“行星地球”空间计划

“行星地球”空间计划(Mission Planet Earth)是一项意义重大影响深远的计划。它跟踪全球的环境变化过程;记录复杂的自然过程和植物、动物、人类生活之间相互作用过程;还记录空气、海洋相陆地之间的相互作用过程。这项计划的基本任务是收集那些在未来10年内关于环境方面对国际组织选择正确方法和国家决定正确政策起作用的信息。     

阿斯匹林促进植物生长

人们已经知道在花瓶中放入一片阿斯匹林可使花儿保持更长一段时间,目前,科学家们已能解释这其中的奥秘.他们发现阿斯匹林中的活性物质水杨酸(邻羟苯甲酸)可以激活植物体内的防御系统,抵抗病菌侵入.这一发现为植物抗真菌、病毒及其它病菌提供了新的可能,同时它还表明水杨酸对植物的作用与荷尔蒙类似,它或许还能激活植物体内的其它过程.在过去20年间,科学家们已发现植物对人工合成的阿斯匹林颇为敏感,阿斯匹林可使植物打开叶片上的气孔;促进叶片生长,有时还能使其开花.     

肋木—脊囊植物群在华南的发现及其意义

众所周知,早、中三叠世时,华南广大地区基本处于一片汪洋大海,植物化石比较稀少.就世界范围来说,安尼期植物化石也较为少见.然而,近几年来,笔者等在研究长江三峡一带中三叠世巴东组非海相生物群及沉积相的过程中。发现丰富的以肋木(Pleuromeia)、脊囊(Annalepis)为代表的植物群.由于该植物群常与中三叠世海相双壳类 Eumorphotis(Aso-     

走近食虫植物世界

绿色植物通过光合作用来制造养分以维持正常的生长发育,这一点是众所周知的,但除此之外,自然界还存在着一类特殊的现已广为人知的植物,它们不仅可以利用光合作用制造养分,还可以通过叶片上特异的结构来捕捉昆虫或其他小生物以获取营养,这类植物就是食虫植物或者叫食肉植物。在地球上有500多种形态各异的食虫植物,如猪笼草、瓶子草、捕蝇草、毛毡苔、狸藻、捕虫堇等,它们在与自然的抗争过程中,逐渐形成了各自独特的捕虫结构和本领,这种特殊结构和本领的形成使它们比普通的绿色植物更具适应性。下面向大家介绍几种比较常见的食虫植物,与大家共同领略它们的奇妙之处吧。     

植物体内草酸钙的生物矿化

草酸钙晶体在特化的植物晶异细胞内的形成是一种基本的、重要的生理代谢过程.不同植物草酸钙晶体在形态/结构上存在多样性和种间专一性,它们具有特定的尺寸和形貌,并且成核后晶体的生长和特化细胞的发育间存在显著的协同作用,这表明草酸钙的生物合成不是一种简单的化学结晶过程,而是受遗传和生物大分子的精确调控.被塑造的矿化相在特定的膜包覆空间内经历了各自不同的生物化学途径,最终形成热力学稳定相.草酸钙晶体赋予植物许多不同的功能,主要包括对高容量钙的调节和植物自我保护作用,从而间接地反映出植物在不同生境中进化的印迹.本文介绍了草酸钙晶体在植物体内合成的草酸代谢途径、钙的吸收和累积,主要讨论晶体生长过程的植物调节机制以及体外模拟生物分子对草酸钙结晶动力学过程的调控等,以期揭示植物体内草酸钙的生物矿化机制,并为仿生材料合成和人类病理结石的抑制等提供重要线索.     

有限时间热力学研究新进展

在有限时间内发生的带有热现象的过程,在有限时间内运行的带有热现象的装置与系统,都是有限时间热力学研究的对象。这门新学科甚至还研究动、植物(在有限时间内)的生命过程和新陈代谢过程。     

土壤-植物体系中锌镉稳定同位素分馏研究进展

稳定同位素分馏技术对于示踪土壤-植物体系中重金属的迁移转化过程具有重要作用.本文阐述了土壤-植物体系中锌镉迁移转化主要涉及的土壤根际过程、根系吸收过程和根部-地上部转运过程及其对应产生的同位素分馏特征.在土壤根际过程,土壤固相对锌、镉的吸附解吸反应影响重金属在土壤溶液中的移动性和同位素组成:锌轻同位素、镉重同位素倾向于被土壤固相释放进入土壤溶液;植物根系活化作用则导致土壤固相结合的锌重同位素的释放.根系吸收过程影响土壤-植物间的同位素分馏:质外体吸附锌重同位素,共质体吸收过程中低亲合力转运系统产生锌轻同位素富集,高亲合力转运系统基本不产生分馏或略产生锌轻同位素富集;植物根系存在含硫基团结合镉,并且仅有低亲合力转运系统对镉轻同位素进行吸收转运.在根部-地上部转运过程,根部区室化作用影响植物体内重金属的迁移和地上部同位素组成:锌重同位素、镉轻同位素倾向于在根部储存,导致锌轻同位素、镉重同位素向地上部迁移.在土壤-植物体系中,锌镉同位素分馏现象存在明显差异,反映出植物对锌镉元素不同的吸收、转运和储存机制.     

生物质能的利用现况及展望

生物质能是一种储存于生物质内的能源,是一种清洁、可持续发展、且资源丰富的可再生能源。生物质能在使用过程中产生的CO2量与植物生长过程中吸收的CO2量相近,同时植物自身还起到保护和改善生态环境的重要作用。因而在能源紧迫和力求减少温室气体的今天,其开发利用备受全球各国重视,发展前景宽广。本文着重介绍其利用技术、现况和前景。     

小G 蛋白Ran 在细胞周期调控中的作用

Ran(Ras-Related Nuclear Protein)作为小G 蛋白家族的一类, 具有GTP 水解酶的功能, 在细胞内行使“分子开关”的作用. 利用酵母和脊椎动物细胞的研究结果表明, Ran 参与细胞间期的核质运输、细胞分裂前期的纺锤体组装和细胞分裂末期的核膜重建等过程. 虽然在高等植物细胞中, 关于Ran 功能的研究报道还十分有限, 但是近来利用不同模式植物的研究结果表明,在多种植物细胞中, Ran 都参与了与细胞周期进程相关过程的调节. 此外, 也有研究表明Ran还影响生长素信号通路. 因此, Ran 蛋白在动物及植物等不同物种之间的功能具有一定保守性和特异性.     

植物ABCG转运蛋白功能的研究进展

高等植物中细胞器及细胞之间是由生物膜分隔开来,但在植物的生理代谢及应对逆境胁迫的过程中,细胞器及细胞之间需要大量的信号与物质的交流.多数情况下,这些跨膜交流由膜上的转运蛋白来执行,其中以ABCG亚家族为代表的ABC转运蛋白家族是一类介导多种不同类型物质的跨膜转运以完成相应功能的转运蛋白.植物比其他真核生物拥有数量更多的ABCG转运蛋白,表明植物中ABCG转运蛋白具有多样且重要的功能. ABCG转运蛋白不仅参与植物正常生长发育过程中许多物质的转运,执行诸多重要的生理功能,还广泛参与植物对干旱、重金属、温度、渗透和抗生素等非生物胁迫,以及病原菌、害虫和植物化感作用造成的生物胁迫响应过程中的信号与物质转运,说明ABCG既与植物的正常生长发育相关,也在植物抵抗逆境胁迫中发挥重要作用.本文对植物ABCG转运蛋白的结构、分类、生理功能及在抗生物与非生物逆境胁迫的功能进行系统总结,为深入了解植物ABCG转运蛋白多样化功能、研究趋势和利用植物分子育种技术对ABCG基因进行表达调控以获得具有优良特性的植物新种质提供重要借鉴和参考.     

植物-微生物共生系统功能强化及其在降污固碳中的作用

植物不仅为细菌等土壤微生物提供了丰富的生态位,还通过光合作用等固碳途径和合成代谢过程最终转化为土壤有机质,成为微生物可利用的碳源.相反,土壤微生物可以作为去除污染物的生物催化剂,也能帮助植物吸收氮、磷等营养物质.因此,植物-微生物共生系统具有降污固碳双重作用.本文围绕植物-微生物共生系统降解污染物和固定二氧化碳的两大生态功能,系统梳理了共生系统三个要素之间的相互作用关系.从植物、微生物和二者共生关系三个角度归纳了共生系统的污染修复途径,总结了植物和微生物的固碳机制.同时也分析了土壤中重金属和有机污染物对植物固碳过程造成的不利影响.本文最后对未来植物和土壤微生物在降污和固碳方面的研究进行了展望,旨在促进土壤污染的研究与治理,改善土壤生态系统的固碳功能.     

细节决定成败的绿化之路

林业的六大生态工程、热带和温带山区的造林、荒漠化的治理等的植被恢复和绿化,其成效众说纷纭,有过不少的争论,观点多样。但笔者认为植物种类的选择问题并没有引起相关人士足够的重视。从过去的实践来看,以往人们没有意识到植物种类选择的极端重要性。造成这种状况的原因在于植被恢复工程等方面的理念落后,过于看重短期的效应,对工程的长期效用要求不够、缺乏深层次的预测,还缺乏长期的监督和监测机制。植物的适应能力很强,很多栽种的植物成活容易,往往造成人们一定的错觉,实际上,成活仅是一个最基本的要求,而现实要求我们更关心的是植物成活了以后是否需要后期养护、能否自我更新并保持良性循环、生态效益是否显著,这才是最关键所在。     

拟南芥菜——植物分子遗传研究的理想材料

近年来,分子生物学发展迅猛。DNA体外重组技术及植物细胞,原生质体培养技术不断完善,人们寄希望遗传工程技术能开辟遗传育种的新途径,从而作为常规育种的辅助手段。然而,目前还受很多限制,其中最主要的是在分子水平上对植物生命活动过程缺乏全面的、深刻的了解,因而植物分子遗传的研究就显得尤为迫切。尽管孟德尔以豌豆为材料开创了现代遗传学麦克林托克(McClintock)以玉米为材料又提出了惊人的“转座因子”假说,但总的来说,目前利用的那些植物在进行植物分子遗传研究时存在不少缺陷,具体表现在以下几个方面:     

当数字成为生物时——可能改变未来世界的惊人发现

它们是数字也是生物。它们繁殖的速度比细菌还快。有人说它们是没有DNA的生命,是动物、植物和微生物之外的第四种生命体,进化论有关生物进化过程的关键环节,它们一个也不少。     

梅尔文·卡尔文:光合作用寻“碳”踪

正梅尔文·卡尔文用碳-14跟踪二氧化碳在植物细胞内的变化轨迹,探明了光合作用中的碳固定途径,首次揭示了自然界最基本的生命过程,对生命起源的研究具有重要的意义。植物生长所需营养物质来自哪里从两千多年前古希腊的亚里士多德时代,直至18世纪中期,人们一直以为,植物体内的全部营养物质,都是从土壤中获得的。不过,也有人不这么看。1643年,比利时医生范·海尔蒙特通过实验认为,构成植     

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.     

植物细胞多肽第一信使

动物体系中的多肽第一信使在动物细胞发育分化及神经信息传递等方面发挥重要调控作用。近几年的研究表明植物体系也存在多肽第一信使，而且这些多肽第一信使还参与诸如防御反应、花粉与柱头之间的相互识别、茎顶端分生组织细胞分裂及分化平衡控制等许多植物生长发育进程中重要的过程。简要综述了该领域国内外的最新进展并进行了讨论。     

植物胚胎学的发展方向

植物胚胎学是研究有关植物生殖过程的科学,作为植物举重要的分科之一,至今也已有一百多年的历史。在过去的大量工作中,主要是用比較形态学的方法,研究各类群植物胚胎发育的过程,对植物的进化問题提供了不少的科学論証,实驗工作則始終沒有得到比較全面的发展,对于許多經济植物的胚胎学研究,也一直沒有加以重视。研究工作經常是脫离环境条件,脱离生产实踐的。近年来學者都强調应該大力发展实驗胚胎学,認为这是今后植物胚胎学发展的主要方向。可是直至今天,植物胚胎学的进展仍然緩慢,大多数工作还停留在形态的描述阶段。国內过去在植物胚胎学方面的工作做得不多,实驗胚胎学还是空白,是植物学中薄弱的一环。形成这种局面的主要原因,是发展方向不够明确。 1958年的大跃进,特别是农业上的大丰收,为     

光合作用机制研究的目前情况和存在问题

光合作用的基本过程是植物通过叶绿素和酶活动,利用日光能将 CO_2和水同化为碳水化合物,如葡萄糖和淀粉。这个过程的简单表达方式是:6CO_2 6H_2O 光(hv)(?)叶绿素(chl)C_6H_(12)O_6 6O_2     

花来自哪里

开花植物构成了现有的大部分植物特种,它们还主宰着人类的农场。人类以食物的形式摄取的热量大多来自开花植物,例如玉米、水稻和小麦。