植物硒蛋白不同提取方法的综述

硒(Se)是生物必需的一种微量元素,其生物学功能主要是以硒蛋白的形式表现的,植物硒蛋白具有抗氧化、抗癌、提高免疫力等功能.综述了硒在植物中的存在形态、硒蛋白的分类及提取方法,并提出今后的研究方向.参21.     

海南省几种草本植物微量元素的组成

海南省位于我国热带地区,草本植物微量元素组成可反映热带区域生物地球化学特点。海南植物微量元素含量属正常范围值,仅个别植物Ｃｄ、Ｈｇ含量偏高。     

海南省几种草本植物微量元素的组成

海南省位于我国热带地区,草本植物微量元素组成可反映热带区域生物地球化学特点。海南植物微量元素含量属正常范围值,仅个别植物Ｃｄ、Ｈｇ含量偏高。植物Ｚｎ、Ｃｕ、Ｍｏ含量大多在５ｍｇ／ｋｇ以上,Ｐｂ、Ｃｕ、Ｃｄ含量一般低于２ｍｇ／ｋｇ,Ｈｇ、Ａｓ、Ｎｉ通常不足１ｍｇ／ｋｇ。雀稗（Ｐａｓｐａｌｕｍｃｏｍｍｅｒｓｏｎｉ）、地胆草（Ｅｌｅｐｈａｎｔｏｐｕｓｓｃａｂｅｒ）等微量元素含量普遍较高。红裂稃草（Ｓｃｈｉｚａｃｈｙｒｉｕｍｓａｎｇｕｉｎｅｕｍ）、白茅（Ｉｍｐｅｒａｔａｃｙｌｉｎｄｒｉｃａ）等微量元素含量一般较低。植物微量元素组成与植物种类及其生境条件有关。生物吸收系数反映植物摄取元素的强度,Ｍｏ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｚｎ、Ｃｕ的生物吸收系数通常大于１．０,属强积聚元素,Ｐｂ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｓ的生物吸收系数大多低于０．３,是弱摄取元素。     

硅对镉胁迫下菜心微量元素吸收与转运的影响

为探讨镉(Cd)胁迫下,施硅(Si)处理对植物体对微量元素吸收与转运的影响,采用营养液培养方式,研究了在低(1μmol·L~(-1))、高(5μmol·L~(-1))Cd胁迫下施Si处理对菜心(Brassica campestris L.ssp.chinensis var.utilis)地上部、根部微量元素铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)含量,根系质外体、共质体及细胞壁中微量元素含量分配和木质部中各微量元素浓度变化的影响。结果显示,(1)Cd胁迫下菜心地上部对微量元素的吸收均表现出"低促高抑"的趋势,根部吸收紊乱,施Si后,地上部Fe、Cu、Zn含量呈不同程度的增加趋势,但Mn含量降低;根部Fe、Cu、Zn含量在施Si后也普遍增加,但差异不显著,对Mn则表现出拮抗作用。(2)Cd胁迫破坏了根系质外体、共质体、细胞壁中微量元素分布平衡,施Si处理普遍提高根系共质体和细胞壁中Fe、Cu、Zn含量,同时降低了Mn含量,增大了共质体中各微量元素的分配比例。(3)施Si普提高了木质部中Fe、Cu、Zn的浓度,降低了Mn的浓度,缓解了Cd对木质液中微量元素运输的影响。结论:Cd胁迫下,施Si通过提升微量元素在根系共质体及共质体的再分配,增强木质部微量元素的转运能力及其在地上部的富集能力,维持了菜心在Cd胁迫下的微量元素平衡。     

高粱对不同身份邻居的形态学与生理学响应

亲缘选择理论预测亲缘植物之间可通过亲缘识别来实现相互合作.前期的相关研究也证实了植物的亲缘选择作用.以高粱(Sorghum vulgare)为研究对象,通过测度亲缘和非亲缘植物在表型(株高、根长、叶面积和种子数),各构件生物量(根、茎叶和种子)和生理(根系活力、叶绿素含量、丙二醛、脯胺酸、根系硝酸根含量和硝酸还原酶活性)上的表现差异,来探索高粱植物的亲缘识别.结果显示,与非亲缘组相比,亲缘组植物叶面积增加(P=0.032),但根系活力降低(P=0.044).除此之外,亲缘组和非亲缘组高粱在根长(P=0.811)、株高(P=0.435)、种子数(P=0.541),以及根(P=0.413)、茎叶(P=0.975)和种子(P=0.731)生物量方面都未表现出显著差异.而且,根系硝酸根含量(P=0.944)、硝酸还原酶含量(P=0.817)、叶绿素含量(P=0.941)、MDA含量(P=0.749)和脯胺酸含量(P=0.355)等生理指标在亲缘和非亲缘组也无显著差异.因此,亲缘植物在地上部分通过增加叶面积分配来提高地上空间和光捕获竞争,而在地下部分,亲缘植物通过降低根系活力来降低根系竞争,实现互让水分和养分.这说明高粱植物亲缘竞争和亲缘识别同时发生,亲缘识别不仅具表型响应,还存在生理响应,因此从不同指标层面研究植物的亲缘识别方能得出更为严谨的结论.     

北京7种湿地植物的颗粒物附着能力研究

湿地植物的附着作用是削减大气细颗粒物浓度的有效方式。为了定量研究不同湿地植物附着大气细颗粒物(PM)的能力,选择北京市常见的7种湿地植物芦苇Phragmites australis、香蒲Typha orientalis、水葱Scirpus validus、黄花鸢尾Iris tectorum、茭白Zizania latifolia、凤眼莲Eichhornia crassipes、慈姑Sagittaria sagittifolia,采用水洗测量法测定植物表面颗粒物滞留量及其粒径组成,利用扫描电子显微镜在高真空模式下观察植物表面的结构特征,比较7种湿地植物表面结构特征与单位面积的滞尘量及粒径组成的关系。研究结果表明,(1)不同湿地植物附着颗粒物组分的能力存在差异,凤眼莲和慈姑附着PM、PM_(10)和PM_(2.5)的能力最强。(2)湿地植物表面滞留的PM组分以10~100μm的颗粒物为主,占PM组分的比例为64.2%~87.1%;其次是PM_(2.5~10),占8.6%~29.5%;PM_(2.5)颗粒物最少,占1.06%~3.92%。(3)湿地植物气孔宽度对植物附着颗粒物的能力起主导作用,气孔宽与PM、PM_(10)和PM_(2.5)附着量分别呈显著的正相关关系(P0.05);植物表面粗糙程度越大、表面结构越复杂,越有利于PM_(2.5)的滞留。该研究精确量化了7种湿地植物附着PM的能力,可为北京市未来的湿地规划建设和合理的湿地植物配置,以及PM_(2.5)调控政策的制定提供依据。     

大气污染物与绿化植物光合速率的关系研究

为了研究大气环境污染物与绿化植物光合速率的相关关系,以鸢尾(lris tectorum)、黄鑫(Jasminum mesnyi Hance)、山茶(Camellia japonica)、无患子(Sapindus mukorossi Gaertn)、红叶李(Prunus ceraifera cv.Pissardii)、复羽叶栾树(Koelreuteria bipinnata Franch)和三叶草(Trifolium)等7种常见绿化植物为研究对象,分析了绿化植物的光合速率及其叶片中有机酸浓度,同时采用SEM对其叶面结构进行了表征,并考察了大气环境污染物浓度,探讨了大气污染物和绿化植物光合速率之间的关系,以期为城市绿化提供理论参考。结果表明:所选择的7种绿化植物中,复羽叶栾树的光合速率最大,达到11.85μmol?m-2?s-1,三叶草的光合速率最小,最大仅为4.99μmol?m-2?s-1。所测植物中三叶草的的草酰乙酸含量最高,值为277.64μg?g-1。光合速率对草酰乙酸的浓度产生显著影响,与草酰乙酸呈显著负相关关系,与乙醛酸、α-酮戊二酸和丙酮酸的相关关系不显著,光合速率可以作为叶片中草酰乙酸的指示指标。PM2.5、O3、SO2、NO2浓度与无患子和三叶草的光合作用显著相关,和另外5种植物没有相关性,说明PM2.5、O3、SO2、NO2对这3种植物影响较大,而其它5种植物的耐受性较好。复羽叶栾树的气孔比三叶草的气孔多且大,导致了其光合速率较大,同时也说明叶面表面结构和气孔形状可能是导致环境污染因子致敏的原因。从绿化植物的净光合作用和耐污能力方面综合选择,这7种绿化植物中,宜选取复羽叶栾树作为绿化植物。     

植物对硼素不足的反应及其成因探讨

硼是植物生长过程中必不可少的微量元素之一,缺硼将严重影响植物的正常生长与发育。文章综述了植物对硼素不足的反应,包括细胞壁和生物膜的结构与功能变化、糖类运输、酶活性的改变以及植物根、茎、叶和生殖生长的变化等,探讨了植物缺硼的可能原因,并提出了防止植物缺硼的对策。     

三种木本植物对酸雨的敏感性和抗性

酸雨污染对生态系统和人类生存环境造成严重影响,研究植物抗性及其对环境的适应能力是大气污染胁迫退化生态系统恢复中植物种类选择的基础和前提。作者选择陶瓷工业污染区南海西樵山和相对清洁区肇庆鼎湖山自然生长的木本植物鸭脚木(Schefflera octophylla)、荷木(Schima superba)当年生叶和一年生叶以及马尾松(Pinus massoniana)一年生针叶进行生理指标的测定和分析。结果表明:在酸雨污染环境下,3 种植物叶片的细胞膜透性受到损害,光合色素降解,PSII 最大光化学效率下降;对酸雨污染的敏感性次序为:马尾松>鸭脚木≥荷木,马尾松为酸雨敏感种。初步讨论了树木对酸雨污染的部分抗性生理机制,为酸雨污染地区退化生态系统恢复之植被选择提供理论依据。     

3种微量元素对小麦生长发育及产量和品质的影响研究进展

综述了锌、铁、硒3种微量元素对小麦生长发育、产量及品质影响的研究进展,对造成小麦中微量元素含量差异的原因进行了深入分析.土壤中微量元素的植物有效性、元素间的相互影响、小麦品种的基因型差异、栽培管理措施等因素都会导致小麦籽粒中微量元素含量变化.研究基因型差异并筛选富含微量元素的功能性营养小麦品种成为今后小麦遗传育种的一项重要工作.     

广西热带亚热带典型森林岩溶区土壤-植物系统元素分布特征

对广西热带亚热带典型岩溶区土壤-植物系统13种元素分布特征及相关性进行了研究.结果表明:与非岩溶区植物相比,岩溶植物Ca、Al含量比较高,Na、Fe、Mn、Si、K、P的含量较低.植物体内元素的分布特点是:叶>茎>根;石灰土更易富集Fe、P、K、Cu、Zn和Co.大多数土壤元素含量随纬度的降低而降低,Fe和Zn表现较为明显,而Mn和Si在热带较中亚热带的更易淋失.土壤中与Fe元素明显相关的元素最多,包括Mn、Zn、Co、S、Al,其相关性分别为Mn> Al > Co > Zn > S,其中,Fe与Mn、S呈负相关,与Zn、Co、Al呈正相关;植物中的Na、Fe、Si、P、Al与土壤中对应的元素相关性显著,呈正相关关系,主要体现在土壤的A层;植物对大量元素的吸收强于对微量元素的吸收,其中,对Mn的吸收能力最强(8229.38%),主要集中在根部的Al(0.57%)和Fe(0.0049%)的吸收能力最小.     

一年生黑麦草的亲缘选择作用

Hamilton的亲缘选择理论认为亲缘个体之间相互合作来提高其适合度.为了验证一年生黑麦草(Lolium multiflorum L.)是否具有亲缘选择及其性状的响应方式,选取来自8个不同母株的该植物子代个体作为研究对象,采用两两配对的竞争设计方式,在植物个体和群组两个水平上分别测度植物表型特征(如株高、叶面积、种子数目等)和生物量特征(如根系生物量和地上各构件生物量)在亲缘处理组和非亲缘处理组的差异.结果显示,在群组水平上,一年生黑麦草植物亲缘组根系生物量显著小于非亲缘组(P=0.007),说明其能够识别亲缘邻居身份,并通过减少根系分配量来减少与亲缘邻居之间的地下竞争.然而植物的地上各构件生物量对亲缘邻居的响应与非亲缘邻居并没有显著差异;在个体水平上,亲缘处理组和非亲缘处理组在株高、叶面积、种子数量等特征和各构件生物量特征方面都没有显著区别.因此,本研究说明一年生黑麦草植物通过降低根系的竞争性分配而提高群组适合度,根系是植物响应亲缘选择的一个重要方式.     

亚高山野生乡土木本植物观赏价值评价体系构建

为充分挖掘川西亚高山地区观赏类植物资源优势、促进高海拔地区城市园林绿化和景观生态修复的乡土物种产业化发展,基于文献查阅和实地调查,综合考虑植物观赏价值、生态适应性价值和开发价值,确定17个评价指标,建立层次分析法(AHP)评价模型,针对该区域较为常见的50种乡土木本植物进行综合评价,根据综合评价分值将资源化利用价值由高到低划分为4个等级.结果显示:I级( 4.0)植物6种,以山光杜鹃(Rhododendron oreodoxa)为代表,观赏价值和应用价值较高,可优先作为高海拔地区园林绿化和景观植物进行开发利用;II级(3.6-4.0)植物22种,可适度作为高海拔地区园林绿化植物开发应用;III级(3.2-3.6)和IV级(3.2)植物各11种,建议小范围区域内试种,适时评估其开发利用价值.采用AHP法筛选出的6种I级植物能准确地反映出亚高山地区木本植物的应用价值,予以重点推荐;结果可为亚高山地区生态恢复和城市园林物种的选择提供科学的参考依据.(图1表5参30)     

岷江干旱河谷不同植物斑块的土壤种子库特征

岷江干旱河谷生境恶劣,植物种群呈斑块状单物种聚集分布,研究植物斑块及斑块下土壤种子库的特征,有利于指导植被的自然恢复更新工作。选择岷江干旱河谷广泛存在的10种植物斑块,进行植物斑块特征的调查及斑块内土壤种子库的采样分析,结果表明:白刺花(Sophora davidii)、刺旋花(Convolvulus tragacanthoides)、金花蚤草(Pulicaria chrysantha)、矮探春(Jasminum humile)、川甘亚菊(Ajania potaninii)、小叶杭子梢(Campylotropis wilsonii)斑块有一定的土壤种子库库容量,土壤种子库种子密度在(890.0±282.233)/m2以上,而马鞍羊蹄甲(Bauhinia faberi)、芦苇(Phragmites australis)、竹叶草(Oplismenus compositus)斑块和裸斑的种子库库容量较小,土壤种子库种子密度分别为(437.5±260.615)/m2、(145.0±45.917)/m2、(172.5±69.567)/m2和(105.0±40.104)/m2;各植物斑块及土壤种子库中地面芽和高位芽生活型的植物占的比例较大,以禾本科(Poaceae)、豆科(Leguminosae)、菊科(Compositae)植物较多;各植物斑块瞬时种子库物种比例较大,在干旱河谷的大环境下,各植物斑块内的种子在土壤种子库中留存的时间可能均较短;马鞍羊蹄甲、芦苇和竹叶草斑块土壤种子库与相应地上植被物种组成的较低相似性(Sorensen相似性指数低于0.369)、极显著负相关性,以及较低的密度和物种丰富度,意味着这3种植物斑块依靠土壤种子库进行自然恢复更新的潜力可能比其他植物斑块更低。此外,裸斑的土壤种子库中存在一定量的种子且长期持续种子库的比例较大(占56%),裸斑具有一定的依靠土壤种子库进行植被恢复的潜力。针对具体的斑块特征,充分利用土壤种子库作为种源,促进现有种子的萌发,改善幼苗的定居环境是今后该区域植被恢复更新工作应更多关注的一种途径。另外,对马鞍羊蹄甲、芦苇、竹叶草斑块辅以适当的人为补充种源等措施也是值得考虑的植被恢复更新途径。     

不同放牧强度上内蒙古短花针茅草原植物功能群水分和氮素利用效率相关分析

以内蒙古短花针茅(Stipa breviflora)草原为研究对象,设置4个不同的放牧梯度:无牧区、轻度放牧、中度放牧、重度放牧,载畜率依次为0、0.91、1.82和2.71 sheep·hm~(-2)·0.5 a~(-1);根据生活型划分植物功能群(多年生杂类草,多年生禾草,一年生草本,小半灌木),利用稳定性碳同位素测定植物叶片的碳同位素值,结合植物叶片C/N,探讨放牧对植物功能群水分及氮素利用效率的影响,分析不同植物功能群面对干扰时的生理生态应对策略,为放牧条件下荒漠草原植物资源利用对策的选择提供参考。结果表明:(1)随着放牧强度的增大,一年生草本植物的水分利用效率增大(P=0.000 7),而多年生杂草和多年生禾草水分利用效率降低(P=0.000 9,P=0.000 02),小半灌木的水分利用效率没有显著差异(P0.05);(2)随放牧强度的增大,植物功能群的N素含量普遍增大,而C/N普遍降低,植物的资源利用效率降低;(3)在一年生草本植物中,δ~(13)C与C/N呈极显著负相关(r=-0.865,P0.01),而在多年生禾草、杂类草和半灌木中,二者呈显著正相关(r=0.699,r=0.593,r=0.642,P0.05);δ~(13)C与C/N之间的关系因植物体内N的分配而异,不同植物具有不同的资源利用策略。     

贡嘎山海螺沟冰川退缩区原生演替不同阶段优势植物光合生理特征

植物光合能力反映植物获取和利用资源的能力,研究冰川退缩区原生演替不同阶段优势植物光合生理特性有助于理解植物在不同生存环境中的光合策略,阐明原生演替过程物种代替与群落演替的生理机制。以贡嘎山海螺沟冰川退缩区原生演替早、中、后3个时期中9种优势植物为研究对象,通过测定植物的光合参数等叶片功能性状,探索原生演替过程中植物光合生理特性的变化规律。结果表明,(1)随着原生演替的进行,优势植物的单位质量叶片氮含量(N_(mass))、比叶面积(SLA)、叶片气孔导度(Gs)、光饱和净光合速率(P_(max))和光合氮利用效率(PNUE)显著降低(P0.01),但水分利用效率(WUE)无显著差异(P=0.274)。(2)演替早期和中期优势植物的最大羧化速率(Vc_(max))和最大电子传递速率(J_(max))无显著差异(P0.05),演替后期优势植物的Vc_(max)和J_(max)显著降低(P0.01)。(3)演替早期到后期优势植物叶片的羧化组分氮分配比例(PC)和生物力能学组分氮分配比例(PB)显著降低(P0.01)。(4)相关性分析表明,优势植物的叶片功能性状之间具有显著的相关性,如P_(max)与SLA、N_(mass)和Gs呈显著正相关关系(P0.01),PNUE与SLA、P_(max)、PC和PB呈显著正相关关系(P0.01)。原生演替过程中植物通过调整叶片结构及光合特征等叶片功能性状以适应环境的变化,植物光合生理特征的变化和叶片功能性状之间的联系可能代表了冰川退缩区植被原生演替进行的基本生理机制。     

5种喀斯特生境植物叶片解剖结构特征

对我国喀斯特地区几种不同生活型植物——常绿植物桂花(Osmanthus fragrans Lour.)、竹叶椒(Zanthoxylunarmatum DC),落叶植物红背山麻杆(Alchornea trewioides Muell.),草本植物石上莲(Oreocharis benthamii Clark var.reticulata Dunn),草本植物单枝竹(Monocladus saxatilis Chia,Fung et Y.L.Yang)的叶片形态解剖特征(叶片厚度、气孔密度、气孔结构等)进行了观察和测量,发现差异较大:竹叶椒角质层较厚,红背山麻杆的叶片较厚,单枝竹叶片上下表皮均有气孔,桂花气孔密度最高,石上莲的气孔纵径最长.结果表明:1)喀斯特生境植物存在着普遍的抗旱功能性解剖结构,用以适应喀斯特地区的特殊干旱气候;2)不同生活型植物对干旱选择的策略不同.表3参20     

几种挺水植物对重金属锌的抗性能力及其影响因素

水生植物已被用于重金属污染水体的生态修复,但不同水生植物对重金属的抗性能力存在差异,选择对重金属抗性和吸收能力强的植物有利于提高污水生态修复效果.以4种挺水植物为材料,通过室内培养实验研究挺水植物对重金属锌的抗性能力及其影响因素,结果表明:挺水植物地上部分铁含量显著(p<0.05)低于根和根表铁氧化物胶膜上铁含量,铁主要积累在挺水植物地下部分.加入高浓度锌时,灯心草(Jancus effuses)和菖蒲(Acorus gramineus)对锌的抗性能力较强,而茭白(Zizania ceduciflora)和美人蕉(Canna indica)则较弱.挺水植物对锌的抗性能力与其根表铁氧化物胶膜含量和地上部分铁含量有关,铁氧化物胶膜可作为一个障碍层,而降低锌对植物的毒害,而植物地上铁与锌竞争植物叶中的代谢性敏感位点而降低锌对植物的毒害.灯心草对锌的抗性能力比较强与其根表铁氧化物胶膜和地上部分铁含量较高有关,灯心草可作为一种工程植物用于锌污染水体的植物修复.     

盐胁迫下真盐生植物与泌盐植物的渗透调节物质及其贡献的比较研究

分别用含有0、100、200、400 mmol L-1 NaCl的Hoagland培养液处理真盐生植物海蓬子(Salicornia europaea)、盐地碱蓬(Suaeda salsa),含有0、100、200 mmol L-1 NaCl的Hoagland培养液处理泌盐植物二色补血草(Limonium bicolor)、滨藜(Atriplex spongiosa)、獐毛(Aleuropus sinensis)和隐花草(Crypsis aculenta)幼苗.处理一定时间后测定其鲜重、干重、有机干重、有机和无机渗透调节剂、渗透调节能力、渗透势、c(Na)/c(K)、c(Suc)/c(SS)等.结果发现,在较适盐度下,实验植物的干鲜重、有机干重和含水量均随盐度增高而增大,而在高盐度下则大部分植物受到抑制.双子叶植物和单子叶植物的无机渗透调节剂Na+、Cl-含量均随盐度升高而增大,双子叶植物的增幅大于单子叶植物,c(Na)/c(K)也高于单子叶植物.双子叶盐生植物的有机渗调剂在渗调中的贡献随外界盐度的升高而降低,而单子叶盐生植物则相反,其可溶性糖含量远高于双子叶植物,蔗糖含量尤其突出,c(Suc)/c(SS)也大于双子叶植物.双子叶植物的渗透调节能力大于单子叶植物,真盐生植物的渗透调节能力大于泌盐植物.另外,6种植物的实测渗透势大于计算渗透势,证明实验植物中还有一些未测定的渗透调节物质.本文还讨论了双子叶植物与单子叶植物、真盐生植物与泌盐植物在渗透剂、渗透调节能力、c(Na)/c(K)、c(Suc)/c(SS)存在区别的可能原因.图3 表4 参24     

云南农田生态系统中的锌及其调控

本文仅就微量元素锌在生态环境中的迁移、累积、转化规律及人为的不合理耕作造成生态系统中锌的失调进行研究讨论,为合理开发管理土地资源和施肥提供科学依据。 一、样品的采集与测定方法 (一)样品的采集与制备 土样系用铁铲挖掘剖面,按野外观察划分自然发生层,取土1—2公斤,用布袋分层盛装,经室内风干,挑去植物根及大于1毫米的石砾后,用玛瑙研