2,3,5-三碘苯甲酸之合成及其生物检定

植物从营养生长到繁殖过程的物质代谢问题,以及招致代谢类型转变(质变)的外在条件等均曾引起许多生理学家们的注意(Sachs,Klebs,Went,)。1946年间van Overbeek施用α-萘乙酸於凤梨,可提早开花。继有Waard及Roodenburg(1948)施用2,3,5-三碘苯甲酸(2,3,5-Triiodobenzoic acid,TIBA)於番茄上,则在第三节上得紧密簇状之花丛。Galston(1947)亦施用TIBA可使曾受光诱导後大豆开花数目增加。其後Bonner及Thurlow於1949年施用TIBA及2,4-二氯大茴香醚(2,4-Dichloroanisole),於叶耳(Xanthium canadense)去叶枝条上,如在长日照下(8小时之日光及16小时之红光,其光     

青藏高原高寒草甸植物花寿命与花吸引特征的关系及其对雌性繁殖成功的影响

花寿命指花保持开放且具有功能的时间长度, 是开花植物繁殖成功的一个重要功能性状。可塑性延长花寿命是植物在不利的传粉环境中保障繁殖的一种策略, 但延长花寿命也会增加繁殖成本。花寿命的可塑性变异不仅受传粉环境的影响, 而且还受资源分配权衡的影响。花寿命的理论模型指出, 植物的花寿命与花吸引特征之间存在资源分配权衡。为了研究在花粉限制环境中, 植物花寿命与花吸引特征之间的资源权衡及其对雌性适合度的相对重要性。该研究以青藏高原高寒草甸不同海拔(2 900和3 600 m)的11种开花植物为研究对象, 分析了不同植物群落中, 物种水平上: (1)花寿命与花吸引特征(花大小以及开花数目)之间的相关关系; (2)花寿命与花吸引特征对植物雌性适合度的相对贡献。结果表明, 无论是低海拔还是高海拔植物群落, 植物的花寿命与开花数目之间均存在权衡关系, 且长的花寿命增加了植物的雌性适合度。但在高海拔环境中, 植物的雌性适合度只与花寿命有关。这说明相对于低海拔植物, 花寿命对高海拔植物的雌性繁殖成功更为重要。     

线粒体蛋白AOX和UCP在植物开花生热中的功能评述

有些植物的花器官能够主动产生大量热能,这种类似于动物的生热行为具有多样的生物学功能,对生热植物的生殖发育至关重要.开花生热及其调控机制的研究已引起研究者的极大关注.红外成像技术的发展为开花生热过程的动态监测和生热组织的精确定位提供了至关重要的技术支撑.交替氧化酶(alternative oxidase, AOX)和解偶联蛋白(uncoupling proteins, UCP)是参与调控植物生热的重要线粒体蛋白.本文综述了AOX和UCP在植物开花生热中的功能及其作用机制相关研究的进展,重点探讨了开花生热过程中AOX和UCP的功能与细胞呼吸代谢活动的关系.此外,最新研究还发现了一些非传统的不依赖于AOX和UCP的线粒体生热途径.在系统梳理开花生热调控机制最新研究进展的基础上,本文展望了将来以线粒体为基本功能单位系统性理解植物开花生热能量供应体系的研究.     

诱蝇植物

虫媒花植物的花大多具有色、味、蜜等特点。当提到花的气味时,多数人都会联想到花的芳香,很少有人嗅到或想到花的恶臭气味。在《植物学》教材中虽也提及借蝇类进行异花传粉的植物,但从未提出究竟是哪种植物。为了解决这个问题,笔者曾多年注意观察过多种开花植物,也未能得到解决。偶于去年(1986)鲜     

对于棉花早期蕾损失的补偿作用分析

1981—1984年在河北省饶阳县三种肥力水平地块上,以4个陆地棉Gossyium hirsutum L.品种为材料,进行了11次人工模拟第二代棉铃虫Heliothis armigera(Hübner)对棉蕾的为害试验,旨在确定受害株在繁殖器官水平上的补偿途径。每两天记录一次每处理各10株棉花各节位的发育状况。数据表明,每株去除8个左右的早期蕾的影响是:1)始花日推迟9.32天但不引起皮棉减产;2)有效花期缩短5.95天,这对产量有不利影响;3)现蕾总数(包括去除数)增加15.31％,合每株7.07个,这奠定了补偿的基础;4)开花速度加快17.21％,致使每株总花数比对照多0.43朵;5)幼铃脱落率降低9.85％;6)成铃数增加15.28％,合每株2.34个;7)果枝数、每铃籽棉重以及皮棉百分率都无显著变化。由此可以清楚看出,这些受害株能够基本上弥补损失的蕾数,同时开花速度显著加快,使得总花数略有增加,幼铃脱落率显著降低,结果成铃数显著增多。这些正作用的总效应远超出缩短有效花期造成的负作用。因此,遭受一定程度早期蕾损失的植株在一般情况下都能增产。这一认识动摇了华北棉区控制棉铃虫的通常对策,该对策把防治重点放在第二代上。     

开花式样对传粉者行为及花粉散布的影响

理解植物花的特征可以从单花特征和群体特征两个层次入手。开花式样是植物的花在群体上的特征体现, 通过在开花数目、开花类型以及花的排列上的变化, 不同的开花式样对传粉者具有不同的吸引力, 影响昆虫在植株上的活动, 使花粉运动的方向发生相应变化, 从而影响着植物最终的交配结果。此外开花式样随环境改变也会发生一些变化。本文介绍了开花式样研究的进展, 对开花数目、开花类型以及花的排列等3个方面的已有研究进行了分别阐述, 并提出开花式样研究应更多地考虑影响传粉的各种因素。     

施肥对水曲柳生长及开花结实的影响

为了研究施肥对水曲柳生长及开花结实的影响,以2年生水曲柳嫁接苗、13年生水曲柳幼树、29年生已开花水曲柳大树为材料,采用氮、磷、钾3因素3水平正交试验设计,连续三年进行施肥处理。通过测量嫁接苗的树高、地径;幼树的树高、胸径;已开花大树的开花率、结实率等生长发育指标研究不同配方施肥对水曲柳生长发育状态的影响,得出促进水曲柳生长发育的施肥最优组合。结果显示：施肥处理对水曲柳的生长发育具有促进作用。3种肥料对2年生水曲柳嫁接苗生长的影响顺序为氮肥 > 磷肥 > 钾肥,施肥最优组合为氮肥每株0.006 kg、磷肥每株0.012 kg、钾肥每株0.008 kg;对13年生水曲柳幼树生长的影响顺序为氮肥 > 磷肥 > 钾肥,施肥最优组合为氮肥每株0.15 kg、磷肥每株0.3 kg、钾肥每株0.2 kg;对已开花水曲柳大树开花率及结实率的影响顺序为氮肥 > 钾肥 > 磷肥,施肥最优组合为氮肥每株0.3 kg、磷肥每株0.6 kg、钾肥每株0.4 kg。结果表明合理施肥可以促进水曲柳的生长和开花结实,本试验结果也为水曲柳合理施肥提供了技术依据。     

不同施钾时期对红富士苹果产量和品质的影响

通过大田试验研究了钾肥不同施用时期对红富士苹果产量、品质、钾肥利用效率及叶片和果实养分含量的影响.结果表明:与对照(不施钾)相比,增施钾肥显著提高了苹果产量4.3%~33.2%,且具有明显改善果品质量的作用.与100%钾基施相比,膨大期施钾处理(50%基施+50%膨大期施、50%花后施+50%膨大期施、100%膨大期施)苹果产量显著增加20.5%~27.7%,果品质量亦有所改善.50%基施+50%膨大期施和50%花后施+50%膨大期施钾处理在苹果增产和改善品质的基础上,明显提高了果园的钾肥利用效率,并维持了果实生长周期中叶片钾含量的相对稳定,为树体钾素的持续供应提供了保障.然而,50%花后施+50%膨大期施钾处理果实钙含量显著下降,不利于果实后期贮藏.综合考虑,50%基施+50%膨大期施为果园钾肥施用的最佳时期.     

主要环境因素对油茶成花的影响

为探究影响油茶(Camellia oleifera)成花的关键环境因素,以‘长林4号’为材料,对油茶成花过程的相关生理生化指标进行研究。结果表明,在不同环境因素下,花芽分化期(5月19日)的老叶、新叶及茎中的可溶性蛋白、可溶性糖和生长调节剂(生长素、赤霉素、细胞分裂素和脱落酸)含量差异显著,但与油茶能否开花没有相关性。氮素处理的油茶芽发育最为饱满、生长较快,开花时间也最早;光照和生长调节剂处理(除赤霉素外)的油茶都不开花;热及钾处理的油茶末花期明显推迟;养分(氮磷钾)处理的油茶成花率较高,其次是水热处理。可见良好的水肥热条件有利于油茶开花,施用生长素和细胞分裂素抑制油茶开花。     

开花基因

在英国的诺里奇,Enrico Coen博士和Rosemary Carpenter领导的研究小组已经分离出开花所必需的基因,当该基因经突变失活后,植物便不能开花,代之以连续不断地产生叶芽.该基因的一些特性表明,它作为主宰基因或调控基因,激活其它很多基因,这些基因是正常开花所必需的. 研究小组从金鱼草属(Antirrhinum)植物中分离出上述基因,随后研究了携带floriculata(flo)突变(不能产生花)的植物.因具该突变的植物偶而也能够产生正常的花,所以他们怀疑该突变可能是由转位因子的插入引起的,在回复突变型植物中,这一转位因     

东北大兴安岭演替初期泰加林灌草层典型植物开花物候与生长对模拟暖干化气候的响应

为了揭示暖干化气候变化趋势对演替初期泰加林灌草层植物开花物候和生长的影响, 以东北大兴安岭演替初期泰加林灌草层(高度<50 cm)植物为研究对象, 根据植物生活史, 选择典型的早花植物圆锥薹草(Carex diandra)和水葡萄茶藨子(Ribes procumbens), 中花植物杜香(Ledum palustre)及晚花植物齿叶风毛菊(Saussurea neoserrata), 监测模拟增温和排水处理2年后其完整的开花物候及生长状况, 以期为认识气候变化下泰加林火后植被恢复演替提供依据。结果显示: 1)模拟增温和排水处理后, 早花植物开花温度限制的提早解除使其花期提前, 而水分限制使得晚花植物花期呈延后趋势, 这可能为中花植物提供更大的生态位空隙, 使其开花数量趋向于增加, 花期提前且呈延长趋势; 2)模拟增温和排水处理后, 圆锥薹草、杜香和齿叶风毛菊的盖度和频度均呈增加的趋势, 以杜香最显著, 而水葡萄茶藨子的盖度和频度均下降; 3)模拟增温与排水处理对植物开花物候的影响无显著交互作用, 但土壤水分降低影响部分植物生长对增温的响应。研究结果表明, 植物开花物候对暖干化气候的响应表现出明显的种间差异, 因植物开花功能群而异。早、中花植物花期趋于提前, 晚花期植物花期趋于延后, 一方面可能导致群落生态位变化, 对种间竞争产生潜在影响, 引发群落组成和结构改变; 另一方面可能成为群落调节其整体物候, 以适应气候变化的重要途径。     

Flowering phenology and growth of typical shrub grass plants in response to simulated warmer and drier climate in early succession Taiga forests in the Da Hinggan Ling of northeast China

为了揭示暖干化气候变化趋势对演替初期泰加林灌草层植物开花物候和生长的影响, 以东北大兴安岭演替初期泰加林灌草层(高度<50 cm)植物为研究对象, 根据植物生活史, 选择典型的早花植物圆锥薹草(Carex diandra)和水葡萄茶藨子(Ribes procumbens), 中花植物杜香(Ledum palustre)及晚花植物齿叶风毛菊(Saussurea neoserrata), 监测模拟增温和排水处理2年后其完整的开花物候及生长状况, 以期为认识气候变化下泰加林火后植被恢复演替提供依据。结果显示: 1)模拟增温和排水处理后, 早花植物开花温度限制的提早解除使其花期提前, 而水分限制使得晚花植物花期呈延后趋势, 这可能为中花植物提供更大的生态位空隙, 使其开花数量趋向于增加, 花期提前且呈延长趋势; 2)模拟增温和排水处理后, 圆锥薹草、杜香和齿叶风毛菊的盖度和频度均呈增加的趋势, 以杜香最显著, 而水葡萄茶藨子的盖度和频度均下降; 3)模拟增温与排水处理对植物开花物候的影响无显著交互作用, 但土壤水分降低影响部分植物生长对增温的响应。研究结果表明, 植物开花物候对暖干化气候的响应表现出明显的种间差异, 因植物开花功能群而异。早、中花植物花期趋于提前, 晚花期植物花期趋于延后, 一方面可能导致群落生态位变化, 对种间竞争产生潜在影响, 引发群落组成和结构改变; 另一方面可能成为群落调节其整体物候, 以适应气候变化的重要途径。     

濒危植物七子花的开花与结实特性

对濒危植物七子花(Heptacodium miconioides)的开花和结实特性进行了研究.结果显示:(1)生境的光照和土壤条件好有利于花枝多开花,而海拔低(或气温高)则有利于花序开多轮花,并使花期延长.(2)七子花的结实率不高(平均只有34.10%),主要原因是大多数早开的花没有获取资源的空间优势,结实率很低.(3)种子的大小也与花序类型及开花位置有关,其中Ⅰ型花序产生的最大,Ⅲ型花序上轮花产生的最小.(4)去基轮花可以提高花序的开花数量,但不能改善其结实状况。因此,提高七子花果期的生殖投资可能是解除其濒危状态的关键.     

Pollination interactions reveal direct costs and indirect benefits of plant–plant facilitation for ecosystem engineers

作为生态系统工程师的植物通过对非生物条件和生物区系的影响而显著地改变环境,从而促进了原本在这些环境下无法存活的伴生物种的生长。然而,很多研究缺乏对互惠效应的了解,因为对植物-植物相互作用的研究通常只估计了对伴生物种的益处,而很少考虑一个营养水平如何直接和间接调节植物的反馈作用。我们对两个植物物种(Arenaria tetraquetra 和 Hormathophylla spinosa,他们或单独开花,或与伴生植物一起开花)进行了一项田间试验用以分解净效应并验证以下假设：授粉者介导的相互作用提供益处用来平衡植物产生促进作用的成本。我们发现,促进作用的净成本伴随授粉介导的益处而存在。尽管两种植物单株植物上的产花更少,但与单独开花相比,他们在与伴生植物一起开花时,每朵花上的授粉者多样性增强。尽管这两种植物单独开花时,单株种子产量较高,但坐果和结实的产量存在种间差异。四叶蕨属的植物(Arenaria tetraquetra),伴生植物对其坐果和结实有负面效应,而刺山蕨属的植物(Hormathophylla spinose),当其与伴生植物一起开花时,坐果更高,结实则不受影响。我们的研究表明,除了承受直接成本外,植物还可以从伴生物种的促进作用中受益,通过提高其对传粉者的可见性。因此,我们强调授粉的相互作用可以补偿物种促进作用的成本,这些促进作用依赖于作为生态系统工程师的植物。本研究阐明了植物-植物间直接相互作用的结果如何被包括第三方在内的间接相互作用来调节的     

红姜花(姜科)同步大量开花的适应意义

两性花植物同步大量开花增加了个体花展示大小,能吸引更多的传粉者,使植株获得更多的交配机会,但也不可避免地带来不同程度的同株异花授粉,进而对被子植物的性资源分配、花部性状以及雌雄异株的进化等产生重要的影响.本文以姜科红姜花(Hedychium coccineum)为研究对象,通过人工授粉和操控试验、传粉动物的观察、自然结果率和自然居群的大小和密度的调查,探讨红姜花同步大量开花的适应意义.结果表明:(1)红姜花的穗状花序由57.33±1.68(n=30)个蝎尾状聚伞小花序组成,每个小花序具3.8±0.15(n=30)朵花,同花序上所有的小花序同步开花,不同小花序内的花按轮次同步开放,使花序在整个开花期间保持有数十朵花同时开放,花序水平上的花展示极为显著;(2)红姜花为自交亲和植物,但不存在自动自花授粉,自然居群存在严重的传粉者限制,其结实也存在着资源限制;(3)多型蓝凤蝶(Papilio memnon)、小矩翅粉蝶(Dercas lycorias)和黑角尖翅粉蝶云南亚种(Appias indra aristoxemus)是红姜花的有效传粉者,3种蝴蝶对红姜花不同大小花序的访问频率都显著不同,随着花序花展示大小的增加其访问频率也显著增加;(4)红姜花同一个体小花序内不同轮次花之间的胚珠数随轮次显著减少,而花粉数前3轮随轮次显著增加.胚珠数的递减及结实存在着资源限制,说明红姜花一个花序开大量的花并不是为了增加结实,而花粉数前3轮的递增,有利于花粉的分散输出,提高个体的雄性适合度.     

植物开花时间的遗传调控通路研究进展

开花时间对植物的繁殖成功至关重要。广泛分布的物种经常发生开花时间的分化, 从而能够更好地适应不同的环境条件。为了探索植物开花行为发生适应性分化的分子机制, 首先要明确调控开花行为的遗传通路。本文梳理了植物各类群调控开花时间的遗传通路, 以期为开花时间适应性分化的分子机制研究提供依据。 植物从营养生长向繁殖转变时, 其开花行为主要受到光照、温度、水分等外界环境因子和赤霉素等内在因素的影响。通过对模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)和其他类群的研究, 总结出了调控植物开花时间的6条通路, 包括日照长度和光质影响开花的光依赖通路, 长时间冷暴露后促进植物开花的春化通路, 高温或低温环境影响开花的温度通路, 以及赤霉素通路、年龄通路和自主通路3条内部调节过程。植物开花时间调控的6条上游通路信号传递到下游的开花整合基因FT(FLOWERING LOCUS T)和SOC1(SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CONSTANS 1), 整合基因将这些复杂的调节因子整合后进一步传递到下游花分生组织, 从而启动开花。此外, 非编码RNA、转座子对开花时间的调控也具有重要作用。部分遗传通路被证实在植物适应环境的过程中起到了重要作用。目前对植物开花调控的研究已经有一百多年历史, 理论相对成熟。然而, 仍然存在许多具有争议和未解决的问题, 如开花基因的表达方式、开花行为的特殊调控机制、开花时间变异的适应性意义等等, 需要更进一步的研究。     

东北林下早春植物开花的生理特征研究

为了探索早春开花植物在低温下的开花机制,本研究采集了5种典型早春开花植物和5种非早春开花植物。基于高效液相色谱-质谱代谢组学技术对比分析了早春时期两者之间在内源激素和次生代谢产物上的差异。结果显示：早春开花植物中的生长素（IAA）和玉米素（ZT）含量明显低于非早春开花植物,而赤霉素（GA₃）和脱落酸（ABA）的含量则显著高于非早春开花植物,表明GA₃和ABA可能在促进早春开花植物的开花过程具有调控作用;在次生代谢物方面,酚类代谢物的前体物质L-苯丙氨酸,C6C1结构的酚类化合物：香草酸、丁香酸和原儿茶酸,C6C3结构的化合物：阿魏酸、绿原酸和咖啡酸,以及黄酮类化合物芹菜素、染料木苷、橙皮素、白杨素和高良姜素在非早春开花植物中的含量普遍高于早春开花植物。这可能是由于早春开花植物的开花过程伴随着更多的能量消耗,从而降低了其次生代谢水平。研究结果表明了内源植物激素和次生代谢产物对早春开花植物开花的生理过程的调控,并为进一步理解低温条件下植物开花过程奠定了基础。     

毛茛状金莲花不同花期的花特征和访花昆虫的变化及表型选择

为了研究植物生长季内开花时间对花特征表型选择的影响,我们以青藏高原东缘高寒草地的毛茛状金莲花Trollius ranunculoides)为实验材料,在生长季内不同开花时间(花前期、花末期)测定花特征,观察访花昆虫的类群和访花频率,生长季结束后收集种子.根据昆虫访花的喜好和季节内类群与访花频率的变化,分析了不同开花时间毛茛状金莲花的花特征与昆虫的选择;并用种子产量表示雌性适合度,估计了毛茛状金莲花的花特征在不同开花时间所受的表型选择.结果表明:不同花期植物的花特征有显著差异,相应的访花昆虫的类群和频率也存在差异,不同类群昆虫访花喜好也不一样.蜂喜好花瓣和花萼较宽、花茎短和花茎数少的个体,这正符合花前期的特征,因而蜂的访花频率在花前期较高;蝇对花特征没有明显的偏好.而通过雌性适合度估计毛茛状金莲花花特征所受的表型选择则是:花前期,花茎较长和花茎数多的植株适合度大;花末期,花茎数多的植株适合度大.我们的研究表明:在植物生长季,花期的分化伴随着传粉昆虫活动的变化.不同花期,访花昆虫的变化可能对植物花特征的分化起了至关重要的作用.但是访花昆虫对花特征的选择与通过雌性适合度估计植物受到的选择不尽相同,这可能是由于其他因素造成的.     

开花后去叶与喷糖对小麦籽粒形成的影响

本文利用开花后不同时间去叶或者在开花初期用2%的葡萄糖溶液喷洒植株,造成养料供应量不同,观察对小麦籽粒形成的影响,结果分述如下。 1.开花后7—10天内光合产物供应不足是降低每穗实粒数的主要原因。 2.同一穗各小穗的籽粒受到光合产物供应不足的影响不一。对小穗第3花的结实率和粒重影响最大,以部位而言,对上部小穗籽粒的影响比中、下部小穗的大。 3.光合产物供应不足籽粒的呼吸强度下降。开花前或开花后8天内除去第1、2粒(第3粒养料的竞争者)对第3粒的结实数和粒重,以及它的呼吸强度、脱氢酶的总活性都有所提高。 4.籽粒生长初期用2%葡萄糖溶液喷洒植株可以提高第3花的结实率,说明这个时期改善养料供应对增加每穗实粒数是很重要的。