中昆仑山晚新生代植物化石的发现

1988年8月,本文第一和第四作者参加中国科学院喀喇昆仑山-昆仑山综合科学考察队,在中昆仑山北坡的晚新生代古石灰华沉积中发现了大量植物叶化石,这是继1964年在希夏邦马峰北坡发现上新世高山栎植物化石以后,在青藏高原北缘的又一重要发现,这对揭示昆仑山的隆起时代、幅度、古地理环境变化以及植物区系演化均有重要意义,现将初步研究结果报道如下。     

生物圈二号内生长在很高CO2浓度下的几种植物光合能力的变化

植物对CO_2浓度升高的响应表现在短期反应和长期适应两个方面。在短期反应方面:(1)光合作用起初随CO_2浓度升高而得到促进;(2)但随时间的延长表现为光合强度下降。这种现象主要与实验控制条件如光照、水分、养分及植物的生长空间受限有关。因而在对全球变化引起的植物适应研究方面,进行长期反应即适应(Acclimation)实验研究更有意义。但目前所进行的有关研究,植物生长的空间仍很小,且对幼苗处理为主,不能进行较大植株(尤其是高大树木)的实验。生物圈二号建于1991年,占地面积1.28hm~2,植物生长空间12.9×10~(14)m~3。原设计目的是为今后太空探险作准备,试图寻找适应人类生存的人工生态系统。但住人封闭实验后,CO_2浓度升高很快。1991年6月为500μmol·mol~(-1),到1992年2月即达到2500μmol·mol(-1);1993年2月升至4000μmol·mol~(-1);以后CO_2浓度维持在1000(夏季)～4000μmol·mol~(-1)(春季)之间。封闭实验2.5年后即不再继续住人实验。但是,生物圈二号却提供了世界上独一无二的全球变化研究的理想场所。里面的植物生长在很高的CO_2浓度里(平均>2200μmol·mol~(-1)约4.5年,且大多从种子或幼苗开始生长。生物圈二号内有热带雨林、沙漠、萨王纳群落、红树林、海洋、农田等多种类型的生态系统,约1000     

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-     

卫矛科植物化学成分及生物活性研究

二氢沉香呋喃型倍半萜是卫矛科植物(Celastraceae)的主要化学成分。由于卫矛科植物是我国历史上常用的农用杀虫植物,因而这类化合物的杀虫活性研究引起了人们极大的兴趣。文献[6,7]报道了从小白沙藤(Celastrus gemmatus Loes.)中分得的三个倍半萜,它们的结构经红外、核磁、质谱和X-晶体衍射确定,为进一步研究这类化合物的生物活     

转基因植物生产生物可降解塑料的研究进展

塑料制品需求日益增加,传统的合成塑料废物已带来越来越严重的环境污染问题,生物可降解塑料的研制与开发迫在眉睫.聚-β-羟基丁酸酯(简称PHB)是生物可降解塑料中研究得最多的一种.为降低PHB的生产成本,提高PHB与传统塑料的市场竞争力,可向植物体内引入PHB生物合成途径.以植物为表达载体,利用CO2及光能合成PHB,是大规模廉价生产PHB的一种很有前景的方法.     

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.     

应用植物生理学的缘起

应用植物生理学的缘起安徽师范大学生物系教授周嘉槐１植物生理学和植物生产业植物生理学是研究高等绿色植物生命活动过程、机理及环境调控的科学，目的是便于人类更好地利用植物。综观植物生理学发展史，溯本求源由生产推动。由于农业提出的问题或解释植物自然现象，刺激...     

稳定同位素在陆地生态系统动－植物相互关系研究中的应用

稳定同位素(stable isotope)作为一种天然的示踪物,已广泛应用于植物生理学、生态学和环境科学研究中。近年来,动物生态学家也开始将稳定同位素技术应用于动-植物相互关系研究中。动物同位素组成总是与其生活环境中植物同位素组成相一致,而且还反映了一段时间内(几小时到几年甚至更长时间)动物所采食的所有食物同位素组成的综合特征;当动物栖息环境发生变化或动物迁移到一个新的生境中,动物组织同位素组成又会向新环境的同位素特征转变。这样,动物组织同位素组成能真实地反映一段时期内动物的食物来源、栖息环境、分布格局及其迁移活动等信息,是动物生存状况理想的指示者。而且,分析不同时间尺度上动物组织同位素组成还可以深入了解动物对环境变化的适应等过程。此外,动物吸收利用营养过程中存在的同位素分馏效应,为研究动物食物网和群落结构提供了理想工具。稳定同位素技术可以连续地测出食物网和群落中动物所处的营养级位置,从本质上揭示动物间捕食与被捕食关系及其在整个生态系统物质平衡和能量流动中的作用,从而使其成为动-植物相互关系研究中十分重要的、有效的研究工具。本文主要综述稳定同位素在动-植物相互关系研究方面的最新进展,评价其应用上的优缺点,并进一步提出未来研究方     

广东深圳地区侏罗纪植物化石的发现及意义

对海陆相三叠-侏罗纪之交重大地质生物事件的探究无不依赖于对地层格架和动植物化石多样性的深入研究.我国广东地区广泛发育的海陆交互相三叠-侏罗纪沉积是华南早中生代重要的含煤地层.但是长期以来,对于本区早侏罗世含海相动物化石的金鸡组一直没有植物化石的公开研究记录,制约了对该地区侏罗纪植物化石系统学和多样性的了解与认识.本文报道近年来在深圳大鹏半岛南澳地区金鸡组发现的一批重要植物化石标本,初步查明了其分类学属性、保存状况和多样性特征.该植物群以形态保存密集、羽叶和茎干连生、本内苏铁叶化石与生殖器官化石Williamsoniella同时保存等为特征,代表了一个以本内苏铁植物耳羽叶(Otozamites)为主导的早侏罗世植物群落.这批植物化石不仅代表深圳地史时期植物群的首次发现,也是广东和珠江三角洲(岭南)早侏罗世植物化石的首次报道.对这些植物化石材料的深入研究,将有助于广东早中生代含煤地层的对比,加深对华南三叠-侏罗纪转换时期植物化石多样性演变的认识,为深入探究该地区古生态、古气候和古地理环境的变迁提供陆生植物学证据.     

植物抗体基因工程研究进展

抗体基因工程与植物生物技术相结合产生了植物的抗体，研究表明，工程抗体中不论是全抗体或小分子抗体，在植物中表达后都具有与抗原结合的活性，即具功能性，从而使植物抗体的研究备受人们的关注。目前主要在下述３个方面开展研究；     

关中盆地黄土地层中竹子植物硅酸体化石的发现及意义

在对我国黄土地层各种动植物化石的研究中,仅在半坡遗址堆积物中发现过靠吃竹根而生存的中华竹鼠(Bhizomys sinesis)的骨骼残片,但至今尚未发现过竹子植物化石的直接证据.近年来植物硅酸体的研究逐渐弥补了花粉分析的不足.本文通过对关中盆地的渭南剖面(3万年来)、宝鸡剖面(13万年来)的黄土地层样品进行植物硅酸体分析,并与现代竹亚科、芦竹亚科、画眉草亚科等几个禾本科亚科植物硅酸体形态进行对比研究,在渭南S_0地层及宝鸡S_1地层发现竹亚科植物硅酸体.     

Brassica chinensis L.体内络合钝化和抗氧化酶系统协同抵御镉胁迫的机制初探

以小白菜(Brassica chinensis L.)作为模型植物, 在不同浓度的Cd胁迫条件下, 研究小白菜富集Cd的能力以及可能的细胞抵御机制. 在200 mmol·L^-1 Cd胁迫下, 小白菜地上部分及根部Cd含量分别达到1348.3和3761.0 mg·kg^-1(干重); 小白菜体内Cd含量与植物络合素(phytochelatins, PCs)含量成正相关, Cd浓度越高PCs的含量也越高, 表明PCs络合Cd在小白菜体内Cd的解毒及耐受机制中起最主要的作用. 此外, 在研究Cd胁迫下小白菜地上部分丙二醛(MDA)的产生、H₂O₂的含量及抗氧化酶如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、愈创木酚过氧化酶(POD)及抗坏血酸过氧化酶(APX)的活性变化的过程中发现, 在5~50 mmol·L^-1 Cd的胁迫下, 酶的活性成上升趋势, 有效地抵御氧化胁迫, 说明抗氧化系统在小白菜对Cd的解毒中发挥作用. 这些抵御机制降低了游离Cd的破坏作用, 提高了对Cd的耐受能力; 谷胱甘肽(GSH)在协调PCs络合钝化游离态Cd和抗氧化酶系统抵御Cd的氧化损伤过程中发挥了“枢纽”作用. 这些研究结果不但为植物体内PCs的络合钝化及抗氧化系统协同抵御Cd的诱导氧化胁迫提供了实验证据, 而且深化了对植物自身本能的抵御重金属污染损伤机制的理解.     

有趣的植物基因组

<正>●神秘而奇妙,植物DNA正在向生命进化的传统观念发起挑战,包括人类自身起源问题的现有理论。细胞类型、基因种类、突变异质性、RNA沉默机制或DNA重组模式在哪种生物中最神秘和奇妙?植物生物学家回答是植物。是否有些夸张,事实确是如此。从十七世纪六十年代中期开始,物理学家罗伯特·虎克(Robert Hooke)在软木塞切片上发现的历史上首个细胞就是植物细胞;植物学家罗伯特·布朗(Robert Brown)在观察了兰科植物细胞内     

质体磷酸转运器的专一性和功能的多样性

本文将对植物细胞的不同质体中磷酸转运器,(一种执行跨质体膜载运物质功能的蛋白复合体——译者注)专一性的差异进行比较。C_3植物菠菜的磷酸转运器承担着质体膜内外无机磷酸、二羟丙酮磷酸和3-磷酸甘油酸之间的反向交换;C_4植物和CAM植物叶绿体中的磷酸转运器除转运上述代谢物外,还能运输磷酸烯醇式丙酮酸;豌豆根的质体中,磷酸转运器还转运葡萄糖-6-磷酸。立足于不同质体各自的特殊功能,我们将阐述磷酸转运器的这种多样性。     

植物内生细菌

植物内生细菌是指能定殖在健康植物组织内,并与植物建立了和谐联合关系的一类微生物,有生物防治、植物促生和内生共生固氮作用。在农业生产过程中,由于农药和化肥的大量使用以及农田耕作的单一化,使植物和土壤中微生物的多样性大为减少。在人们日益重视人与自然和谐相处的今天,研究和利用植物内生细菌对于替代或减少农药和化肥的使用,改善农业生态系统,保持植物微生态系统的生物多样性以及维护农田生态平衡实现可持续发展都有重要意义。     

浅谈园林植物配置

按植物生态习性和园林布局要求,合理配置园林中各种植物(乔木、灌木、花卉、草皮和地被植物等),以发挥它们的园林功能和观赏特性。     

水杨酸酯：一种新的植物激素

几百年前,美洲印第安人和古希腊人分别发现柳树的叶和树皮可治愈疼痛和发烧。1828年,在慕尼黑工作的约翰·巴奇纳(Johann Buchner)成功地分离出极少量水杨甙,即水杨醇的葡萄糖甙,它是柳树皮中的主要水杨酸酯。水杨酸(Salicylic acid)的名字来源于柳树的拉丁词 salix,由拉斐尔·皮里亚(Raffaelepiria)于1838年给柳树皮的这种活性成分命名。1874年,德国开始最先合成水杨酸的商品生产。阿斯匹林(乙酰水杨酸的商品名)于1898年由巴耶尔(Bayer)公司采用并迅速成为世界最畅销的药物之一。虽然水杨酸的医学作用方式是一个不断争论的问题,但它们正被用来治疗人类疾病——从普通感冒到心脏病。即使在水溶液中阿斯匹林也经过自发水解成为水杨酸,这两种物质在植物中有相似的作用,本文中将一起论及。水杨酸或邻羟乐甲酸属于植物酚类。酚类化合物具有一个羟基或其功能衍生物的芳香环。植物中苯甲酸形成的最重要的机制是苯丙烯酸的侧链降解。苯丙烯酸是莽草酸途径的重要中间体,它向水杨酸的转化很可能经过苯甲酸或邻羟苯丙烯酸进行。最近对34种植物的叶和繁殖结构中水杨酸含量的研究证实了其在植物中的普遍存在。发现在生热植物的花序和感染坏死病原体的植物中,水杨酸含量最高。     

早期维管植物辐射演化与长时间尺度水循环的耦合关系

志留纪-泥盆纪陆地革命以早期维管植物的起源和辐射演化为标志.早期维管植物的繁盛导致形成全新的土壤-植物-大气连续体(soil-plant-atmosphere continuum, SPAC).早期植物在根系、输导组织、气孔、叶片、个体大小和构型等方面的一系列演化革新,深刻改变了SPAC中的水分传输过程与机制.由于根系的进化及其诱导的化学风化作用增强,泥盆纪以来的古土壤厚度逐渐增大、分层结构复杂化、组成成熟度增加、类型多样化.伴随着早期维管植物的演化, SPAC的空间范围极大扩展,生物可利用水资源增多,水分在SPAC中的循环过程更为复杂、高效.早期维管植物的辐射增强了植被-地貌-水循环之间的反馈机制.志留纪晚期以来,植被与水文、地貌、生物地球化学等物理和化学要素相互作用,维管植物型陆-海水文连续体(land-ocean hydrologic continuum, LOHC)形成并逐步发展,内陆水体流域至滨岸体系的地貌稳定性增强,由陆到海的生物地球化学循环、物质供给和迁移体系产生变革.早期维管植物通过SPAC、LOHC系统及其内部过程与全球水、碳循环耦合,表现为稳定的低地生境增多,植物残...     

Protoblechnum contractum（Gu et Zhi）二次羽状复叶标本的发现

在我国二叠纪植物群中,Protoblechnum及其与类似植物如Compsopteris,Glenopteris和Supaia等之间的关系,是一个长期争论至今尚未完全解决的问题。70年前,Halle在研究我国山西晚古生代植物化石时,曾将石盒子组中的一些一次羽状分裂的蕨叶标本归于Proto-blechnum属,并定名为Protoblechnum wongii Halle。他在讨论Protoblechnum与相关化石的区别时并未把蕨叶羽轴的分叉与否当成一个重要的属级划分条件。Zalessky在研究俄罗斯二叠纪植物化石时也发现了和中国的Protoblechnum十分类似的标本,但他不赞同使用Protoblechnum属名,而将羽轴分叉的标本归于White创建的Supaia属中,将羽轴不分叉、蕨叶为一次羽状的标本归于他创立的新属——Compsopteris内。     

纵向岭谷区高速公路建设对沿线植物光合速率影响的定量研究

以大保(大理-保山)和思小(思茅-小勐养)两段高速公路为例,结合研究区地形特征确定了公路沿线典型的样点及其参照点,对各处乔、灌、草和作物4个优势植物种的光合速率进行了实地测定;采用对比分析、回归分析和数理统计等方法定量研究了高速公路建设对沿线植物光合速率的影响,分析了其发生机理．结果表明:高速公路建设降低了沿线选定乔木和作物优势种群植物的光合速率,改善大部分样点处灌木、草本优势种群植物的光合作用;公路建设对沿线植物群落结构和生命状态产生了直接的影响,并通过干扰影响植物光合速率的环境因素对其产生了间接影响;二者综合作用导致了公路沿线植物光合速率的改变;不同地貌条件下两条公路对沿线各类植物光合速率的影响范围和影响强度明显不同．