重建三峡水库消涨带植被对于恢复消涨带功能、维持三峡工程安全和修复长江流域退化生态系统具有十分重要的意义。消涨带可分为自然消涨带和人工消涨带，自然消涨带及其植被是流域生态系统的组成部分，具有重要的生态、社会和经济价值。人为控制水位涨落而形成的人工消涨带很少有植被覆盖，属于退化的生态系统。三峡消涨带包括三峡自然消涨带和三峡水库消涨带，三峡工程的建设将淹没三峡自然消涨带及其植被并产生没有植被覆盖的三峡水库消涨带。作者认为开发利用三峡水库消涨带土地资源，发展库区经济将导致库区生态环境恶化、危及三峡工程安全且不利于长江流域生态系统的健康。解决三峡水库消涨带问题的关键是重建消涨带植被，并恢复其功能。该文从水利建设与环境保护的关系、三峡水库管理与库区景观建设的需要、消涨带功能恢复与流域生态系统康复和促进水库消涨带研究的深入阐述了开展三峡水库消涨带植被重建的必要性。

植物根系向地性是决定根系空间生长趋势的主要因素之一, 对于养分吸收具有重要影响。认识根系向地性感应和根系生长变化的分子机理及其与养分吸收的关系, 可为遗传改良根系性状、提高植物养分吸收效率提供理论依据。本文从重力感应、信号转导和生长素非对称分布等方面总结了植物根系向地性感应的分子机理, 探讨了根系在养分胁迫下(特别是磷胁迫下)向地性变化的生理基础及其与养分吸收(特别是磷吸收)的关系, 最后对根系向地性研究的若干问题进行了展望。

代谢组是指某一生物或细胞在一特定生理时期内所有的低分子量代谢产物。植物代谢组学是指对植物抽提物中代谢组进行高通量、无偏差全面分析的技术。近年来, 植物代谢组学研究取得了很大进展。本文介绍了其含义、历史沿革及研究方法, 并用典型实例阐释了它的应用方向。

莲子叶细胞中储存了丰富的营养物质, 主要为蛋白质、淀粉和淀粉质体DNA。这些贮藏物质为种子萌发和幼苗的生长提供必需的能量和养料。通过组织化学和显微镜观察, 研究莲从种子萌发到植株生长至具有4个节时, 子叶中贮藏物质消耗的全过程。在此过程中, 子叶中的贮藏物质不断降解,营养物质发生转运。蛋白体首先发生降解, 其大量降解主要发生在幼苗三叶期。淀粉质体降解时会聚 集成团, 之后体积逐渐减小, 最后完全降解。种子萌发后65天是子叶贮藏物质消耗末期, 淀粉质体DNA的含量比萌发后20天的三叶期明显减少。细胞壁的形态结构发生多种形式的变化, 细胞壁发生的这些变化与子叶细胞间物质的运输有关。含多糖的球形颗粒通过维管束在子叶中运输。

选用籽粒蛋白质含量不同的小麦(Triticam aestivum)品种, 运用离体穗培养技术, 研究了谷氨酰胺供应水平对小麦穗籽粒重、淀粉和蛋白质及其组分积累的影响。实验结果表明, 随着培养基中谷氨酰胺供应水平的提高, 粒重、籽粒淀粉和蛋白质积累量均呈单峰曲线, 在6 g.L-1谷氨酰胺水平时达到最大值; 籽粒氨基酸和蛋白质含量随谷氨酰胺浓度的提高呈上升趋势, 而淀粉含量呈下降趋势。籽粒清蛋白和球蛋白含量的变化与总蛋白质含量变化趋势一致, 而醇溶蛋白和麦谷蛋白含量在2~6 g.L-1谷氨酰胺浓度范围内呈上升趋势, 此后则无明显变化。

研究了褪黑激素对烟草(Nicotiana tabacum)悬浮细胞在低温胁迫下精氨酸脱羧酶活性及细胞生存率的影响。发现褪黑激素可以明显提高低温胁迫下烟草悬浮细胞精氨酸脱羧酶的活性, 并明显提高细胞的生存率。表明褪黑激素可能在低温条件下通过调节植物细胞内多胺的合成而提高抵御冷害的能力。

用人工霜箱对草莓(Fragaria ananassa)叶片和花托进行模拟春霜实验。结果表明草莓叶片有忍耐胞间结冰的能力, 最低叶温-6.4 ℃以上, 结冰持续90分钟以内的叶片解冻后还能存活。花托不能忍耐胞间结冰, 是通过保持过冷却状态以回避结冰伤害。花托温度越低, 发生霜害的累积百分率越大, 半开花的花托温度降到-5.4 ℃时累计有50%发生结冰而造成霜害。盛开的花及鲜重大的花发生霜害的温度较高。

剑叶凤尾蕨(Pteris ensiformis)是凤尾蕨科(Pteridaceae)凤尾蕨属(Pteris)多年生常绿草本植物,具有较高的观赏和药用价值。但是, 目前对其繁殖过程还缺乏了解, 限制了剑叶凤尾蕨资源的开发利用。本文报道了成功地采用混合土培养剑叶凤尾蕨的孢子, 并系统地观察记录其孢子萌发及配子体发育过程。剑叶凤尾蕨的孢子呈褐色, 赤道面观豆形, 极面观三角形, 单裂缝。播种1周左右孢子萌发,萌发类型为书带蕨型, 配子体发育为水蕨型。播种3周左右发育为片状体。幼原叶体不对称, 成熟原叶体裸露, 无毛状体, 呈心脏形。播种5周左右开始有性器官出现, 精子器由3细胞组成, 成熟颈卵器颈部由4列细胞组成, 4层细胞高。原叶体受精后1个月内即可观察到从原叶体上生成的幼胚。该研究为园艺学研究提供了用孢子人工繁殖剑叶凤尾蕨的方法, 也为分子生物学、遗传学和蕨类植物系统学研究提供了基础。

为确定毛脉酸模(Rumex gmelini)最佳药用部位和最佳采收期, 从而为新药源开发提供科学依据, 我们采用HPLC法和梯度洗脱, 研究了一年生和二年生毛脉酸模不同生长发育期、不同器官、组织中7种生物活性成分(白藜芦醇、白藜芦醇苷、大黄酚苷、酸模素、大黄素、大黄酚和大黄素甲醚)的动态分布规律。结果表明毛脉酸模根部含有生物活性成分的种类及含量均多于其他部位, 为最佳药用部 位。一年生毛脉酸模根部不含有酸模素。二年生毛脉酸模根部含有全部7种生物活性成分, 且在8~9月份含量最高, 为最佳采收期。

用葡聚糖凝胶G-200层析柱分离纯化了新鲜大蒜(Allium sativum)中的蒜氨酸酶, SDS-PAGE结果为单一条带, 分子量为53 kD在35 ℃下以蒜氨酸为底物, Km为0.693 mmol.L-1, Vmax 为0.353 mmol.min-1, 最适反应温度为30 ℃, 热稳定的温度在50 ℃以下。Zn2+对酶有抑制作用, Mn2+使酶活力增加。

通过HPLC测定了喜树(Camptotheca acuminata)不同器官及不同种源幼枝中喜树碱的含量。结果表明, 喜树碱含量在叶、种子和幼枝(幼叶和幼茎)中较高, 木质部中较少, 髓中最低。不同种源的幼枝中, 来自成都种源喜树的喜树碱含量最高。通过比较, 两年生喜树各器官中喜树碱含量普遍比一年生高, 幼枝中顶枝的喜树碱含量比侧枝高。

悬浮培养中烟草(Nicotiana tabacum)发状根的生长及烟碱合成受到基本培养基浓度、初始pH值、激素种类和浓度等因素的影响。一个5 cm长的根尖, 悬浮在40 mL、pH值为6.0、附加1.0 mg.L－1IAA的1/2 MS液体培养基中, 28 ℃、散光条件下培养30天, 烟碱产量可达0.241 mg.mL－1。

在简要介绍实时荧光定量PCR反应和定量原理的基础上, 采用TaqMan荧光定量PCR技术, 研究了UV-B辐射对拟南芥(Arabidopsis thaliana)CHS(查耳酮合成酶基因)表达的诱导, 获得了与传统Northern杂交一致的结果。实时荧光定量PCR用于基因表达的定量检测, 具有特异性强、自动化程度高、高效快捷, 避免使用放射性同位素, 能同时对多个样品中的起始模板进行准确定量等特点, 因此该方法已逐渐被广泛用于基因表达的定量分析。

植物叶形是识别植物的重要和常用形态特征, 建立计算机自动识别系统对于认识和正确识别植物十分重要。本文论述了植物叶形图像识别系统设计中的图像处理、特征提取及分类识别等问题。本系统采用Visual Basic.Net编程工具设计, 在Windows 2000/XP平台上通过叶片图像的输入、变换、平滑和分割等识别过程,实现了叶片图像的形状和叶缘特征的结果输出。实验结果表明, 该系统能够很 好地识别植物的叶形, 对14种植物337份叶片样本的叶形测试准确率达93.2%。为植物识别的进一步研究奠定了基础。

本文就近10年来LEAFY(简写为LFY)同源基因的研究进展做了综合分析。通过对19种植物中已分离到的LFY同源基因的序列比较分析发现: LFY同源基因编码区核苷酸和氨基酸序列同源性都较高;在双子叶植物基因组中, 拷贝数却有所不同。该基因的表达特性显示其在不同植物中表达的时间和空间有所差异。根据已知序列推导的氨基酸序列构建的系统进化树表明, 单子叶植物与裸子植物的亲缘关系近于双子叶与裸子植物的亲缘关系。上述研究资料为植物成花机理研究提供了重要参考, 且在研究植物系统进化方面也具有重要的意义。

20世纪以来, 随着工业的快速发展及人口的大幅度增加, 重金属在环境中快速地积累。水稻(Oryza sativa)作为我国最重要的粮食作物, 稻田重金属污染不仅导致水稻生长发育受阻, 产量下降, 更为严重的是重金属在水稻体内大量累积, 并通过食物链传递, 危害人的健康, 直接影响我国的粮食安全。本文就水稻对有毒重金属元素的吸收、运输和分配及其机理方面的最新研究进展进行综述, 同时对今后的研究提出看法。

本文介绍了近年来应用基因工程技术对植物油的脂肪酸成分进行改造, 进而生产有益于健康的食用油所取得的进展。近10年来, 应用基因修饰的方法对植物油进行营养学方面的改良已经取得了很大的进展, 随着植物脂肪酸生物合成途径的日趋明确, 通过转基因技术可以让植物生产许多含有特殊脂肪酸成分且对人类健康有益的植物油。

树木生长到一定年龄后高生长停滞, 对这一现象的解释存在很多争议。成熟假说认为树木顶端分生组织分裂活性下降导致树木高生长减慢。营养限制假说认为土壤中营养元素(特别是氮素)在植物活体或枯落物中积累使土壤中可利用的养分含量降低, 细根生物量增加和叶片光合能力下降导致了地上部分生长的减缓。呼吸假说认为边材呼吸消耗随个体发育的增加使投入到高生长的碳减少。水力限制假说认为水分运输阻力随高度增加而增加导致了叶片总光合碳同化下降, 分配到高生长的生物量减少。树木发展假说认为植物用多种调节机制克服随个体发育增加的水力阻力, 包括叶片结构和生理特征的变化, 叶/边材面积比降低, 边材渗透性和树干储水能力的增加等。水力限制假说得到了较多的关注, 对不同高度树木的叶比导率、光合特征和树干生长量等测定结果支持这一假说。但对这一假说 也存在很多的争议, 主要表现在: 水力阻力是否确实随高度的增加而增加, 水力阻力的分布, 补偿机制的作用和生物量分配转变等。本文综述了树木高生长限制的4个假说以及争论的焦点, 并总结了目前研究的热点问题和今后的研究方向。