[00137763]西部植物抗逆机制及对生态环境演变的指示作用研究

①课题来源与背景; 项目是在国家自然基金项目“柴达木盆地东北部祁连圆柏稳定碳、氧同位素组成对环境响应的空间分析（30770342）”的资助下完成的。 ②研究目的与意义; 项目成果属生态学研究领域。项目通过比较研究不同植物信号转导、物质能量代谢等抗逆机制,深入探讨了西部植物抗逆机制及对生态环境演变的指示作用,为保护西部天然林群、涵养河西地区、乃至为全球气候变化背景下青藏高原生态环境安全提供重要的科学支撑。 ③主要论点与论据; 项目系统分析了植物抗逆的信号转导机制、植物抗逆的物质能量代谢机制、抗逆植物稳定同位素变化对其环境演变的指示作用,揭示了西部植物抗逆机制,并将该机制应用于对生态环境演变的指示。通过植物—环境的序列重建,重建了中国西部过去千年气候变化历史,有效地反映生态环境的演变规律和发展趋向。 ④创见与创新; 首次证实了NO信号系统是赋予植物较强抗性的信号级联驱动因子; 发现了花青素可以充当低温信号分子,并与其它色素和ASA-GSH循环各组分之间存在着共调节;首次发现植物体在逆境下,内源Ca2+主要在绿色表皮组织和输导组织中集聚,激活了许多激酶和磷酸酶,促使抗逆基因表达出功能蛋白和结构蛋白,增强植物的抗逆能力;首次发现植物叶绿体高的电子传递速率有利于其抗逆性的提高;线粒体电子传递链中的QH2对逆境的应答比线粒体膜电位和ROS还要敏感;首次提出δ13C值可作为鉴定常绿木本植物抗冻性的重要指标;提出了δ13C值是指示大气CO2变化的有效指标,而灰分含量在一定程度上可以作为一种常绿木本植物δ13C组成的替代指标;首次依据抗逆植物稳定同位素变化重建了中国西部过去千年气候变化历史,指出了抗逆植物稳定同位素变化对其环境演变具有敏感的指示作用。 ⑤社会经济效益,存在的问题; 项目为植物逆境下保持足够的生物产量和经济产量提供了新思路。构建了我国西部植物抗逆的系统信号网络学科骨架和理论体系,为植物抗逆性能的鉴定和新品种的培育发展提供了重要表征参数。抗逆植物稳定同位素变化对环境演变敏感的指示作用揭示了特殊文明时期人地关系演化的一般规律,充分证实气候变化在人类社会文明的发展中扮演着更为重要的角色,进一步推动了自然科学和社会科学在人地关系研究中的交叉和融合。植物稳定同位素时空变化及气候效应的差异,证实了区域气候变化、大气环流和季风运动规律,为人类活动对气候变化的减缓、适应与对策提供了科学依据。通过重建中国西部过去千年气候变化规律,预测区域气候变化及其驱动机制,对科学合理的防治灾害、促进地方经济安全和可持续发展有着极其重要的前瞻性。 ⑥历年获奖情况。 无。