空间密闭生态系统中高等植物生长发育实验取得成功

中科院上海生命科学研究院植物生理生态所承担的“空间密闭生态系统中高等植物生长发育研究”在实践八号卫星上的实验获得成功。该项研究的目的在于利用育种卫星留轨舱的空间环境资源,通过对空间密闭培养系统中高等绿色开花植物青菜Brassica parachinensis Bailey从种子萌发、幼苗生长到开花授粉各个阶段的实时图像观察,了解空间微重力对高等植物从营养生长到生殖生长的过渡规律,以及对开花、授粉等重要生理过程的影响,揭示空间微重力对高等植物的营养生长、花芽分化、生殖器官形成的作用。     

玉米幼苗叶片生长部位和瞬时生长速率的测定

研究植物生长不但需要知道生长的部位,更需测定其生长速率。过去曾用“等距线条或方格”、“水平显微镜”、“生长自动记录仪”以及直接度量生长器官等方法,测定植物生长部位和生长速率。本文介绍另一种测定玉米等单子叶植物叶片生长部位及生长速率的方法。 1.叶片生长部位的测定单子叶植物     

作物太空育种机理初报

论文从辐照原理出发,提出如何模仿太空环境来进行地面辐射,以大幅度提高农作物产量。     

绽放在太空中的花

一棵普通的青菜,要不是命运女神的垂青,它会和所有青菜一样,在地球上开花、授粉、结籽,也可能被贩运到菜场,成为一盘受人喜爱的菜肴。不过,现在它将要承担起一项重大的科学使命,将自己的宿命永远与太空联系在了一起。     

空间植物学研究现状及趋势

空间植物学研究是人类涉足太空,开发太空产业的关键学科之一,因为,植物在太空中生长、繁殖是人类永久进入太空的必须条件。空间物理环境与地面有很大差异,其主要特点是:长期微重力状态(10~_-3)—10~(-6)g),没有昼夜节律变化,含有宇宙辐射,特别是地球上难于获得的高能重粒子(HZE)辐射,超真空和超洁净;地球表面的物理环境的显著特点     

空间环境对石刁柏幼苗向性生长及代谢过程的影响

以石刁柏（ＡｓｐａｒａｇｕｓｏｆｆｉｃｉｎａｌｉｓＬ．）作为实验材料,在我国空间生物学研究中,首次在空间完成了高等植物种子萌发至幼苗的生长过程。研究了空间飞行后,幼苗的光合及某些代谢过程的变化。主要结果如下：空间飞行幼苗根的生长走向明显不同于地面对照,表现出对微重力的反应。幼苗返回地面后继续培养,其生长速度快于地面对照。空间飞行样品耗氧量高于地面对照,而乙烯释放量低于地面对照。空间飞行返回地面后的植株,其光能吸收和转能效率与地面对照相比无明显变化;过氧化物酶同工酶活性有所下降,并出现一条新酶带（Ｒｆ＝０．４５）;ＡＴＰ含量低于地面对照。     

航天诱变白桦生长性状分析

对15年生白桦航天搭载家系(HT-1、HT-2、HT-3、HT-4)及地面对照(CK-1、CK-2、CK-3、CK-4)的生长性状进行分析,并利用2年生、5年生及15年生的生长性状拟合生长曲线。结果表明:15年生HT-1和HT-4的树高分别与地面对照家系间差异达到了极显著水平和显著水平。其中,HT-1树高高于地面对照,而HT-4树高则低于地面对照。其余2个航天搭载家系的树高也高于对照家系,但未达到显著水平。随树龄的增长,航天搭载家系与地面对照的部分性状由差异显著变为差异不显著,但整体差异趋势依旧与苗期保持一致。航天搭载白桦家系及地面对照重复力除98-3家系外都属于高重复力水准(>0.5),HT-1树高性状的突变增益最高,为7.31%。以-x+S为标准在HT-1内选择了4株优良单株,最优单株树高比地面对照家系提高了35.29%。通过拟合树高生长曲线预测了树高生长的趋势。     

茯苓太空诱变菌株生物特性与品质系统研究

茯苓是我国大宗药食两用资源,对搭载“神舟十号”太空诱变育种的太空10号茯苓菌株进行生物特性研究和品质评价,探讨其推广应用的可能性。采用分子生物技术和大田栽培实验,对比菌株茯苓太空10号与湘靖28、5.78,研究其表观性状、显微结构、基因序列、拮抗反应、生长速度、结苓情况、生物转化率、薄层色谱和浸出物含量指标。结果显示,菌株太空10号菌丝细长,未见锁状联合,菌丝体外观均呈白色绒毛状,菌核呈类球形、椭圆形或不规则的块状,冷冻电镜扫描可见菌核呈柱状凸起的团块。太空10号与湘靖28和5.78的ITS、LSU、TEF1-α基因序列相似性达100%,进化树聚类为一支。太空10号与湘靖28拮抗较弱,与5.78拮抗明显。在20℃条件下,太空10号呈现出较快的生长速度。大田栽培实验显示,太空10号的菌核生物转化率较优,鲜重转化率达23.25%,干重转化率达11.28%,且其薄层色谱和水溶性浸出物、醇溶性浸出物含量均符合药典标准。研究表明经过诱变的菌株太空10号茯苓所属基源和菌核性状符合茯苓药材要求,生长情况良好,品质优良,具有推广应用潜力。     

苏俄太空动物实验研究发展历程

太空动物实验研究是人类航天科技发展中至关重要的一环。二十世纪以来,前苏联和俄罗斯在人类航天事业取得诸多重大成就,离不开太空动物实验的巨大贡献。太空动物实验可以评估地球生物深入探索太空的可能性,加速人类太空探索时代的来临。一批批“动物宇航员”被航天飞行器送上太空,成为了人类探索太空的“先驱者”以及航天事业发展的里程碑,为载人航天和空间站建设事业奠基。因此,本文就二十世纪以来前苏联和俄罗斯的太空动物研究的发展历程进行综述。     

水稻伸长生长的数学模型

水稻地上部诸器官的伸长生长,可以分为3个阶段和两个过渡期．器官在前期的凹型曲线生长为加速生长（定为第1阶段）,中期的直线生长为等速生长（第2阶段）,后期的凸型曲线生长为减速生长（第3阶段）;每两个阶段临界处均存在特殊的生长过程,前面的定为第1过渡期,做变加速生长,后面的定为第2过渡期,做变减速生长.组成器官的各个细胞的伸长生长,也可以分为前期凹型曲线阶段、中期的直线阶段以及这两个阶段临界处的过渡期.运用类比原理推断;细胞在凹型曲线阶段,其原生质的膨压大于壁压,而且这两个压差始终维持稳定,这就使细胞做等加速生长;细胞经过过渡期的变加速生长过渡到直线生长阶段,在这个阶段中,膨压大小与壁压相等,这就使细胞以过渡期最末的生长速度做等速生长;最后壁压大于膨压,而且这两个相差压会阻止细胞的“惯性”生长直至停止生长,其结果产生减速生长．     

培养介质pH和EGTA对水霉(Saprolegnia ferax)菌丝细胞肌动蛋白的分布与结构的影响

菌丝在pH 5.0—8.0介质中维持顶端生长,Rhodamin-phalloidin荧光探针显示在菌丝顶端都存在F-actin的“帽子”结构;加入EGTA到培养介质中不影响菌丝的顶端生长和actin的“帽子”结构。值得注意的是:菌丝的Rhodamin-phalloidin荧光强度大小与菌丝顶端生长速率成正比;在含有或不含有EGTA的pH5.0培养条件下,菌丝的生长速率均很低,且后部颗粒状的荧光斑点消失;在pH 3.0-4.0培养介质中菌丝生长停止,不但F-actin“帽子”结构消失,整个菌丝荧光也变得非常微弱无法观察,提示酸性pH可引起F-actin的解聚,从而导致生长速率下降甚至生长停止。     

秃杉引种幼龄生长规律初步研究

 引种研究表明,秃杉幼苗生长缓慢,苗期生长为双峰倒“W”形,春秋两季速生,盛夏趋于停滞。幼树造林初期生长缓慢,3年后加快;5—10年速生,生长量已接近或超过原产地。季节生长：春末夏初(5—6月)速生,6月出现峰值,盛夏遇高温减缓,生长呈单峰倒“V”形。树高昼夜生长：夜间>白天;阴雨天>阴天>晴天。引种地气温,相对湿度,净日照时数是影响幼龄秃杉生长的重要气象因子。秃杉幼树年生长与观察年树龄的关系可用数学模型y= a+bt表示;季节生长与观察月份的关系可用数学模型y=a+blnt表示。     

以胖为美

最近的研究表明,蜘蛛能够在零重力状态下生存数月时间。 2008年11月,两只球形蜘蛛和一些蝴蝶幼虫作为学生教育实验（对比零重力条件下昆虫的发育状况与地面条件下的差异）的一部分被送到国际空间站,并在那里生存了几个月后随“发现”号航天飞机返回地球。美国宇航局国际空间站项目科学家朱莉·罗宾逊告诉记者：“我们都认为蜘蛛适合于太空环境生存。”     

原子力显微镜对壳聚糖分形结构的研究

利用原子力显微镜（Atomic Force Microscope,AFM)研究了壳聚糖分子在云母表面的分形聚集生长过程,并对壳聚糖分形生长的作用机理及其生长过程进行研究,发现壳聚糖分子在聚集生长过程呈传统的具有分形特征的正态分布和奇异分布。在壳聚糖聚集生长过程中,由于溶液的自然挥发,形成了云母基片中心位置的壳聚糖浓度相对较高,而周围壳聚糖的浓度相对较低的阶梯分布,因此呈现出中部的胶粒大而周围的胶粒较小的现象。AFM图像显示在云母片的中心部位壳聚糖分子聚集生长为“树”形结构而在边缘部位呈“星”形结构,这两种结构都具有典型的自相似性,壳聚糖的分形生长与其计算机模拟树形模式和DLCA模式拟合得很好。     

培养介质pH和EGTA对水霉（Saprolegnia ferax）菌丝细胞肌动蛋白…

菌丝在ＰＨ５．０－８．０介南中维持顶端生长,ｈｏｄａｍｉｎ－Ｐｈａｌｌｏｉｄｉｎ荧光探针显示在菌枯端都存在Ｆ－ａｃｔｉｎ的“帽子”结构,中入ＥＧＴＡ到培养介质中不影响线的顶端生长和ａｃｔｉｎ的“帽子”结构。值得注意的是：菌丝的Ｒｈｏｄａｍｉｎ－ｐｈａｌｌｏｉｄｉｎ荧光强度大小与菌丝顶端生长速率成正比;在含有或不含有ＥＧＴＡ的ＰＨ５．０培养条件下,菌丝的生长速率均很低,且后部颗粒状的荧光斑点消失;在     

根际不同供氮水平对紫青菜生长和营养品质的影响

为了解根际供氮对紫青菜(Brassica campestris ssp.chinensis var.communis)生长和营养品质的影响,用不同水平的NH_4NO_3处理,对紫青菜的生理特性和营养品质进行研究。结果表明,随着供氮水平的增加,紫青菜的鲜质量、干质量、根系活力和游离氨基酸含量均呈先上升后略下降趋势;硝酸还原酶(NR)活性、叶绿素含量、NO_3~–含量和可溶性蛋白质含量均呈上升趋势;DPPH·自由基清除率、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)同工酶和过氧化氢酶(CAT)同工酶活性等均提高;而花青素苷相对含量、可溶性糖含量、维生素C(Vc)含量、总酚含量和FRAP值均呈下降趋势。根际NH_4NO_3为75~300 mg L~(–1)时,紫青菜的鲜质量和干质量较低;NH_4NO_3达1200 mg L~(–1)时,其鲜质量和干质量又低于600 mg L~(–1)处理的,植株积累较多NO_3~–,导致营养品质下降,同时根际也积累NH4NO3。因此,600 mg L~(–1)的根际NH_4NO_3是适宜的氮水平,其鲜质量和干质量均最高、营养均衡、抗氧化能力强。     

一种“无血清”培养基对肿瘤细胞生长的支持

本文报告一种为适于杂交瘤细胞生长“无血清”培养基－适量的成牛血清低分子成分超滤液、１０ｍｇ／Ｌ转铁蛋白（Ｔ）、１０ｍｇ／Ｌ胰岛素（Ｉ）、２０μｍｏｌ／Ｌ乙醇胺（Ｅ）、４０ｎｍｏｌ／Ｌ硒酸钠（Ｓ）等诸补充成分替代胎牛血清加到基础液中－也完全适用于培养肿瘤细胞,且观察到与之相似的规律性结果,癌细胞在本“无血清”培养若的生长水平达到在含胎牛血清培养基中生长的水平。对于癌细胞的生长,ＬＭＷ－ＣＳ与Ｔ、Ｉ、     

对生长,分化和发育概念含义的看法

生长、分化和发育这几个名词,现已在生物科学中广泛地使用,但是在不同的作者和著作中,它们所包含的意义和它们之间的关系是不尽相同的。就植物生理学方面来讲,目前大体上有如下几种情况:第一种认为生长、分化和发育具有不同的含义。例如由吴相钰等编的《植物学名词解释——植物生理学分册》中就是这样规定的:“生长(growth)是由于原生质的增加,引起植物体积和重量的不可逆的增加,以及新器官的形成和分化”。“分化(differentiation)即特异化”,“是植物体各部分存在异质性的现     

植物的冗余及其生态学意义 Ⅰ.大型水生植物生长冗余研究

通过水生群落中常见优势种凤眼莲（Eichhornia crassipes)根系的去除实验证明了生长冗余的存在,并在此基础上对大型水生植物的竞争力、“浮游生物的悖论”及水生群落稳定性的产生与维持作了新的阐述,根系去除实验表明：群体中凤眼莲植株的根系生长冗余较单株生长时为多;这些冗余根系的去除不会对整个植株的生长发育产生明显影响;群体中植株根系冗余能够加强植株的竞争能力,生长冗余以及建立在生长冗余基础上的更高层次的冗余结构与生物多样性具有一定的相关性,也是生物进化中自然选择的真正对象,据此提出了“进化在生物多样化的基础上进行”的新看法。     

“卫星灵芝”让人类更健康

1什么是太空诱变育种 自1987年以来,我国利用返回式卫星和飞船搭载了各种植物种子、微生物菌种、动物等生物材料进行太空生命科学的研究。太空诱变育种是利用返回式卫星等所能到达的空间环境对生物体诱变作用产生的变异,在地面选育新种质、新材料,培育新品种的一种新型的诱变育种方法,称为航天诱变育种或空间诱变育种也称太空诱变育种。