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相似文献
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1.
平流层臭氧破坏导致地球表面紫外辐射(主要是UV-B)增强逐渐受到人们重视。由于蓝藻在生态系统中的重要性和在生物进化过程中的特殊性,用于研究UV-B对生物体的影响具有诸多优势。目前国内关于UV-B与蓝藻的研究报道较少,所以本文介绍了近年来国外该领域的相关研究,主要包括UV-B对蓝藻生物量、光合机构以及固氮等方面的影响,同时着重介绍了蓝藻对UV-B的适应策略。  相似文献   

2.
紫外线辐射对生物体危害日趋严重,逐渐引起了人们的重视.由于蓝藻在生物进化中的特殊性和在生态系统中的重要性,用于研究UV-B对生物体的影响具有诸多优势,目前国内关于UV-B对蓝藻的影响相关报道较少.本文介绍了近年来国外该领域的相关研究,主要包括UV-B对蓝藻生物量、生理效应,特别是光合作用等方面的影响,同时着重介绍了蓝藻中的紫外吸收物质的研究现状,并进一步探讨了其应用情况.  相似文献   

3.
一氧化氮对增强的UV_B胁迫下螺旋藻生物损伤的减缓作用   总被引:2,自引:0,他引:2  
为了探讨一氧化氮对增强的UV-B胁迫下螺旋藻生物学特性的影响,通过色素含量、蛋白质含量和生物量3个方面的变化证实了0.5mmol/L的一氧化氮(Nitric oxide,NO)供体硝普钠(Sodium nitroprusside,SNP)对增强UV-B胁迫下的螺旋藻(Spirulina platensis)794细胞生物损伤有明显的减缓作用。实验结果显示,NO能够显著诱导增强的UV-B胁迫下螺旋藻细胞内蛋白质含量、脯氨酸含量的提高,促进正常生长条件下螺旋藻(Spirulina platensis)794细胞内抗氧化物质GSH含量的增多,但外源NO又可以降低增强UV-B胁迫下螺旋藻细胞中GSH含量的增加。说明NO对增强UV-B胁迫下的螺旋藻794细胞有保护作用,可以减轻UV-B胁迫对螺旋藻(S.platensis)细胞引起的生物损伤。首次研究报道了增强UV-B胁迫下NO信号分子对蓝细菌———螺旋藻细胞生物损伤调节能力的影响,为进一步探讨NO信号及其与其它信号分子之间相互作用、相互关联来调节细胞的生理生化过程,以减缓UV-B胁迫下的生物损伤机理奠定了基础。  相似文献   

4.
杜照奎  李钧敏  钟章成  董鸣 《生态学报》2014,34(10):2589-2598
为揭示UV-B辐射增强处理降低花生光合速率和花生抵御UV-B辐射增强的分子机制,应用蛋白质双向电泳与质谱联用技术对自然光环境下补增UV-B辐射(54μW/cm2)处理24h的苗期花生叶片差异表达蛋白质变化进行了分析。结果表明:补增UV-B处理下,花生叶片中共检测到丰度变化在2.5倍以上的差异表达蛋白点39个(其中22种蛋白质表达下调,17种表达上调),经过MALDI-TOF-TOF分析及数据库检索,成功鉴定出其中的27种蛋白质。被鉴定的27种蛋白质按其功能大致可归为8类,第Ⅰ类:光合作用相关的蛋白质,包括质体蓝素、1,5-二磷酸核酮糖羧化酶小亚基、放氧复合物增强子蛋白1、PsbP结构域蛋白6和果糖二磷酸醛缩酶;第Ⅱ类:糖代谢相关蛋白质,包括苹果酸脱氢酶;第Ⅲ类:能量合成相关蛋白质,包括ATP合酶;第Ⅳ类:氨基酸代谢相关蛋白质,包括半胱氨酸合成酶;第Ⅴ类:蛋白质加工相关蛋白质,包括热激蛋白;第Ⅵ类:蛋白质翻译相关蛋白质,包括核糖体循环因子;第Ⅶ类:防御相关蛋白质,包括几丁质酶、过氧化物酶、Cu-Zn超氧化物歧化酶、二羟肉桂酸3-O-转甲基酶和类萌发素蛋白;第Ⅷ类,未知功能蛋白质。这些研究结果为进一步研究花生抵御UV-B辐射的分子机理提供了有意义的线索。  相似文献   

5.
李东波    王晓敏  张东凯  毕玉蓉 《植物学报》2008,25(5):543-551
为了减轻UV-B辐射对植物叶片的伤害, 本研究以离体红芸豆叶片为实验材料, 通过外源施加NaHSO3的方法探讨了UV-B辐射下NaHSO3 对离体红芸豆叶片的保护作用。结果表明:与未处理对照相比较, 用0.5 mmol.L-1 NaHSO3处理的离体红芸豆叶片表面褐色斑减少、边缘蜷曲及萎蔫程度降低;且能延缓叶片中叶绿素和类胡萝卜素含量的降低;使类黄酮含量升高; 叶片中过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性升高, 过氧化氢(H2O2)含量降低。进一步研究发现NaHSO3处理能明显延缓PSⅡ原初光能转换效率的降低;增强PSⅡ的电子传递能力, 减少叶绿体内有害自由基的产生, 减缓叶绿体内光合机构遭受破坏的程度。以上结果表明NaHSO3可能通过提高POD和APX的活性、降低自由基产生及保护光合色素等来实现UV-B胁迫下对红芸豆叶片的保护作用。  相似文献   

6.
UV-B胁迫下NaHSO3对红芸豆叶片的保护作用   总被引:3,自引:0,他引:3  
为了减轻UV-B辐射对植物叶片的伤害,本研究以离体红芸豆叶片为实验材料,通过外源施加NaHSO3的方法探讨了UV-B辐射下NaHSO3对离体红芸豆叶片的保护作用。结果表明:与未处理对照相比较,用0.5mmol·L^-1NaHSO3处理的离体红芸豆叶片表面褐色斑减少、边缘蜷曲及萎蔫程度降低;且能延缓叶片中叶绿素和类胡萝卜素含量的降低;使类黄酮含量升高;叶片中过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性升高,过氧化氢(H2O2)含量降低。进一步研究发现NaHSO3处理能明显延缓PSⅡ原初光能转换效率的降低;增强PSⅡ的电子传递能力,减少叶绿体内有害自由基的产生,减缓叶绿体内光合机构遭受破坏的程度。以上结果表明NaHSO3可能通过提高POD和APX的活性、降低自由基产生及保护光合色素等来实现UV-B胁迫下对红芸豆叶片的保护作用。  相似文献   

7.
以胡杨和俄罗斯杨(黑杨杂交种)为材料,通过设置增强UV-B辐射、NaCl胁迫(100mmol/L NaCl)、复合胁迫(增强UV-B辐射+100mmol/L NaCl)及对照(不额外施加NaCl和UV-B)4组处理,研究2种杨树对UV-B辐射、NaCl胁迫及其复合胁迫的生理响应及其种间差异。结果显示:(1)增强UV-B辐射、NaCl胁迫及其复合胁迫下,2种杨树的叶绿素含量降低,叶绿素a/b比值减小,类胡萝卜素含量升高;叶片中的膜脂过氧化产物(MDA)和H2O2含量均显著升高;但在复合胁迫下,俄罗斯杨MDA含量要明显低于各单一胁迫处理,而胡杨MDA含量和2种杨树H2O2含量均介于2种单一胁迫处理之间。(2)在3种不同胁迫条件下,俄罗斯杨和胡杨叶片中过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性比对照显著升高,且POD活性在复合胁迫下最高。(3)2种杨树叶片中渗透调节物质(脯氨酸、甜菜碱、可溶性蛋白)含量在各胁迫条件下均比对照明显升高,且脯氨酸和可溶性蛋白含量在复合胁迫下最高;胡杨甜菜碱含量在3种胁迫条件下的升高幅度均远大于俄罗斯杨,而俄罗斯杨可溶性蛋白含量升高的幅度在增强UV-B辐射和复合胁迫下却明显高于胡杨。研究表明,增强UV-B辐射、NaCl胁迫及其复合处理对2种杨树生长均造成不同程度的胁迫伤害,但2种杨树在复合胁迫下表现出的抗氧化保护能力比在2种单一胁迫下更强,因而复合胁迫对2种杨树的伤害更小,UV-B辐射可能与NaCl胁迫相互拮抗最终减缓了对植物的伤害。  相似文献   

8.
种子植物对中波紫外辐射胁迫的响应研究进展   总被引:4,自引:0,他引:4  
任健  李春阳 《生态学杂志》2005,24(3):315-320
臭氧层的破坏导致到达地表的中波紫外辐射(UV-B)增加。增强的UV-B对植物产生不同程度的胁迫作用。综合论述了近些年来有关种子植物对UV-B胁迫响应的研究进展。对UV-B敏感的种子植物经UV-B处理,外部形态表现为植物变矮、叶面积减小、茎缩短等;内部结构表现为叶绿体结构失去完整性、叶肉面积减小等。种子植物受UV-B影响的主要部位包括光合器官、遗传物质、蛋白质等。为了减轻UV-B的伤害,种子植物形成了一系列的保护机制,包括表皮结构对UV-B的散射、反射,叶片厚度的增加、UV-B吸收物质的积累、受损DNA的修复、自由基的去除。此外,UV-B与干旱、增强C02具有互作效应。增强的UV-B对木本植物、生态系统等方面的影响研究应加以重视。  相似文献   

9.
采用开顶式有机玻璃罩(OTCs)及紫外灯分别模拟气候变暖和紫外辐射B(UV-B)增强,对位于气候变暖和UV-B增强突出的青藏高原东缘、高山峡谷地云杉(Picea asperata)幼苗的光合气体交换和叶绿素荧光参数进行测定分析,探讨云杉幼苗对气候变暖和UV-B增强的光合响应特性。结果显示:(1)UV-B辐射增强显著抑制了云杉幼苗茎和根的伸长生长以及生物量的累积,显著降低了云杉幼苗的净光合速率(Pn)、最大光合速率(Pmax)和表观量子产量(Φ),但是提高了光补偿点(LCP);UV-B辐射增强导致了云杉幼苗光合系统Ⅱ(PSⅡ)的光抑制,使PSⅡ有效量子产量(ΦPSⅡ)显著降低。(2)单纯OTC模拟增温显著提高了云杉幼苗的Pn和Pmax,而对气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和Φ无显著影响。(3)模拟增温缓解了UV-B增强对云杉幼苗光合作用的抑制作用,显著提高了UV-B胁迫下幼苗的Pn、Pmax、PSⅡ的潜在量子效率(Fv/Fm)和有效量子产量(ΦPSⅡ),并且提高了UV-B胁迫下幼苗茎、根的生长以及生物量的累积。研究表明,在未来气候变暖和UV-B辐射增强同时存在时,气候变暖能够在一定程度上缓解UV-B增强对云杉林光合作用的抑制作用。  相似文献   

10.
兰春剑  江洪  黄梅玲  胡莉 《生态学报》2011,31(24):7516-7525
通过对UV-B辐射胁迫下亚热带典型木本杨桐幼苗的生长及光合生理的研究,探讨植物对于UV-B辐射胁迫的生理响应及适应性机理,进而揭示UV-B辐射变化对亚热带森林树种的影响.实验设置UV-B辐射滤光组、自然光对照组以及辐射增强组,选择亚热带典型树种杨桐(Cleyera japonica Thunb.)幼苗为实验材料.研究结果表明:(1)增强UV-B辐射会降低杨桐幼苗的叶绿素含量,而降低辐射则会显著促进叶绿素的增加,且这种胁迫在时间上具有积累性.(2)增强或降低辐射强度都会抑制杨桐地径的生长,增强辐射会产生更显著的抑制;降低辐射强度会对杨桐幼苗的株高生长产生促进作用,反之,则会抑制其生长.3个测定期数据综合分析显示随着处理时间的加长,这种胁迫作用有减小的趋势.(3)对光响应曲线的分析表明相对于自然光条件下的UV-B辐射,降低其强度对杨桐幼苗光合作用有显著的促进作用,反之则会抑制,不过抑制作用并不显著;对于光合特征参数的分析表明增强或降低UV-B辐射会显著降低杨桐幼苗的光饱和点(LSP)和光补偿点(LcP),而对最大净光合速率(Amax)、表观光合量子效率(AQY)、暗呼吸速率(Rd)影响均不显著,表明辐射胁迫对杨桐幼苗利用光能的效率影响不大,从而也并未对杨桐的光合作用产生显著性的伤害,但是由于森林树种的多年生特性,这种影响将是积累性的或延迟的,UV-B所造成的光合作用或光能利用率的微小变化都可能会积累成长期影响.因此,对森林树种进行长期研究是必要的.  相似文献   

11.
通过研究螺旋藻(Spirulina sp.)在砷离子胁迫下的蛋白质组变化,从蛋白质表达水平解释螺旋藻对砷离子胁迫的响应机理。螺旋藻经过不同浓度砷离子胁迫7 d后,提取蛋白质进行凝胶电泳,并对差异蛋白进行质谱分析。结果表明螺旋藻在2.0 ppm砷酸盐中暴露10 min光合放氧速率降低27.3%,培养24 h后细胞内的金属硫蛋白、叶绿素、类胡萝卜素及藻胆蛋白相对含量均明显降低。蛋白组学共鉴定出75个差异蛋白,其中26个显著上调,49个呈现下调。这些差异蛋白表明砷离子主要通过破坏螺旋藻光合色素蛋白,干扰电子传递过程,导致能量合成受损,使得依赖光合作用产生能量进行的跨膜运动、蛋白质合成等相关过程受到影响;同时,活性氧清除与防御相关蛋白呈现上调,螺旋藻细胞内抗氧化系统被激活。  相似文献   

12.
Abstract Growth of the cyanobacterium Spirulina platensis is inhibited by low concentrations of valine. Spontaneous valine-resistant mutants were isolated from S. platensis and a preliminary characterization of three of them indicates that one (strains DR2) is defective in valine uptake and two (strains DR5 and DR9) carry alterations in a valine-mediated mechanism of synthesis of acetohydroxy acid synthase, the first common enzyme of the pathway.  相似文献   

13.
为了了解微藻对UV-B辐射增强效应的响应,以一种分离纯化于北极冰川融水的淡水微藻(Chlorella sp.)为实验材料,在不同强度UV-B辐射下对其生长、生化组分和细胞超微结构等进行了研究。研究结果显示:3种不同强度的UV-B(22μW/cm2,45μW/cm2,70μW/cm2)辐射均可导致藻的比生长速率及色素含量下降,且辐射强度越强,两者的下降越明显;而MDA含量和SOD活性会随辐照强度的增强而提高。表明辐射强度增强,UV-B对藻的伤害程度加大,而该小球藻SOD活性随UV-B强度增强而提高,表明其对上升的UV-B辐射有一定的适应能力。  相似文献   

14.
Unilateral irradiation of maize (Zea mays L.) seedlings results in a fluence-rate gradient, and hence below saturation, a gradient of the far-red-absorbing form of phytochrome (Pfr). The Pfr-gradients established by blue, red and far-red light were spectrophotometrically measured in the mesocotyl. Based on these Pfr-gradients and the fluence-response curves of phytochrome photoconversion the fluence-rate gradients were calculated. The fluence-rate gradient in the blue (460 nm) was steeper than that in the red (665 nm), which in turn was steeper than that in the far-red light (725 nm). The fluence-rate ratios front to rear were 1:0.06 (460 nm), 1:0.2 (665 nm), and 1:0.33 (725 nm). The assumption that phytochrome-mediated phototropism of maize mesocotyls is caused by local phytochrome-mediated growth inhibition was tested in the following manner. Firstly, the Pfr response curve for growth inhibition was calculated; these calculations were based on measurements of Pfr-gradients and data from red-light-induced phototropism. Secondly, the Pfr response curve for growth inhibition was used as a basis for calculating fluence-response curves for blue-and far-red-light-induced phototropism. Finally, these calculated results were compared with experimental data. It was concluded that the threshold for phytochrome-mediated phototropism of maize mesocotyls reflects the apparent photoconversion cross section of phytochrome whereas the maximal inducable curvature depends on the steepness of the light (Pfr) gradient across the mesocotyl.Abbreviations Pfr far-red-absorbing form of phytochrome - Ptot total phytochrome - Fr far-red light  相似文献   

15.
In this investigation, we report on the biosorption of Pb (II) from aqueous solutions by the nonliving biomass of the micro-alga (cyanobacterium) Spirulina platensis. Propagation of the micro-alga was carried out in outside oblong raceway ponds. The biomass was cleaned, dried and used for the investigation. The effects of pH, adsorbent dose, temperature, initial concentration of Pb (II), and contact time on the adsorption of lead by the dry biomass were studied. The experiments were carried out in 250 ml conical flasks containing 100 ml of test solutions using an orbital incubator at 150 rpm. Concentrations of the metal before and after the experiments were measured using Atomic Absorption Spectrophotometer. Very high levels of Pb (II) removal (>91%) were obtained. The optimum conditions for maximal adsorption by S. platensis were found to be pH 3; 2 g of adsorbent dose; incubation at 26°C; 100 mg/l of lead initial concentration and 60 minutes of contact time. The experimental data fitted well with Freundlich isotherm equation with R2 values greater than 0.97. Based on our results, we recommend the utilization of S. platensis biomass for heavy metal removal from aqueous solutions.  相似文献   

16.
Dry biomass of Spirulina platensis re-hydrated for 48 h was employed as a biosorbent in tests of cadmium(II) removal from water. Various concentrations of biomass (from 1 to 4 g l−1) and metal (from 100 to 800 mg l−1) were tested. Low biomass levels (Xo  2 g l−1) ensured metal removal up to 98% only at Cd0= 100 and 200 mg l−1, while Xo  2.0 g l−1 were needed at Cd0 = 400 mg l−1 to achieve satisfactory results. Whereas Xo = 4.0 g l−1 was effective to remove up to Cd0 = 500 mg l−1, a further increase in metal concentration (Cd0 = 600 and 800 mg l−1) led to progressive worsening of the system performance. At a given biomass levels, the kinetics of the process was better at low Cd2+ concentrations, while, raising the adsorbent level from 1.0 to 2.0 g l−1 and then to 4.0 g l−1, the rate constant of biosorption increased by about one order of magnitude in both cases and the adsorption capacity of the system progressively decreased from 357 to 149 mg g−1.  相似文献   

17.
The impact of the biomass of the blue-green microalga (cyanobacterium) S. platensis on bacteriophage T4 (bacterial virus) has been evaluated. The study revealed that the addition of S. platensis biomass into the agar nutrient medium, followed by sterilization with 2% chloroform and thermal treatment, produced an inhibiting or stimulating effect on the reproduction of the bacteriophage in Escherichia coli B cells, depending on the concentration of S. platensis and the multiplicity of phage infection, as well as on the fact whether the microalgae were added during the first cycle of the development of the virus. The reproduction of the bacteriophage in E. coli B was influenced by the method and duration of the sterilization of the nutrient medium with S. platensis.  相似文献   

18.
Resistance of Spirulina platensis to Ammonia at High pH Values   总被引:2,自引:0,他引:2  
Spirulina platensis is an alkalophilic cyanobacterium, exhibitingoptimal growth at pH 9.0 to 10.0. It grows well at pH 11.5 butnot at pH 7.0. Unlike many other photosynthetic microorganisms,it is capable of utilizing ammonia3 even at high pH values,and is resistant to the ammonia-mediated uncoupling of photosynthesis.The entry of ammonia into the cells is pH-dependent, and islimited by a relatively high average internal pH. This highpH value appears to be maintained predominantly by a high intrathylakoidpH. (Received November 20, 1990; Accepted July 3, 1991)  相似文献   

19.
以野生型(WT)和转正义叶绿体单脱氢抗坏血酸还原酶基因(LeMDAR)番茄为试材,探讨了UV-B胁迫下过表达LeMDAR对番茄抗氧化能力的影响。测定了不同时间uV-B处理下番茄抗坏血酸(AsA)含量,脱氢抗坏血酸(DHA)含量,单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)活性,光合速率和叶绿素荧光参数等。在UV-B处理下,转基因番茄植株的AsA含量、MDAR酶及抗坏血酸过氧化物酶(APx)活性、H:0:和超氧阴离子清除速率、净光合速率(只)高于野生型番茄。此外,紫外胁迫下,转基因株系丙二醛(MDA)含量和相对电导率(REC)较野生型增加的少。上述结果表明,MDAR对抗抗坏血酸再生具有重要作用,过表达LeMDAR提高了番茄植株抗氧化能力,对光合机构有保护作用。  相似文献   

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