酸雨和UV-B对玉米幼苗光合速率和抗氧化酶活性的影响

以玉米( Zea mays L.)的两个品种渝糯7号和苏玉糯为研究材料, 研究酸雨与UV-B辐射单一因子和复合处理对植物光合作用及抗氧化酶活性的影响机理, 模拟酸雨[pH6.5(A0), 4.5(A1)和3.5(A2)]和增强UV-B辐射[0(B0), 2.88(B1)和5 76(B2)kJ·m-2·d-1]及其复合作用下, 玉米叶片光合速率, 膜脂过氧化程度, 抗氧化酶活性的变化.结果表明, 与对照相比, 酸雨或增强UV-B辐射单因素处理下两个品种的玉米幼苗所测生理指标有相似的变化, 基本表现为: 净光合速率和过氧化氢酶(CAT)活性降低, 质膜透性与丙二醛(MDA)含量增加, 过氧化物酶(POD)活性亦增加, 超氧化物歧化酶(SOD)活性随处理时间延长先升高后降低.复合处理下, 两个品种的玉米幼苗所测生理指标与对照相比也与单因素处理表现相似, 且随处理组合的不同, 复合胁迫下各指标的效果可能表现为协同效应, 但更多地表现为拮抗作用.以上结果说明, 模拟UV-B辐射升高和酸雨pH值降低促进了玉米叶片活性氧的代谢速率, 导致了抗氧化酶系统的紊乱, 抑制了光合作用.在复合处理下, 两个因子对不同指标在不同处理时间和复合水平下, 表现出一定的协同或拮抗效应可能与作物对环境变化产生一定的抗逆性和适应性有关.在不同时期两玉米品种对紫外辐射与酸雨敏感性不同.与苏玉糯相比, 渝糯7号对外界环境变化的抗性更大.     

CO2倍增及UV-B增强对大豆植株生长和根际微生物的影响

以大豆'齐黄27'为研究材料,采用人工气候室模拟大气CO2浓度倍增(350～700 μmol*mol-1)及紫外线B(UV-B,280～320 nm)辐射增强(4～15 μW*cm-2)的环境条件,研究了CO2浓度增加及UV-B辐射增强对大豆生育前期的生长及根瘤、根际微生物数量的影响.结果表明:(1)增强UV-B能显著减少大豆植株地上部生物量,而对株高的抑制作用不显著;CO2浓度倍增促使大豆株高和地上生物量显著增加,对根系生物量的促进作用不显著,但能够减轻UV-B辐射增强对地上及根系生物量的抑制作用;CO2浓度增加、UV-B辐射增强及其复合胁迫均导致大豆植株根冠比下降,且复合胁迫对根冠比的抑制作用更明显.(2)CO2浓度倍增降低了大豆叶片叶绿素、类胡萝卜素及花青素含量,提高了净光合速率;UV-B辐射增强导致叶绿素含量减少,光合速率下降,却增加了类胡萝卜素及花青素含量;CO2浓度增加、UV-B辐射增强复合处理对叶片色素含量及光合速率的影响具有复合效应.(3)CO2浓度倍增能够促进根瘤数量及根际真菌数量的增加,而UV-B增强处理则显著降低细菌和放线菌的数量;CO2浓度倍增能够缓解UV-B增强处理对放线菌的抑制作用,却导致根际细菌数量进一步减少.研究发现,CO2浓度增加及UV-B辐射增强对大豆生育前期植株生长、叶片色素含量及根际微生物数量存在抑制或促进效应,而且在某些性状上存在复合效应,它们可能主要是通过调节大豆植株的干物质分配及根系的代谢间接影响根瘤数量及根际微生物数量.     

UV-B辐射和干旱对丹参生长和叶片中酚酸类成分的影响

在3种UV-B辐射强度以及3种干旱的单因子以及复合作用下,采用盆栽法对丹参植株生物量、叶面积、株高等形态指标和光合参数以及叶片中丹酚酸B、迷迭香酸、咖啡酸和丹参素含量的变化进行研究。旨在探索西北干旱、半干旱地区强光和干旱对丹参生物量和叶片中酚酸类含量的影响,为丹参的深入开发利用提供依据。结果表明:干旱和UV-B辐射单因子作用均对丹参生长指标有抑制作用,而对酚酸积累有促进作用;相比于干旱,UV-B辐射的影响更加显著。UV-B辐射显著引起植株矮化、叶面积减小、生物量降低、净光合速率降低以及叶片中酚酸类物质含量增加,两种因子复合作用对酚酸类物质积累的效果表现为复杂的加强或交互抗性作用。两种因子单独和复合作用处理下,适宜水分和重度UV-B辐射复合处理(75%T2)最有利于丹参叶片中酚酸类物质积累。     

CO2浓度倍增减轻UV-B辐射对大棚番茄的抑制作用研究

在CO2浓度倍增(700 μmol·mol-1)条件下,以5个不同剂量的UV-B辐射对大棚番茄的光合作用及SOD、POD、CAT酶活性的影响进行了研究.结果表明CO2倍增能够明显提高番茄叶绿素含量、净光合速率和抗氧化酶活性.在CO2倍增条件下,低剂量UV-B辐射(<1.163 kJ·m-2·d-1)可以刺激番茄叶片叶绿素含量升高,抗氧化酶活性升高,与CO2的正效应有叠加现象,但对光合作用的影响不大;高剂量的UV-B(>1.163 kJ·m-2·d-1)辐射使植株的叶绿素含量、净光合速率和抗氧化酶活性降低,对植物产生胁迫作用,CO2倍增与UV-B辐射复合处理可以减弱和部分抵消这种抑制作用.     

UV-B辐射增强对NaCl胁迫下小麦幼苗生理生态的影响

研究了0.4w·m-2的紫外线-B(UV-B)辐射对0.8%NaCl胁迫下冬小麦"小偃926"(TriticumaestivumL.xiaoyan-926)幼苗的生长、光合作用、水分状况、黄酮含量和膜脂过氧化等几方面的影响。结果表明,UV-B辐射和NaCl胁迫单独或复合处理下小麦幼苗的株高、生物量、含水量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和光合色素含量均显著降低,膜脂过氧化产物丙二醛含量和叶片相对电导率则升高,但NaCl胁迫条件下增加UV-B辐射(复合处理)与单独NaCl胁迫相比,上述指标多数均无显著差异(除复合处理下类胡萝卜素含量显著降低外)。两胁迫因子单独或复合处理均明显提高了小麦幼苗黄酮含量及三种抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性,且复合处理的促进效应最大。脯氨酸含量在单独UV-B辐射下明显降低,在单独NaCl胁迫和复合处理下显著升高,且复合处理下增幅最大。结果说明UV-B辐射不会明显加剧NaCl胁迫下小麦幼苗的伤害,这可能与NaCl胁迫提高了小麦幼苗黄酮含量、脯氨酸含量和抗氧化酶活性有关。     

增强UV-B辐射和干旱对春小麦光合作用及其生长的影响

在室外盆栽条件下研究了UV-B辐射和土壤干旱对春小麦 '和尚头'生长和光合作用的影响.结果显示:(1)干旱、UV-B辐射、干旱+UV-B(复合)处理均可使叶片类黄酮含量增加,且干旱+UV-B处理增加显著高于其他处理(P<0.05).UV-B辐射和干旱单独处理均能显著降低叶片光合色素含量,但UV-B辐射的副作用大于干旱,复合处理对光合色素的影响介于UV-B和干旱之间.(2)各处理间的光合速率日均值大小次序为:对照>UV-B+干旱>UV-B>干旱;增强UV-B对净光合速率的抑制作用大于干旱,而UV-B+干旱处理的抑制作用较二者单独处理有所减轻.(3)UV-B辐射和干旱单独处理后总生物量比对照减少15%,且抑制作用为:干旱>UV-B>复合处理; UV-B辐射和干旱胁迫不但影响春小麦的生物量,而且影响小穗特征和产量.研究表明,UV-B辐射和干旱之间存在交互作用,说明一种胁迫可以减缓(轻)另外一种胁迫对春小麦的抑制作用.     

增强UV-B辐射和NaCl复合胁迫下绿豆光合作用的气孔和非气孔限制

研究了0.35 W/m2的UV-B辐射、0.4%NACl及其复合胁迫下绿豆(Phaseolus radiatus L.)幼苗光合作用的气孔和非气孔限制.发现各胁迫处理下,幼苗净光合速率、气孔导度、光合能力、羧化效率和Rubisco含量均明显降低;细胞间隙CO2浓度在各胁迫处理前期低于对照,后期高于对照;气孔限制值除复合处理第5天外,其余均高于对照;复合处理下上述指标的变化程度均大于两胁迫因子单独处理.表明各胁迫下光合速率的降低既有气孔因素也有非气孔因素,但前期以气孔限制为主,后期以非气孔限制为主;Rubisco含量的降低是各胁迫下光合速率降低的非气孔因素.     

镉和增强紫外线-B辐射复合作用对大豆生长的影响

研究了Cd^2+和增强紫外线-B(UV-B)辐射以及二者复合胁迫(Cd+UV-B)对大豆生长、光合作用、抗氧化酶活性和吲哚乙酸(IAA)氧化酶活性的影响,结果表明,UV-B辐射对大豆生长较CA^2+有更明显的抑制作用,主要是降低了光合作用,生物量减小;抑制节间的分化和伸长,节间减少,株高降低。UV-B辐射对POD、SOD活性有显著诱导作用,而Cd^2+明显颉颃UV-B对POD活性的诱导并抑制IAA氧化酶活性．在复合作用下,植物体内IAA氧化酶和POD活性较UV-B单独作用下显著降低,这两种酶活性降低会引起植物体内IAA含量升高,同时光合作用略有升高,这是株高和生物量较UV-B作用下有所增加的重要原因,复合胁迫还增强了对根伸长生长的抑制作用,根长度较对照显著降低(P<0．05)。IAA氧化酶和POD活性变化以及光合强度变化与大豆株高和生物量变化密切相关,这也是复合胁迫影响大豆生长状况的重要因素。     

CO2浓度倍增和UV-B辐射增强对冬季大棚番茄生长、果实品质和产量的影响

在CO2浓度倍增(700μmol.mol-1)条件下,对补充5个不同低剂量的UV-B辐射对大棚番茄幼苗的株高、茎粗、干重、鲜重,果实的紫外吸收物、可溶性糖、有机酸、Vc、番茄红素等含量,以及果实产量的影响进行了研究。结果表明,CO2倍增能够明显促进番茄幼苗的生长,提高了番茄果实的紫外吸收物、可溶性糖、有机酸、Vc、番茄红素等含量以及果实的产量。在CO2倍增条件下,补充低剂量UV-B辐射可以进一步促进番茄幼苗的生长,提高番茄果实的紫外吸收物、可溶性糖、有机酸、Vc、番茄红素等含量,说明在CO2倍增的条件下低剂量UV-B辐射对番茄的生长有促进效应,但对果实的产量影响不大。当UV-B的辐射剂量为1.163 kJ.m-2时,这种促进效应最明显,超过这一剂量时,UV-B辐射对番茄的促进效应开始减弱。     

UV-B辐射胁迫对杨桐幼苗生长及光合生理的影响

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.     

壳聚糖酶的克隆表达与壳寡糖的制备分析

目的:克隆壳聚糖酶基因于大肠杆菌中实现高表达,制备壳寡糖。方法:以枯草芽孢杆菌总DNA为模板扩增壳聚糖酶基因(CSN),克隆至载体pET23a(+)上,转化菌株BL21(DE3)。重组子经0.5 mmol/L IPTG诱导后,SDS-PAGE和质谱检测与鉴定重组酶。酶纯化后水解壳聚糖,薄层色谱分析其水解产物。结果:质谱证明壳聚糖酶(31.5kDa)成功表达,表达量占菌体总蛋白的45%左右。纯化后重组酶浓度为900 mg/L,纯度95%、回收率85%,酶活力为10 000 U/mg。壳聚糖降解产物为壳二糖至壳四糖。结论:原核表达载体pET23a(+)-CSN构建正确,壳聚糖酶表达量与活性高,适用于水解壳聚糖制备壳寡糖。     

国内外蝗害治理技术现状与展望

本文首先概述了国内外蝗虫发生与为害的态势,总结了现阶段我国蝗虫发生与为害的主要特点:即农田飞蝗暴发频繁而且严重,草原土蝗的发生时常造成严重的经济损失,而且侵入城市干扰市民生活,我国与周边国家之间蝗虫过境迁移频繁,使用化学农药污染环境和农产品;分析了国内外蝗虫防治对策与技术的发展现状,重点介绍了应急防治和可持续治理对策、...     

Coiled-coil nanomechanics and uncoiling and unfolding of the superhelix and alpha-helices of myosin

The nanomechanical properties of the coiled-coils of myosin are fundamentally important in understanding muscle assembly and contraction. Force spectra of single molecules of double-headed myosin, single-headed myosin, and coiled-coil tail fragments were acquired with an atomic force microscope and displayed characteristic triphasic force-distance responses to stretch: a rise phase (R) and a plateau phase (P) and an exponential phase (E). The R and P phases arise mainly from the stretching of the coiled-coils, with the hinge region being the main contributor to the rise phase at low force. Only the E phase was analyzable by the worm-like chain model of polymer elasticity. Restrained molecular mechanics simulations on an existing x-ray structure of scallop S2 yielded force spectra with either two or three phases, depending on the mode of stretch. It revealed that coiled-coil chains separate completely near the end of the P phase and the stretching of the unfolded chains gives rise to the E phase. Extensive conformational searching yielded a P phase force near 40 pN that agreed well with the experimental value. We suggest that the flexible and elastic S2 region, particularly the hinge region, may undergo force-induced unfolding and extend reversibly during actomyosin powerstroke.     

Kinetics and thermodynamics of peroxidase- and laccase-catalyzed oxidation of N-substituted phenothiazines and phenoxazines

N -substituted phenothiazines (PTs) and phenoxazines (POs) catalyzed by fungal Coprinus cinereus peroxidase and Polyporus pinsitus laccase were investigated at pH 4–10. In the case of peroxidase, an apparent bimolecular rate constant (expressed as k _cat/K _m) varied from 1 ×10⁷M⁻¹s⁻¹to 2.6×10⁸M⁻¹s⁻¹ at pH 7.0. The constants for PO oxidation were higher in comparison to PT. pH dependence revealed two or three ionizable groups with pK _a values of 4.9–5.7 and 7.7–9.7 that significantly affected the activity of peroxidase. Single-turnover experiments showed that the limiting step of PT oxidation was reduction of compound II and second-order rate constants were obtained which were consistent with the constants at steady-state conditions. Laccase-catalyzed PT and PO oxidation rates were lower; apparent bimolecular rate constants varied from 1.8×10⁵M⁻¹s⁻¹ to 2.0×10⁷M⁻¹s⁻¹ at pH 5.3. PO constants were higher in comparison to PT, as was the case with peroxidase. The dependence of the apparent bimolecular constants of compound II or copper type 1 reduction, in the case of peroxidase or laccase, respectively, was analyzed in the framework of the Marcus outer-sphere electron-transfer theory. Peroxidase-catalyzed reactions with PT, as well as PO, fitted the same hyperbolic dependence with a maximal oxidation rate of 1.6×10⁸M⁻¹s⁻¹ and a reorganization energy of 0.30 eV. The respective parameters for laccase were 5.0×10⁷M⁻¹s⁻¹ and 0.29 eV. Received: 20 September 1999 / Accepted: 24 February 2000     

白术同源四倍体的诱导和鉴定及其与二倍体过氧化物酶的比较

以白术（Atractylodes macrooephala Koidz.）二倍体组培苗为材料,对其四倍体诱导方法进行研究,共获得45个白术同源四倍体株系,为优良株系的选育提供了材料。此外,还分析比较了其中8个白术四倍体株系与二倍体的过氧化物酶同工酶（POD）的酶谱差异,发现四倍体各株系过氧化物酶同工酶谱比二倍体的均多了Rf0.310的谱带,且总过氧化物酶比活力也发生了很大改变,对探讨白术四倍体优良株系的生理生化机理具有一定的参考价值。     

放牧对牧草光合作用、呼吸作用和氮、碳吸收与转运的影响

研究放牧对草地植物生理活动的影响,对于揭示草地放牧演替的生理机制有重要意义.大量研究表明,家畜放牧对牧草光合作用、呼吸作用以及C和N吸收与转运的影响,可以分为生理伤害和生理恢复2个阶段.放牧通过改变草地冠层结构影响牧草光合作用,净光合作用速率短期内迅速下降,随着叶面积指数增加又逐渐上升,呼吸作用有相似的变化趋势.牧草放牧后再生长所需的C和N最初主要来自根系和留茬中的贮藏物质,此后随着牧草生长恢复逐渐由同化作用供给,C代谢与土壤N水平负相关.放牧后牧草生理活动变化与牧草遗传特性、种间竞争、家畜放牧特征、非生物环境等因素密切相关.     

Synthesis of hapten and conjugates of coumestrol and development of immunoassay

3-O-Carboxymethylcoumestrol was prepared as the hapten for immunoassay by a partial alkylation of coumestrol with ethyl chloroacetate in acetone alkalized with potassium carbonate. 3-O-Ethoxycarbonylmethylcoumestrol was separated by column chromatography and finally was hydrolyzed with formic acid. 1H and 13C NMR data (APT, COSY, HMQC, and HMBC) revealed that the reaction was regioselective, as 3-O-ethoxycarboxymethylcoumestrol was the only monosubstituted derivative. The hapten was then conjugated to bovine serum albumin and used for immunization of rabbits. A radioimmunoassay (RIA) system was established based on the polyclonal antiserum and a 125I-labeled hapten-tyrosine methyl ester conjugate as the radioligand. Parameters of the RIA: sensitivity: 12 pg per tube, 50% intercept: 140 pg per tube, working range: 20-4000 pg per tube. The cross-reactivity of a panel isoflavonoid and lignan phytoestrogens was either negligible (e.g. formononetin 0.07%; biochanin A 0.06%) or not detectable at all. The major immunoreactive peak in HPLC fractions from an alfalfa extract had the same retention time as coumestrol standard and represented 94.8% of the signal. The remaining 5.2% of immunoreactivity was distributed between five minor peaks. We conclude that after the validation for particular matrices, the method will be a useful tool for analysis of coumestrol, especially in low volume and low concentration samples.