胁迫生境深色有隔内生真菌生态分布与功能研究进展

深色有隔内生真菌(dark septate endophytes,DSE)是一类定殖于植物根内的小型真菌,广泛存在各种生境中,其在胁迫生境中的生态分布、生态功能与作用机理是近年来的研究热点.对DSE的生态分布、胁迫生境DSE的生态功能和DSE真菌增强植物抗逆性的作用机理等方面进行综述.研究进展表明,从平原低地到热带、温带、冻原及南北极地区,野生植物根部普遍定殖着DSE真菌,尤其在干旱、高温、寒冷、盐害、重金属污染和养分贫瘠等胁迫生境中,DSE真菌的分布更为普遍.环境胁迫条件下,植物根部共生DSE真菌能够改善植物矿质营养和光合生理、调节植物内源激素平衡、增强植物抗氧化生理,从而促进宿主植物生长、增强植物抗逆能力,以及改变植物对重金属的吸收累积,在植物耐受和适应胁迫环境中起着重要的调节作用.但这些研究主要从生态现象进行了研究,目前对DSE增强宿主植物抗逆性的作用机理仍很缺乏、不够系统深入.未来应建立DSE真菌种质资源库,加强DSE真菌的应用技术研究;结合现代生物技术和方法,系统深入研究DSE真菌提高植物抗逆性的生理和分子机制,为利用DSE真菌增强植物适应环境胁迫提供理论依据.(表1参92)     

茉莉酸类物质(JAs)的生理特性及其在逆境胁迫中的抗性作用

以茉莉酸(JA)和茉莉酸甲酯(MeJA)为代表的茉莉酸类物质(JAs)是广泛存在于高等植物体内的一种新型植物生长调节物质,在调节植物生长发育、光合特性、抗逆反应等起着重要的作用。茉莉酸类物质能抑制植物生长,抑制种子和花粉粒萌发,促进叶片和果实衰老,加速细胞的分裂和膨大,促进气孔关闭,诱导禾本科植物的颖花开放;此外还能调节植物的光合作用和呼吸作用及保护酶活性。目前更多的研究表明,茉莉酸(酯)类物质是与抗性密切相关的植物生长物质,它作为内源信号分子参与植物在机械伤害、病虫害、干旱、盐胁迫、低温等条件下的抗逆反应。在植物受到伤害时,植物体内茉莉酸及其衍生物的含量显著增加,进而诱导一系列与抗逆有关的基因表达,如蛋白酶抑制剂、硫蛋白和苯丙氨酸转氨酶(PAL)等,提高酯氧合酶活性,从而增强植物的抗性。研究还发现,在干旱逆境胁迫条件下,与脱落酸(ABA)的表现相似,茉莉酸类物质大量积累,外施能增强植物的抗旱性。茉莉酸与脱落酸在抑制生长、促进衰老和逆境胁迫的反应上作用极为相似,两者可协同起作用或独立发挥,而茉莉酸与水杨酸(SA)二者之间则大多研究认为存在相互抑制的拮抗作用,但也有一定协同作用。而茉莉酸与各种激素的信号传导途径的相互作用机制仍有待进一步深入研究。     

海拔梯度上的植物生长与生理生态特性

环境是植物生存和发展的条件,在各种不同的生境中聚生着特定的植物种类.全球气候变化迅速而显著地改变着高海拔地区的生态环境,这必将导致山地植物生理生态适应性、分布界限等发生变化,这些变化反过来又会对气候变化造成深远影响.因此,研究山地植物的生理生态特性,揭示其对全球气候变化的响应和适应性,具有重要的现实与科学意义.海拔梯度由于包含了温度、湿度、光照等诸多环境因子的剧烈变化而成为了研究植物对全球气候变化响应的理想区域.随着海拔升高,气温下降、大气压及CO2分压降低、光强增加等,植物的生态和生理特征将产生巨大的变化,可能影响到植物种类在海拔梯度上的分布、植物群落的结构组成.一些亟待回答的问题包括:全球气候变化将如何影响高山植物的生长环境?环境变化如何影响植物生理生态适应性?植物群落的分布、结构和组成将发生哪些变化?这些变化又将怎么样影响气候进一步变化?众多的研究报导了树木的生理生态特征、生长速率和生产力等对海拔的响应.本文在总结前人研究的基础上,系统地综述了海拔梯度上温度、水分、光照、土壤等环境因子的差异对高山植物的生长及生理生态特性的影响,以及植被分布的变化,旨在阐明植物对全球气候变化的行为与生理生态响应,以期为该领域的深入研究提供参考.     

VA菌根在柑桔上的应用及其前景

由于菌根在农业、林业生产中的重要性,对菌根的研究,尤其是对VA菌根的研究已引起人们广泛的重视.本文对VA菌根的研究及利用现状,尤其是VA菌根与植物营养,VA茵根与植物的抗性生理以及VA菌根、根瘤菌与植物三联体的效应等方面的动态作一综述,并对柑桔菌根今后的研究提出几点建议,其中包括菌根资源的调查、菌根资源圃的建立、柑桔菌根与环境、菌根与柑桔的抗性生理等。     

铺地榕对不同土壤磷营养水平的生理生态学响应

磷矿废弃地的形成在破坏植被和景观的同时,还导致水土流失和水体富营养化等不良环境影响.本文通过控制实验研究了铺地榕Ficus tikoua对不同土壤磷营养水平的生理生态学响应,以求在揭示植物对高磷条件生态响应的机理上,为磷矿弃地的生态恢复筛选适宜的先锋物种.结果显示,在磷处理质量浓度为0～360 mg·L~(-1)范围内,铺地榕的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素质量分数、可溶性糖和根系生长的相关参数随着磷处理质量浓度的增加而增加,其后则显示出逐渐减少的趋势.植物的光饱和曲线和二氧化碳饱和曲线显示,该物种的光饱和点和二氧化碳饱和点分别为800 μmol·m~(-2)·s~(-1)和1 000 μmol·mol~(-1),表明该物种具有较强的光合性能,且是一种喜阳植物.该物种各器官对磷的吸收能力依次为根>茎>叶,实验中植物体的磷质量分数最高达到植物干物质量的1.13%左右.综合分析表明,铺地榕对土壤磷营养的适应范围较广,吸收固定能力强,是一种潜在的可用于磷矿废弃地治理的先锋物种.     

维生素对小麦生长及生理功能的调节作用研究进展

对植物来说,绝大多数维生素能够自身合成,但其含量在植物体内常常因为某些原因而偏低,从而导致了植物代谢受到一定程度的影响.因此外源维生素可以作为一类生长调节剂应用于一些农作物生产中.作为重要农作物的小麦,亦有应用外源维生素以调节其生长发育的例子.施用维生素具有促进小麦种子萌发和生长发育,调节一些生理代谢过程,提高小麦产量及品质等作用.表1参53     

植物次生代谢:功能、调控及其基因工程

植物次生代谢物具有多种重要的生物学功能 ,在工农业生产和人们日常生活中具有广阔的应用前景 .随着可持续农业的发展 ,植物次生代谢物的化学生态学功能及其对农产品品质的影响倍受关注 .植物次生代谢调控的生物化学、分子生物学和基因工程已成了当今国际生物界十分活跃的前沿研究领域 .本文仅就植物次生代谢物功能、代谢调控及基因工程研究进行简要的概述 .1　植物次生代谢物的功能1.1　植物次生代谢物的化学生态学功能植物次生代谢物按其合成方式可分为组成型和诱导型两种类型 ,它们在植物与植物、植物与微生物及植物与昆虫之间的关系中行…     

农药对农田蜘蛛生态效应的研究进展

农药对农田蜘蛛的生态效应是进行农田害虫综合防治的生态学基础.本文综述了农田蜘蛛接触和吸收农药的主要途径、农药对蜘蛛的生态效应、蜘蛛对农药的抗性以及农药对蜘蛛的致死效应等研究现状.关于农药对农田蜘蛛亚致死效应的研究,特别是分子、生化、生理、行为等方面的异常,国内外报道不多,因此这方面的研究工作有待于进一步加强.参47     

微生物分子生态学进展[综述]

现代分子生物学技术在生态学研究中的应用大大推动了微生物生态学的发展,导致了微生物分子生态学的产生．微生物分子生态学方法弥补了传统的微生物生态学方法的不足,使人们可以避开传统的分离培养过程而直接探讨自然界中微生物的种群结构及其与环境的关系．微生物生态学研究中采用的分子生物学方法主要有核酸探针技术、ＰＣＲ扩增技术、ｒＲＮＡ序列同源性分析方法、剃度凝胶电泳方法等．这些技术方法的采用,取得了一系列重要的成果和微生物生态学研究中的突破［１～６］,使得对某些微生物的研究成为可能,并在分子水平上阐述了生态问题…     

克隆植物的碳素生理整合及其生态学效应

碳素整合是克隆植物生理整合过程中非常重要的一部分,是克隆植物生存、生长、繁殖的物质基础.克隆植物碳素整合的基本机制具有一定的共同性或相似性,但克隆植物的种类不同、所处生境以及发育阶段不同或所受到的干扰、胁迫的程度不同,其碳素整合的范围、强度、方向、过程等也有所差异.本文对克隆植物碳素生理整合的基本特征、生态效应以及主要的影响因素进行了详细分析,并对迄今有关克隆植物碳素整合的最新研究进展进行了系统总结.同时,对碳素整合的主要研究方法进行了评价与展望,认为在今后研究中,应加强对克隆植物碳素整合的遗传学基础的研究,同时对于碳素整合的生理学、解剖学和生态学机制的研究也亟待深入.     

泌盐盐生植物研究进展

根据盐生植物的抗盐生理机制及其形态结构和生态学特征 ,可将盐生植物区分为真盐生植物 (ｅｕｈａｌｏｐｈｙｔｅ)、泌盐盐生植物 (ｒｅｃｒｅｔｏｈａｌｏｐｈｙｔｅ)和假盐生植物 (ｐｓｅｕｄｏｈａｌｏｐｈｙｔｅ)三种类型[1 ] ,每一种类型都有其独特的形态结构、生理功能和生态特征 .泌盐盐生植物体中具有特殊的泌盐结构———盐腺或盐囊泡 ,可将植物体内过多的盐分排到体外 ,故能很好地适应盐渍生境 ,在多种盐渍生境中皆能生存 ,如盐湖、盐漠、盐渍草甸、盐沼等 .中国地域广阔 ,存在各种盐生植物生境 ,但是 ,由于我国专门从事研究盐生…     

植物重金属伤害及其抗性机理

讨论了二个问题：（1）重金属对植物伤害效应及伤害机理。其中包括重金属对植物细胞质膜透性,水分代谢、光合作用、呼吸作用、碳水化合物代谢、氮素代谢、核酸代谢、植物激素等生理生化过程,生境以及矿质营养的伤害效应,在伤害机理中讨论了植物体内原有的离子平衡系统,大分子物质活性和自由基与伤害的关系。（2）植物对重金属抗性及抗性机理。其中包括植物对重金属的抗性概念,例证,分类,抗性机理包括植物限制重金属离子吸收,重金属与体外分泌物结合,重金属的排除,根系富集,与细胞壁结合,在液泡中积累,形成类－金属硫蛋白或植物络合素,加强抗氧化系统等与植物抗性的关系,参85     

植物修复土壤重金属污染中外源物质的影响机制和应用研究进展

重金属进入土壤后难以被降解,并通过食物链在生物体内富集,长此以往会导致中毒、癌症、畸形、突变,严重影响了人类生产活动及地球生态系统的稳定。植物修复技术是一种经济有效的重金属污染修复技术,其依靠超富集植物强大的自身抗性机制,从土壤中提取或稳定重金属,达到污染治理的目的。然而修复土壤重金属污染的超富集植物通常生长缓慢、生物量低,其抗性机制也会受到植物本身对重金属胁迫的阈值限制,当胁迫超过这个阈值,植物修复的效率就会大大降低甚至失去修复功能。文章在解析植物重金属相互作用机制的基础上,综述了添加外源物质对重金属毒害植物的缓解效应以及其在强化植物修复土壤重金属污染中的应用研究进展;介绍了应用外源物质调控植物吸收转运重金属的3种途径,分别为提高土壤重金属生物利用度、促进植物生长以及增强植物耐性。提出了应用外源物质作为强化植物修复措施的潜力及今后的研究方向,其未来的研究应着重于以下方面:明确外源物质的应用浓度、时期、方式与植物吸收转运重金属之间的关系;从植物内源激素及信号分子间的互作、抗逆基因表达、内生及根际微生物等不同层面上揭示外源物质对植物积累重金属的调控机理;开展外源物质与其他植物修复强化技术的联合应用研究。这些研究可为土壤重金属污染的植物修复技术及其强化措施研究提供科学依据,同时也对植物修复工程技术的发展实践具有一定的指导意义。     

鼎湖山森林群落能量学研究进展

从林地小气候，土壤微生物与凋落物，动物，植物光合吸收生理生态，种群和群落生物量与生产力研究等方面概述了鼎湖山森林群落的能量学研究情况，并结合能量生态学的某些进展探讨了鼎湖山今后开展这方面工作的方向。     

珊瑚共生细菌稳定性调节机制研究进展

珊瑚礁卓越的生态价值得益于共生系统的稳定与健康,而"珊瑚-微生物"共生体的平衡是维护珊瑚礁生态系统健康的重要基石.过去10年里针对共生体的稳定性调节机制进行了大量研究,取得了一些重要成果,并建立了"微生物-宿主-环境"三者之间的关系;但基于共生系统的复杂性,涉及的稳态调节机制复杂而多变,一些基础理论仍然有待达成共识.本文以珊瑚共生菌为重点,尝试梳理最新的研究进展,包括共生菌的组成,环境因子对共生菌群的影响,以及多重压力下(水温、光照、营养盐以及人类活动)的稳态调节类型,重点包括光合作用下的碳浓缩机制,时空异质性的微生物选择偏好、共生体的营养分配,以及群体感应信号介导下的调节过程等.最后从组学角度总结了稳态调节过程涉及的分子机制,如pH稳态钙化、能量代谢差异、氧化应激以及细胞色素P450家族基因的应答等.对今后的研究重点和可能方向也进行了提炼,包括研究维度的扩充(关注古菌)、新技术-新方法("拉曼光谱-组学-Nano时间飞行质谱"耦合)的应用以及生态模型的构建等.本综述旨在提升对珊瑚、细菌和环境之间互作关系的认识,增进对共生体微生态学机制的理解,可为珊瑚礁的生态健康和资源保护提供理论借鉴.(图2参117)     

甘蒙柽柳与沙棘抗旱性研究

在野外条件下，应用ＰＶ技术研究了中龄的甘蒙柽柳和沙棘的水分参数［ｐｓ（ｓａｔ）、ｐｓ（ｔｌｐ）］及其生理生态学意义、季节变化规律．探讨了水分胁迫条件下树木的适应性．结果表明，水分参数具有一定的的季节变化规律．干旱胁迫条件下树木具有一定的渗透调节能力，其幅度大小随季节而发生变化；嫩枝生长时期，树木的抗旱性和渗透调节能力都很弱，随着枝条的木质化和叶子的革质化程度的增强，树木的抗旱性逐渐增强．     

克隆植物生理整合作用的研究方法及其应用

生理整合作用是克隆植物的一个重要特征,克隆植物所表现出的许多独特的生态学行为,均与其所具有的生理整合效应密切相关.本文总结并分析了迄今为止在研究克隆植物生理整合作用方面所采用的各种方法,并将其归纳为直接和间接方法两个大类.通过这些研究方法的综合运用,克隆植物生理整合效应的机制、格局及其影响因素可以得到更加深入的揭示.在不断深化和拓展现有研究方法的基础上,今后在克隆植物生理整合效应的研究方面,还应较多地关注更为精确的研究方法,以及野外或自然条件下的实地研究.参104     

乡土植物在广梧高速公路生态绿化中的应用

绿化关系到高速公路的长期效益,是生态高速公路建设的重要内容。广梧高速公路的生态绿化,以利用乡土植物为原则,模拟自然生态系统的组成和结构,实现公路景观与周边自然景观的和谐统一。对广梧高速公路双凤至平台段的自然条件、植被类型及植物种类进行了全面调查,结果显示该地域共有维管束植物342种,隶属于95科244属,然后结合植物本身的生物学、生态学及生理学特征,从中筛选出适于本段高速公路两侧绿化带、边坡绿化的乡土植物53种;并根据沿线具体的生境条件,按照群落学的原则对其组合应用进行了设计。     

书讯

青藏高原蕨麻李军乔著科学出版社出版(2011年8月)978-7-03-032119-0$75.00 B5开本平装内容简介本书针对青藏高原野生资源植物——蕨麻的资源地理分布、民间应用历史、自然资源概况、生物学及生态学特性、栽培技术、品种选育、生态价值、经济价值、商品标准等进行了系统、全面的试验研究,提出了蕨麻综合开发的途径,从而为资源植物合理高效的开发提供了理论依据。     

盐碱地对水稻的胁迫效应及其改良与高效利用的研究进展

在盐碱地种植水稻,其离子胁迫、渗透胁迫、氧化胁迫和高pH胁迫等会对水稻生长发育及生理特性产生不利影响.本文从生长发育、产量与品质形成、养分吸收、保护活性酶和抗逆基因表达等方面综述了水稻对盐碱胁迫的响应机制,提出了利用水稻种植高效利用盐碱地的方法,如培养耐盐碱品种、农艺措施消减盐碱胁迫和外源物质调控等,并对水稻耐盐碱的研究方向进行了展望.