高等植物中铁的代谢机制

铁在高等植物的生长发育中发挥着重要作用,但随着人类的耕作及土壤的盐碱化,缺铁已成为一个世界性植物营养问题。高等植物在长期的进化过程中,形成了完善的对环境铁信号响应的体系。本文围绕植物与环境的相互作用,综述了近年来植物铁营养的吸收、转运、分配和储存的研究进展,并总结了植物中铁营养代谢调控的相关机理。     

黄河三角洲盐碱地条件下不同甘薯品种耐盐性

利用北方薯区当前生产上广泛种植的甘薯新品种,在黄河三角洲盐碱地上开展种植试验,以期选育耐盐甘薯品种。对每个测试品种的重要农艺性状及盐离子含量进行分析。结果表明不同甘薯品种的耐盐性存在差异。除叶片数、分枝数、分枝长度无显著性差异外,其他农艺性状如总鲜重、鲜薯产量、薯块干率、薯干产量、薯块数等都在不同品种中达到显著水平,建议耐盐性的评价指标应以鲜薯和薯干产量为主。对甘薯新生叶片、成熟叶片、须根、块根等不同器官进行Cl-、Ca2＋、Na＋和K＋的含量分析,结果表明不同品种其不同器官中各种盐离子含量差异显著,暗示不同基因型耐盐机制存在差异。基于对鲜薯和薯干产量的比较,筛选出耐盐碱的品种,主要有‘泰中9号’、‘苏薯7号’、‘龙薯1号’、‘徐薯18’等。同时,对甘薯种植前后的土壤总盐分和营养成分的分析显示：甘薯收获后,土壤中的含盐量显著降低。本研究为沿海滩涂培育和种植耐盐碱甘薯新品种进行了有益的尝试,同时也为盐碱地改良和生物质能原材料种植提供了思路。     

PI3K通路抑制剂LY294002对人脑胶质瘤细胞株U87细胞衰老和凋亡的影响

目的:PI3K/Akt信号通路是与胶质瘤发生发展密切相关的核心通路之一,LY294002是该通路的特异性抑制剂。本研究通过探讨PI3K通路抑制剂LY294002对U87胶质瘤细胞系细胞衰老及凋亡的影响,从而为胶质瘤患者治疗的新策略奠定理论基础。方法:将体外培养的人脑胶质瘤U87细胞株分为DMSO处理的对照组和LY294002(100μM)处理的实验组,采用β-半乳糖苷酶染色和流式细胞术的方法,分别检测并比较两组肿瘤细胞衰老和凋亡的情况。结果:LY294002处理组U87胶质瘤细胞的衰老指数(32.20±4.46%)显著高于DMSO对照组(3.40±1.61%,t=6.254,P0.001)。另外,与DMSO对照组相比,凋亡蛋白caspase-3mRNA的表达在LY294002处理组胶质瘤细胞中显著上调(t=8.923,P0.05)。LY294002处理组肿瘤细胞的凋亡指数(80.10±4.832%)明显高于DMSO对照组(4.260±1.073%,t=8.923,P0.05)。结论:LY294002既能够诱导肿瘤细胞衰老,又能够诱导肿瘤细胞凋亡,然而其诱导胶质瘤细胞凋亡的能力占据主导地位,为其发挥抗胶质瘤效应的主要途径。另外,在LY294002的持续作用下,部分衰老的肿瘤细胞或许会发生凋亡。这些结论为为临床增强胶质瘤患者的联合化疗奠定了理论基础。     

Abscisic acid alleviates iron deficiency by promoting root iron reutilization and transport from root to shoot in Arabidopsis

Abscisic acid (ABA) has been demonstrated to be involved in iron (Fe) homeostasis, but the underlying mechanism is largely unknown. Here, we found that Fe deficiency induced ABA accumulation rapidly (within 6 h) in the roots of Arabidopsis. Exogenous ABA at 0.5 μM decreased the amount of root apoplastic Fe bound to pectin and hemicellulose, and increased the shoot Fe content significantly, thus alleviating Fe deficiency‐induced chlorosis. Exogenous ABA promoted the secretion of phenolics to release apoplastic Fe and up‐regulated the expression of AtNRAMP3 to enhance reutilization of Fe stored in the vacuoles, leading to a higher level of soluble Fe and lower ferric–chelate reductase (FCR) activity in roots. Treatment with ABA also led to increased Fe concentrations in the xylem sap, partially because of the up‐regulation of AtFRD3, AtYSL2 and AtNAS1, genes related to long‐distance transport of Fe. Exogenous ABA could not alleviate the chlorosis of abi5 mutant resulting from the significantly low expression of AtYSL2 and low transport of Fe from root to shoot. Taken together, our data support the conclusion that ABA is involved in the reutilization and transport of Fe from root to shoot under Fe deficiency conditions in Arabidopsis.     

Acoustic characteristics of eight common Chinese anurans during the breeding season

Anurans often have species-specific vocalizations. To quantify and compare the characteristics of anuran calls in Gutianshan National Nature Reserve, Zhejiang Province, we recorded the advertisement calls of eight species belonging to four families (Ranidae, Microhylidae, Megophryidae and Bufonidae) from June to September 2012 using Sony ICD-FX8 IC recorders. All recordings were analyzed using the "Praat" software. Five acoustics parameters were measured, including temporal traits (call duration, number of notes or pulse number/call) and spectral traits (fundamental frequency, the first three formants and dominant frequency). The characteristic parameters of Microhyla ornate and Fejervarya limnocharis calls were different as were the calls of some populations of the same species recorded in different regions. The advertisement calls of the eight species were specific. Our study has provided a useful reference for identifying the calls of some common Chinese anurans.     

调控铝诱导根尖有机酸分泌的分子机制

铝诱导根尖有机酸分泌是大多数植物最主要的耐铝机制。本文主要综述了有机酸分泌过程中所涉及的包括有机酸转运蛋白、转运蛋白基因上游序列调节因子、基因拷贝数、转录因子、蛋白可逆磷酸化、有机酸合成与能量代谢等调控进程方面的研究进展,并对未来的研究前景进行了展望。     

二点委夜蛾飞行行为特征

【目的】本研究旨在阐明二点委夜蛾的飞行行为特征,丰富二点委夜蛾飞行生物学理论,提高其预测预报水平。【方法】利用昆虫飞行磨被动吊飞系统和主动飞行监测系统,系统研究了二点委夜蛾Athdtis lepigone(M(o|¨)schler)被动飞行能力和主动飞行意愿。【结果】成虫具有较强的被动飞行潜力。室内连续吊飞80 h,雌雄蛾最远飞行距离分别达106.71 km和148.32 km,最长飞行时间分别达43.05 h和40.01h,最快飞行速度分别达7.60 km/h和8.14 km/h。雄蛾飞行潜力显著强于雌蛾,体现在飞行距离和飞行时间显著高于雌蛾,但飞行速度差异不显著。成虫蛾龄显著影响成虫飞行能力。对不同蛾龄成虫吊飞12 h的结果表明,1日龄即具备一定的飞行能力,之后逐渐增强,3日龄时飞行能力最强,雌雄蛾平均飞行距离分别为29.61 km和27.55 km,飞行时间分别为10.04 h和9.46 h,平均飞行速度分别达2.76 kn/h和2.46km/h,4日龄成虫飞行能力开始下降,但不同性别间成虫飞行能力差异不显著。蛾龄间飞行能力差异主要是由于不同蛾龄成虫的强、弱飞行个体比例不同。二点委夜蛾主动飞行呈现明显的节律行为,飞行活动主要集中在暗期(19:00—次日5:00),在光期(5:00—19:00)基本不飞行。成虫初羽化(1日龄)主动飞行意愿增强,之后飞行活动减少,但产卵开始时主动飞行活动又开始增强,到7日龄达到峰值。【结论】二点委夜蛾成虫具有较强的飞行能力,其飞行能力受蛾龄,雌雄等因素影响;飞行具有明显的节律性。     

外源CO及NO对干旱胁迫下水稻糊粉层细胞死亡的影响

采用荧光显微技术结合药理学方法,以水稻(Oryza sativa L.)种子及其糊粉层为实验材料,研究外源CO、NO对干旱胁迫下水稻种子萌发过程中糊粉层细胞DNA降解及死亡的影响。结果表明:(1)干旱胁迫促进糊粉层细胞的死亡,且近胚端糊粉层细胞的死亡进程早于远胚端的细胞。(2)外源CO及NO供体处理能缓解干旱胁迫下水稻糊粉层细胞DNA的降解,延迟细胞死亡进程;CO专一性抑制剂及NO清除剂能逆转CO及NO的效应,缩短细胞死亡进程。(3)外源CO及NO供体促进干旱胁迫下水稻种子的萌发,CO专一性抑制剂及NO清除剂能抑制干旱胁迫下水稻种子的萌发。(4)CO合成酶抑制剂并不能抑制外源NO对干旱胁迫伤害的缓解效应,即CO能通过NO介导调节干旱胁迫下水稻种子糊粉层细胞的死亡及种子萌发。     

东北地区被子植物新资料

报道了东北地区1个新分布种臭茶藨子(Ribes graveolens Bge.)和黑龙江省1个新分布种掌叶大黄(Rheum palmatum L.)。凭证标本保存于东北林业大学植物标本室(NEFU)。     

丛枝菌根真菌对辣椒光合特性及根际微生物多样性和酶活性的影响

在育苗和栽培基质中添加具有生物活性的微生物群体是改善无土栽培有机基质性状和提高应用效果的重要途径。该试验通过在辣椒育苗和栽培基质中添加丛枝菌根真菌制剂恩益碧(NEB-F),研究了AMF对辣椒生长、果实产量、光合特性以及根际微生物多样性和酶活性的影响。结果显示:(1)基质添加AMF显著促进了辣椒植株生长,并明显提高了产量。(2)AMF处理显著提高了辣椒植株叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE),而使胞间二氧化碳浓度(Ci)显著降低,同时对辣椒叶片最大光化学效率(Fv/Fm)的影响不大,而使实际光化学效率(ФPSⅡ)、光化学猝灭(qP)和表观光合电子传递效率(ETR)显著提高。(3)基质添加AMF显著增加基质中细菌、放线菌数量,而降低真菌数量,并明显提高了根际微生物多样性指数以及过氧化氢酶、碱性磷酸酶和尿酶活性;添加AMF基质中的细菌、真菌、放线菌数量均与其过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶之间呈显著或极显著正相关关系。研究表明,基质添加AMF不仅增大了辣椒叶片气孔导度,而且促进电子传递速率,提高CO2同化利用效率和净光合速率;同时促使辣椒根际微生物区系从低肥力的"真菌型"向高肥力的"细菌型"转化,提高根际微生物多样性和酶活性,有助于维持辣椒根际生态系统的稳定性与和谐性,从而促进辣椒幼苗生长,并提高产量。基质中添加AMF是提高有机基质应用效果的有效途径。