策略研究模式植物以及非模式植物响应低温胁迫的主要进展,同时指出了该研究领域目前仍存在的问题及今后的发展方向.     

植物PP2C蛋白磷酸酶ABA信号转导及逆境胁迫调控机制研究进展

蛋白磷酸酶(protein phosphatase,PP)是蛋白质可逆磷酸化调节机制中的关键酶,而PP2C磷酸酶是一类丝氨酸/苏氨酸残基蛋白磷酸酶,是高等植物中最大的蛋白磷酸酶家族,包含76个家族成员,广泛存在于生物体中。迄今为止,在植物体内已经发现了4种PP2C蛋白磷酸酶。蛋白激酶和蛋白磷酸酶协同催化蛋白质可逆磷酸化,在植物体内信号转导和生理代谢中起着重要的调节作用,蛋白质的磷酸化几乎存在于所有的信号转导途径中。大量研究表明,PP2Cs参与多条信号转导途径,包括PP2C参与ABA调控,对干旱、低温、高盐等逆境胁迫的响应,参与植物创伤和种子休眠或萌发等信号途径,其调控机制不同,但酶催化活性都依赖于Mg2+或Mn2+的浓度。植物PP2C蛋白的C端催化结构域高度保守,而N端功能各异。文中还综述了高等植物PP2C的分类、结构、ABA受体与PP2Cs蛋白互作、PP2C基因参与ABA信号途径以及其他逆境信号转导途径的研究进展。     

NO对植物生长发育的调控机制

一氧化氮(NO)是具有生物活性和信号转导作用的易扩散分子,它不仅对植物的许多生命活动如种子萌发、叶片扩展、根系生长、逆境生理以及细胞的程序性死亡等具有直接的生理调节功能,而且作为防御反应中的关键信使．参与了植物对外界环境胁迫的应答。近期研究表明,NO与激素在调节植物的生理活动与信号转导方面有明显的协同作用,通过激素起作用可能是植物内源NO作用的机理之一。本文主要通过对NO的产生及其对生理活动的调节机制和在代谢中的信号转导作用等方面来阐述NO在植物生长发育中的作用。     

中国科学院光合作用与环境分子生理学重点实验室简介

中国科学院光合作用与环境分子生理学重点实验室成立于2001年12月,由光合作用研究中心、分子发育生物学研究中心和信号转导与代谢组学研究中心组成。主要研究方向是利用基因组学、蛋白质组学和代谢组学方法研究光合作用过程中的传能转能机理、植物对环境应答、植物生长发育、信号转导的分子调控及其在农业生物工程上的应用等。实验室成立以来已在Nature、The Plant Cell、Plant Physiology、The Plant Journal以及Proteomics等国际著名刊物发表论文多篇。实验室在光合膜蛋白复合体结构与功能研究、光合作用对环境适应的机理研究、水稻根系发育功能基因研究、植物干细胞维持、花粉发育囊泡运输、青蒿素生物合成的分子调控等领域取得了一批重要成果。     

植物防御策略及其环境驱动机制

植物与环境长期相互作用和生存竞争的过程中,为了抵抗不利环境,形成了一套完整的防御体系。植物一方面通过改变形态结构作为机械/物理防御策略,另一方面则在生理生化做出响应作为化学防御策略。在化学防御中,植物主要以次生代谢物及防御性酶等作为抵抗和响应病原菌、植食动物以及非生物环境胁迫的重要生化基础,而常以叶脉网络结构、茎/叶韧性、硬度及其纤维素、半纤维素和木质素含量等来增强机械防御能力。本文从机械防御和化学防御两个角度评述了植物的防御体系,并从生物侵害、气候因素和资源分配3个方面综合评述了植物防御策略及其环境作用机制。从植物防御角度出发,可以更深层次地理解和发掘植物与环境的内在联系并提供新的思路,为全面认识植物区域环境适应、抗虫种质资源选育以及科学营林等相关研究提供参考。     

土壤跳虫适应低温环境的策略与机制研究进展

低温和干燥是极地及寒温带地区动物的主要环境胁迫因子.为适应恶劣的环境,此区域的动物必须运用有效的方式来适应其栖息环境.土壤跳虫是典型的以避免体液结冰为主要策略来适应低温环境的动物类群,其抗低温的生态策略和模式与昆虫存在相似之处,表现在其利用冷驯化及与干旱协同作用,降低冰晶形成的伤害.在抗低温过程中,其体内甘油等小分子物质含量迅速增加,海藻糖、葡萄糖等分子迅速降低,低温保护蛋白--抗冻蛋白(AFP)产生,并存在脂质的相互转化,提高包膜的流动性,以保护细胞免受低温的伤害;同时也存在与其他昆虫不同的特异性策略与模式,主要包括在雪被保护下的垂直迁移行为,以及将冰核剂随蜕皮而排除体外等.这些土壤跳虫特异的抗冻模式与机制表明其低温生物学研究具有一定的科学意义.本文综述了土壤跳虫抵抗低温环境的模式、类型及机制,总结了近几年其生理生态机制研究进展,讨论了土壤跳虫抗低温研究存在的问题,并就全球变化背景下土壤跳虫低温生态研究前景进行了展望.     

谈谈荒漠植物对环境的适应

荒漠植物是植物类群中的重要一员,研究它们对环境的适应,对荒漠的开发和植物资源的利用有着重要的现实意义.本文仅从荒漠植物的形态结构、生理代谢等方面简述它们对环境的适应. 荒漠是指那些具有稀少降水和强烈蒸发力而极端干旱的典型大陆性气候地区或地段.该