土壤酶是土壤生态系统中具有催化功能的一类蛋白质,由植物根系分泌物、微生物和动植物残体释放到土壤中,参与了土壤中所有的生物化学过程,其活性的大小可以灵敏地反应土壤中生化反应的方向和强度.青藏高原因海拔高和气候寒冷,被认为是气候变化的敏感区和脆弱区.全球气候变化使土壤酶活性受到强烈的影响,这些影响可能使土壤的质量发生改变,进而对青藏高原高寒草地植被生产力产生一定影响.土壤酶在生态系统物质循环和能量流动中起着关键作用,其格局、功能和转换过程已被广泛的研究,但高寒草地生态系统土壤酶活性的海拔地带性特征还需深入探讨.因此,以青藏高原高寒草地为研究对象,将土壤酶活性海拔梯度研究从站点尺度拓展到样带尺度,分析了与土壤碳循环密切相关的土壤β-1,4-葡萄糖苷酶(βG)、与土壤氮循环密切相关的土壤N-乙酰-β氨基葡萄糖苷酶(NAG)、土壤亮氨酸肌肽酶(LAP)以及与土壤磷循环密切相关的土壤碱性磷酸酶(ALP)的海拔地带性,进一步明晰其主要驱动因子.结果表明:(1)ALP和βG活性在海拔梯度上,展现出显著分异,在约为3546 m和3364 m出现拐点,且低海拔显著高于高海拔(P＜0.01).而NAG和LAP的活性与海拔无显著关系.(2)高低海拔模式下,ALP活性均与年平均降水量显著相关(P＜0.01),而不受年平均温度的影响.高海拔模式下,βG活性受降水的影响;低海拔模式下,气候影响不明显.综合而言,海拔变化引起的温度和降水变化会直接或间接地影响土壤酶活性,其中降水是影响青藏高原高寒草地土壤酶活性的关键因子之一,这种适应性的改变使土壤酶能够在不同的环境条件下适应并发挥其功能,从而影响着土壤生态系统的物质循环和能量转化过程.研究结果可以评估不同海拔地带土壤的养分转化、有机质分解和循环等生态系统功能,为生态系统管理和保护提供科学依据,对理解高寒草地生物地球化学循环过程和机制具有重要意义.

干旱、盐害以及极端温度等非生物胁迫是影响植物生长发育的重要因子.植物在遭受胁迫时,活性氧的快速积累导致胞内氧化还原稳态被打破,进一步诱导产生次级氧化胁迫损伤.除了初级非生物胁迫胁迫信号外,植物细胞也需要产生一系列的次级氧化胁迫信号.氧化还原信号的感知与传递在植物氧化胁迫应答过程中发挥重要的作用,其生物化学基础是功能蛋白质发生的氧化还原翻译后修饰,分别又由多种具有氧化还原活性的小分子介导.本文综述了近年来植物氧化还原信号的研究进展,展望了未来的研究方向,以期为研究植物氧化胁迫应答及氧化还原信号转导提供参考.

化感自毒作用是药用植物连作障碍的主要成因,已造成严重经济损失.对药用植物化感自毒作用的研究进展进行系统综述,阐述了化感物质对药用植物生长发育的主要影响机制,如影响药用植物光合作用、水和矿质元素吸收、细胞结构、土壤酶活性及土壤微生物区系等;提出选育优良栽培品种、合理施用有机类肥料及建立合理的耕作制度等药用植物化感自毒作用的防治措施,为消减化感自毒作用、提高作物产量、促进我国中药材种植业可持续发展提供参考.

化感自毒作用是造成药用植物连作障碍的重要原因之一,会降低药用植物产量与品质.随着药用植物产业的发展,其连作障碍的问题日益突出,如何缓解药用植物连作障碍,是目前亟待解决的问题.对药用植物化感自毒作用的研究现状进行综述,阐述了药用植物化感自毒物质影响其生长发育的机制,即通过破坏细胞结构、干扰活性氧和激素的代谢、影响光合作用等方面抑制药用植物生长;分析了药用植物化感自毒作用与连作障碍的关系,综述了选育抗自毒药用植物品种、合理施肥、选用合理种植制度以及使用微生物制剂等方法在缓解药用植物连作障碍上的应用,并对该领域未来的研究方向进行展望,以期为药用植物生产提供借鉴.

抑制藻类繁殖,控制水华爆发,是对富营养化水体完成生态修复过程中面临的首要挑战,如何高效安全的抑藻是亟待解决的问题.利用植物化感作用控制富营养化水体中有害藻类大量繁殖是有效的手段之一,但是利用陆生植物化感物质进行抑藻的研究较少.本文从草本植物(菊科/罂粟科、百合科、禾本科)、木本植物以及中草药类植物三大类详细介绍了陆生植物对水华爆发中的主要藻类铜绿微囊藻的抑制效应,并且针对化感物质的分离鉴定和物质基础、作用机制等进行阐述,最后对利用陆生植物化感物质开发抑藻剂的研究思路和注意问题提出了建议.

为揭示黄土丘陵区退耕还草植被恢复阶段植被群落结构的形成与植物化感作用之间的关系,阐明退耕还草植被恢复阶段铁杆蒿群落形成的原因,采用种子萌发实验,对黄土丘陵区退耕还草中后期群落优势种铁杆蒿(恢复10 a、15 a、20 a、30 a)浸提液(水浸提液和甲醇浸提液)对其伴生种达乌里胡枝子(Lespedeza davurica,LD)、狗尾草(Setaria viridis,SV)、茵陈蒿(Artemisia capillaries,AC)以及铁杆蒿(Artemisia sacrorum,AS)自身化感作用进行研究.结果表明:铁杆蒿浸提液对3种伴生种以及自身种子萌发的化感作用差异显著(P＜0.05),总体表现出低促高抑“浓度效应”,且根受到的抑制作用要强于芽.茎叶浸提液的浓度为0.1 g/mL时,对茵陈蒿种子萌发和幼苗生长的化感指数RI为-1.00,达到完全抑制.铁杆蒿不同器官的化感作用差异显著(P＜0.05),茎叶及根系浸提液不同程度的抑制LD、AC种子的萌发和幼苗生长,且在同一浓度下抑制作用随着恢复时间的增长逐渐增强.根际土浸提液促进了伴生植物及铁杆蒿自身种子的萌发,抑制了LD和AC幼苗的生长.铁杆蒿种群的化感作用可能是导致铁杆蒿在退耕还草中后期成为优势种的原因之一.

外来入侵植物不仅影响植物群落组成、生物多样性以及生态系统的结构和功能,而且显著影响土壤氮(N)的转化过程.外来入侵植物对N循环影响的研究已成为入侵生态学的研究热点.N循环与凋落物的分解和养分释放有关,外来入侵植物能够改变凋落物的组成与结构,进而影响土壤的N转化过程.另外,外来入侵植物的化感作用也会影响土壤N转化过程,这些作用与土壤微生物的结构与功能变化密不可分.该文主要从凋落物分解与养分释放及外来入侵植物化感作用两个方面综述了外来入侵植物对土壤N转化的影响,总结了外来入侵植物对土壤N转化相关土壤微生物(尤其是氨氧化细菌与氨氧化古菌)的影响,探讨了土壤N转化对外来植物入侵的反馈,并探讨了丛植菌根真菌与外来入侵植物的互相影响.

化香树果序源自于我国传统药用植物化香树的干燥果序,具有清热解毒、散风止痛、活血化淤、通窍排脓的功效,民间常用其治疗急慢性鼻炎、鼻窦炎以及急性上呼吸道感染等引起的各种并发症,是一种极具开发空间和利用价值的中药,拥有着广阔的市场前景.化香树果序中含有多种化学成分,主要包括挥发油类、酚类、黄酮类、萜类、糖类以及其他化合物,其中挥发油类成分居多但缺乏相关活性研究;酚类、黄酮类以及萜类化合物是其主要的活性成分,但目前这些成分仅有少数被分离鉴定得到.现代药理研究表明化香树果序具有抗肿瘤、抗病毒、抗炎抑菌、抗衰老、促生长、降压镇静等多方面药理活性,但现有研究主要以抗病毒、抗炎抑菌、抗肿瘤作用为主,其他方面的活性还不曾进行深入探究.在今后的研究中,应该深层次进行化香树果序化学成分及药理活性研究,并进一步明确其作用机制,使其得到更加充分合理的应用.该文通过在中国知网、维普、万方及PubMed等数据库查阅近年来国内外相关文献,将化香树果序化学成分、药理作用及临床应用等方面研究进行归纳、总结并对其研究进展概况加以阐述,以期为化香树果序的深入研究和进一步开发应用提供理论参考.

种植体植入口腔牙槽骨中,不良的骨结合、细菌感染以及自身的免疫排斥反应是导致种植失败的主要原因,为提高种植体的种植成功率,常用的种植体表面处理方法有物理化学法和生物化学法等.骨结合的发生是种植体成功种植的重要保障,具有生物活性的小分子蛋白(精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸肽、胶原蛋白Ⅰ、骨形态发生蛋白-2、纤连蛋白等)可加快成骨细胞的增殖、分化,促进骨的形成;种植体表面的生物化学改性技术可诱导种植体周围特殊细胞分化和软硬组织改造,加快种植体表面骨整合的发生,从而提高种植体的种植成功率,是近年的研究热点之一.

早产是影响围产期结局及新生儿远期预后的重要因素,其中70%~80%为自发性早产(SPTB).SPTB由多因素导致,感染作为早产的重要原因已被流行病学、病理学、微生物学、生物化学及动物实验等证实.由于传统的细菌培养技术检出率低,目前对于早产与感染的相关性研究并不充分.随着高通量测序技术的广泛使用,不仅细菌的检出率大大提高,也能够从菌群的整体结构更深入地研究微生态环境与SPTB的相关性.生理状态下宫内存在细菌定植,宫内细菌主要来源于阴道及子宫颈逆行感染,也可来源于口腔、肠道等其他非生殖系统的感染等;另外,非生殖道系统的细菌代谢产物也可通过血液途径作用于子宫颈及子宫局部,导致子宫颈成熟及分娩发动.目前认为,特征性的阴道菌群及宫内菌群结构与SPTB相关,肠道、口腔及尿道的菌落也可能与早产的发生风险有关,本文就孕妇微生态菌群与SPTB的相关性研究进展进行综述.