植物七大谜

通常人们都认为植物只是静静地呆在一个地方,不会对周围的环境做出反应,可美国生态学家理查德·卡尔班最近指出,植物虽然不能做长距离运动,但并非对环境没有反应,它们甚至还拥有被人们一向认为只有动物才拥有的行为能力.     

植物世界之谜

通常人们都认为植物只是静静地待在一个地方，它们不会对周围的环境做出反应，可美国生态学家理查德·卡尔班最近指出，植物虽然不能做长距离运动，但并非对环境没有反应，它们甚至还拥有一些人们一向认为只有动物才拥有的行为能力。     

ATHK1位于过氧化氢下游并通过调节钙通道介导保卫细胞ABA信号转导

植物通过不断进化增强对环境中水分缺乏的抵抗能力.脱落酸在植物干旱和渗透胁迫反应中起到重要的作用.组氨酸激酶也被认为是作为感受子和调节子对水分亏缺作出反应.本研究结果显示,组氨酸激酶1介入了拟南芥脱落酸诱导的气孔信号转导,该酶此前被认为是一种渗透调节因子.ATHK1基因缺失突变体不能表现保卫细胞中正常的脱落酸反应,包括气孔关闭、过氧化氢产生以及钙内流.膜片钳及激光共聚焦结果显示,ATHK1在脱落酸诱导的气孔关闭过程中可能位于过氧化氢下游,并通过调节钙通道和保卫细胞钙震荡来起作用.     

植物界的“游牧族”

<正>在人们的印象中,一株植物一旦在某个地方发芽,便要永远以此为家,直至生命的尽头,"人挪活,树挪死"嘛。然而特殊的环境可以造就另类植物,这些另类植物就如同人群中的游牧族,居无定     

植物也懂量子物理学

<正>人类对量子物理学的研究仅有百年左右,但是科学家近日发现,植物可能也懂得量子物理学,它们已经"研究"量子物理学25亿年了,并通过这一原理促进光合作用的进行。光合作用一直被认为是地球拥有生命的标志性反应。植物在进行光合作用时,可"收获"大约95%的太阳光照,并将其转换为化学能,该过程反应时间仅为千万亿分之一秒,甚至更少。植物可以通过量子物理学来实现这个近乎完美的高效反应。当一个光子在细胞中"激发"分子作用后,会通过最有效的途径参与     

让植物为你"报时"

远古时代,我们的祖先就发现植物能指示时间。同其他生物一样,植物也会用“生物钟”调节自身的生命活动。它们具备独特的时间判断机制,这是它们一代又一代在特定环境中进化形成的。一天中不同的时段,花儿会有不同的反应。因此,假如您身边没有钟表,花儿能告诉您几点了。宇宙射线从前,学者们认为一天中不同的时段植物的茎和花发生变化只与外部因素有关——如日升日落、温度升降、空气湿度变化等等。但是20世纪以来,这个观点发生了变化:人们发现,植物借助自身的周期系统,可以准确地测量时间。近几十年的研究表明,宇宙射线是影响生物生命活动和内…     

液泡定位的β-葡萄糖苷酶增强拟南芥的耐旱性

植物激素脱落酸(abscisic acid, ABA)在植物生长发育及适应多种胁迫环境过程中发挥重要作用, 植物在应对这些不断变化的生理需求及环境条件时细胞内ABA 水平也发生相应的变化. 迄今为止, 人们还未完全了解植物体内ABA 水平的精细调控机制. 本文中, 我们的研究表明拟南芥中β-葡萄糖苷酶家族成员之一BGLU10 参与了植物的耐旱性反应. T-DNA 插入纯合突变体bglu10 表现出干旱敏感的表型, 包括快速的水分丧失, 叶片表面温度较野生型低,ABA 含量、β-葡萄糖苷酶活性及ABA 和干旱响应基因的表达量均低于野生型. 与bglu10 突变体相比, BGLU10 的超表达转基因植物比野生型耐旱性更强, 表现为较低的失水速率, 较野生型更高的ABA 含量、β-葡萄糖苷酶活性及ABA 和干旱响应基因的表达水平. 拟南芥叶肉细胞原生质体瞬时表达结果证明BGLU10 蛋白定位于液泡中. 另外, BGLU10 基因在植物多种组织中均有表达, 且受多种非生物胁迫诱导表达, 这些结果暗示了BGLU10 可能在多种胁迫条件下水解ABA-葡萄糖苷(ABA-GE)释放自由ABA, 参与植物对这些胁迫的应答反应.     

海上仙山——卡普里岛

岛屿拥有特别的自然环境、气候特征、动物和植物类型;岛屿随着人类的迁入,在漫长的历史进程中也孕育了与大陆不同的岛屿文化,而且岛屿在发展渔业、海洋开发、国防、旅游等方面都有着重大的价值.纵观人类文明史,岛屿扮演了十分重要的角色,由于战略位置的重要性,一些岛屿曾经引发了激烈的海战;也有的岛屿因传说曾是海盗的藏金窟,而蒙上神秘的色彩,成为文学艺术钟情的题材;有的海岛拥有独一无二的动植物,受到科学家的青睐;有的则因环境奇险而备受探险家的光顾;有的海岛因附近海域发现丰富的油气资源,引发了国际纷争的风云;更多的海岛则因风光妩媚成为人们向往的天堂……     

光对高等植物基因表达的调控作用

光是高等植物生长发育及其分化过程中的一个极为重要的环境因子。除利用光能来转化和贮藏能量的光合作用这一高能反应外,植物对光的另一个低能反应——光形态建成反应已日益受到研究者们的重视。植物的光形态建成反应实质上是受光调控的植物的生长、发育和分化的过程。这个过程中,光的几个参数都很重要,它们是:光谱质量(光质)、光照度(光强)、光照频率(单位时间的照光次数)和持续时间、以及光照的空间对称性与非对称性。从40年代发现光敏色素至今,人们对于植物对光的反应的研究已分别从植株、器官、组织、细胞及分子水平进行了大量的工作。去年10月在日本召开的第16届国际植物学会议,专门讨论了植物光敏色素及植物的光形态建成,会议的论文几乎都是从分子水平上进行的,特别是其中有相当数量的报道是关于高等植物的基因表达受光调控方面的研究成果,表明植物光生物学的研究益已进入分子生物学时代。     

细胞骨架和高等植物的向重力性

地球上的生物,在漫长的进化过程中,逐渐适应了地球上普遍存在的重力场环境,并利用重力场作为调控生长发育的一个重要环境因子。人们对植物向重力性反应的研究已经有一个多世纪,但是它的细胞学与分子生物学机制至今仍然不清楚。细胞骨架被认为在调控向重力性反应的早期的信号感受和传导的过程中起着重要的作用。大量的研究证据表明,微丝在生长素极性运输中起调控作用,并最终引起植物表现出向重力性的不对称生长。在植物向重力性生长过程中微管排列发生重组,但是微管重组在调控不对称生长中的作用仍不清楚。当前的细胞、分子和生物化学技术的发展为研究这一困难问题提供了可能,同时大量的最新发现的植物细胞骨架结合蛋白为我们分析植物向重力性过程中信号传导的调控因子提供了丰富的信息。本文着重介绍植物细胞骨架的功能及其在植物向重力性反应在作用,以及空间植物生物学研究的最新进展。     

水稻乙烯信号转导

乙烯在植物生长发育过程中以及在应对多种环境胁迫的防御反应中起着重要的调控作用.其发挥作用的分子机制在以拟南芥为主的双子叶植物中得到了系统研究,已建立了一个线性信号转导模型.与拟南芥相比,人们对水稻等单子叶植物中乙烯作用机制还了解较少.本文介绍了水稻乙烯信号转导目前取得的研究进展,并与拟南芥及其他植物进行了比较.拟南芥乙烯信号转导通路中的大多数组分在水稻中已找到了同源序列,包括5个乙烯受体,OsCTR1,OsEIN2,OsEIL1和OsERFs等.与拟南芥的同源组分相比,水稻乙烯受体家族各成员在功能上可能更具有特异性.但是OsEIN2和OsEIL1对水稻乙烯反应只表现了有限的调控作用.ERF类转录因子OsERF1和OsEBP-89可能也参与水稻乙烯反应,但它们是否被OsEIN2-OsEIL1介导的信号途径激活并不清楚.鉴于水稻的乙烯反应在多方面与拟南芥不同,推测水稻中或许存在着新的信号传递组分或新机制.筛选水稻乙烯反应突变体并鉴定相应基因将可能初步揭示水稻乙烯信号转导的新机制。     

居住区绿地植物配置——以太原市为例

随着城市经济的不断发展,人们对居住环境的要求越来越高,优美、舒适的居住环境已经直接影响到人们的心理、生理以及精神生活.居住区绿地是城市居民使用频率最高的活动空间,植物景观是其重要因素之一.文章结合太原市的实际情况,探讨了太原市居住区绿地的植物配置.     

黄土高原现代植物-土壤氮同位素组成及对环境变化的响应

由于土壤氮同位素组成被认为是气候环境变化和自然生态系统氮循环过程的可能指示, 开展全球不同区域、不同生态系统氮同位素组成的研究将有助于对这个可能性的认识. 对中国黄土高原中西部不同环境条件下的现代植物和相应的土壤氮同位素进行了调查, 氮同位素组成变化范围分别为: 植物根: -5.1‰ ~ 1.9‰; 植物残体: -6.6‰ ~ 2.9‰; 土壤: -1.2‰ ~ 5.8‰. 结果表明: (1) 土壤与植物有相近的变化趋势, 但土壤的氮同位素组成较植物根的氮同位素要偏正, 其Δδ¹⁵N值变化范围为: 0.3‰ ~ 7.2‰, 平均值为: 4.1‰, 表明植物分解过程氮同位素存在分馏; (2) 该地区现代生态系统的氮同位素对降水和温度变化有明显的响应, 沿西北到东南方向, 年平均降水每增加100 mm可能导致土壤氮同位素组成偏负约1.31‰, 随温度的增加, 土壤氮同位素也趋向偏负; (3) 在降水和温度共同增加的影响下, 植物根系、植物残体和土壤的氮同位素偏负, 这个现象可能归因于降水是该地区植物-土壤氮同位素变化的主要控制因素. 尽管目前对植物-土壤氮同位素组成变化与降水和温度关系的机制尚不清楚, 但初步的研究结果表明土壤的氮同位素组成可能为黄土高原环境变化示踪提供指示.     

干旱、高盐及低温诱导的植物蛋白激酶基因

干旱、高盐和低温是严重影响作物生长发育及产量的3种不同形式的环境胁迫因子,它们都影响细胞的水分状态,使植物缺水遭受危害. 最近从模式植物拟南芥中克隆了一些同时受干旱、高盐及低温诱导的蛋白激酶编码基因,分别编码受体蛋白激酶、促分裂原活化蛋白激酶、核糖体蛋白激酶以及转录调控蛋白激酶. 着重介绍这些环境胁迫诱导基因的表达特性以及它们的编码产物在植物对上述环境胁迫反应和信号传递中的调控作用.     

黑蝗初孵蝗蝻对植物气味和植物挥发性化合物的行为和嗅觉反应

利用Y型嗅觉仪和触角电位技术(EAG)测定黑蝗(Melanoplus sanguinipes)初孵蝗蝻对植物气味和植物挥发性化合物的嗅觉反应. 在单选择实验中, 蝗蝻对完整叶片(stem cut plant)及切叶(chopped plant)的黑麦草和小麦气味反应高于其他植物. 切叶的高粱气味也有吸引作用, 但对完整的高粱叶片无反应. 初孵蝗蝻对受试植物气味的定向反应与末龄蝗蝻及成虫的反应一致. 在双选择实验中, 以切叶黑麦草气味为对照, 发现初孵蝗蝻对完整的苜蓿叶气味反应强, 对切叶的高粱、苜蓿、小麦和黑麦草气味的定向反应无明显差异, 但对对照切叶黑麦草气味的选择高于切叶的路易斯安纳蒿. 初孵蝗蝻对受试植物气味的EAG反应发现, 路易斯安纳蒿气味引起的反应最强. 用不同的挥发性化合物测定其嗅觉反应发现, 蝗蝻对反-3-己醇(Z-3-hexenol)、顺-3-己醇(E-3-hexenol)、反-3-己烯基乙酸酯(Z-hex-3-enyl acetate)、顺-2-己醛(E-2-hexenal)和己醛(hexenal)引起的反应高于牻牛儿醇(geraniol)和1-辛烯-3-醇(1-octen-3-ol). 此结果与成虫的反应相似. 尽管初孵蝗蝻对受试植物气味和化合物的EAG反应值低于成虫, 但其嗅觉反应趋势与成虫相似, 初孵蝗蝻可区分植物气味与空气对照, 甚而可以区分寄主植物与非寄主植物气味.     

居住区绿地植物配置——以太原市为例

随着城市经济的不断发展，人们对居住环境的要求越来越高，优美、舒适的居住环境已经直接影响到人们的心理、生理以及精神生活。居住区绿地是城市居民使用频率最高的活动空间，植物景观是其重要因素之一。文章结合太原市的实际情况，探讨了太原市居住区绿地的植物配置。     

SO_2诱导的毛白杨叶片LCL发射光谱变化

二氧化硫是大气主要污染物.植物对SO_2反应十分敏感,通常人和动物还不致引起伤害的污染剂量,却可使一些植物受到伤害.叶片是植物进行气体交换的器官,庞大的叶表面与空气接触使SO_2得以随着空气一起通过气孔进入叶内.所以,SO_2的伤害首先表现在叶片上.余叔文等人的研究指出:“当急性伤害症状出现时,阔叶植物叶片脉间有不规则形坏死斑,斑点大小不一或呈块状”,“受SO_2伤害的叶片有的能发特殊的荧光”,并认为这是一种可以利用的特性.因此,利用植物叶片发光表征SO_2污染日益受到人们的重视.直接利用叶片     

细胞薄层培养中烟草表皮细胞的曲面分裂

在植物组织培养中,细胞分裂方式问题的研究,越来越受到人们的重视。开始,人们把目光注意在有丝分裂上,认为无丝分裂方式只是偶然发生的异常现象。对有丝分裂进行了详细而深入的工作。以后进一步研究发现,在组织培养中无丝分裂也是普遍存在的,象粉蓝烟草、红花菜豆、硬粒小麦等植物的培养中都发现了细胞的无丝分裂。利用组织培养实验系统研究细胞分裂有两点意义:其一是可以对细胞分裂过程及调控机制进行深入研究;其二是联系细胞分裂方式和细胞发展命运进行     

受伤植物中的信号分子

环境胁迫或病原物侵入会激起高等植物的抵御性反应。一些反应局限在受到刺激的部分,而另一些反应却是系统性(或全身性)发生,即在植物的远离刺激位点的部分发生。在这些局限性或系统性反应中受到活化的许多基因已经被详细地进行过研究,但是对导致它们活化的信号事件了解得却很少。人们特别感兴趣的是,由一种细胞识别刺激物然后引起远距离细胞内的基因发生改变,在这一系列事件之间的联系问题。在蕃茄和马铃薯中出现的受伤反应就是长距离信号传递的好例子。损伤诱导新的基因产物[包括蛋白酶抑制因子(PIs)]的累积,已知PIs的作用是病原物和寄     

红树植物的盐适应性及其进化的研究进展

植物对环境的适应是进化生物学研究的重要内容. 红树植物是生长并适应于高盐的海岸潮间带环境的木本植物类群. 不同红树植物物种的耐盐水平不尽相同; 即使是同属的近缘物种也可能具有不同耐盐能力而生长于潮间带的不同位置; 部分物种具有可以在陆地和潮间带生长的不同的生态型. 这些特殊性状使红树植物成为研究植物对高盐环境适应和进化的良好生态模型. 本文简述了红树植物在形态结构和生理生态等方面的盐适应性特征, 并着重综述了最近几年来在基因和基因组水平上对红树植物的研究成果. 这些最新的研究成果不但证实了生理生态方面的研究结论, 更重要的是揭示了红树植物一些独特的基因表达模式并暗示了这些模式对红树植物的盐适应性进化的贡献; 通过整合以上研究成果, 并对不同红树植物和非耐盐植物进行比较, 初步揭示了红树植物盐适应性的主要特征, 为进一步研究红树植物适应性进化的分子机制提供了新的切入点.