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姜科山姜属植物花柱运动机理研究取得初步成果

归档日期:05-06       文本归类:山姜      文章编辑:爱尚语录

  姜科山姜属植物的花柱卷曲是一种独特的植物运动,因为每一朵花在一天开花期内运动两次,而且山姜属每个种有两个表型,它们每次运动的时间相同,但方向相反。

  中科院西双版纳热带植物园博士研究生罗银玲在李庆军研究员的指导下,对山姜属植物花柱运动的生理机制进行了研究,发现尽管低温能够减慢花柱运动的速度,减小花柱运动的幅度,但并不能改变花柱两次反向运动的顺序。光照条件不影响下垂型花柱的节律,但如果一直保持黑暗,可使花柱的第二次(下垂)运动幅度减少。对上举型花柱而言,第一次(下垂)运动只发生在黑暗条件下,而在光照条件下,花柱将直接向上运动且一直保持向上卷曲状态;而在黑暗条件下的第一次(向下)卷曲运动结束后,若继续维持黑暗条件,花柱将一直保持向下卷曲的状态而不能发生第二次(向上卷曲)运动。研究结果表明,下垂型花柱的运动是生物节律运动,而上举型花柱的运动受光照的影响。由于花柱卷曲性实质上是一种异型雌雄异熟(heterodichogamy),这一研究成果对于深入探讨植物雌雄异熟的起源和演化具有重要的意义。相关研究结果发表在Acta Physiologiae Plantarum (32: 1229-1234)上。

  罗银玲博士还对钙离子在花柱运动中的作用进行了研究。通过在两个表型的花柱中进行钙离子的亚细胞定位,她发现在花柱中,钙离子沉淀主要分布在非原生质部分,而在细胞核中仅有少量分布。在不同运动阶段,近轴侧和远轴侧的钙离子沉淀分布有变化,但是在非原生质部位,并没有建立钙离子沉淀在侧向上的梯度分布,且没有伴随细胞质中等量的钙离子沉淀的变化。此外,用钙离子抑制剂EGTA(乙二醇二二胺四乙酸)处理花柱,可以影响花柱的弯曲运动。这些结果表明,钙离子在花柱卷曲运动过程中,不是靠抑制细胞伸长来影响花柱的弯曲运动,而可能是以第二信使的方式在花柱运动中起作用。相关研究结果已在线发表在Protoplasma上 (DOI 10.1007/s0-4)。

  姜科山姜属植物的花柱卷曲是一种独特的植物运动,因为每一朵花在一天开花期内运动两次,而且山姜属每个种有两个表型,它们每次运动的时间相同,但方向相反。中科院西双版纳热带植物园博士研究生罗银玲在李庆军研究员的指导下,对山姜属植物花柱运动的生理机制进行了研究,发现尽管低温能够减慢花柱运动的速度,减小花柱运动的幅度,但并不能改变花柱两次反向运动的顺序。光照条件不影响下垂型花柱的节律,但如果一直保持黑......

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