烟草花叶病毒对烟草叶片光合特征和POD表达的影响

以烤烟(Nicotiana tabacum L.)品种'中烟5号'为实验材料,对烟草健康株与感染烟草花叶病毒(TMV)株的叶绿素、光合速率、光合速率对光强的响应曲线、光暗反应荧光特征、POD活性及其表达等进行研究,以探讨TMV感染对烟草植株生理生态特征的影响.结果显示:病株的叶绿素a(Chl a)和叶绿素b(Chl b)含量显著低于健康株,但Chl a/Chl b值基本相同;病株暗中初始荧光(F0)、暗中最大荧光(Fm)、暗中可变荧光(Fv)、光下初始荧光(F0′)、光下最大荧光(Fm′)、光下可变荧光(Fv′)、非光化学猝灭系数(NPQ)、PSⅡ捕光效率(Fv′/Fm′)、PSⅡ实际光化学效率(ФPSⅡ)及光饱和点显著低于健康株;净光合速率在光强较大(＞1 500 μmol·m-2·s-1)时病株比健康株低,光强适中(1 500 μmol·m-2·s-1左右)时两者相差不大,光强较弱(＜1 500 μmol·m-2·s-1左右)时病株比健康株高;病株叶片的过氧化物酶(POD)活性显著升高,POD同工酶中一些大分子量蛋白分子表达量加大.研究表明,感染TMV使烟草植株对光抑制更为敏感,叶片的荧光激发能力和热耗散能力下降,PSⅡ反应中心捕光效率和光化学反应效率降低,光合电子传递能力和碳同化能力受到抑制;POD活性提高和表达量增加可能是诱导烟草抗病性的一个关键生理过程.     

细胞外ATP对低温下菜豆叶片光系统Ⅱ运行及光能分配的影响

细胞外ATP(eATP)可作为一种重要的胞外分子调节植物的多种生理反应。该研究以菜豆(Phaseolus vulgaris L.)品种‘农普12号’幼苗叶片为实验材料,研究了胞外1.0mmol/L ATP溶液对低温下(10℃、10h)菜豆叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)运行及光能分配的影响。结果显示:(1)低温胁迫(10℃、10h)对菜豆叶片PSⅡ的潜在最大光化学效率(F_v/F_m)没有产生显著性影响,但低温胁迫却降低了叶片的实际光化学运行效率[Y(Ⅱ)],同时降低了PSⅡ的光化学反应能量(P),增加了天线热耗散能量(D)和非光化学反应耗散能量(E),使叶片胞外ATP水平有所下降。(2)叶片施加外源ATP可以有效缓解低温胁迫下菜豆叶片胞外ATP水平的下降,同时使叶片的实际光化学效率[Y(Ⅱ)]和光化学反应能量(P)显著上升,也使天线热耗散能量(D)非光化学反应耗散能量(E)均显著下降。研究表明,低温胁迫降低了菜豆叶片PSⅡ的光化学运行并增加了光能的耗散,而在低温胁迫下增加胞外ATP水平能够有效提高菜豆叶片光化学反应的运行效率并降低光能的耗散。     

不同光强下细胞外三磷酸腺苷对菜豆叶片光化学反应特性的影响

三磷酸腺苷(ATP)不但分布在细胞内部, 而且广泛存在于动物和植物细胞的细胞外基质中。细胞外ATP (eATP)可与细胞膜表面相应的受体结合并激发细胞内的第二信使, 从而调节细胞的多种生理学功能。但目前对于eATP是否也能对植物的光合作用产生影响则研究较少。该文以菜豆(Phaseolus vulgaris)叶片为实验材料, 研究了在不同光强下eATP对菜豆叶片叶绿素荧光特性和光合放氧速率的影响。结果显示, 随着光强的增加, 叶片的光适应下最大光化学效率(F_v′/F_m′)、光系统II (PSII)实际光化学效率(Y(II))、光化学猝灭系数(q_P)均呈现下降趋势, 而电子传递速率(ETR)、非光化学猝灭系数(q_N)以及调节性能量耗散的量子产量(Y(NPQ))随着光强的增加呈上升趋势。与对照相比, eATP的处理可以显著提高菜豆叶片PSII的潜在最大光化学效率(F_v/F_m)、Y(II)、q_P、ETR和光合放氧速率; 但eATP的处理对F_v′/F_m′、q_N以及Y(NPQ)没有显著影响。AMP-PCP (β,γ-亚甲基三磷酸腺苷, eATP细胞外受体的抑制剂)的处理显著降低了F_v/F_m、F_v′/F_m′、Y(II)、ETR和光合放氧速率, 同时也显著增加了q_N以及Y(NPQ)的水平。以上结果显示, 植物eATP水平的变化对植物光合作用的光化学反应有着重要的影响。     

细胞外ATP通过刺激NADPH氧化酶缓解水杨酸诱导的细胞死亡

水杨酸（SA）是植物重要的信号分子,低浓度的SA能够诱导植物的抗病反应,而高浓度的SA导致植物细胞死亡。本文采用500μmol·L-1的SA处理烟草悬浮细胞BY-2,研究了细胞外ATP在SA诱导的细胞死亡中的作用及可能的机制。结果显示,外源ATP可缓解SA诱导的细胞死亡水平的上升。另外,SA导致NADPH氧化酶活性下降,而外源ATP则刺激其活性上升。外源ATP能缓解SA对NADPH氧化酶活性的抑制,且这种缓解作用可被NADPH氧化酶的抑制剂——二亚苯基碘（DPI）所消除。DPI还可部分消除外源ATP对SA所诱导的细胞死亡的缓解作用。上述结果表明,胞外ATP通过刺激NADPH氧化酶活性缓解SA诱导的细胞死亡。     

非生物胁迫对烟草悬浮细胞胞内和胞外ATP水平的影响

以烟草悬浮细胞BY-2(Nicotiana tabacum ‘Bright Yellow-2’)为材料,研究了NaCl、PEG(6000)、低温3种非生物胁迫对细胞内ATP(intracellular ATP,iATP)和细胞外ATP(extracellular ATP,eATP)水平的影响。结果显示：50～200 mmol·L^-1 NaCl处理导致烟草悬浮细胞膜通透性显著增加(P<0.05),100和200 mmol·L^-1 NaCl处理时iATP和eATP水平显著降低(P<0.05)。随着PEG质量浓度的增加(50、100、200 g·L^-1),烟草悬浮细胞膜通透性和eATP水平逐渐增加,其中在200 g·L^-1 PEG处理时eATP水平显著增加至对照的3.4倍(P<0.05),而iATP水平则在200 g·L^-1 PEG处理时显著降低至对照的0.5倍(P<0.05)。0～10℃低温处理后,烟草悬浮细胞膜通透性和iATP水平呈不同程度增加,其中0℃处...     

细胞外ATP与肿瘤免疫

ATP是最重要的胞内代谢产物之一,也是一种重要的信号分子。研究发现,某些凋亡刺激能诱导肿瘤细胞内ATP释放到细胞外,这种释放到细胞外的ATP能促进吞噬细胞对凋亡细胞的吞噬,由此激发特异性抗肿瘤免疫杀伤效应,提示细胞外ATP在肿瘤免疫治疗中的潜在应用价值。本文就细胞外ATP在肿瘤免疫中的研究进展作一综述。     

外源ATP对NaCl胁迫下菜豆叶片叶绿素荧光特性的调节

盐胁迫是影响植物生长的主要逆境因子之一,外源ATP被发现可作为信号分子参与植物对逆境胁迫生理反应的调节。为了探明外源ATP在植物盐胁迫响应中的作用,以增强植物对土壤盐渍化的耐性,更好地应用于土壤盐渍化修复。该研究以菜豆( Phaseolus vulgaris)为材料,通过叶绿素荧光技术探讨了外源ATP 对菜豆叶片在NaCl胁迫下叶绿素荧光特性的变化规律。结果表明：在NaCl胁迫下,叶片光系统Ⅱ( PSⅡ)潜在最大光化学量子效率( Fv/Fm)、光适应下最大光化学效率( Fv′/Fm′)、PSⅡ光适应下实际光化学效率[ Y (Ⅱ)]、光化学荧光猝灭( qP)、电子传递速率( ETR)与对照组相比均有显著性下降,而非光化学猝灭( NPQ)和( qN)较对照组有显著性增加,这表明NaCl胁迫导致菜豆叶片光系统Ⅱ光化学效率的下降和光能耗散的增加。而外源ATP(eATP)的处理能有效缓解NaCl胁迫所造成的Fv/Fm、Fv′/Fm′、Y(Ⅱ)、qP、ETR下降和NPQ、qN的上升。该研究结果表明在NaCl胁迫下外源ATP可以有效地提高菜豆幼苗光系统Ⅱ( PSⅡ)的光化学反应效率。     

水杨酸对高温胁迫下黄瓜幼苗叶绿素荧光参数的影响

以津春3号黄瓜为试材,对其喷施0.05、0.1和0.5 mmol/L的水杨酸(SA)溶液,并进行了昼(40±1)℃/夜(30±1)℃高温胁迫处理,研究了黄瓜幼苗四叶期叶片叶绿素荧光参数变化.结果表明,高温胁迫下幼苗叶绿素荧光参数Fo、NPQ等显著升高,Fv/Fm、Fv′/Fm′等明显降低,嫁接苗的变化趋势弱于自根苗;不同浓度的SA溶液可缓解高温胁迫对黄瓜幼苗叶绿素荧光参数的影响,且以0.1 mmol/L的SA处理效果最优.     

旺长期遮光及光照转换对不同肥料条件下烟草叶片光合特性的影响

采用盆栽方法研究了旺长期遮光及光照转换对不同肥料条件下烟草叶片光合速率(Pn)与荧光特性的影响。结果表明,遮光促进两种肥料条件下烟草叶片叶绿素(Chl)和类胡萝卜素(Car)含量的积累,却降低它们的Pn。其中施无机肥的烟草叶片Chl含量增加较多,而50%无机肥+50%饼肥配施烟草叶片的Car增幅显著,从而,施无机肥烟草叶片Chl/Car上升,而无机肥+饼肥配施烟草叶片Chl/Car却下降。无论从自然光转至遮荫条件下还是从遮荫条件转至自然光下,两种肥料条件下生长的烟草叶片的Pn、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、最大光化学效率(Fv/Fm)及光化学猝灭系数(qP)均急剧下降,但与施无机肥相比,无机肥+饼肥配施烟草叶片保持较高的Pn、ΦPSⅡ、Fv/Fm、及qP,可能是饼肥促进了栽培条件下烟草植株的光生态适应性。     

土壤水分对湿地松幼苗光合特征的影响

通过设置常规供水(CK)、轻度干旱(T1)、水饱和(T2)、水淹(T3)4个处理组,研究湿地松当年实生幼苗在不同土壤水分条件下的光合生理响应及叶绿素荧光特性。结果表明:不同水分处理对湿地松幼苗的叶片气体交换参数、水分利用效率(WUE)、光合色素、叶绿素荧光参数等指标有不同的影响;其中,T3的光合色素含量最低;T2、T3组的湿地松幼苗表现出较低的净光合速率(Pn)、电子传递速率(ETR)和PSⅡ光化学的量子效应(ΦPSⅡ),但与其他耐水淹植物相比,T3条件下的湿地松幼苗仍具有较高的Pn,说明湿地松幼苗具有较强的耐水淹能力;在T1条件下,湿地松幼苗具有较高的WUE和较低的蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)以对抗干旱的逆境,其Pn、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、ETR和ΦPSII均有所下降,但仍能维持在相对正常的水平。研究证明,湿地松幼苗具有一定的耐淹耐旱特性,可运用于三峡库区消落带的植被重建。     

干旱胁迫下外源水杨酸对黄瓜幼苗膜脂过氧化和光合特性的影响

为了探讨外源水杨酸(SA)提高植物抗旱性的相关机制,研究了干旱胁迫下(基质含水量为饱和持水量的60％和50％),根际施用外源SA对黄瓜幼苗生长、膜脂过氧化、脯氨酸积累、水分利用效率、净光合速率(Pn)和叶绿素荧光参数的影响.结果表明:SA处理能够缓解干旱胁迫对黄瓜幼苗生长、Pn和水分利用效率的抑制,减小膜脂过氧化程度,促进脯氨酸的积累;添加外源SA显著减小了干旱胁迫下黄瓜幼苗的PSⅡ最大光化学效率、PSⅡ实际光化学效率、PSⅡ潜在活性、PSⅡ有效光化学效率和光化学猝灭系数的下降幅度,抑制了非光化学猝灭系数的升高.添加外源SA可以缓解干旱胁迫造成的膜脂过氧化对膜系统的氧化损伤,并通过增强PSⅡ反应中心活性提高了Pn,有助于水分的利用,同时增大渗透调节能力,减少水分的散失,提高水分利用效率,从而增强植株对干旱的适应能力.     

水杨酸对浒苔生长和生理特性的影响

为探讨水杨酸(SA)对不同增殖方式来源的浒苔生长和生理特性的影响,本文选取营养繁殖得到的浒苔(VU)和孢子/配子繁殖得到的浒苔(SU)作为供试材料,设置不同的水杨酸浓度,测定两种浒苔的生长、叶绿素荧光、超氧化物歧化酶(SOD)和可溶性蛋白含量等生理指标.结果表明: 低浓度水杨酸可以促进VU和SU的生长,对VU促进效果更为显著;在0.2 μg·mL^-1水杨酸浓度下,VU相对生长速率达到最大值21.0%,且与SU相比,VU最大光化学效率提高了9.8%.水杨酸对两种浒苔的SOD活性影响较大,在水杨酸浓度为0.2、0.5 μg·mL^-1下,VU的SOD活性增幅分别达52.0%、198.6%,SU的SOD活性增幅分别达54.1%、38.0%.水杨酸促进了浒苔的相对电子传递速率、光合作用和蛋白质含量.水杨酸对两种增殖方式来源的浒苔的生长均有促进作用,尤其是对VU的促进作用更为明显.     

5-氨基乙酰丙酸对NaCl胁迫下番茄幼苗光合特性的影响

为探讨5-氨基乙酰丙酸（ALA）对NaCl胁迫下番茄光合特性的调控作用,以‘金鹏一号’番茄幼苗为试材,研究叶面喷施50 mg·L^-1或根施10 mg·L^-1 ALA对100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下番茄幼苗光合及叶绿素荧光参数的影响.结果表明： NaCl胁迫下,番茄幼苗光合气体交换参数（净光合速率P_n、气孔导度g_s、胞间CO₂浓度C_i、蒸腾速率T_r）及叶绿素荧光参数（实际光化学量子产量F_v′/F_m′、F_m′、PSⅡ反应中心实际光化学效率Φ_PSⅡ、表观光合电子传递效率ETR、光化学淬灭q_P、光化学反应Pc）均显著降低,根施或叶施ALA均可以提高NaCl胁迫下番茄叶片的光合能力,但两种处理方式之间存在一定差异.叶面喷施50 mg·L^-1ALA或根施10 mg·L^-1ALA处理均显著提高了番茄叶片P_n、T_r、g_s和C_i,提高了水分利用效率（WUE）,显著增加了NaCl胁迫下叶片的最大净光合速率,减轻了光抑制.根施ALA对叶绿素含量的作用效果较好,而叶施ALA对光合参数的作用效果较好,两处理叶绿素荧光参数差异不显著.叶面喷施或根施ALA可以提高番茄幼苗的耐盐性,其调控作用与促进叶绿素合成与稳定、维持正常气孔开闭、降低气孔限制,进而提高NaCl胁迫下番茄叶片的光合能力和PSⅡ光化学效率有关.
     

外源一氧化氮对模拟酸雨胁迫下箬竹（Indocalamus barbatus）光合特性的影响

为了探讨外源一氧化氮对酸胁迫下植物生理响应的调节作用,以髯毛箬竹为试验材料,以硝普钠（SNP）为一氧化氮供体,研究了一氧化氮对模拟酸雨胁迫下叶片叶绿素相对含量、光合作用日变化以及叶绿素荧光特性等的影响。结果表明：（1）外源一氧化氮（50～450mg／LSNP）预处理可不同程度地缓解pH3．0酸雨胁迫下叶绿素含量的下降,其中以450mg／LSNP处理效果最明显;（2）酸雨胁迫下,箬竹叶片光合“午休”现象加重,日均净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）和气孔限制值（Ls）均明显降低,而细胞间隙CO2浓度（Ci）增大,经过外源SNP预处理后Pn、Gs、Tr和Ls不同程度增加,而Ci有所降低,以450mg／LSNP预处理的效果最好;（3）酸雨胁迫下,箬竹叶片的最大荧光（胁）、PSⅡ最大光化学效率（Fv／Fm）、有效光化学效率（Fv’／Fm’）、最大荧光产额（Fm’）、稳态荧光产额（Fs’）、光化学淬灭系数（qP）、非光化学淬灭系数（NPQ）、PSⅡ实际光化学效率（qbPSⅡ）及表观光合电子传递速率（ETR）均降低,而暗适应下最小荧光（F0）、光适应下最小荧光产额（F’0）则升高;经450mg／LSNP预处理后,上述荧光参数在胁迫下的变化均受到不同程度的抑制。可见,一氧化氮预处理能够不同程度地缓解酸雨胁迫下非气孔因素引起的箬竹叶片光合速率的下降以及对光合系统的破坏作用,提高胁迫下光合能力。光化学效率的提高和过剩光能的非光合耗散的增强可能是一氧化氮缓解胁迫对光合机构破坏的机制之一。     

水杨酸和油菜素内酯对低温胁迫下黄瓜幼苗光合作用的影响

为了探明外源水杨酸(SA)和2,4-表油菜素内酯(EBR)对低温胁迫下黄瓜幼苗光合作用的调控机理,以‘优博1-5’黄瓜为试材,用1 mmol·L^-1SA和0.1 μmol·L^-1EBR喷施预处理幼苗,每天喷1次,连喷2 d后置于低温下[10 ℃/5 ℃,光强(PFD)80 μmol·m^-2·s^-1]处理.结果表明: 低温胁迫下黄瓜幼苗生长量及净光合速率(P_n)下降;喷施SA和BER显著提高了P_n、光系统Ⅱ最大光化学效率(F_v/F_m)、光系统Ⅱ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)和光化学猝灭系数(q_P),减缓了非光化学猝灭系数(NPQ)增加的幅度,同时核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶(Rubisco)、景天庚酮糖-1,7-二磷酸酯酶(SBPase)、转酮醇酶(TK)和果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(FBA)活性明显升高.说明SA和EBR可以通过调节光合关键酶的活性,缓解低温对黄瓜幼苗光合作用的影响,增强其对低温的适应性.     

模拟酸雨胁迫对青冈幼苗光合特性和叶绿素荧光参数的影响

选择亚热带常绿阔叶林优势树种青冈幼苗为研究对象,设置3个酸雨处理：pH 2.5、pH 4.0、pH 5.6(CK),研究不同强度的模拟酸雨对青冈幼苗光合特性、叶绿素荧光参数和叶绿素含量的影响.结果表明：经过2年酸雨处理,青冈的净光合速率随着酸雨强度的增加而显著上升.pH 2.5、pH 4.0处理的酸雨增大了青冈的气孔导度和蒸腾速率,且对pH 2.5处理的影响更为显著.胞间CO₂浓度的大小顺序是pH 2.5>pH 5.6>pH 4.0.pH 2.5、pH 4.0处理青冈的最大净光合速率、光补偿点、光饱和点、暗呼吸速率显著高于对照,表观量子效率对酸雨胁迫不敏感.pH 2.5、pH 4.0处理青冈的PSⅡ原初光能转化效率和PSⅡ的潜在活性显著高于对照.青冈的叶绿素相对含量大小顺序是pH 2.5>pH 5.6>pH 4.0,且pH 2.5与pH 4.0之间有显著差异.说明青冈幼苗的光合参数、叶绿素荧光参数指标在pH 2.5和pH 4.0的酸雨处理下有所增加,且在pH 2.5强度下增加更为明显.     

底栖铜藻和漂浮铜藻生长与光合生理的比较

铜藻是构成"金潮"的关键种.为了探索"金潮"的爆发原因,采集同一位点的底栖和漂浮铜藻,在温度15℃、光照强度5000 lx条件下,经过7天培养后,比较了两类铜藻生长速率和各组织部位(新生叶、老叶、气囊、枝干)生长以及光合生理的差异.结果表明:漂浮铜藻的生长速率(RGR)为8.25％? d-1,而底栖铜藻的RGR仅为5....     

乙草胺对葡萄叶片光合和叶绿素荧光特性及叶绿体结构的影响

以沙培1年生巨峰葡萄为材料,研究土施乙草胺对葡萄叶片光合、叶绿素荧光特性和叶绿体结构的影响.结果表明：喷施初期(处理后第13天),上部叶片净光合速率和气孔导度显著下降,PSII最大光化学效率和实际光化学效率显著低于对照,快速叶绿素荧光诱导动力学曲线中J点和K点荧光显著上升,性能指数PI_ABS显著下降,其PSII反应中心和放氧复合体受损伤程度显著高于中部叶片,但随着处理时间的延长,受损伤的程度减轻.在喷施后期(处理后第60天),上部叶片与中部叶片各指标之间的差距变小;下部叶片对除草剂的响应滞后,PSII反应中心和放氧复合体受到较大损伤,J点和K点荧光上升及PI_ABS下降的幅度高于中、上部叶片.乙草胺处理后第60天,葡萄叶片可溶性糖和淀粉含量增加,中、上部叶片色素含量显著下降,叶绿体膜受损,叶绿体变小,片层结构模糊或间隙增大.表明土施乙草胺可传导至葡萄地上部,导致叶片光合机构损伤、PSII活性下降和光合速率降低.