地方高校植物生理学实验教学“新模式”的思考与探索

近年来,植物生理学研究的快速发展,对学生们学习和掌握相关知识提出了更高的要求.因此不断加强和完善植物生理学实验的教学模式势在必行.然而,当前在很多地方高校开展的植物生理学实验教学模式中还存在着许多问题,为更好地提高教学质量和学生们的学习能力,我们在该课程的教学过程中进行了教学"新模式"的思考与探索,并取得了良好的教学效果.

植物的耐盐生物学机制研究进展

就盐胁迫对植物的危害、植物耐盐机制的研究现状及展望进行了介绍,以期为盐碱地的改良、盐碱资源的开发利用、生态平衡的维持提供参考.

高等植物侧芽、侧枝的发生及调控

高等植物侧芽和侧枝的发育是受多种因素调节控制的.目前已经发现许多与侧生组织相关的基因,它们调控侧芽与侧枝的形成和发育,决定植株的形态结构;可长距离运输的信号物质在植物侧生组织的形成和发育、植物从营养生长到生殖生长的过渡中都发挥重要调控作用;植物激素参与了包括侧芽、侧枝的发育、植物的生长等多种生命过程的调节与控制;光周期经常和植物的基因型、植物激素等诸多种因子一起共同发挥作用,来调节植物侧生组织的形成和发育.调节植物的侧芽和侧枝发育的多种因素构成了一个网络系统,只有用综合研究的手段才可以知道网络系统中的各种因子之间的相互影响与相互作用.

盐胁迫对茶花凤仙种子萌发的影响

以茶花凤仙种子为试材,研究了不同浓度的NaCl胁迫对种子发芽特性的影响。结果表明:随着盐浓度的升高,茶花凤仙种子的初始萌发时间、萌发高峰期均随之延迟;低浓度(≤100 mmol·L-1)盐溶液,种子的发芽率和发芽势与对照相比差异不显著(P>0.05),而高浓度(≥150 mmol·L-1)盐溶液,种子的发芽率和发芽势显著低于对照(P<0.05),显著抑制了种子的萌发;随着盐浓度的升高,发芽率、发芽势和活力指数呈现3次函数递减趋势,发芽指数呈现线性函数递减趋势;茶花凤仙种子在萌发期的耐盐适宜浓度、耐盐半致死浓度、耐盐极限浓度分别为89.10、162.84、280.84 mmol·L-1;解除盐胁迫后茶花凤仙种子仍具有一定的萌发力。

干热河谷牛角瓜光合特性

为明确干热河谷典型植被的光合适应机制,以2年生牛角瓜(Calotropis gigantea L.)为材料,采用LI-6400便携式光合作用系统,测定牛角瓜的光合日进程及光合响应曲线。经测定,牛角瓜在雨季光合能力强于旱季,光能利用率(LU,E)雨季高于旱季,而水分利用率(WU,E)则相反;净光合速率(Pn)与环境因子存在一定关系,与光合有效辐射(PA,R)相关性极显著,相关系数为0.949,回归方程为Pn=100.804-0.722RH-1.618Ta+0.017PA,R-0.094Ca;净光合速率、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)呈先升高后降低趋势,胞间CO2摩尔分数(Ci)呈先降后升趋势,气孔限制值(Ls)出现3个升高值,牛角瓜不存在光合午休现象。可见,牛角瓜为典型阳性植物,气温不是直接限制牛角瓜叶片净光合速率的因素,牛角瓜对高温、高光照具有较强的耐性,而不能充分利用热能和光能。

干旱胁迫对宁夏枸杞叶片蔗糖代谢及光合特性的影响

以宁夏枸杞品种‘宁杞1号’为材料,采用防雨棚内盆栽控水法研究了轻度干旱(LD)、中度干旱(MD)、重度干旱(SD)和正常灌水(CK)4种土壤水分条件下枸杞叶片糖分含量、蔗糖代谢酶活性和光合参数的响应规律,为宁夏枸杞在干旱地区高产栽培提供参考依据。结果显示:(1)干旱胁迫降低了枸杞青果期叶片蔗糖和淀粉含量,轻度干旱胁迫可提高枸杞色变期叶片果糖和蔗糖含量,而成熟期叶片淀粉含量则随着干旱加重而升高。(2)干旱胁迫降低了青果期枸杞叶片中性转化酶(NI)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)的活性,降低了色变期和成熟期叶片酸性转化酶(AI)和SS的活性,但提高了色变期和成熟期叶片NI的活性。(3)随着干旱胁迫的加剧,叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)呈降低趋势,瞬时水分利用率(WUE)呈现:LD>CK>SD>MD的变化趋势。研究认为,轻度干旱胁迫能促进宁夏枸杞成熟期叶片蔗糖积累和水分利用率提高,有利于更多光合同化物输送到果实中。

NaCl胁迫下不同番茄品种幼苗耐盐性研究

采用水培法,对11个番茄品种进行不同浓度NaCl胁迫处理,10 d后调查不同品种番茄幼苗生长情况。结果表明,11个供试品种幼苗期存在明显的耐盐性差异。2608、2496为盐敏感品种,1480、2560为耐盐品种,其余均为中等耐盐品种。

ERT法在树干水分运移监测中的运用

以生长中的树木为研究对象,通过在树干布置电极,利用电阻率与含水量之间的关系,探讨了树干中水份的运移特性.提出了针对圆柱体的电阻率修正方法,以解决圆柱体中电阻率计算问题,并将该方法应用于对树干电阻率的修正.结果表明,在降雨发生时,水份迅速进入亏空的木质部导管,由于水势突变,导管内会有气泡的产生.水分在树干中的传输并非呈面状推进,而是存在优势通道.

珍稀濒危蕨类植物原始观音座莲的光合生理生态特性研究

利用CO2光合测定仪分析了引种栽培的原始观音座莲叶片的光合补偿点和饱和光强,通过控制叶室的光合有效辐射、CO2浓度、温度和相对湿度,分析了叶片的羧化效率和CO2补偿点,并进行光合有效辐射、温度和相对湿度对光合速率的影响研究。结果表明,原始观音座莲叶片的光合补偿点为5.3μmol/(m2.s),饱和光强为500μmol/(m2.s),有明显的光抑制现象;叶片的羧化效率为0.0092,CO2补偿点为51.8μmol/mol;光合速率在叶温10～20℃内随温度升高上升,20～35℃随温度升高下降,最适温度为16～31℃;相对湿度20%～80%内,叶片光合速率随湿度增加而增大,最适相对湿度条件在80%以上。

加强植物生理学实验创新教育的思考

探讨了在植物生理学实验教学中培养学生创新精神的方法和模式。通过梳理和完善植物生理学实验内容、引用热点或焦点话题、优化课堂教学设计、适当提问或布置作业、联系科学研究实践、适当介绍邻近学科相关知识等策略,提高学生的创新能力与综合素质。

人工授粉对濒危植物长柄双花木结果率和结籽率的影响(英文)

花粉和资源有效性是影响有花植物生殖成功的关键因素。本研究探讨了人工授粉对濒危植物长柄双花木雌性生殖模式,尤其是对其结果率、结籽率以及果实和种子重量的影响。研究结果表明:异花授粉提高了长柄双花木的结果率和结籽率,且前期花的结果率、结籽率均显著高于后期花的;而自花授粉不但显著降低了其结果率和结籽率,同时在前期和后期花的结果率、结籽率之间均无显著差异。异花授粉显著提高了单株植物种子重量及单果种子重量,而自花授粉则显著降低了它们的重量。异花授粉后前期花的果实重量及单果种子重量均显著高于后期花的。同时,异花人工授粉后种子数量和单粒种子重量之间存在权衡,而自然授粉条件下则不存在这种权衡。

基于傅里叶光谱技术对Pb胁迫下斜生栅藻物质成分变化的研究

生活中工业和交通等方面释放的重金属对大自然的水体环境造成了一定的影响,微藻作为水体环境的初级生产者最先受到铅的影响。课题尝试通过研究藻体内物质成分的改变进而对水体污染的程度进行判定。传统的研究生物大分子的方法复杂且需要使用大量的化学试剂,因此亟待寻找一种微藻物质成分检测的新技术。太赫兹、远红外技术具有较高的分辨率,并且脂质、蛋白质等物质的振动频率处于太赫兹波段,这为研究微藻物质变化提供了一种新的技术手段。研究采用太赫兹、远红外光谱表征Pb胁迫下的斜生栅藻细胞内生物大分子的变化情况。使用傅里叶变换红外光谱仪采集对照组(0 mg·L^-1)和实验组(0.5,5和20 mg·L^-1)的斜生栅藻随时间变化的光谱图,根据淀粉(9.1, 10.5和17.2 THz)与类胡萝卜素(16.7 THz)的特征吸收峰得到其淀粉含量与类胡萝卜素的变化。同时结合化学计量学方法,对胁迫时间12h与24h的光谱数据进行主成分分析,可以很容易地将Pb胁迫的不同实验组样品与对照组区分开。结果表明在铅胁迫下,斜生栅藻中的碳水化合物和类胡萝卜素含量逐渐增加。Pb抑制了光合作用,影响了多糖和其他大分子的合成。实验结果表明太赫兹、远红外光谱可作为一种快速,无损方法,用于对铅胁迫下藻体细胞成分的变化研究,从而实现水体污染程度的判定。

真空浸钙对南果梨采后生理变化的影响

研究了南果梨采后经真空浸钙处理后在 2 0℃下的生理变化 .结果表明 :真空浸钙能抑制南果梨的呼吸作用和乙烯释放量 。

环境胁迫下一氧化氮在植物中的作用

一氧化氮（NO）是生物体内重要的活性分子，参与植物许多生长发育过程的调控和对生物与非生物环境胁迫的应答反应。本文主要介绍一氧化氮（NO）在植物对病虫害、臭氧、UV—B、除草剂伤害及高低温和干旱胁迫等逆境胁迫反应中的作用。

钾素营养对烤烟烟叶品质影响的研究进展

烟草是喜钾作物,增施钾肥可提高烟叶含钾量,提高烟叶的生理活性,提高烟叶内在品质,增加烤烟的抗逆性,提高产量及其质量,烟叶的含钾量直接影响烟叶的香气质、香气量、燃烧性和持火力等.

外源硫化氢对冷胁迫下白菜幼苗生长和光合作用的影响

硫化氢(H2S)是调节植物生长发育和响应胁迫的重要气体信号分子,为了增加对白菜(Brassica rapavar.pekinensis)应答冷胁迫生理机制的理解,该研究分析了4℃冷胁迫条件下外源H2S(5μmol·L-1硫氢化钠水溶液熏蒸24h)预处理对白菜幼苗生长、光合作用以及相关基因表达水平的影响。结果发现:(1)冷胁迫诱导后白菜内源H2S主要生成酶编码基因LCD、DCD、DES的表达水平极显著上调,并伴随H2S产率的显著增加,暗示二者之间存在着潜在紧密联系。(2)在冷胁迫条件下,外源H2S预处理的白菜幼苗地上部分高度、叶宽和相对含水量等指标均比对照表现出明显优势;其体内脯氨酸、可溶性糖以及光合色素含量大幅升高,光合速率显著提升,光合作用中部分捕光蛋白、铁氧还蛋白和硫氧还蛋白编码基因表达量同时显著上调。研究表明,生理浓度H2S预处理可通过诱导上调白菜幼苗光合作用的相关基因表达量和提升净光合速率,提高其光合作用强度,促进渗透调节物质积累,有效缓解冷胁迫对其造成的损伤,维持冷胁迫下白菜幼苗的生长。

干旱胁迫下黑麦草幼苗几种抗旱性指标的变化

在不同干旱胁迫(轻度胁迫、中度胁迫和重度胁迫)下测定了黑麦草幼苗(Lolium perenne L.)叶片中三种抗旱指标过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量和脯氨酸含量的变化。结果表明:在不同程度干旱胁迫下,黑麦草幼苗叶片中的POD活性和脯氨酸含量均随胁迫时间的延长而增加,且随干旱程度的加重,二者的含量也增加,能明显提高黑麦草幼苗的抗旱性;从MDA含量来看,黑麦草幼苗能较长时间的忍受轻度和中度干旱胁迫。

不同光质对华黄芪愈伤组织诱导、增殖及器官分化的效应

华黄芪叶片在离体培养过程中，不同光质对愈伤组织诱导、增殖及根、芽分化有不同的效应．（１）叶片在黄光、蓝光、红光、绿光、白光及黑暗条件下均能诱导产生愈伤组织，黄光、蓝光、红光对愈伤组织的诱导有促进作用．（２）在愈伤组织增殖过程中，蓝光有明显的促进作用，而黄光则表现出比较明显的抑制作用．（３）黄光、蓝光对根、芽的分化具有较明显的促进作用，而绿光则对根、芽的分化表现出抑制作用．

富营养化水体对黑麦草种子萌发及幼苗生长的影响

研究了两处富营养化水体对黑麦草种子萌发和幼苗生长的影响.研究结果表明:当富营养化水体的浓度稀释为原浓度的25%时,其对黑麦草种子萌发无明显影响;浓度高时对种子萌发有抑制作用,100%浓度的抑制作用最为强烈;整个幼苗生长期间,低浓度的富营养化水体能明显促进黑麦草株高的伸长及根系的生长;75%,100%浓度不利于黑麦草地上生物量的积累;两处富营养化水体对黑麦草叶绿素的含量均有明显的促进作用且达到显著水平(P<0.05),说明富营养化水体中丰富的N,P元素及一些金属元素,均有利于叶绿素的合成.

钝顶螺旋藻耐Cd性能及其生理响应

通过不同浓度镉胁迫实验,对钝顶螺旋藻的生长、形态、可溶性蛋白含量及抗氧化酶活性进行分析,研究钝顶螺旋藻对重金属镉胁迫的响应情况。实验显示:低浓度Cd^(2+)胁迫(低于20 mg/L)可促进钝顶螺旋藻的生长,在Cd^(2+)浓度为10 mg/L时藻细胞的生长达到最大,当Cd^(2+)浓度超过20 mg/L时,藻细胞的生长受到明显的抑制,SEM观察发现藻丝形状发生畸变,出现断藻现象,藻体干瘪甚至无法保持完整的螺旋形态,Cd^(2+)对钝顶螺旋藻的96 h-EC 50为38.3 mg/L;随着Cd^(2+)浓度的增加,藻细胞中可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性均呈现先升后降的趋势,可溶性蛋白含量在镉浓度为5 mg/L时达到最大值,略高于对照组(无Cd^(2+)添加),之后随着镉浓度的上升而逐渐减小,且均低于对照组,SOD、POD及CAT活性均显著高于对照组,在Cd^(2+)浓度为20 mg/L时3种酶活性最大。研究结果表明,钝顶螺旋藻对低浓度镉有较好的耐受性,可为钝顶螺旋藻应用于污水处理提供一定的理论参考。