超氧化物歧化酶（SOD）在植物细胞中广泛存在，主要分为Mn-SOD，Fe-SOD以及Cu/Zn-SOD 3大类，它们可以在细胞中发挥不同的防御作用，增强植物的耐受力。此外在蓝细胞和海洋生物中存在的Ni-SOD有待探究。该研究根据SOD所包含金属离子的不同对其理化性质和作用机制进行分析；阐述了在干旱、盐碱、冷害等胁迫下SOD在植物中发挥的作用，并对该酶在未来植物生长发育进程中的作用进行展望，为有关逆境环境下植物生长发育机制的研究提供参考。
植物生长发育受多种植物激素综合调控。其中，油菜素甾醇（Brassinosteroids， BRs）作为重要的固醇类植物激素，与其他植物激素通过互作网络调控种子萌发、根生长发育、光形态建成及果实成熟等生理过程。该文综述了近年来油菜素内酯（Brassinolide，BR）与其他植物激素共同精细调控植物生长发育及胁迫响应的研究进展，为深入开展BR生物学功能研究提供重要参考。
为讨论叶表皮毛状体特征的分类学价值和系统学意义，借助体视显微镜和扫描电镜对中国杨属（Populus）33个物种的叶表皮毛状体进行了观察和分析。结果表明：杨属物种叶片毛状体整体上是非腺状的、简单的、基底固定的；除胡杨（P. euphratica）叶表皮没有毛状体外，其余物种叶表皮均被有毛状体，但毛状体的分布、形态、长度等在物种间存在不同程度差异。毛状体外形（圆柱状至条带状）、弯曲程度（直立至曲卷）、相对于叶表皮表面的方向（伏贴或不伏贴）及毛状体长度具有一定的分类学意义。结合分子系统发育研究提供的进化框架，本研究认为杨属叶表皮毛状体特征在亚属水平难以区分，但胡杨亚属（subg. Turanga）和白杨亚属（subg. Populus）在种间水平可区分很多物种，尤其是白杨亚属内的物种毛状体差异大；脂杨亚属（subg. Tacamahaca）内叶片毛状体相似且稳定，但不同分支上的叶片毛状体在长度上有差异。毛状体特征整合后可划分为以下类型：无毛、毡毛、绢毛、短柔毛和长柔毛。
为揭示不同种源和家系红皮云杉（Picea koraiensis）细根（直径≤2 mm）形态和生物量垂直分布特征，以黑龙江省林口县青山林场4个种源（纬度从低到高分别为穆棱、林口、金山屯、乌伊岭）30个家系的24年生红皮云杉试验林为研究对象，采用根钻法研究了不同土壤深度（h）（表层：0<h≤10 cm，亚表层：10 cm<h≤20 cm，底层：20 cm<h≤30 cm）细根形态和生物量垂直分布规律。结果表明：不同种源红皮云杉细根形态特征存在显著差异，而同一种源不同家系间比根长和根组织密度存在显著差异。在种源水平，所有土层根平均直径均以穆棱种源最粗，比根长和根组织密度则均是林口种源最大。在家系水平，0<h≤10 cm土层根直径W035最粗、CK-2最细，比根长CK-2最大、W043最小，根组织密度J082最高、M515最低。不同种源和家系红皮云杉根组织密度和比根长均随土层加深而减小，而根直径随土层的加深有增大的趋势。4个种源的细根总生物量平均值为33.56 g·m-2，其中林口种源细根生物量最大（39.04 g·m-2），金山屯种源细根生物量最小（32.52 g·m-2），呈现出非连续的地理变异。细根生物量均随土层的加深而减小，土壤表层根系生物量占总生物量的比例平均为77%。相比较，低纬度的穆棱种源各家系细根生物量在土壤亚表层和底层分布比例较高，高纬度的乌伊岭和金山屯种源各家系细根生物量在土壤表层分布比例较高，表明温度较低地区的红皮云杉倾向于将细根分布在资源丰富的土壤表层。
为探究‘红叶’紫薇（Lagerstroemia indica ‘Pink Velour’）对盐胁迫和碱胁迫的代谢响应机制，对‘红叶’紫薇1年生无性扦插苗分别进行盐胁迫（NaCl，pH=7.02）和碱胁迫（NaHCO3和Na2CO3的Na+摩尔比为2∶1，pH=9.52）处理，采用液相色谱质谱（LC-MS）分析叶片代谢组学变化，并比较2个处理组与对照（CK）之间的代谢差异。结果表明：与CK相比，盐处理组共筛选出156个差异代谢物，碱处理组共筛选出176个差异代谢物，2个对比组共有23个差异代谢物，其余均为特有差异代谢物。KEGG富集分析表明，次生代谢产物生物合成、氨基酸代谢、糖类代谢、脂肪酸代谢和植物激素合成是响应盐胁迫和碱胁迫的主要代谢通路；甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸合成代谢、ABC转运蛋白和维生素B6合成代谢是盐胁迫组的特有代谢通路；缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、精氨酸和脯氨酸生物合成代谢、叶酸合成代谢，以及戊糖和葡萄糖醛酸相互转化和抗坏血酸合成代谢是碱胁迫组的特有代谢通路。这些差异代谢物变化和代谢通路富集可能是紫薇响应盐胁迫和碱胁迫的主要机制。
为了探究刺五加（Acanthopanax senticosus）种子的休眠类型以及种子萌发过程中生理和代谢特征，以东北地区刺五加种子为研究对象，分别在不同温度条件（20 ℃，4 ℃，20 ℃/4 ℃）下对种子进行140 d沙藏层积处理。通过观察胚的表型变化，筛选出5个典型时期。研究5个典型时期种子中的内源激素、主要营养物质及其水解酶、抗氧化系统和代谢组学的动态变化规律。结果表明：（1）刺五加种子吸水性能良好，20 ℃恒温条件只能促进胚的伸长，不能萌发。4 ℃恒温条件下胚率无增长。只有0~110 d保持20 ℃恒温，110~140 d保持4 ℃恒温，胚率增长且种子能够萌发。（2）随着胚率增长，赤霉素含量上升，脱落酸含量下降，吲哚乙酸、吲哚丁酸和萘乙酸含量均下降；脂肪含量下降，可溶性糖含量上升。脂肪含量与脂肪水解酶活性呈显著负相关，与可溶性糖含量呈极显著负相关。（3）共筛选出92个差异代谢物，碳代谢、能量代谢和抗氧化代谢是主要的差异代谢通路。此外，倍半萜和三萜生物合成、脂肪酸生物合成、甘油脂类代谢等也存在差异。总之，刺五加种子属于形态生理性休眠，变温层积是打破种子休眠的必要条件，内源激素能够调控种子的休眠与萌发。脂肪等大分子营养物质被水解酶分解，为种子萌发提供物质和能量，这也是种子萌发的必要条件之一。该研究可为鉴定刺五加种子休眠类型以及人工繁殖提供理论依据。
巴西橡胶树（Hevea brasiliensis）是重要热带经济作物之一，其次生代谢产物天然橡胶（NR）是中国重要的工业原料及战略物资。植物激素对植物生长发育、萌发和环境应答等多方面均具有重要调控作用。本文详细介绍了乙烯、脱落酸、油菜素内酯和赤霉素4种植物激素在橡胶树生长发育、橡胶生物合成、产排胶和品质形成等关键环节中应用的研究进展，并展望4种激素在提高橡胶树产排胶机制研究中的应用前景，为支撑橡胶产业发展提供理论支撑。
以热带胎生睡莲‘鲁比’（Nymphaea ‘Ruby’）和‘蓝鸟’（N. ‘Blue Bird’）的胎生与非胎生叶片为材料，非胎生睡莲‘蓝星’（N. ‘Colorata’）叶片为对照（CK），测定并比较3个品种的叶片形态特征参数，并采用石蜡切片技术观察卷叶期和展叶后的叶片解剖结构，旨在探讨热带睡莲叶片形态特征与胎芽发育的关系。结果表明：3个品种均具有典型的热带睡莲特征，‘鲁比’和‘蓝鸟’的胎生叶片除叶脐形成胎芽以外，叶长、叶宽和叶面积略低于非胎生叶片，但差异均不显著（P>0.05），而叶片解剖结构特征参数随着叶片的发育发生了改变。胎生睡莲展叶后叶片上、下表皮以及海绵组织厚度较卷叶期变薄，均高于非胎生叶片，而栅栏组织厚度、栅海比较卷叶期增加，且低于非胎生叶片，说明胎芽的发育导致栅栏组织结构紧密度降低，而海绵组织结构疏松度增加，但与叶片整体厚度无关；非胎生品种‘蓝星’叶片栅海比和细胞结构紧密度均显著高于胎生品种的叶片。各指标的可塑性变异较高，且存在一定的相关关系，具有明显的协同进化趋势。主成分分析显示，上下表皮厚度、海绵组织厚度、栅栏组织厚度、栅海比、叶片组织结构紧密度和疏松度均可视为反映睡莲胎生叶片解剖结构特征的主要指标。因此，胎生叶片通过改变叶肉组织结构的方式来响应胎萌的发生。
为探究唐古特红景天（Rhodiola tangutica）在青藏高原的潜在适宜分布及其生态适应性，基于唐古特红景天青藏高原38个分布位点以及当前和未来5个时期7个环境因子，利用MaxEnt模型构建唐古特红景天分布与环境因子的关系模型，模拟和验证当前时期1970—2000年与SSP245情景模式下未来4个时期（2030s、2050s、2070s和2090s）的潜在地理分布格局。结果表明：（1）海拔（Alt）和最干月份降水量（Bio14）是影响唐古特红景天地理分布格局的最主要生态因子，贡献率分别为89.3%和4.9%。（2）当前气候背景下，唐古特红景天在青藏高原地区的适宜分布区总面积为195.21×104 km2，主要位于青海南部和东北部、四川西北部及西藏中部等。（3）与当前时期相比，未来4个时期唐古特红景天的适宜分布区总面积变化不太明显，但高适宜区面积却有所增加，呈现出向青藏高原中部集中分布的趋势。
基因表达决定了多细胞生物的生长、分化及各种性状和功能，而转录调控是基因表达过程中最为关键的步骤之一。自2018年以来，生物大分子形成的液-液相分离凝聚体对哺乳动物细胞中基因表达的调控机制被不断深入揭示，然而，对相分离在植物细胞内调控基因转录过程的机制研究还相对较少。该文首先介绍了真核细胞内生物大分子形成的液-液相分离调控基因表达的基本形式和研究方法，然后重点阐述了目前已有的相分离机制通过介导基因转录以调节植物生长发育和抗逆性状的报道，最后对植物中拓宽和加深相分离调控基因表达研究进行展望。
为了解20世纪中东铁路一带植物标本采集史，对黑龙江省博物馆百年植物标本进行数字信息化，再系统整理馆藏植物标本采集史并查阅参考大量相关文献，并进行统计和分析。共整理出3 659号沿着中东铁路采集的植物标本，其中含有137科578属1 500种植物，共有20种国家重点保护野生植物。主要采集者有苏联的高尔捷也夫（T. P. Gordeev）、热尔纳科夫（V. N. Jernakov）、包阔洛夫斯基（V. S. Pokrvsky）、科兹洛夫（I. V. Kozlov），以及中国的刘德等。采集地涵盖了5个省份，大多数标本采自黑龙江省及内蒙古自治区东部地区，少部分采自辽宁省、吉林省、河北省，77.23%的标本采集于1949年前。采集较多的科为菊科（Asteraceae）、禾本科（Poaceae）、蔷薇科（Rosaceae），共占总植物标本号数的28.50%；采集较多的属为蒿属（Artemisia）、柳属（Salix）、薹草属（Carex），共占总植物标本号数的7.29%。基于这些信息，目前整理的信息有助于填补东北地区植物采集史的空白，为东北及内蒙古地区今后的植物分类、植物区系及植物地理研究提供可靠的参考数据。
东北地区是中国野生茶藨子属（Ribes L.）重要的分布区之一，很多资料对该区茶藨子属的记载是不全面甚至是错误的，急需对该地区野生茶藨子属的种类及分布情况进行归纳总结。通过对东北地区野生茶藨子属进行实地考察，查阅《中国植物志》《东北植物检索表》《东北维管束植物考》等志书，相关论文和植物名录，以及植物智、中国植物图像库、中国数字植物标本馆和中国珍稀濒危植物信息系统等网站，结果表明：东北地区野生茶藨子属共有6个亚属22种（含8个变种）。黑龙江省野生茶藨子属种类最多，有12种2变种，吉林省有8种4变种，辽宁省有5种4变种，内蒙古自治区东部有7种2变种。东北地区野生茶藨子属主要分布于大兴安岭地区、小兴安岭地区、长白山区和辽东半岛沿岸及岛屿；东北地区该属种类和亚属的数量在水平分布上具有一致性，小兴安岭地区的野生茶藨子属无论在种数上还是在亚属的数量上都是最多的，是东北地区野生茶藨子属的现代分布中心；东北北部地区的茶藨子属以两性花类群为主，而东北南部地区多为单性花类群。该属从低海拔（≤200 m）到高海拔（1 800~2 100 m）均有分布，且多数种类集中分布于海拔300~800 m。该属特有现象十分明显，国内区域特有种多达15种（含6变种），占比68%。东北地区野生茶藨子属种类繁多、资源丰富、分布广泛且发展潜力巨大，但其生存环境面临威胁，应当密切关注其种群数量及分布区域的动态变化，以便采取措施及时予以保护。
以细鳞河国家级自然保护区云冷杉红松（Picea koraiensis-Abies nephrolepis-Pinus koraiensis）林固定监测样地为对象，采用α多样性指数、生态位测定、方差比率法（VR）、χ2 检验、Spearman秩相关检验和M. Godron稳定性分析云冷杉红松林树种多样性、优势树种生态位、种间联结及群落稳定性。结果表明：（1）样地共有乔木树种14科14属20种，林木分布均匀，α多样性指数较高；（2）样地生态位重叠指数较高，但生态位重叠指数较大 （>0.7）或较小（<0.4）的情况较少，生态位分化程度一般；（3）样地总体关联性呈不显著正关联，主要树种种间以正相关和不显著相关为主，种间独立性较强；（4）样地M. Godron稳定性计算结果落于点（32.79，67.21），远离稳定点（20，80），群落稳定性较差；（5）红松重要值与生态位宽度最大，与其他树种的生态位重叠指数均值高于样地均值，以大径级个体为主，树种相对频度较低。因此，在云冷杉红松林生态系统恢复过程中，应进行适当的人工干预，促进红松种群数量恢复，调节种间关系，提高种间联结强度，在群落稳定性下降时加强珍稀植物种群监测及保护。
为了揭示硒（Se）对膜荚黄芪（Astragalus membranaceus）镉（Cd）胁迫的缓解机制，以传统药用植物膜荚黄芪为材料，利用水培技术综合研究了离子拮抗作用、抗氧化酶系统、重金属螯合物以及异黄酮在Se缓解Cd胁迫中的作用。结果表明：10 μmol·L-1 Se显著改善了50 μmol·L-1 Cd胁迫下膜荚黄芪幼苗生长状况并减轻了植株的活性氧积累水平以及膜脂过氧化水平。Cd处理下Se添加显著降低了膜荚黄芪各部位Cd含量，同时Cd添加也显著降低了各部位Se含量，说明膜荚黄芪在Se与Cd的吸收上具有明显的拮抗作用。抗氧化酶活性测定结果显示，Se添加降低了Cd胁迫下膜荚黄芪各部位过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性，通过相关性分析发现多种抗氧化酶活性与 O 2 ? - 含量具有显著正相关关系，暗示抗氧化酶活性的变化更多的是与植物体内活性氧水平相适应的结果。此外，Se添加也降低了Cd处理下膜荚黄芪各部位非蛋白巯基和金属硫蛋白含量，且两者在各部位的含量与对应Cd含量呈现出良好的正相关，表明重金属螯合物含量是由各部位Cd含量所调节的。与抗氧化酶和金属硫蛋白不同，Se添加显著提高了Cd胁迫下膜荚黄芪幼苗根系中3种异黄酮成分的含量。进一步对异黄酮合成途径关键酶基因CHS、IFS、I3′H、IOMT和UCGT表达水平进行研究，发现Se明显上调了Cd处理下所有酶基因的表达水平。综上，Se通过吸收过程中与Cd的拮抗作用降低了Cd处理下膜荚黄芪幼苗中的Cd含量，降低了植物受胁迫程度，同时通过上调异黄酮等次生代谢物质合成，提高了植物对Cd胁迫的耐性。
珠芽胎生繁殖是蕨类植物孢子繁殖的有益补充，丰富了植物的繁殖再生系统，影响着种群遗传多样性和对环境的适应能力。该研究以国家Ⅰ级重点保护野生植物光叶蕨（Cystopteris chinensis）为对象，通过形态学与解剖学方法，探究其羽片后面不明突起——珠芽的形态与解剖特征，揭示其生殖结构和发育过程，追溯珠芽胎生起源和生态适应机制。结果显示：（1）珠芽和孢子囊群同期出现在光叶蕨羽片背面末级细脉中部，只是珠芽位于顶端裂片。珠芽形成包括启动期、膨大期和成熟期3个时期，由黄绿色球状体逐渐成长为深绿色纺锤状，基部变黑形成离层时成熟。（2）珠芽起源于维管束鞘延伸区的薄壁细胞，不断分裂生长形成珠芽原基，逐渐突破叶下表皮形成圆球形珠芽；随着珠芽不断膨大，中下部细胞分化形成贮藏细胞和维管束，顶端分化出生长点形成芽。（3）极少数珠芽在叶片上可直接萌动形成新的自养个体。成熟珠芽掉落在土壤内1周后开始萌发，基部长出圆柱形根，顶部萌发出拳芽。残留珠芽第2年仍可萌发形成新叶，与茎芽产生的叶片形态有别。
保护植物通常拥有较高的利用价值或种群数量较少，是目前面临生存威胁最高的植物类群，也是生物多样性保护重点关注的对象之一。通过对文山州重点保护野生植物系统调查，分析其丰富度及地理分布，采用濒危系数、遗传价值系数、保护系数和利用价值系数4项指标，确定权重，再计算重点保护野生植物的优先保护综合值，据此划分物种的优先保护等级。结果表明：文山州分布重点保护野生植物387种，包括国家一级重点保护野生植物36种、二级259种，云南省Ⅱ级重点保护野生植物24种、Ⅲ级78种；国家重点保护野生植物中，兰科（Orchidaceae）植物112种，占38%，是文山州重要的保护类群。水平分布上，南部的麻栗坡县、马关县和西畴县物种丰富度较高，分别为228、224、200种，中北部的广南县、丘北县和砚山县物种丰富度偏低，分别是87、68、 52种；垂直分布上，海拔1 301 ~1 500 m是重点保护野生植物最集中的区域；所以在生物多样性保护中，需要重点关注南部区域和海拔1 301 ~1 500 m的区域。优先保护综合值是0.372~0.940，其中Ⅰ级39种，Ⅱ级142种， Ⅲ级123种，Ⅳ级83种。古林箐秋海棠（Begonia gulinqingensis）、云南金花茶（Camellia fascicularis）、滇南风吹楠（Horsfieldia tetratepala）、丘北冬蕙兰（Cymbidium qiubeiense）、光萼厚轴茶（Camellia crassicolumna var. multiplex）、无斑兜兰（Paphiopedilum henryanum var. christae）、六角莲（Dysosma pleiantha）和绿花杓兰（Cypripedium henryi） 8种虽然未被列入《中国生物多样性红色名录——高等植物卷（2020）》受威胁物种，但在文山州分布个体数量少、受人为干扰明显、保护价值高，评估为Ⅰ级优先保护，属于亟需拯救和保护的对象。
为探究来自中国东北森林凋落物的新发现黄微孢属（Parametarhizium）真菌改善盐碱胁迫下植物生长的作用，利用该属兴安黄微孢菌（P. hingganense）和长白黄微孢菌（P. changbaiense）处理绿豆（Vigna radiata）种子，并对处理后植株分别进行盐、碱胁迫，检测生长表型、光合作用、叶绿素荧光参数、渗透物质含量、活性氧水平、脂质过氧化程度及抗氧化酶活性变化。结果表明：与未处理植株相比，2种真菌处理后绿豆植株在无胁迫和盐、碱胁迫条件下均具有较高生物量。盐、碱胁迫下2种真菌处理植株能够维持较高光合活性，脯氨酸含量增加，丙二醛含量降低，抗氧化酶（POD、SOD、CAT）活性不同程度地升高。综上，黄微孢属的2种真菌通过维护光合系统功能、增加渗透调节物质和增强抗氧化能力来不同程度地改善盐碱胁迫下绿豆植株的生长，其中，兴安黄微孢菌处理能够较显著地减缓盐胁迫损伤，而长白黄微孢菌处理较显著地改善碱胁迫下绿豆生长。
碎米蕨类（cheilanthoid）由于其形态上普遍存在的趋同进化现象，是分类最为困难的类群之一。金毛裸蕨属（Paragymnopteris）虽然仅有5种，但被不同学者分置于若干不同属内，分类地位一直存有争议。该研究基于7个叶绿体基因片段串联数据集、叶绿体基因组及核糖体DNA数据集，探究了金毛裸蕨属与其他碎米蕨类群之间的系统发育关系。结果表明：金毛裸蕨属、旱蕨属（Pellaea）、Astrolepis 3个属具有很近的亲缘关系并共同构成了旱蕨群（pellaeoid group）。金毛裸蕨属的5个物种在系统发育树上形成了2个分支，各自与旱蕨属的成员聚在一起并得到了强烈的支持。基于这一结果，建议对旱蕨属范围重新定义，并将金毛裸蕨属并入旱蕨属中。
叶片是主要的光合作用器官，选育利于光合作用的叶片形态已成为重要的育种目标。atscamp是从拟南芥（Arabidopsis thaliana）突变体库（约6 000株系）中筛选获得的1株叶片宽大突变体。Tail-PCR分析该突变体为AT1G11180位点的插入，该基因位点编码1个分泌载体膜蛋白（SCAMP）。RT-PCR检测显示，该基因转录表达水平基本为零。进一步研究发现，该突变体叶片的宽度和叶面积极显著大于野生型植株（P<0.01），但是冠幅基本保持不变；同时atscamp突变体叶绿素含量增加，叶绿素最大荧光、PSⅡ潜在光化学效率显著增加（P<0.05）；相应地，突变体植株蒸腾系数（Tr）、净光合速率（Pn）和叶片水分利用效率（WUE）显著增加（P<0.05）。拟南芥AT1G11180基因的时空特异性表达分析显示，该基因仅在叶片中高表达，在其他器官中表达量很低；且随着植物发育成熟，该基因表达量逐渐增加。研究结果表明AtSCAMP基因在叶形发育中发挥着重要作用。
运用石蜡切片技术对小勾儿茶（Berchemiella wilsonii）进行生殖生物学观察，探讨其大小孢子发生和雌雄配体发育过程是否存在濒危环节。结果显示：小勾儿茶的花具5个雄蕊和4个花药室，成熟的花药壁由花药内壁（1层）、中层（2层）和绒毡层（1层）组成。绒毡层发育正常，细胞排列整齐规则，与中层细胞联系紧密，细胞中常多核。小孢子母细胞在减数分裂时胞质分裂方式为同时型，四分体主要以四面体形式存在，花粉粒在成熟时为二细胞型、圆形或椭圆形，多数有3根萌发管。花药发育过程中绒毡层发育存在少量异常，花粉存在少量败育。小勾儿茶子房2室，只发育1室。胚珠为倒生的双珠被和厚珠心，合点端大孢子发育成功能性大孢子，经过3次有丝分裂，进一步发育成具有7个细胞和8个核的胚囊，胚囊发育方式为蓼型。子房中的胚珠发育基本一致。小勾儿茶大小孢子发生和雌雄配子体发育基本正常，不是导致其结实率低的原因。
