生物科學(xué)前沿

1、2022-3-16生命科學(xué)研究新進(jìn)展生命科學(xué)研究新進(jìn)展The Progress of Life Science Rresearch 當(dāng)今，在人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和高度繁榮的同時(shí)，當(dāng)今，在人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和高度繁榮的同時(shí)，也使人類面臨著諸多嚴(yán)峻問題與隱患：人口問題、生存問題、也使人類面臨著諸多嚴(yán)峻問題與隱患：人口問題、生存問題、健康問題、糧食問題、資源問題、生態(tài)環(huán)境保護(hù)問題等健康問題、糧食問題、資源問題、生態(tài)環(huán)境保護(hù)問題等. 這些問題均與生命科學(xué)有著密切的關(guān)系，在某種程度上都這些問題均與生命科學(xué)有著密切的關(guān)系，在某種程度上都依賴生命科學(xué)的發(fā)展或生命科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步加以解決。依賴生命科學(xué)的發(fā)展或

2、生命科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步加以解決。古代人們?cè)趶氖聺O獵、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中積累了動(dòng)植物的知識(shí)，在防治疾古代人們?cè)趶氖聺O獵、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中積累了動(dòng)植物的知識(shí)，在防治疾病過程中積累了醫(yī)藥知識(shí)。病過程中積累了醫(yī)藥知識(shí)。1919世紀(jì)前，主要研究生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和分類等世紀(jì)前，主要研究生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和分類等1919世紀(jì)后，隨著顯微鏡的發(fā)明，更關(guān)注各種生命現(xiàn)象之間的內(nèi)在聯(lián)系，世紀(jì)后，隨著顯微鏡的發(fā)明，更關(guān)注各種生命現(xiàn)象之間的內(nèi)在聯(lián)系，特別是細(xì)胞學(xué)說的提出為研究生物的結(jié)構(gòu)、生理、生殖和發(fā)育等奠定了特別是細(xì)胞學(xué)說的提出為研究生物的結(jié)構(gòu)、生理、生殖和發(fā)育等奠定了基礎(chǔ)；自然選擇學(xué)說的提出推動(dòng)了現(xiàn)代生物學(xué)的巨大發(fā)展。基礎(chǔ)；自

3、然選擇學(xué)說的提出推動(dòng)了現(xiàn)代生物學(xué)的巨大發(fā)展。1919世紀(jì)中后期，物理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和研究成果的引入，趨向于用實(shí)驗(yàn)世紀(jì)中后期，物理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和研究成果的引入，趨向于用實(shí)驗(yàn)手段和理化技術(shù)來考察生命過程。隨著孟德爾遺傳定律的提出，使生物手段和理化技術(shù)來考察生命過程。隨著孟德爾遺傳定律的提出，使生物科學(xué)研究逐漸集中到分析生命活動(dòng)的基本規(guī)律上來，生物化學(xué)、細(xì)胞遺科學(xué)研究逐漸集中到分析生命活動(dòng)的基本規(guī)律上來，生物化學(xué)、細(xì)胞遺傳學(xué)等分支學(xué)科不斷涌現(xiàn)。傳學(xué)等分支學(xué)科不斷涌現(xiàn)。2020世紀(jì)世紀(jì)3030年代以來，生物科學(xué)研究的主要目標(biāo)逐漸集中在與生命本質(zhì)密年代以來，生物科學(xué)研究的主要目標(biāo)逐漸集中在與生命本質(zhì)密

4、切相關(guān)的生物大分子切相關(guān)的生物大分子蛋白質(zhì)和核酸上。蛋白質(zhì)和核酸上。DNADNA是遺傳物質(zhì)的證實(shí)，是遺傳物質(zhì)的證實(shí)， DNADNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型提出，標(biāo)志著生物科學(xué)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新階分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型提出，標(biāo)志著生物科學(xué)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新階段，生物科學(xué)的眾多分支學(xué)科都迅猛發(fā)展，生命學(xué)成為當(dāng)代成果最多和段，生物科學(xué)的眾多分支學(xué)科都迅猛發(fā)展，生命學(xué)成為當(dāng)代成果最多和最吸引人的學(xué)科之一。最吸引人的學(xué)科之一。 描述性生描述性生物學(xué)階段物學(xué)階段實(shí)驗(yàn)生物實(shí)驗(yàn)生物學(xué)階段學(xué)階段分子生分子生物階段物階段 生物科學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)介生物科學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)介生物科學(xué)生物科學(xué)微觀：微觀：宏觀宏觀：從分子水平研究生物大分子的結(jié)構(gòu)從

5、分子水平研究生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能以及細(xì)胞活動(dòng)、發(fā)育、遺傳與功能以及細(xì)胞活動(dòng)、發(fā)育、遺傳和進(jìn)化等生命現(xiàn)象本質(zhì)的探索和進(jìn)化等生命現(xiàn)象本質(zhì)的探索整個(gè)生物圈范疇研究全球生態(tài)、環(huán)整個(gè)生物圈范疇研究全球生態(tài)、環(huán)境等問題境等問題 生物科學(xué)發(fā)展趨勢(shì)生物科學(xué)發(fā)展趨勢(shì) 2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代以來，隨著數(shù)學(xué)、物理、信息科學(xué)等向生命科學(xué)年代以來，隨著數(shù)學(xué)、物理、信息科學(xué)等向生命科學(xué)的交叉和滲透以及一些先進(jìn)的儀器設(shè)備和研究技術(shù)的問世，生物科學(xué)的交叉和滲透以及一些先進(jìn)的儀器設(shè)備和研究技術(shù)的問世，生物科學(xué)已經(jīng)從靜態(tài)的、以形態(tài)描述與分析為主演化發(fā)展成動(dòng)態(tài)的、以對(duì)分子、已經(jīng)從靜態(tài)的、以形態(tài)描述與分析為主演化發(fā)展成動(dòng)態(tài)的

6、、以對(duì)分子、細(xì)胞、組織、器官全方位綜合研究為主。生命科學(xué)正向微觀、宏觀兩細(xì)胞、組織、器官全方位綜合研究為主。生命科學(xué)正向微觀、宏觀兩個(gè)方向縱深發(fā)展。個(gè)方向縱深發(fā)展。 最活躍的前沿領(lǐng)域：最活躍的前沿領(lǐng)域： 細(xì)胞與分子生物學(xué)、神經(jīng)與認(rèn)知科學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)與組細(xì)胞與分子生物學(xué)、神經(jīng)與認(rèn)知科學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)與組學(xué)、計(jì)算生物學(xué)等。學(xué)、計(jì)算生物學(xué)等。核心前沿問題：核心前沿問題： 干細(xì)胞的多能性與分化、小分子干細(xì)胞的多能性與分化、小分子RNARNA的功能與作用機(jī)制、的功能與作用機(jī)制、腫瘤的發(fā)生與轉(zhuǎn)移、認(rèn)知的生物學(xué)機(jī)制、生物大分子計(jì)算模擬腫瘤的發(fā)生與轉(zhuǎn)移、認(rèn)知的生物學(xué)機(jī)制、生物大分子計(jì)算模擬及計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)等

7、。及計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)等。 當(dāng)今生物科學(xué)研究的前沿領(lǐng)域及問題當(dāng)今生物科學(xué)研究的前沿領(lǐng)域及問題生物科學(xué)研究進(jìn)展生物科學(xué)研究進(jìn)展專題專題 1 1 植物學(xué)研究進(jìn)展植物學(xué)研究進(jìn)展 專題專題 2 2 遺傳學(xué)研遺傳學(xué)研究進(jìn)究進(jìn)展展專題專題 3 3 生理學(xué)研究進(jìn)展生理學(xué)研究進(jìn)展 專題專題 4 4 生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展專題專題 5 5 微生物研究進(jìn)展微生物研究進(jìn)展 專題專題 6 6 神經(jīng)生物學(xué)研究進(jìn)展神經(jīng)生物學(xué)研究進(jìn)展專題專題 7 7 動(dòng)物學(xué)研究進(jìn)展動(dòng)物學(xué)研究進(jìn)展專題專題 8 8 發(fā)育生物學(xué)研究進(jìn)展發(fā)育生物學(xué)研究進(jìn)展 專題專題 9 9 細(xì)胞生物學(xué)研究進(jìn)展細(xì)胞生物學(xué)研究進(jìn)展專題專題10 10 生物化學(xué)與

8、分子生物學(xué)進(jìn)展生物化學(xué)與分子生物學(xué)進(jìn)展專題專題11 11 生物物理學(xué)研究進(jìn)展生物物理學(xué)研究進(jìn)展 專題專題12 12 水生生物學(xué)研究進(jìn)展水生生物學(xué)研究進(jìn)展 課程內(nèi)容：課程內(nèi)容：推薦學(xué)習(xí)網(wǎng)站：推薦學(xué)習(xí)網(wǎng)站：生物谷生物谷報(bào)道生命科學(xué)研報(bào)道生命科學(xué)研究最新進(jìn)展及成果究最新進(jìn)展及成果普蘭塔普蘭塔報(bào)道報(bào)道生態(tài)學(xué)與生生態(tài)學(xué)與生物多樣性最新觀點(diǎn)及進(jìn)展物多樣性最新觀點(diǎn)及進(jìn)展國(guó)內(nèi)外權(quán)威期刊及雜志：國(guó)內(nèi)外權(quán)威期刊及雜志：ANNUAL REVIEW OF PLANT BIOLOGY PLANT CELL PLANT JOURNAL TRENDS IN PLANT SCIENCE PLANT PHYSIOLOGY NE

9、W PHYTOLOGIST PLANT BIOTECHNOLOGY JOURNAL 植物學(xué)植物學(xué)報(bào)報(bào) 生態(tài)學(xué)報(bào)生態(tài)學(xué)報(bào) 遺傳學(xué)報(bào)遺傳學(xué)報(bào) 動(dòng)物學(xué)報(bào)動(dòng)物學(xué)報(bào) 生理學(xué)報(bào)生理學(xué)報(bào) 專題專題 一一 植物學(xué)研究新進(jìn)展植物學(xué)研究新進(jìn)展 植物學(xué)研究趨勢(shì)與進(jìn)展植物學(xué)研究趨勢(shì)與進(jìn)展 植物通過提供基本的營(yíng)養(yǎng)、能量等維持人類的健康，是植物通過提供基本的營(yíng)養(yǎng)、能量等維持人類的健康，是人類賴以生存的根本。人類賴以生存的根本。 面對(duì)世界人口的日趨增長(zhǎng)面對(duì)世界人口的日趨增長(zhǎng)（20502050年，世界人口的數(shù)量年，世界人口的數(shù)量將從目前的將從目前的6060億增加到億增加到9090億），億），日益增長(zhǎng)的世界需求，深入日益增長(zhǎng)的

10、世界需求，深入地了解植物的發(fā)育和生長(zhǎng)對(duì)世界的未來至關(guān)重要地了解植物的發(fā)育和生長(zhǎng)對(duì)世界的未來至關(guān)重要。 植物學(xué)研究?jī)?nèi)容包括植物的形態(tài)、分類、生理、生態(tài)、植物學(xué)研究?jī)?nèi)容包括植物的形態(tài)、分類、生理、生態(tài)、分布、發(fā)生、遺傳、進(jìn)化等。經(jīng)典植物學(xué)以研究植物起源，分布、發(fā)生、遺傳、進(jìn)化等。經(jīng)典植物學(xué)以研究植物起源，親緣關(guān)系，以及演化過程和演化趨勢(shì)即研究植物分類為主，親緣關(guān)系，以及演化過程和演化趨勢(shì)即研究植物分類為主，但目前植物學(xué)研究在某些領(lǐng)域取得進(jìn)展更加備受關(guān)注。但目前植物學(xué)研究在某些領(lǐng)域取得進(jìn)展更加備受關(guān)注。 1. 1.植物系統(tǒng)進(jìn)化與分類植物系統(tǒng)進(jìn)化與分類 2. 2.植物傳粉機(jī)制植物傳粉機(jī)制 3. 3.能

11、源植物利用與開發(fā)能源植物利用與開發(fā) . 分類（分類（Classification） 鑒定（鑒定（Identification & determination） 命名（命名（nomenclature） （1 1）植物分類內(nèi)容）植物分類內(nèi)容1.1.植物系統(tǒng)進(jìn)化與分類研究進(jìn)展植物系統(tǒng)進(jìn)化與分類研究進(jìn)展 按照國(guó)際植物命名法規(guī)（按照國(guó)際植物命名法規(guī)（ICBN）植物命名（包括真菌）共）植物命名（包括真菌）共包括包括12個(gè)主要等級(jí)（階元）（個(gè)主要等級(jí)（階元）（Category）即：）即： 門門 Divisio或（或（Phylum） 綱綱 Classis （class） 目目 Ordo （order）

12、 科科 Familia （Family） 族族 Tribus（Tribe） 屬屬 Genus （Genus） 組組 Sectio（Section） 系系 Series（Series） 種種 Species（Species） 變種變種 Varietas（Variety） 變型變型 Forma（Form （2 2）植物分類階元）植物分類階元植物分類法植物分類法形態(tài)分類法形態(tài)分類法實(shí)驗(yàn)法分類法實(shí)驗(yàn)法分類法染色體分類染色體分類生化標(biāo)記分類生化標(biāo)記分類分子標(biāo)記分類分子標(biāo)記分類染色體計(jì)數(shù)染色體計(jì)數(shù)核型分析核型分析同工酶同工酶貯藏蛋白貯藏蛋白分裂分析分裂分析染色體分帶染色體分帶 （3 3）植物分類方法）植物

13、分類方法（1 1）植物分類，資源采集和數(shù)據(jù)庫(kù)建立；）植物分類，資源采集和數(shù)據(jù)庫(kù)建立；（2 2）系統(tǒng)發(fā)育學(xué)，系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)；）系統(tǒng)發(fā)育學(xué)，系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)；（3 3）生物地理學(xué)和譜系地理學(xué)；）生物地理學(xué)和譜系地理學(xué)；（4 4）物種形成，雜交和適應(yīng)進(jìn)化；）物種形成，雜交和適應(yīng)進(jìn)化；（5 5）分子進(jìn)化，進(jìn)化遺傳學(xué)，進(jìn)化基因組學(xué)和進(jìn)化發(fā)育。）分子進(jìn)化，進(jìn)化遺傳學(xué)，進(jìn)化基因組學(xué)和進(jìn)化發(fā)育。 （4 4）目前植物系統(tǒng)進(jìn)化與分類熱門議題：）目前植物系統(tǒng)進(jìn)化與分類熱門議題： . 2.2.植物傳粉機(jī)制研究進(jìn)展植物傳粉機(jī)制研究進(jìn)展 傳粉形式：傳粉形式： 自花傳粉自花傳粉 異花傳粉異花傳粉 傳粉媒介有：蟲媒（蜜蜂、

14、甲蟲、蠅類、蛾等）傳粉媒介有：蟲媒（蜜蜂、甲蟲、蠅類、蛾等） 風(fēng)風(fēng)媒媒 鳥媒（畫眉、烏鴉、蜂鳥等）鳥媒（畫眉、烏鴉、蜂鳥等） 水媒水媒 傳粉（傳粉（pollinationpollination）：成熟花粉從雄蕊花藥或小孢子囊中散。）：成熟花粉從雄蕊花藥或小孢子囊中散。出后，傳送到出后，傳送到 雌蕊柱頭或胚珠上的過程。雌蕊柱頭或胚珠上的過程。高等維管植物的特有現(xiàn)象高等維管植物的特有現(xiàn)象自花授粉新機(jī)制自花授粉新機(jī)制花粉滑動(dòng)授粉花粉滑動(dòng)授粉 植物具有非常復(fù)雜的傳粉機(jī)制和繁育系統(tǒng)，可借助昆蟲、風(fēng)等外植物具有非常復(fù)雜的傳粉機(jī)制和繁育系統(tǒng)，可借助昆蟲、風(fēng)等外力被動(dòng)地實(shí)現(xiàn)異花或自花傳粉，如果所處的環(huán)境沒有昆

15、蟲、風(fēng)，植物又將如力被動(dòng)地實(shí)現(xiàn)異花或自花傳粉，如果所處的環(huán)境沒有昆蟲、風(fēng)，植物又將如何繁育后代？最近在姜科植物中發(fā)現(xiàn)了自然界全新的主動(dòng)自花授粉機(jī)制何繁育后代？最近在姜科植物中發(fā)現(xiàn)了自然界全新的主動(dòng)自花授粉機(jī)制。 黃花大苞姜（黃花大苞姜（Caulokaempferia coenobialis）是我國(guó)特有的姜科多年）是我國(guó)特有的姜科多年生宿根草本植物，因分布廣東、廣西等高度潮濕的林內(nèi)石壁或山溝瀑布生宿根草本植物，因分布廣東、廣西等高度潮濕的林內(nèi)石壁或山溝瀑布邊石壁上等高度潮濕缺乏傳粉昆蟲的生境，而形成了另類傳粉機(jī)制邊石壁上等高度潮濕缺乏傳粉昆蟲的生境，而形成了另類傳粉機(jī)制花粉滑動(dòng)授粉?；ǚ刍瑒?dòng)授粉

16、。 花粉滑動(dòng)授粉：花粉滑動(dòng)授粉：黃花大苞姜花開放時(shí)，花藥的花粉囊同時(shí)開裂，剛黃花大苞姜花開放時(shí)，花藥的花粉囊同時(shí)開裂，剛開裂時(shí)，油質(zhì)液漿狀的花粉從花粉囊溢出成球形，然后很快鋪滿于花藥開裂時(shí)，油質(zhì)液漿狀的花粉從花粉囊溢出成球形，然后很快鋪滿于花藥面，慢慢流向柱頭，花粉陸續(xù)流到柱頭的喇叭口，實(shí)現(xiàn)自花傳粉。面，慢慢流向柱頭，花粉陸續(xù)流到柱頭的喇叭口，實(shí)現(xiàn)自花傳粉。 黃花大苞姜適應(yīng)于花粉流動(dòng)的自花授粉機(jī)制在花的形態(tài)和開花特征上都有所變化?；ǚ鄢捎唾|(zhì)粘液漿狀，由粘絲連接成鏈珠狀?；ǚ哿１砻婀饣⒀娱L(zhǎng)成長(zhǎng)橢圓球形。柱頭呈扁喇叭形，其中與花藥緊貼面凹陷，較其他地方位置低，有助于花粉漿團(tuán)流入其中。柱頭上和花藥

17、面均長(zhǎng)有毛，朝向柱頭方向，有助于引導(dǎo)花粉漿團(tuán)流向柱頭。 Wang YQ, Zhang DX, Renner SS., Chen ZY. 2004. A new self-pollination mechanism. Nature 431 (2 Sept): 39 -40研究成果報(bào)導(dǎo)于nature蟲媒傳粉傳粉新機(jī)制蟲媒傳粉傳粉新機(jī)制欺騙性傳粉欺騙性傳粉 欺騙性傳粉欺騙性傳粉: 不不為傳粉昆蟲提供任何形式的報(bào)酬，而通過精巧為傳粉昆蟲提供任何形式的報(bào)酬，而通過精巧的花部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和花氣味等擬態(tài)有報(bào)酬的花、雌性昆蟲、昆蟲棲的花部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和花氣味等擬態(tài)有報(bào)酬的花、雌性昆蟲、昆蟲棲息地、產(chǎn)卵地和大型真菌等，

18、從而誘騙昆蟲為其傳粉息地、產(chǎn)卵地和大型真菌等，從而誘騙昆蟲為其傳粉 . 達(dá)爾文在其經(jīng)典著作達(dá)爾文在其經(jīng)典著作蘭花的傳粉蘭花的傳粉中描述了許多蘭花與昆蟲中描述了許多蘭花與昆蟲精巧的傳粉系統(tǒng)，但并未發(fā)現(xiàn)欺騙性傳粉的存在。但近三分之一精巧的傳粉系統(tǒng)，但并未發(fā)現(xiàn)欺騙性傳粉的存在。但近三分之一的蘭科植物都依賴于的蘭科植物都依賴于欺騙性傳粉欺騙性傳粉 蘭科植物中普遍存在欺騙性傳粉方式為蘭科植物中普遍存在欺騙性傳粉方式為擬交配擬交配（某些花的結(jié)構(gòu)形某些花的結(jié)構(gòu)形似雌性昆蟲似雌性昆蟲, ,當(dāng)雄性蜜蜂、黃蜂、蠅類同這些花交配時(shí)當(dāng)雄性蜜蜂、黃蜂、蠅類同這些花交配時(shí), ,便沾附上花粉塊便沾附上花粉塊, ,花粉便花粉

19、便通過昆蟲傳給另一朵花通過昆蟲傳給另一朵花 ），但目前發(fā)現(xiàn)了一種全新的欺騙性傳粉方式。），但目前發(fā)現(xiàn)了一種全新的欺騙性傳粉方式。 生任宗昕等（中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所博士）通過對(duì)我國(guó)生任宗昕等（中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所博士）通過對(duì)我國(guó)特有珍稀瀕危植物特有珍稀瀕危植物毛瓣杓蘭毛瓣杓蘭（Cypripedium fargesiiCypripedium fargesii）的傳粉機(jī)的傳粉機(jī)制的研究，確定了制的研究，確定了扁足蠅扁足蠅（AgathomyiaAgathomyia sp. sp.）為其傳粉昆蟲；毛為其傳粉昆蟲；毛瓣杓蘭通過帶斑點(diǎn)的葉片和花氣味，擬態(tài)被枝孢菌感染的葉片，瓣杓蘭通過帶斑點(diǎn)的葉片和花

20、氣味，擬態(tài)被枝孢菌感染的葉片，從而達(dá)到誘騙扁足蠅傳粉的目的，是有花植物傳粉中一種全新的從而達(dá)到誘騙扁足蠅傳粉的目的，是有花植物傳粉中一種全新的擬態(tài)擬態(tài)方式。方式。 毛瓣杓蘭傳粉過程揭示了一種新的欺騙性傳粉機(jī)制，其擬態(tài)毛瓣杓蘭傳粉過程揭示了一種新的欺騙性傳粉機(jī)制，其擬態(tài)方式可能在蘭科植物的食物擬態(tài)和真菌擬態(tài)中架起一座橋梁。方式可能在蘭科植物的食物擬態(tài)和真菌擬態(tài)中架起一座橋梁。 欺騙性傳粉欺騙性傳粉擬態(tài)擬態(tài)扁足蠅卵和幼蟲在大扁足蠅卵和幼蟲在大型真菌的子實(shí)體上發(fā)型真菌的子實(shí)體上發(fā)育，幼蟲以子實(shí)體為育，幼蟲以子實(shí)體為食，成蟲以真菌孢子食，成蟲以真菌孢子為食。為食。毛瓣杓蘭葉片表面具有深褐色斑毛瓣杓蘭葉

21、片表面具有深褐色斑點(diǎn)，形似受真菌感染的霉斑。斑點(diǎn)，形似受真菌感染的霉斑。斑點(diǎn)中央的毛狀體由多細(xì)胞組成，點(diǎn)中央的毛狀體由多細(xì)胞組成，與枝孢菌串珠狀的孢子相似，從與枝孢菌串珠狀的孢子相似，從而在視覺上吸引扁足蠅的訪問。而在視覺上吸引扁足蠅的訪問。毛瓣杓蘭的花發(fā)出似腐毛瓣杓蘭的花發(fā)出似腐敗葉子的氣味，其中的敗葉子的氣味，其中的異戊醇、異戊醇、2-2-乙基己醇和乙基己醇和正己醇普遍存在于枝孢正己醇普遍存在于枝孢菌的揮發(fā)物成分中，異菌的揮發(fā)物成分中，異戊醇為典型霉菌的氣味戊醇為典型霉菌的氣味成分。成分。 毛瓣杓蘭傳粉過程毛瓣杓蘭傳粉過程榕樹與榕小蜂間形成了生物界典型的專一性共生關(guān)系，一種榕樹僅僅依賴于一

22、種榕小蜂為其傳粉，相應(yīng)地，榕小蜂也只仰仗一種榕樹為其提供繁殖后代的場(chǎng)所和食物。共生作用中協(xié)同進(jìn)化、協(xié)同成種，一個(gè)物種的某個(gè)特征因響應(yīng)另一個(gè)物種對(duì)應(yīng)特征的變化而進(jìn)化, 而這一進(jìn)化改變又導(dǎo)致后一物種對(duì)應(yīng)特征的進(jìn)一步變化。 雞嗉子榕雞嗉子榕 Ficus semicordata雞嗉子榕小蜂雞嗉子榕小蜂Ceratosolen gravelyi 植物與傳粉者協(xié)同進(jìn)化關(guān)系植物與傳粉者協(xié)同進(jìn)化關(guān)系 無論是普通的蟲媒傳粉方式還是欺騙行傳粉，植物和傳無論是普通的蟲媒傳粉方式還是欺騙行傳粉，植物和傳粉者之間最終趨于協(xié)同進(jìn)化粉者之間最終趨于協(xié)同進(jìn)化。 中科院華南植物園羅世孝博士等等首次發(fā)現(xiàn)有昆蟲（甚中科院華南植物園羅

23、世孝博士等等首次發(fā)現(xiàn)有昆蟲（甚至可以說動(dòng)物）能分解孢粉素和融解花粉。至可以說動(dòng)物）能分解孢粉素和融解花粉。專性傳粉昆蟲能分解孢粉素專性傳粉昆蟲能分解孢粉素 孢粉素（sporonpollenin）是孢子和花粉外壁的主要成分，主要由脂肪酸及碳水化合物構(gòu)成，但是其準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)尚不清楚。孢粉素的性質(zhì)堅(jiān)固，能抗化學(xué)及生物分解，同時(shí)也不溶于無機(jī)和有機(jī)溶劑，這種特性也是孢粉化石能保存上百萬年的主要原因。雖然許多昆蟲取食花粉表面的脂類或通過花粉萌發(fā)孔獲得花粉內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)成分，但是到目前為止沒有任何動(dòng)物能破壞孢粉壁。 羅世孝博士等等首次發(fā)現(xiàn)：羅世孝博士等等首次發(fā)現(xiàn)：兩種未被描述的角麥蛾(Deltophora) sp.

24、1和sp.2分別是越南葉下珠和水油甘的唯一傳粉昆蟲。兩種葉下珠屬植物與傳粉角麥蛾之間形成了兩對(duì)專性互利傳粉關(guān)系。角麥蛾在訪問植物雄花時(shí)吸取花蜜及收集花粉，在訪問雌花時(shí)會(huì)為植物完成傳粉。角麥蛾成蟲以寄主植物的花蜜和花粉為食，并產(chǎn)卵于寄主植物上，其幼蟲以取食寄主植物嫩葉為發(fā)育營(yíng)養(yǎng)，而寄主植物依賴其唯一的傳粉昆蟲來完成傳粉，傳粉者與寄主植物間形成了一對(duì)一互利共生關(guān)系。 角麥蛾不但具有特殊的訪花行為，而且具有獨(dú)特的口器結(jié)構(gòu)。角麥蛾特殊的訪花行為和獨(dú)特的昆蟲口器結(jié)構(gòu)，為專性互利共生物種間往往演化出獨(dú)特的行為與特殊的適應(yīng)結(jié)構(gòu)又提供了一個(gè)新的案例，也是植物與傳粉昆蟲協(xié)同進(jìn)化研究方面的又一重要發(fā)現(xiàn)。 A.A.

25、角麥蛾訪雄花角麥蛾訪雄花B.B.角麥蛾訪雌花角麥蛾訪雌花C.C.角麥蛾幼蟲取食寄主角麥蛾幼蟲取食寄主 嫩葉嫩葉D.D.角麥蛾口器上攜帶寄主角麥蛾口器上攜帶寄主植物花粉植物花粉E.E.角麥蛾獨(dú)特口器上完整角麥蛾獨(dú)特口器上完整的花粉和分解的花粉塊的花粉和分解的花粉塊 植物與傳粉者的互作關(guān)系一直是植物界研究的一個(gè)熱點(diǎn)，普遍被認(rèn)植物與傳粉者的互作關(guān)系一直是植物界研究的一個(gè)熱點(diǎn)，普遍被認(rèn)為植物與傳粉者的互作關(guān)系體現(xiàn)了雙方的利益沖突。傳粉者的進(jìn)化方向?yàn)橹参锱c傳粉者的互作關(guān)系體現(xiàn)了雙方的利益沖突。傳粉者的進(jìn)化方向是力圖通過最經(jīng)濟(jì)的方式，即在最短時(shí)間內(nèi)消耗最少的體能獲取最大的是力圖通過最經(jīng)濟(jì)的方式，即在最短時(shí)

26、間內(nèi)消耗最少的體能獲取最大的回報(bào)；而被傳粉植物的進(jìn)化動(dòng)力則是通過最低的代價(jià)，有效地接受和輸回報(bào)；而被傳粉植物的進(jìn)化動(dòng)力則是通過最低的代價(jià)，有效地接受和輸出花粉，即盡可能提高其異交率和繁殖成功。出花粉，即盡可能提高其異交率和繁殖成功。 許多研究表明，植物可采取多種策略，例如進(jìn)化出不同的花型和許多研究表明，植物可采取多種策略，例如進(jìn)化出不同的花型和花序展示，以操控傳粉者的訪花行為，提高其傳粉效率，從而實(shí)現(xiàn)植花序展示，以操控傳粉者的訪花行為，提高其傳粉效率，從而實(shí)現(xiàn)植物自身雌、雄性功能表達(dá)的最大化。物自身雌、雄性功能表達(dá)的最大化。花結(jié)構(gòu)與傳粉忠實(shí)性研究新進(jìn)展花結(jié)構(gòu)與傳粉忠實(shí)性研究新進(jìn)展 中科院西雙版

27、納熱帶植物園張勃等通過對(duì)圓苞鼠尾草中科院西雙版納熱帶植物園張勃等通過對(duì)圓苞鼠尾草(Salvia cyclostegia）通過剪除杠桿狀雄蕊下臂使杠桿功能失效以及去雄處理等花通過剪除杠桿狀雄蕊下臂使杠桿功能失效以及去雄處理等花設(shè)計(jì)操控，研究了花設(shè)計(jì)改變和杠桿功能喪失對(duì)傳粉者訪花行為以及繁設(shè)計(jì)操控，研究了花設(shè)計(jì)改變和杠桿功能喪失對(duì)傳粉者訪花行為以及繁殖成功的影響。發(fā)現(xiàn)：通過花設(shè)計(jì)后可縮短傳粉熊蜂對(duì)該植物的訪花時(shí)殖成功的影響。發(fā)現(xiàn)：通過花設(shè)計(jì)后可縮短傳粉熊蜂對(duì)該植物的訪花時(shí)間間，有利于傳粉熊蜂訪花有利于傳粉熊蜂訪花，但設(shè)計(jì)后熊蜂訪但設(shè)計(jì)后熊蜂訪花花的頻次卻顯著下降，表明的頻次卻顯著下降，表明花設(shè)計(jì)（自身結(jié)構(gòu)）與其傳粉者訪花忠實(shí)性（花設(shè)計(jì)（自身結(jié)構(gòu)）與其傳粉者訪花忠實(shí)性（floral constancyfloral constancy）的之）的之間有密切關(guān)系。間有密切關(guān)系。 訪花忠實(shí)性是植物及其傳粉者在長(zhǎng)期互作進(jìn)化過程中形成的，對(duì)花訪花忠實(shí)性是植物及其傳粉者在長(zhǎng)期互作進(jìn)化過程中形成的，對(duì)花型和結(jié)構(gòu)的突然改變會(huì)干擾傳粉者對(duì)花的認(rèn)知，降低傳粉效率（盡管這型和結(jié)構(gòu)的突然改變會(huì)干擾傳粉者對(duì)花的認(rèn)知，降低傳粉效率（盡管這種改變被認(rèn)為是對(duì)傳粉者種改變被認(rèn)為是對(duì)傳粉者“有益的有益的”，例如減少傳粉通道上的障礙）。，例如減少傳粉通道上的障礙）。 3. 3.能源植物利用與開發(fā)能源