堇菜叶片草酸钙晶体与水分维持的关系

随着全球气候变化加重,干旱强度和持续时间逐渐增加,严重影响植物生长和作物产量。喀斯特为典型的干旱和高钙生境,植物叶片富集大量的草酸钙晶体,而该晶体与植物耐旱性之间的关系并不清楚。该研究以喀斯特适生植物堇菜(Viola verecumda)为材料,土壤进行自然干旱,分析堇菜叶片的草酸钙晶体变化特征与水分之间的关系。结果表明:在土壤自然干旱条件下,堇菜主要通过细胞内束缚水的释放,维持细胞内水分平衡;而在干旱后期,叶片通过关闭气孔,将部分自由水转变为束缚水,防止水分流失。此外,草酸钙晶体的密度与束缚水含量具有极其显著的强正相关线性回归关系(r=0.8253,P<0.0001),表明草酸钙晶体作为主要的束缚水物质。因此,堇菜植物在耐旱过程中可能协调草酸钙晶体和气孔的生理行为忍耐干旱胁迫。

草酸钙在植物中的生物合成及其防御功能

通过梳理相关研究文献,笔者对植物体内草酸的生物合成、草酸钙的形成进行了详细的阐述,并结合草酸钙晶体在植物防御中的研究进展,提出:利用基因工程手段,构建草酸钙晶体形状和丰富程度的差异植株用以防御动物侵害应是今后的研究重点。

石灰土壤中植物铁营养生理生化的研究进展

为了阐明石灰土中植物缺铁失绿的生理生化机理,本研究总结了重碳酸盐改变土壤p H值,降低土壤中铁的可利用性,从而限制了植物对土壤中铁的吸收;另一方面,植物在重碳酸盐胁迫下,诱导植物根系产生一系列的生理生化反应响应低铁生境,包括植物根系分泌相关的物质或质子到根际土壤酸化土壤,诱导根系铁还原酶基因和铁转运体基因表达从而增强铁还原酶活性及铁吸收。针对石灰土壤中存在大量重碳酸盐的特殊性,未来应加强以下几个方面的研究,(1)重点研究重碳酸盐对铁在植物组织之间的长距离运输的影响,挖掘重碳酸盐影响铁转运的分子机制;(2)植物细胞内的铁蛋白基因表达是否受到重碳酸盐的影响,仍然需要开展相关的研究;(3)进一步研究土壤中的微生物与重碳酸盐在植物胁迫中的作用。

基于Meta分析贵州喀斯特森林植物叶片营养元素特征

[目的]全面分析喀斯特森林植物叶片营养元素特征,为喀斯特生境植被恢复和石漠化治理提供理论依据。[方法]以现有文献为基础,采用Meta分析方法分析贵州喀斯特森林植物叶片营养元素含量特征。[结果]在贵州喀斯特植物中,营养元素的变化从Cu(0.018 g/kg)到Ca(28.28 g/kg),黄色石灰土生境中植物叶片的N、K显著高于黑色石灰土;低坡位生境下的植物叶片Ca、K含量显著高于高坡位,原生林的植物叶片N、K含量显著低于次生林和人工林;相反,原生林中植物叶片的P含量显著高于次生林。[结论]贵州喀斯特地区森林植物叶片营养元素含量存在多样性,相关研究主要集中在树木等功能群中,今后需要加大对苔藓、蕨类和草本植物营养元素的相关研究。

喀斯特植物叶片草酸钙与抗坏血酸的相关性分析

草酸钙晶体是一种典型的植物生物矿物,在植物的生长发育和抗逆性方面起着重要的作用。本研究以贵州喀斯特生境中适生草本、灌木和乔木植物为材料,通过光学显微成像观察草酸钙晶体的形态和分布特征。同时,分析抗坏血酸和草酸钙含量之间的相关性,探究抗坏血酸与草酸钙之间的关系。结果表明,植物叶片中草酸钙主要有簇晶和棱晶两种形态,簇晶主要分布在叶肉组织中,而棱晶主要分布在叶脉组织中。在草本和灌木物种中,草酸钙含量与抗坏血酸和脱氢抗坏血酸均表现为正相关关系;然而,在乔木物种中,草酸钙含量与抗坏血酸含量正相关,与脱氢抗坏血酸含量相关性不明显。研究发现,贵州喀斯特适生植物叶片主要以叶肉簇晶和叶脉棱晶的方式富集草酸钙晶体,植物抗坏血酸和草酸钙之间表现为正相关,这为进一步研究草酸钙晶体的合成和生物学功能提供了科学数据。