海滨锦葵的滞后白花授粉策略

尽管在进化过程中植物面临不利白花授粉的选择，但许多植物仍维持混合的授粉机制．在被子植物中从优势的异花传粉到白花传粉是最广泛和普遍的进化转变．花的形态特征和行为，如雌雄异位、雌雄异熟、花部运动和花冠脱落等影响植物的传粉模式和繁殖．如果一个植物种群仅仅依靠动物在个体间传递花粉，     

传粉生物学的研究进展

传地生物学是研究与传粉事件有关的种种生物学特性及其规律的一门学科，是植物生殖生态学和进化生物学关注的焦点之一，概述了近年来的主要研究热点及其进展，包括植物性表达的多样性及其进化、传粉者与花部特征的相互作用及其进化机制、传粉系统的进化、花粉竞争的生物学含义、花粉流的标记方法及散布规律的研究等５个方面，介绍了中国传粉生物学研究的现状及不足之处，结合国际上的发展趋势已由观察的、静态的描述传粉现象的阶段过     

海滨锦葵的滞后自花授粉策略

尽管在进化过程中植物面临不利自花授粉的选择, 但许多植物仍维持混合的授粉机制. 在被子植物中从优势的异花传粉到自花传粉是最广泛和普遍的进化转变[1]. 花的形态特征和行为, 如雌雄异位[2,3]、雌雄异熟[2,3]、花部运动和花冠脱落[4~6]等影响植物的传粉模式和繁殖. 如果一个植物种群仅仅依靠动物在个体间传递花粉, 并且如果传粉者缺少或在某一时段或年份数量较低, 在无前期异交发生的情况下,能自花授粉的个体将有一定的选择优势[7]. Lloyd 和Schoen[8]将这种一直滞后到杂交机会丧失后才发生的自花授粉定义为滞后自交(delayed selfing). …     

植物与传粉者地理镶嵌的协同演化:过程、证据与展望

协同演化是两个或更多互作物种间,因交互选择导致特征发生交互式的演化转变.地理镶嵌的协同演化理论认为,成对协同演化发生在不同的地理环境水平上.对植物与传粉者而言,地理镶嵌式的协同演化是指在不同地方的植物,其传粉者的不同导致了植物花部特征的分化,也被称为传粉生态型.对传粉生态型概念的研究多集中在不同的海拔以及生境传粉者体型、传粉者功能群与植物花部特征或花报酬的协同演化.总结近年来的研究,可将植物与传粉者地理镶嵌的协同演化的形式归纳为5类:花形态、花结构、花颜色、花气味信号成分、花报酬与传粉者的种类或者体型的协同演化关系.未来在研究植物与传粉者地理镶嵌的协同演化时,不仅要关注植物与传粉者特性本身,还应关注非生物环境因子.高通量基因测序以及新的分析手段的引入,可进一步推进植物与传粉者的地理镶嵌的协同演化研究.     

花是如何起源的?

花的起源是植物学和进化生物学中的重要问题,长期以来备受关注.近年来,分子系统学、进化发育生物学和基因组学的兴起和蓬勃发展,不仅为花起源的研究带来了新思路,而且更新了人们对该问题的认识.基于这些领域的新进展,人们不仅纠正了前人在理论和模型中的错误、提出了可验证的新假说,而且揭示了花发育MADS-box基因的进化对花起源的贡献.然而,已有研究只能笼统地解释花作为一个整体是如何起源的,并不足以全面揭示花和花器官起源的根本机制.本文在总结与花和花器官起源相关理论和假说的基础上,介绍人们对花和花起源问题的新见解,探讨花起源机制的复杂性,指出花的起源和基本结构的建立涉及诸多"小"的关键性状的改变,认为只有对这些性状进化的分子机制进行研究才能真正揭示花起源的内在原因.     

ABC模型与花进化研究

介绍了经典的花发育ABC模型以及随后发展的ABCD, ABCDE和四聚体模型, 评述了在花进化研究中运用这些模型所取得的成果, 如对买麻藤与被子植物之间的系统发育关系的新认识, 花被演化方面的新结果, 双子叶植物和单子叶植物之间花器官的同源性鉴定. 目前的研究表明, 花发育进化的研究将会深入地揭示花的起源和多样性分化以及各类群间花器官的同源性.     

群落水平上传粉生态学的研究进展

同地开花的植物共享传粉者,传粉者通常在多种植物上觅食,这些事实激发人们在群落水平上开展传粉生态学研究.与以单种植物为对象的传粉研究相比,从群落水平研究植物与传粉者、植物与植物之间的互作,有利于阐明传粉者与植物间关系的演化、探讨传粉过程在群落构建中的作用.对植物与传粉者互利关系的研究,已经从访问网络的结构动态,深入到网络的构建机制和对群落植物繁殖的切实影响上.从群落水平研究传粉者对花部特征的选择,分析共存植物的系统发育关系,可为花部特征演化提供更有力的证据.植物与植物之间由传粉者介导的互作研究,已经由成对或者少数几种植物之间,发展为在群落内的多种植物之间进行.由于传粉者对植物雄性和雌性功能的影响不同,植物之间互作表现出不同规律.相关研究从传粉者效率、植物柱头的花粉干扰和传粉过程的花粉丢失等多角度研究传粉者对植物雄性和雌性功能的作用.传粉作为一项基本生态服务,受到了多种人类活动的显著影响,尤其是外来物种入侵、生境破碎化等因素的不利影响.群落水平的传粉生态学研究在我国已有开展,今后的研究有必要在不同时空尺度上进行多层次调查和实验性工作,才能深入研究植物与传粉者、植物与植物的互作模式,从更大尺度揭示群落的构建机制、种间关系和花部特征演化.     

植物开花生热的生物功能及其调控机制研究进展

开花生热是某些植物科属在长期进化过程中形成的一项重要适应机制,有助于植物花器官抵御低温伤害,并且能够促进昆虫访花和传粉受精,对于确保植物的生殖成功具有重要的生物学意义.本文基于国内外近年来植物开花生热研究方面取得的重要进展,结合开花生热活体实时检测的技术发展,对植物开花生热的类型、生物学功能以及调控机制进行综述,并展望了植物开花生热研究领域亟待解决的重要问题.     

封面说明

<正>近年来,群落水平上的传粉生态学研究表明,自然界中的传粉系统主要是泛化的,一种传粉动物往往为多种植物授粉,一种植物接受多种传粉者访问.黄双全课题组在云南香格里拉对高山草甸的多年调查表明,植物与传粉者相互作用的网络结构是嵌套的,核心的组群在年际间变化相对较小.例如熊蜂工蜂可在花部特征有明显差异的植物上觅食,封面图片显示在川续断(Dipsacus asperoides)的头状花序上有3只白背熊蜂(Bombus f estivus)、1只眠熊蜂(Bombus     

植物的传粉

植物传粉的媒介很多。以昆虫作为传媒的叫虫媒传粉，色彩、香味和花蜜是虫媒花吸引昆虫的三件“法宝”。若以风力作为传媒的叫风媒传粉，这样的花无虫媒植物的“法宝”，需要产生大量的花粉及具备高度退化的花部各器官。虫媒植物和风媒植物随处可见，这里我们要看的是自然界存在的一些鲜为人知的特殊传粉方式。 水媒植物 苦草是一种水生植物，它的根扎在池塘底的污泥中，叶呈条形，很像韭菜，浸于水中，但花却开放于水面以上。苦草是雌雄异株，雌花有长长的花柄自植株的基部长出，更为奇特的是，其长度还往往随水的深度而变化，当水深时，花…     

经济系统预测的混沌理论研究评述

传统的经济预测理论与方法是建立在牛顿力学范式基础上的,面对日益复杂变化的经济社会,其局限性和无效性已经显露出来.预测学的发展需要寻求新范式.以混沌等为代表的复杂性科学理论,对待自然界和经济社会现象有着与传统科学不同的思想和研究方法,为经济预测提供了新的理论框架.本文总结了传统预测范式的基本观点及国内外应用混沌理论研究经济预测的现状,提出将经济预测问题作为复杂系统问题加以研究,指出应用混沌理论对其开展进一步深入研究的领域与方向.     

进化细胞生物学与进化分子生物学——细胞生物学与分子生物学的必然发展方向

一、进化观点在细胞生物学与分子生物学研究上的意义进化观点是现代生物学的最基本观点。此点是得到了公认的。但是抽象地认可往往并没有多大实际意义。对于细胞生物学和分子生物学的研究来说,进化观点究竟有多大的实际意义,依然还是一个问题。     

被子植物的起源

有生命系统的生物学上的特殊之处,在于它的在非常众多的活的种类中发展的属性:这些种类的每一种,在进化发展的阶梯上相当于一个形态系。这种有系统的进化,归功于它的效率和以一些植物系统的生物学制约为基础的存在,而这多亏在植物显示的遥远的进化史册中的生殖生物学。被子植物的起源曾被达尔文看作是一个“讨厌的秘密”,甚至在今天,对于现代的进化论学者们仍然是一个难题。与其说被子植物包含着属于石松类或楔叶类的维管束植物,而与裸子植物的可能的祖     

被子植物演进史新说

古生物学研究表明:被子植物在中生代的侏罗纪晚期时就已进化而成,而在白垩纪晚期又演进成不同种类的被子植物。然而,这一观点在被子植物的化石记录上存在不少疑问:化石所记录的,究竟是整个被子植物早期进化史呢,还是仅仅那些生长在低地的被子植物的演进史。为了解开这个疑团,马丁(Marrin)等人运用“分子钟”原理(“molecular cl ck” principle),研究了代表单子叶、双子叶植物的六个亚纲的九种现存被子植物。其研究结果实在令人吃惊。     

分子进化研究上的争论及分子进化的意义

分子生物学的蓬勃发展,推动了生物学其他分支深化到分子水平,进化历史和进化机制的研究亦不例外,这就是分子进化这一新颖领域在进化生物学的涌现。迄今为止,分子进化研究取得的成就已大大推进了进化生物学的前进,如在分子钟假说基础上以分子数据构建的系统树,极大地改善了昔日主要依靠难以猎取的零星化石资料批论的系统树,而且可以构建基因系统树(这是传统的进化生物学无法做到的);更有意义的是,对进化机制的探讨,进入到一个新的水平。随着进化生物学研究的深入,对一些基本问题如生物进化主要动力的争论,愈来愈激烈也愈来愈深刻了。     

体外合成生物学:无细胞蛋白合成系统研究进展

合成生物学是近年来融合生物、化学和工程等学科的新兴交叉研究领域,推动人类由理解生命到创造生命的革新.体外合成生物学不依赖生命体,在试管等媒介中研究生命活动和规律,是合成生物学重要的前沿领域.作为体外合成生物学最重要的研究平台,无细胞蛋白合成系统利用外源DNA或mRNA直接在体外合成目标蛋白质,不依赖于细胞结构,突破传统生物方法的局限,具有简便、快速、可控性强和绿色经济等优点,同时为理解生命进化和人工创造生命系统提供了重要的研究模型.本文综述了无细胞蛋白合成系统的发展历程、组成、类型、优势等,并对其在高通量蛋白质和药物合成方面的应用进行了总结.     

评统一进化理论──与陈继明先生商榷

从生物进化的角度出发，对陈继明先生的统一进化理论进行了评述．该理论从嫡增原理出发，试图用微观粒子的运动规律将物理进化、生物进化和人类的发展统一起来．但在将微观粒子多样性理论应用于其他系统时，忽略了包括生物系统在内的各系统本身的结构与运动特性；在把生命及其支持系统抽象为微观粒子时，又忽略了系统内部各组分之间和系统与外部环境之间的相互作用．根据其理论，动力学选择将导致系统进化速率随时间推移而增加．但是，这些与自然界中存在的进化事实不相符合．生物界和人类社会是复杂多样的，其进化不能简单地等同于物理系统的进化；生物多样性不是生物进化的动力和原因，而是进化的结果．此外，阐述了现代综合进化论的基本原理，指出了其他学科的理论与方法在运用于生物和人类进化领域时应注意的问题．     

热河生物群脊椎动物的辐射及其环境背景

近年来, 热河生物群各门类的研究十分活跃. 特别是在鸟类与飞行的起源、早白垩世鸟类、恐龙、哺乳类、昆虫和被子植物的进化研究等方面, 已有若干重要成果问世[1~5], 并引起国内外学术界及公众的广泛关注. 热河生物群的研究揭示了早白垩世许多重要生物门类进化辐射的型式和过程, 包括被子植物和鸟类演化历史上的第一次显著的辐射, 早期哺乳动物的分化, 以及白垩纪恐龙类群的早期辐射等. 由于相同的环境背景, 热河生物群脊椎动物的辐射具有许多共同的特点. 如出现了大量树栖生活或者植食性的种类, 表明它们的辐射和当时繁茂的植被环境紧密相关. 习性和食性的分化还成为热河生物群翼龙、恐龙、鸟类和哺乳类进化辐射的重要标志.     

药用模式生物研究策略

模式生物是用于研究某种特定的生物学现象而被选定的物种.基于模式生物的研究策略已经在多个生物学领域取得巨大的成功,揭示了众多生命科学的机理,发展了一系列生命科学研究技术.近年来,现代生物学发展迅速,其相关的概念和技术正不断渗入并影响着药用生物的研究领域,包括基于模式生物的研究策略.丹参(Salvia miltiorrhiza)、灵芝(Ganoderma lucidum)等模式药用生物已经提出了多年,受到国内外的广泛关注.但是由于缺乏成熟的模式药用生物研究体系,使得当前药用生物的研究成果比较分散,难以在理论水平上汇总提高,极大地消耗了药用生物界的研究资源和研究力量,阻碍了药用生物学的发展.本文结合近期药用生物学的研究成果,从药用模式生物研究体系建立的必要性出发,提出了药用模式生物研究体系的基本概念和建立目的,分析了应用药用模式生物研究体系研究的可行性,提出了药用模式生物的选择原则并从遗传信息获得、遗传转化体系建立、突变体库构建和次生代谢物生产体系建立4个方面描述了药用模式生物研究体系的建立策略.本文还介绍了以药用模式生物为对象的次生代谢产物生源合成及调控研究策略,同时认为,药用模式生物体系在阐释药材道地性等中医药传统问题及发展合成生物学等现代科学前沿中发挥重要作用.     

从首个合成细胞看合成生物学的现状与发展

合成生物学是一门新兴交叉学科,诞生至今已在医药、能源、环境、农业等多个领域展现出巨大的应用前景和发展潜力,对探索生命起源与进化等生物学基本问题亦发挥重要作用.随着2010年5月首个合成细胞的诞生,合成生物学再次引起了社会各界的高度关注和广泛讨论.欧美等国已在合成生物学领域开展多项研究并已取得诸多成果.为了推动和促进这一新兴学科在中国的发展,本文在阐明合成生物学概念及研究内容的基础上,一方面综述了合成生物学的研究现状及国内外发展,分析了合成生物学所面临的机遇与挑战;另一方面,对合成生物学未来的发展,尤其是在中国的发展作出展望.