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摘要： Extra- and trans-cellular barriers are essential for root function under even mild stress. New research shows that establishing both the lignin and suberin barriers in the Arabidopsis endodermis requires phenylpropanoid biosynthesis by endodermal cells themselves.

摘要： The genome of the parasitic plant Sapria himalayana reveals extraordinary changes that reflect its endoparasitic lifestyle. The genome has lost many genes, including the entire chloroplast genome, but has gained genes through horizontal gene transfer and repeated transposable elements.

关键词： 植物园资源   生物学   教学   应用  

摘要： 文章通过分析植物园的教学意义,充分了解、认识植物园资源,并根据具体的教学实践提出了可行性的利用植物园资源进行教学的对策,在生物学教学中加以应用,以期提高生物学教学质量,进而更好地实现生物学教学的价值。

关键词： 藻类   苔藓   蕨类   古诗词   教学设计  

摘要： 《义务教育生物学课程标准(2011年版)》倡导探究性学习。以课程标准为纲,以教学对象为本,以孢子植物为例进行探究性学习的教学设计。通过视频观看、实物观察和类比推理等教学活动助力课堂教学,在教学过程中渗透中华优秀传统文化,以此增强学科联系,提高学生的人文素养和生物学学科核心素养。

关键词： 气孔   计算生物学   离子稳态   离子运输   模拟预测  

摘要： 气孔作为植物与外界进行碳、水交换的重要器官,将光合作用所需要的二氧化碳导入植物体内,并且通过蒸腾作用将水分散失到大气中.因此,深入了解气孔行为、有效调控气孔开度,对于提高植物的光合作用和水分利用效率具有深远的意义.气孔运动是由离子的运输、积累和释放所驱动的保卫细胞体积变化所引起的.然而,复杂的离子交换机制阻碍了人们对气孔运作机制的深入了解.定量系统的计算生物学分析方法为探索微观离子运输与宏观气孔生理活动之间的联系提供了一种有效的研究手段.通过系统整合保卫细胞离子运输、信号传导和离子稳态平衡等相关信息建立定量动态保卫细胞模型,可以为研究者在细胞和分子层面上对保卫细胞离子运输和气孔行为的研究工作提供有效的指导.本文通过回顾气孔建模工作的发展历程和研究现状,比较了传统经验、半经验的气孔模型和新式计算生物学模型,提出进一步发展气孔计算生物学促进计算生物学在我国农业领域的发展.

关键词： 组织透明   侧根   胚珠   胚   拟南芥  

摘要： 整体组织透明和组织切片技术是研究植物组织和器官的结构及其发育过程的常用实验手段。该文针对本科生植物学课程的侧根、胚珠(特别是胚囊)以及胚胎发育内容设计了相应的实验教学课程。该实验以拟南芥幼苗、不同发育时期的花蕾和种子为材料,经固定、脱色和组织透明,利用正置显微镜观察侧根、胚珠以及胚胎的发育过程。根组织经透明后,在显微镜下可以清晰地观察到从侧根原基的建成到侧根发生的八个发育阶段。各个发育时期的胚珠经组织透明后,在显微镜下可以清晰地观察到大孢子母细胞、功能性大孢子(FG1期)以及FG2~FG7期的胚囊。各个发育时期的种子经透明后,在显微镜下可以清晰地观察到胚胎发育的1细胞期、8细胞期、球形期、心形期、鱼雷期、拐杖期和成熟期。这些实验结果可以使学生对拟南芥等双子叶植物的侧根、胚珠以及胚胎发育过程有较为系统的了解。该实验方法在其他较小的双子叶植物中也适用。

关键词： FT基因   分子生物学   早开花  

摘要： FT成花基因是促进成花的一个重要基因,其在不同的植物中具有高度的保守性,故研究植物的早花现象十分重要。随着生活水平的提高,人为调节植物的生长周期成为人们日渐追求的目标。文章主要结合内因基因和外因环境,并二者的相互影响,从分子生物学上对FT基因调控植物早开花的机制进行综述,以期为植物的早花研究提供参考。

关键词： Trees   Xylem   Water transport   Branching structure   Soil-plant-atmosphere continuum   Epiphytes  

摘要： Trees are the fundamental element of forest ecosystems, made possible by their mechanical qualities and their highly sophisticated conductive tissues. The evolution of trees, and thereby the evolution of forests, were ecologically transformative and affected climate and biogeochemical cycles fundamentally. Trees also offer a substantial amount of ecological niches for other organisms, such as epiphytes, creating a vast amount of habitats. During land plant evolution, a variety of different tree constructions evolved and their constructional principles are a subject of ongoing research. Understanding the "natural construction" of trees benefits strongly from methods and approaches from physics and engineering. Plant water transport is a good example for the ongoing demand for interdisciplinary efforts to unravel form-function relationships on vastly differing scales. Identification of the unique mechanism of water long-distance transport requires a solid basis of interfacial physics and thermodynamics. Studying tree functions by using theoretical approaches is, however, not a one-sided affair: The complex interrelationships between traits, functionality, trade-offs and phylogeny inspire engineers, physicists and architects until today.

关键词： phytomicrobiome engineering   genome engineering   sustainable agriculture   synthetic microbial community   plant growth promotion   safe genes strategies  

摘要： To support an ever-increasing population, modern agriculture faces numerous challenges that pose major threats to global food and energy security. Plant-associated microbes, with their many plant growth-promoting (PGP) traits, have enormous potential in helping to solve these challenges. However, the results of their use in agriculture have been variable, probably because of poor colonization. Phytomicrobiome engineering is an emerging field of synthetic biology that may offer ways to alleviate this limitation. This review highlights recent advances in both bottom-up and top-down approaches to engineering non-model bacteria and microbiomes to promote beneficial plant-microbe interactions, as well as advances in strategies to evaluate these interactions. Biosafety, biosecurity, and biocontainment strategies to address the environmental concerns associated with field use of synthetic microbes are also discussed.

关键词： 中学生物   实验教学   案例教学  

摘要： 新课标明确提出将培养学生的生物学核心素养作为课程宗旨。其中，科学探究能力是重要的一环。实验教学是中学生物学的重要组成部分，是培养学生科学探究能力的重要手段。目前的实验教学存在着学生动手操作少、实验条件不足等问题，而案例教学以学生为主体，以典型性案例为基础，通过案例与实践结合引导学生探究生物学问题，引入具体数据解决学生参与度问题，优化实验教学过程，更好地促进学生科学探究能力的发展。　　笔者查阅文献，了解中学生物学实验教学案例开发和应用的理论基础和研究现状，并分别针对教师和学生对教学案例的开发与应用现状进行了调查和访谈。笔者在调查过程中发现，当前中学生物学实验以教师讲解和播放视频为主，实验教学案例开发和应用明显不足，但是教师和学生对于案例开发和案例教学表现出极大的兴趣。此外，目前已开发的中学生物学实验教学案例并不多，中学生物学实验教学案例库的实施存在困难。因此，在此基础上，笔者确定了研究方向：中学生物学实验教学案例的开发与应用。　　笔者梳理了中学生物学实验教学案例开发的原则和注意事项，总结出开发流程，通过开发《初中生物实验教学探究——以“探究植物气孔的数目和分布”为例》和《“过氧化氢分解”实验改进》两个实验教学案例，探索案例的开发对教师和学生的作用；并将实验教学案例应用在中学生物学实验教学过程中，通过后测问卷和问答了解案例教学对学生理论学习和科学探究能力的作用。　　基于以上研究，笔者得出中学生物学实验教学案例的开发与应用的相关结论：实验教学案例仍有待开发；实验教学案例的开发可以促进教师提高理论水平和实践能力，促进学生理解理论知识、发展科学探究能力；案例写作可以帮助教师进行教学反思、形成个人教学理论；案例教学为中学实验教学提供新思路，提高学生学习兴趣，促进探究能力发展。针对研究现状，提出建议：教师可以和高校实验室合作，共同开发教学案例；实验教学案例可以形式多样化；在应用方面，可以将实验教学案例的分析作为师范生的必修课；建立生物学实验教学案例库，让教师资源共享。本文丰富了教学案例相关的理论和实践体系，为中学生物学实验教学案例库的构建提供参考建议。