外来入侵植物飞机草的研究进展与展望

飞机草(Chromolaena odorata)是世界公认的多年生入侵性杂草, 原产于中、南美洲, 现已扩散至非洲、亚洲、大洋洲和西太平洋群岛的大部分热带及亚热带地区, 严重威胁着入侵地本地植物的生长、生物多样性和生态安全。由于其蔓延速度快, 及其对农、林、牧业等的巨大危害, 引起了社会各界的广泛关注。揭示飞机草的入侵机制, 对于遏制其扩散速度, 最终消除或降低其危害, 恢复生态系统平衡, 具有十分重要的现实意义和科学价值。该文介绍了飞机草的生物学特性、地理分布、入侵后果及防治措施等。鉴于目前对飞机草的入侵路线和入侵机制还没有全面系统的认识, 该文重点介绍了其在世界范围内的传播路线及其成功入侵机制, 旨在为飞机草的防治工作提供科学依据。最后提出有关飞机草生理生态学和分子生物学方面的一些展望, 并强调对其适应性进化遗传基础的研究可能为探讨其成功的入侵机制带来新突破。     

6-苄（基）腺嘌呤和抗坏血酸对渗透胁迫时杨树光合作用光抑制的影响

研究了6-BA和A5A对渗透胁迫时杨树幼苗叶片光合作用光抑制和活性氧代谢的影响．结果表明,渗透胁迫时杨树叶片净光合速率(Pn)和表观量子效率(AQY)降低,光合作用光抑制加剧,超氧化物歧化酶(SOD)活性升高,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性降低,O2产生加快,H2O2和膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量升高．6-BA和A5A预处理使胁迫时叶片SOD和APx活性升高。O2生成减少。H2O22和MDA含量降低,同时缓解了光合作用的光抑制．相关分析表明,杨树叶片活性氧水平和MDA含量与Pn和AQY呈负相关．胁迫时杨树叶片活性氧的积累与光合作用光抑制有一定关系,6-BA和A5A对光抑制的缓解作用与其对活性氧清除系统的促进作用有关。     

西双版纳两种生态特性不同的外来草本植物对生长环境光强的适应策略

于干热季测定了紫茎泽兰和阳春砂仁叶片比叶重、色素含量、光合能力和叶绿素荧光动力学参数,探讨了它们适应环境光强的策略及其生理生态学机制。36 %光强下砂仁叶片光抑制较明显;10 0 %光强下紫茎泽兰光抑制不严重,光系统 最大光能转换效率和量子效率始终维持在较高水平。随着环境光强的升高,紫茎泽兰最大净光合速率(Pmax)、比叶重、非光化学猝灭系数(N PQ)和单位面积叶片类胡萝卜素含量升高,单位干重叶片叶绿素含量降低。紫茎泽兰能通过形态和生理特性的变化适应大幅度的光强范围,这可能是其表现强入侵性的重要原因之一。强光下紫茎泽兰热耗散并不多,主要通过提高Pmax利用更多的光能来保护光合机构,光系统 反应中心可逆失活也能耗散部分光能。虽然砂仁Pmax也能随生长环境光强的升高而增大,但其值较低,增幅不大,相反其热耗散的增加较多,N PQ较高,白天初始荧光明显低于黎明,表明砂仁主要是通过热耗散来保护光合机构。     

入侵植物的生理生态特性对碳积累的影响

随着国际贸易的发展和人们交往的增加以及全球环境的变化,生物种类在全球扩散的机会也大大增加,从而为生物入侵创造了机会。生物入侵不仅给农林牧生产造成损失,而且具有长期的生态学效应。外来种的成功入侵不是其自身某一个特性决定的,而是其特性与新的生境综合作用的结果。外来入侵种生理生态特性的研究对其预测和防治具有重要的意义。目前对入侵种生理生态特性的研究较少。已有的研究表明,与本地种相比入侵种可能通过提高光合能力、资源利用率、表型可塑性、化感作用,以及降低繁殖成本等增加植株碳积累,促进其入侵。但并不是所有的入侵种都同时具有这些特性。生境不同限制性资源不同,入侵机制就不同。成功的入侵种应该能够高效地利用生境中的限制性资源,并且能够较快地调节自身的生理特性以适应波动的资源环境。     

光强对砂仁叶片光合作用光抑制及热耗散的影响

通过测定不同光照条件下砂仁 (AmomumvillosumLour.)叶片气体交换和叶绿素荧光参数 ,探讨了光对其光合机构及其光破坏防御的影响。试验期间 ,上午 11:0 0之前有雾 ,光强较弱。上午砂仁阳生叶净光合速率 (Pn)与下午 (6 .5 3μmol·m-2 ·s-1)相似 ,高于阴生叶 (5 .94μmol·m-2 ·s-1) ,下午阴生叶Pn 高于上午 ,与阳生叶相似。下午砂仁叶片表观量子效率低于上午。其初始荧光 (Fo)、最大荧光 (Fm)、光系统Ⅱ (PSⅡ )最大光能转换效率 (Fv/Fm)、Fm/Fo 及PSⅡ的潜在效率 (Fv/Fo)随日光增强而降低 ,15 :0 0降至最低 ,表明光抑制逐渐加剧。之后随光强减弱这些叶绿素荧光参数升高 ,光抑制得到缓解。与此相反 ,非光化学猝灭系数 (qN)随光强的增加而升高 ,并一直维持在较高水平 ,表明依赖叶黄素循环的保护性反应逐渐增强。阳生叶的光抑制比阴生叶强烈 ,当日遮荫处理使光抑制缓解 ,但各处理间qN 差异不大 ,表明热耗散未受显著影响。结论 :弱光下砂仁叶片即发生光抑制 ,在不同光照下其光抑制的普遍发生 ,是依赖叶黄素循环的保护性反应 ,而非光破坏的结果 ;砂仁叶片叶黄素循环的启动不需过剩光能 ,不同光处理对其影响不大 ;砂仁对光的适应能力较强。     

外来入侵植物对环境梯度和天敌逃逸的适应进化

进化假说认为, 在入侵地外来种能发生遗传变化, 以适应新的环境, 最终成功定殖和扩散。种内或种间杂交、遗传漂变、新环境带来的新的选择压力等是促使外来种发生进化的重要原因。在入侵地, 响应来自非生物和生物因素的选择压力是外来种发生适应进化的主要原因。本文主要介绍外来植物如何通过进化适应入侵地的纬度、海拔等非生物环境和天敌逃逸等生物环境。关于外来入侵植物对纬度和海拔等环境梯度的适应进化, 本文在强调表型进化研究应与分子标记研究相结合的基础上, 介绍了一些同质种植园实验和交互移植实验。关于外来入侵植物对天敌逃逸的适应进化, 本文主要介绍增强竞争能力的进化假说和修正的增强竞争能力的进化假说, 及其在理论上和验证方法上存在的问题。最后, 本文介绍了氮分配的进化假说, 该假说认为天敌逃逸可使外来入侵植物降低叶氮向防御的分配, 同时增加氮向光合的分配。     

Tet调控CYP2E1基因表达细胞系的代谢能力分析

应用Tet-On基因表达系统,调控CYP2E1基因在NIH 3T3细胞中的表达水平,探讨CYP2E1在化学致癌物二甲基亚硝胺(N-nitrosodimethylamine, NDMA)代谢中的作用．先后将 Tet-on基因表达系统的调控质粒pRevTet-on和反应质粒pRevTRE-2E1转染NIH 3T3细胞,分别用G418和潮霉素筛选,并通过RT-PCR和Western印迹检测,成功获得了3个具有良好诱导性Tet调控的CYP2E1基因表达细胞系（Tet/3T3-2E1）．应用不同浓度强力霉素(doxycycline, Dox)处理Tet/3T3-2E1细胞诱导CYP2E1表达,HPLC分析细胞对CYP2E1特异性药物探针氯唑沙腙的原位代谢能力及MTT法分析CYP2E1介导的NDMA细胞毒性作用．结果显示,Tet/3T3-2E1细胞CYP2E1的表达及其代谢能力有明显的Dox浓度依赖性,而且NDMA对Dox诱导组细胞有明显浓度依赖性细胞毒性作用,其IC₅₀值为12.06 μmol/L,无Dox诱导组未见明显的NDMA细胞毒性作用．该细胞模型的成功建立对于开展与CYP2E1相关的毒物、致癌物代谢研究,筛选抗毒物、抗癌物等具有重要价值．     

牛IRAK2基因有两种选择性剪接表达产物

Toll样受体（TLRs）可识别病原体相关分子模式,在天然免疫和适应性免疫应答中起着重要的作用.IRAK2为TLRs信号转导中的重要分子,对信号转导及调节有着重要的作用.为了深入研究牛TLRs介导的信号转导通路对牛病原体所致疾病抗性中的作用,本研究采用RT-PCR和RACE方法克隆了牛IRAK2基因,并分析了基因序列,及其编码蛋白质的结构和功能预测. 结果表明,牛IRAK2存在2个选择性剪接产物IRAK2a和IRAK2b,其cDNA长度分别为2 148 bp和2 001　bp(GenBank登录号为EU528620和EU528621),分别编码622个和384个氨基酸.与IRAK2a相比,IRAK2b缺少第3外显子147 bp片段,使得起始密码子后移,IRAK2a蛋白含有DD结构域和S-TKc结构域,而IRAK2b则缺少DD结构域,只有部分S-TKc结构域.     

西双版纳阳春砂仁栽培的两种模式的比较研究

 阳春砂仁(Amomum villosum)种植对热带湿性季节雨林的影响十分显著,对次生林的影响不大。为保护热带雨林,改变现有阳春砂仁栽培模式,探讨雨林下种阳春砂仁改为次生林下种植阳春砂仁的可行性,比较研究了热带雨林和次生林下阳春砂仁的生长状况和产量。次生林和雨林林下阳春砂仁壮株密度和生物量均明显高于其它株型,同类型林下阳春砂仁笋、苗和衰老株密度差异不显著,但衰老株生物量显著高于笋和苗。次生林和雨林下阳春砂仁笋和苗的密度之和分别为衰老株的1.45和2.18倍,远多于衰老株数量。表明阳春砂仁种群能够维持稳定。值得注意的是阳春砂仁产量很低,茎生物量比很高（0.58以上）,果实生物量比极低（约0.01）,增产潜力较大。在水分较充足的一块次生林样地阳春砂仁果实产量高达211.149 0 kg•hm-2,远高于其它样地。阳春砂仁喜湿可能与其较低的根生物量比和浅根系有关。阳春砂仁叶面积指数、壮株和全部植株生物量与果实产量呈极显著的正相关。次生林和雨林林下阳春砂仁生物量、产量叶面积指数和各株型密度差异均不显著。研究结果表明次生林下可以种植阳春砂仁。     

砂仁叶片光破坏的防御

报告了生长于热带林窗向阳处砂仁叶片叶绿素荧光参数的日变化,及阻止卷叶和用二硫苏糖醇（DTT）处理对它的影响,受强光照射,砂仁叶片迅速卷起。在雾天上牛光强还相当弱（低于100μmol m^2s^-1）时,砂仁叶片就发生光抑制,中午厚重,下午当光强减弱时,光抑制逐渐得到缓解。其热耗散（qN、NPQ）随光强的升高而增加,且下午仍在缓慢增加。阻止卷叶使强光下砂仁叶片光抑制加剧,Fo、NPQ升高。DTT处理也使光抑制加剧,Fo升高,且使PSⅡ反应中心发生可逆失活,夜间23：00各处理的荧光参数基本恢复。卷叶、叶黄素循环和PSⅡ可逆失活3种保护机制在同种植物中依次启动的现象尚属少见。