(一)立项依据与研究内容1、项目的立项依据(附主要的参考文献目录)早在1881年Darwin[1]就曾经指出机械应力对植物的生长存在明显的作用。其实验依据是发现接触豆科植物的根系可以改变其生长方向和数量。由于CO2、O2、温度、光照、水分,以及矿质营养等是植物正常生活中不可替代的因素,缺少这些条件中任何一个,植物都不可能完成其生活史。因此当时的研究主要集中在光合生理、水分生理、营养生理、抗逆性生理等几个方面。使得应力对生长影响的存在一度受到冷落。创导性的先驱工作是由Jaob[2]的研究开始的,他们观察到树木每天受短时间的风吹其纵向生长减弱,横向生长加强。但对这一领域的深入认识是极其缓慢的,原因在于:一.紫外线辐射、光照、温度变化等因素与机械刺激同时作用,往往修饰掩盖了植物对机械刺激的响应或者很难区别植物的生理变化到底是由那个因素引起或起主导作用,二.在野外很难找到无风环境作为对照。近几十年来,人们大量的研究机械应力与植物生长的关系,这些研究不仅包括宏观上的应力影响植物的生长和发育,从组织、细胞和分子水平上为这些宏观上的变化找到了证据,而且从细胞水平上研究了植物感受应力的机理和力信号传递。一、应力刺激从宏观上对植物生长和发育的影响应力对植物生长和发育的影响首先表现在应力作用后,植物的生长呈现出促进或抑制现象。Darwin[3]报道用4mg的棉线摩擦植物的卷须,可使其生长和发育发生变化。Pfeffer[4]报道在攀缘植物卷须挂25μg重的东西也可影响其生长。对pottedmarigoldplants每天进行一次短时间的摇晃,其花期比对照推迟一周,如果每天摇晃两次其花期比对照推迟两周[5]。对豆科植物摇晃3-5天后,尽管其花期明显延迟,但其结实率却没有明显的变化[6]。本实验室也在个体层次上研究了植物幼苗对声波刺激的响应:研究发现应力刺激可以促进苗的生长和分化,采用强度为100dB、频率为1000Hz的声波刺激菊花幼苗15天后,结果刺激组比对照组的鲜重增加12.5%,干重增加9.8%,株高增加5.6%。在人工气候室内对西红柿进行周期性的震荡处理,尽管延迟了花期,但却促进了结实率[7]。王伯初首先提出了应力刺激对植物的生长具有双重效应,本室通过研究也发现声波、机械振荡对植物愈伤组织的生长具有双向作用,适当强度(最适宜声强和频率为100dB和800Hz、机械振荡的频率3Hz等)的应力刺激可以有效的促进植物的生长,细胞的分裂和分化能力都有所提高,低于这一条件其生长效果不明显,高于这一条件将抑制生长...