項目名稱植物適應(yīng)逆境的生理生態(tài)學機理

1、項目名稱：項目名稱：植物適應(yīng)逆境的生理生態(tài)學研究申報獎種類型：申報獎種類型：國家自然科學獎推薦單位：教育部推薦單位：教育部項目簡介：項目簡介：該項目針對中國西部地區(qū)典型的寒、旱、鹽和強輻射等環(huán)境條件，圍繞植物抗逆的生理生態(tài)學及分子生物學機理，對逆境下植物生長發(fā)育規(guī)律和適應(yīng)機制進行了長達20年的科學研究工作。取得的主要研究成果包括：⑴、闡釋了高寒冰緣植被的生態(tài)特征及其與環(huán)境的關(guān)系，揭示了冰緣植物適應(yīng)極端環(huán)境的生理生態(tài)學機制；確立了高山離子

2、芥是研究抗凍性的模式植物，建立了組織培養(yǎng)、懸浮細胞培養(yǎng)和植株再生的技術(shù)體系；在基因組水平上鑒定了一批新的抗凍基因，揭示了這些基因參與代謝、轉(zhuǎn)錄調(diào)控、逆境防御和應(yīng)答等重要生理過程，闡明了冰緣植物適應(yīng)高寒環(huán)境的分子生物學機制；豐富和發(fā)展了植物抗凍性研究的實驗體系和理論體系，推動了抗凍基因工程和低溫生物學的發(fā)展。⑵、提出了荒漠植物適應(yīng)干旱環(huán)境豐富多樣的繁殖對策，闡述了干旱、鹽生環(huán)境下植物的形態(tài)多樣性與物種多樣性，揭示了荒漠生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的內(nèi)在機

3、制；闡釋了典型植物在干旱、鹽生環(huán)境下離子轉(zhuǎn)運、能量代謝和光合作用適應(yīng)特征，揭示了植物對干旱、鹽生環(huán)境的適應(yīng)對策和生理生化機制；豐富和發(fā)展了植物抗旱和抗鹽生理生態(tài)學理論體系。⑶、發(fā)現(xiàn)了NO是UVB輻射信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的第二信使，證明了參與UVB輻射的多種信號分子及其轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，揭示了植物個體和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能對UVB輻射的響應(yīng)機理；科學評估了UVB輻射增強對生態(tài)系統(tǒng)所產(chǎn)生的生態(tài)學效應(yīng)，對科學評價臭氧層減薄的生態(tài)學后果做出了重要貢獻。⑷、從群落及種

4、群水平揭示了逆境條件下的植物群落構(gòu)建機制及植物間相互作用，提出了生態(tài)位過程與中性過程之間的動態(tài)平衡決定群落結(jié)構(gòu)觀點，建立了基于正負相互作用動態(tài)平衡的植物生長速率方程，并將正相互作用融入至生態(tài)學理論研究；系統(tǒng)闡明了正相互作用對逆境條件下植物種群個體大小及自疏軌跡的影響作用。該項目共發(fā)表論文650篇，其中SCI收錄222篇。20篇核心論文他引10525.FengHYAnLZChenTQiangWYXuSJZangMXWangXLChengG

5、D.TheeffectofenhancedultravioletBradiationongrowthphotosynthesisstablecarbonisotopecomposition(δ13C)oftwosoybeancultivars(Glycinemax)underfieldconditions.EnvironmentalExperimentalBotany200349:18.6.FengHYLiLHHouZDWangXL.E

6、ffectofenhancedultravioletBradiationonpollengerminationtubegrowthof19taxainvitro.EnvironmentalExperimentalBotany200043:4553.7.GongHJZhuXyChenKMWangSMZhangCL.Siliconalleviatesoxidativedamageofwheatplantsinpotsunderdrought

7、.PlantScience2005169:313321.8.GongHJChenKMChenGCWangSMZhangCL.Effectsofsiliconongrowthofwheatunderdrought.JournalofPlantNutrition200326:10551063.9.GuoFXZhangMXChenYZhangWHXuSJAnLZ.Relationofseveralantioxidantenzymestorap

8、idfreezingresistanceinsuspensionculturedcellsfromalpineChispabungeana.Cryobiology200652:241250.10.LiuYGWuRRWanQMeGQBiYR.Glucose6phosphatedehydrogenaseplaysapivotalroleinnitricoxideinvolveddefenseagainstoxidativestressund

9、ersaltstressinredkidneybeanroots.Plantcellphysiology200748:511522.11.WangCMZhangJLLiuXSLiZWuGQCaiJYFlowersTJWangSM.PuccinelliatenuiflamaintainsalowNalevelundersalinitybylimitingunidirectionalNainfluxresultinginahighivity

10、fKoverNa.PlantCellLiangXLWanXMBiYR.EthylenenitricoxideareinvolvedinmaintainingionhomeostasisinArabidopsiscallusundersaltstress.Planta2009230:293307.13.WangSMWanCGWangYRChenHZhouZYFuHSosebeeRE.TheacteristicsofNaKfreeproli