麻花艽叶片光合色素含量及厚度对UV-B辐射的响应

以中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站自然生长的麻花艽(Gentiana straminea Maxim.)为材料,进行了不同月份和草盛期不同天数的短期增补和过滤UV-B辐射试验,比较分析叶片光合色素含量和叶片厚度等的变化.结果表明:(1)生长季内麻花艽叶片叶绿素a+b含量呈波动变化的趋势,7月份含量均较高;草盛期不同天数处理时,UV-B辐射对麻花艽叶片叶绿素a+b含量的影响不大.(2)生长季内麻花艽叶片类胡萝卜素含量也是7月份较高,短期增补UV-B辐射有降低其含量的趋势.(3)增加UV-B辐射能够降低Chl a/b值;自然UV-B辐射下Car/Chl比值能维持一个较高水平,是对强辐射的适应.(4)随处理时间延长,麻花艽叶片厚度有降低趋势,其叶缘出现一些发黄、变黑、变透明等受害症状,叶片能通过增加叶片厚度来适应增强的UV-B辐射.可见,生长于高海拔地区的植物麻花艽虽然对UV-B辐射表现出诸多的生理适应特性,但依然不可避免地受到其损伤.     

UV-B增加对玉米花粉抗氧化能力及授粉后籽粒发育的影响

在玉米散粉期,收集花粉进行UV-B辐射增强处理后进行人工授粉研究,结果表明,随着UV-B辐射时间的增加,玉米花粉的SOD、POD和CAT活性都呈明显下降的趋势,而MDA含量则呈相应上升的趋势;玉米每穗粒数与花粉抗氧化酶活性呈正相关、与MDA含量呈负相关关系,并随UV-B辐射时间延长呈下降趋势,且辐射超过2h后下降达到显著水平;玉米百粒重随UV-B辐射时间的延长明显下降,但辐射花粉1~2h对其无显著影响;UV-B辐射花粉对籽粒的可溶性糖、淀粉、脂肪及粗蛋白含量等营养成分无显著影响。     

增强UV-B辐射与不同水平氮素对谷子（Setaria italica (L.) Beauv.） 叶片保护物质及保护酶的影响

研究了生长在1.875 mmol·L-1和15 mmol·L-1硝态氮素水平条件下的谷子(Setaria italica(L.)Beauv.)开花期间在进行强度为7.12 kJ·m-2.d-1增强UV.B辐射处理时叶片类黄酮含量、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和保护酶活性变化差异.主要结果表明在开花期无论是否进行增强UV-B辐射处理,较低水平氮素均比较高水平氮素更有利于提高谷子叶片PAL活性;叶片类黄酮含量除在进行增强UV-B处理时较低氮素条件下生长的谷子在开花末期显著高于较高氮素条件下生长的谷子外,受氮素水平影响不甚明显.而在开花期不进行与进行增强UV-B辐射处理,氮素水平对叶片保护酶的影响有所差异:不进行增强UV-B辐射处理,整个开花期氮素水平对谷子叶片SOD活性有显著影响而对ASP活性无显著影响,对CAT和POD活性则在开花期部分阶段有显著影响.进行增强UV-B辐射处理,整个开花期氮素水平对谷子叶片SOD与CAT活性有显著影响而对ASP、POD活性影响不显著.     

重金属镉（Cd）和增强UV—B辐射复合对大豆生长和生理代谢的影响

研究了大豆的生长、生物量、抗氧化酶活性和吲哚乙酸（IAA）氧化酶活性在Cd^2 、UV－B辐射和二者复合胁迫（Cd UV-B)下的变化。结果表明,Cd^2 和UV－B辐射都抑制大豆生长,并显著抑制根的伸长,二者复合后加强了对根伸长的抑制。UV－B辐射显著增强了POD、SOD活性,Cd^2 对POD活性影响不明显,但却拮抗UV－B对POD活性的诱导,SOD活性在各种胁迫下显著增强。虽然Cd%2 对叶片类黄酮含量影响不明显,但对UV－B诱导的类黄酮合成有一定影响。IAA氧化酶活性在复合作用下下降,可能是复合胁迫影响大豆生长的重要因素之一。     

云南报春花SOD、POD酶量月际性变化与UV-B辐射关系的研究

利用低纬高原地区获得部分不同地区紫外辐射观测资料,研究不同地区紫外辐射月际性差异引起云南报春花SOD、POD酶量的差异变化,探讨在自然环境条件下,UV-B辐射对植物体内SOD、POD的影响。结果表明: (1)在低纬高原地区UV-B辐射强度变化具有特殊性和复杂性;(2)当报春花处于幼苗生长期(2月)时,UV-B辐射强度小,SOD、POD活性表现较弱;进入生长旺盛期和开花期(3月、4月),UV-B辐射增强,此时SOD、POD活性也随之增强;进入衰老期(5月),而UV-B继续增强,植物SOD、POD酶活性下降。     

增强UV-B辐射对彩色马铃薯叶片中相关保护酶活性的影响

以种植于大田中的马铃薯品种'云南转心乌'(块茎紫皮紫环,以下简称'转心乌')和 '大西洋'(块茎白皮白肉)为材料,分别采用自然太阳光照(0～10 W/m2)、2 W/m2和4 W/m2 UV-B辐射进行20～80 d的照射处理,测定了马铃薯叶片内过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性以及总叶绿素和丙二醛含量的变化.结果表明:随着UV-B处理时间的延长,'转心乌'和'大西洋'叶片中CAT、POD、SOD、PAL活性均表现出先升后降的趋势,而总叶绿素含量持续降低,丙二醛含量逐渐增加;在增强UV-B辐射条件下,上述指标在处理时间和剂量间大多差异显著,且'转心乌'叶片的各保护酶活性和总叶绿素含量显著高于'大西洋',丙二醛含量则显著低于‘大西洋'.可见,长时间大剂量的UV-B辐射对马铃薯叶片的叶绿素合成代谢和保护酶活性具有一定的抑制作用,从而影响作物正常的生长发育;马铃薯对于紫外线辐射的响应具有品种间差异,'转心乌'较'大西洋'更耐UV-B辐射,其更适合种植在UV-B辐照较强的高海拔地区.     

紫外辐射对菹草成株生理特性的影响

研究不同剂量UV-B辐射下菹草生理特征变化,在光合有效辐射、UV-A辐射一致的条件下,对菹草进行不同剂量UV-B辐射,测定菹草叶片光合色素含量及生理生化指标。结果表明:≤10.8 k J/m2剂量辐射可促进叶绿素及类胡萝卜素含量增加,衰亡阶段起抑制作用,10.8 k J/m2一直起到抑制作用,且随剂量的增加,抑制作用增强;UV-B辐射初期可促进过氧化氢酶(CAT)、过氧化物(POD)酶活性及丙二醛(MDA)含量升高,且随辐射剂量增加而逐渐升高,但随辐射时间延长,CAT、POD酶活性、MDA含量均有所降低,超氧化物歧化酶活性随辐射时间延长逐渐升高,且随辐射剂量增加而增加;短期辐射可促进叶片可溶性蛋白质和可溶性糖的合成,其含量随辐射剂量增加而升高,长期辐射起抑制作用,且随辐射剂量增加,抑制作用增强。因此,春末夏初野外强UV-B辐射可能是促进菹草大批衰亡的重要原因。     

三角褐指藻和小角毛藻对UV-B辐射增强的生理生化响应

通过实验生态学和生物化学的方法,研究了UV-B辐射对三角褐指藻和小角毛藻的生长、叶绿素a、类胡萝卜素、丙二醛、可溶性蛋白含量和抗氧化物酶活性的影响。结果表明:(1) UV-B辐射增强抑制了2种微藻的生长,低剂量(0.75J/m²)UV-B辐射对三角褐指藻的生长具有一定刺激作用。(2) 三角褐指藻的叶绿素a含量随辐射剂量的增加先上升后下降,小角毛藻chl-a含量缓慢下降。2种微藻MDA含量随UV-B辐射剂量的增加而升高。(3) 随着辐射剂量的增加,三角褐指藻可溶性蛋白含量先稍有升高后较快下降。小角毛藻可溶性蛋白含量始终呈下降趋势。(4) UV-B辐射增强使2种微藻的SOD 、POD和CAT活性先升高后下降,小角毛藻的酶活性变化相对稳定。     

α-NAA和UV-B辐射对栝楼幼苗光合色素及保护酶活性的影响

温室条件下研究 UV- B辐射 ( 0 .0 2 9J/( m2·s) )和外施 α-萘乙酸 ( α- NAA) ( 2 mg/L)对栝楼叶片光合色素及保护酶活性的影响。实验结果表明 :外施α- NAA,能提高栝楼幼苗叶片叶绿素及类胡萝卜素的含量 ,提高保护酶 SOD、CAT、POD、ASP的活性 ,细胞膜相对透性和膜脂过氧化产物 MDA含量相对稳定。UV- B辐射单独处理 ,则极显著地降低叶绿素 a的含量 ,叶绿素 b含量也呈明显地下降趋势 ,类胡萝卜素含量稍有下降 ,极显著降低栝楼幼苗叶片 SOD、POD、CAT、ASP活性 ,引起细胞膜相对透性明显增大 ,MDA含量显著增加。α- NAA与 UV- B辐射共同处理栝楼幼苗 ,与 UV- B辐射处理相比 ,叶绿体色素含量都有不同程度增加 ,而细胞膜相对透性、MDA含量则有不同程度降低 ,SOD、POD、ASP活性上升 ,CAT活性显著上升。以上结果暗示 ,UV- B辐射对生长的影响可能是 :( 1 )破坏光合色素而导致光合能力下降 ;( 2 )降低保护酶 SOD、POD、CAT、ASP活性 ,导致膜脂过氧化 ,膜结构遭到破坏 ,膜透性增加。而外施α- NAA,能部分减轻由增强的 UV- B辐射对栝楼幼苗造成的这种伤害 ,其原因可能是 α- NAA提高了保护酶活性 ,维持了活性氧产生与清除之间的平衡 ,即是维持了膜结构的稳定性。可见 ,α- NAA能增加栝楼对 UV- B辐射的抗性。     

He-Ne激光和增强UV-B辐射对小麦幼苗蛋白质代谢的影响

采用He-Ne激光(5 mW.mm-2)和增强UV-B(10.08 kJ.m-2.d-1)辐照‘晋麦8号’小麦幼苗,5 d后测定各处理组小麦叶片的蛋白酶、转氨酶活性以及可溶性蛋白质含量与组成的变化。结果显示,增强UV-B辐射使小麦叶片蛋白酶活性极显著升高,转氨酶活性降低,可溶性蛋白质含量极显著下降,蛋白质谱带增加;单独He-Ne激光处理使蛋白酶活性下降,转氨酶活性升高,可溶性蛋白质含量增加,对蛋白质条带影响不明显;与单独UV-B辐射相比,经He-Ne激光辐照和UV-B辐射复合处理后,蛋白酶的活性明显降低,转氨酶的活性增加,可溶性蛋白质含量增加,并且使UV-B辐射诱导出的新带减弱或消失。研究发现,增强UV-B辐射能减弱小麦幼苗蛋白代谢中正常基因的表达,但又激活了一些抗性基因的表达而诱导产生新的胁迫蛋白;一定剂量的He-Ne激光辐照可解除UV-B对小麦幼苗正常基因表达的抑制而使其蛋白质代谢加强。     

模拟UV-B辐射增强条件下灯盏花居群的生理差异及其遗传背景

在温室条件下,研究了模拟UV-B辐射（280～320 nm）增强对6个灯盏花居群的类黄酮、丙二醛(MDA)含量和抗氧化酶活性的影响及其种内差异,并利用ISSR分子标记技术对灯盏花居群进行遗传背景分析.结果表明：在UV-B辐射增强条件下,灯盏花D01、D53、D63和D65居群在成苗期、盛花期和成熟期的类黄酮含量均显著增加,成苗期与盛花期MDA含量显著降低;而D47和D48居群3个生育期的MDA含量和盛花期类黄酮含量均显著增加,成熟期显著降低.D01居群3个生育期的POD、APX活性,成苗期、盛花期CAT活性与盛花期SOD活性均显著升高;D47居群3个生育期的SOD、CAT和APX活性,成熟期POD活性显著下降;D48居群3个生育期的POD、APX活性,成苗期、成熟期的SOD活性均显著下降;D53居群成苗期和盛花期SOD、APX活性,盛花期CAT活性显著增加;D63居群3个生育期的SOD、POD和APX活性均显著上升;D65居群除成熟期的CAT和APX活性没有显著变化外,3个生育期的4种抗氧化酶活性均显著上升.灯盏花居群对UV B辐射增强的响应有明显的种内差异,D01、D53、D63和D65为UV耐性居群,而D47和D48居群的UV敏感性较高.灯盏花居群不同生育期对UV-B辐射的响应为盛花期>成苗期>成熟期.居群间的遗传多样性差异明显,在遗传距离为0.11的水平上,可将D01、D53、D63和D65居群归为一类,D47和D48居群为另一类,这与根据生理响应指数判断的UV耐性与敏感居群的结果基本一致.     

芒果老叶在增强UV-B辐射处理下的损伤和保护反应

以‘台衣一号’芒果盆栽苗离体老叶为试材,研究增强UV—B辐射条件下芒果老叶的损伤和保护反应。结果表明：UV—B辐射处理使芒果叶片MDA含量和相对电导率升高、叶绿素含量和叶绿素a／b降低,表明叶片受到损伤,且随处理时间延长叶片损伤加重。UV—B辐射处理叶片可溶性蛋白含量、抗氧化酶（SOD、CAT、POD）活性、保护色素（类胡萝卜素、类黄酮）和还原型GSH含量显著高于对照叶片,UV—B辐射处理叶片维生素C含量显著低于对照叶片,表明增强UV—B辐射可诱导叶片细胞通过提高活性氧清除能力和积累保护色素而直接吸收部分UV—B辐射来提高抗增强UV—B辐射损伤的能力。     

温度和紫外辐射胁迫对西藏飞蝗抗氧化系统的影响

为探讨西藏飞蝗(Locusta migratoria tibetensis Chen)对环境的适应机制,报道了温度和紫外辐射胁迫对西藏飞蝗抗氧化系统影响。以西藏飞蝗成虫为试材,研究5—20℃低温、30—45℃高温胁迫和紫外线辐射对其抗氧化酶活性和膜脂过氧化物丙二醛(MDA)含量的影响。在5—20℃低温胁迫下,成虫体壁和消化道超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)含量分别随温度降低而升高;在30—35℃高温胁迫下,成虫SOD、POD和CAT活性分别随温度升高而升高,当温度超过35℃时,3种氧化酶活性均下降。长波紫外辐射(UV-A)和中波紫外辐射(UV-B)对处理后24h和72h成虫的SOD活性的影响大于可见光,在UV-A、UV-B和可见光3种光波长处理下,成虫的POD和CAT活性随光照时间的延长而增加,其中UV-B对两种酶活性影响大于UV-A和可见光,表现为UV-B处理组>UV-A处理组>可见光处理组;UV-A和UV-B处理能导致虫体体壁MDA含量明显升高,且对脂质过氧化的诱导存在时间效应;雌虫体壁、雌虫消化道、雄虫体壁和雄虫消化道的MDA含量分别在UV-B72h、UV-A72h、UV-A72h和UV-B72h达最大值0.72、0.88、0.66和0.94 nmol/g鲜重。在20—5℃低温胁迫下,西藏飞蝗成虫抗氧化酶活性升高,能较好的保护自身免遭活性氧自由基的伤害;西藏飞蝗对高温忍耐力差,在高于35℃高温胁迫下,成虫SOD、POD、CAT活性均下降;在长波和中波紫外辐射下,西藏飞蝗抗氧化酶活性显著升高,是西藏飞蝗对紫外线辐射强度大的青藏高原的一种重要适应。     

茉莉酸对小麦幼苗UV-B抗性的生理学效应研究

以小麦品种‘西农88’(Triticum aestivum L.,cv.Xinong 88)为材料,研究了外源施加不同浓度茉莉酸(1、2.5、5、10 mmol/L)对UV-B辐射(1.5 kJ·m-2·d-1)下小麦幼苗光合色素、抗氧化酶、丙二醛、游离脯氨酸、紫外吸收物、花青素、根系活力等生理指标以及对其生长的影响,探讨了茉莉酸在UV-B辐射胁迫中的可能作用及其作用机制.研究结果表明,外源茉莉酸对小麦幼苗生理指标产生显著影响,并且表现出浓度效应,其中较低浓度的茉莉酸(1 mmol/L和2.5 mmol/L)能明显提高小麦幼苗的UV-B抗性.表现为低浓度茉莉酸显著提高UV-B辐射下小麦幼苗叶片中的总叶绿素含量、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性.并且外源施加的茉莉酸还能够增加小麦幼苗的游离脯氨酸含量,降低脂质过氧化水平,提高花青素含量,增强根系活力.可见,茉莉酸通过提高小麦幼苗的抗氧化酶活性,增加渗透调节物含量以及保护性色素含量,从而缓解膜脂过氧化程度和提高防御物质含量,进而增强植物抵抗UV-B辐射胁迫的能力,保证小麦幼苗正常生长.     

连续多代UV-B照射对麦长管蚜保护酶活性的影响

【目的】为探明中波紫外线（UV-B）连续多代处理对麦长管蚜 Sitobion avenae (Fabricius ) 的作用机制,发现在UV-B环境压力下害虫进化动力。【方法】用强度为0.25 W/m²的UV-B对每代麦长管蚜进行6 h照射,以处理后成蚜当天产的仔蚜为继代饲养材料,连续饲养18代,提取第1,4,8,12,15和18代的对照组和处理组无翅孤雌成蚜的保护酶液,利用分光光度计测定其超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）3种保护酶活性。【结果】不同世代的对照组间3种保护酶活性均无差异（P>0.05）,处理组间有显著差异（P<0.05）。随着UV-B胁迫世代增加,SOD活性呈先升高后下降的趋势,活性高峰出现在第15 代。POD活性呈下降趋势,处理组活性均高于对照组,且在第1和4代处理组与对照组间差异极显著（P<0.01）。CAT活性先下降后升高,在第8, 12和15代处理组与对照组间无显著差异（P>0.05）,而至第18代处理组与对照组间差异又恢复为极显著（P<0.01）。【结论】麦长管蚜受到短期UV-B胁迫时,其体内SOD,POD和CAT 3种保护酶活性均升高,以抵御UV-B胁迫引起的自由基伤害;而经过到长期UV-B胁迫后,主要依靠SOD和CAT 2种保护酶清除活性氧自由基。     

<Emphasis Type="Italic">Isatis indigotica</Emphasis> seedlings derived from laser stimulated seeds showed improved resistance to elevated UV-B

Sterilized seeds of Isatis indigotica (Brassicacae) were divided into four groups based on irradiation pretreatments. These control groups (C) were non irradiated, He–Ne laser treated seeds (L), UV-B treated seeds (B) and He–Ne laser followed by UV-B radiation treated seeds (LB). Laser radiation was provided by He–Ne laser, UV-B radiation was provided by filtered Qin brand 30 W fluorescent sun lamps. Malondialdehyde (MDA), proline, UV-B absorbing compounds and ascorbic acid (AsA) concentrations, as well as, the activities of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and peroxidase (POD) were measured in the cotyledons of seedlings from all the four irradiation treatments. The result indicate that UV-B radiation enhanced the concentration of MDA while decreasing the activities of SOD, CAT, POD and the concentration of AsA in the seedlings compared with the controls. The concentration of MDA decreased, while the activities of SOD, CAT, POD and the concentration of AsA increased in seedling treated with He–Ne laser and UV-B compared to UV-B alone. The concentration of proline and UV absorbing compounds increased progressively with treatments i.e. UV-B irradiation, He–Ne laser irradiation, and He–Ne laser irradiation followed by UV-B irradiation compared to the controls. The present data suggest that Isatis indigotica seedlings derived from laser stimulated seeds showed improved resistance to elevated UV-B.     

低剂量微波辐射对增强UV-B辐射损伤菘蓝幼苗抗氧化酶活性的影响

为了探讨低剂量微波对增强UV-B辐射损伤菘蓝(Isatis indigotica Fort.)的修复作用,将经过10.08 kJ·m-2·d-1辐射损伤(PAR=220 μmol·m-2·s-1)的菘蓝幼苗分别经0、3、6、9和12 s等不同时间的微波辐照(126 mW·cm-2,2 450 MHz),然后测定其幼苗MDA含量、紫外吸收物质含量、抗坏血酸含量以及3种抗氧化酶SOD、CAT和POD活性.结果表明,增强UV-B辐射损伤菘蓝在微波的作用下其菘蓝幼苗中SOD、CAT和POD活性及紫外吸收物质含量、抗坏血酸含量提高,MDA含量得到显著的降低,说明微波对增强UV-B辐射伤害菘蓝幼苗具有修复作用.但是,随着微波剂量的增加,这种修复效应减弱,甚至消失.上述参数的变化说明适量时间的微波处理可以提高菘蓝对增强UV-B辐射的抵抗能力,并在此基础上初步探讨了微波的修复机理.     

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。     

低温胁迫下玉米幼苗叶片活性氧的产生及保护酶活性的变化

在光照和黑暗条件下, 对低温胁迫玉米幼苗叶片中超氧自由基(O₂·)产生速率、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)动态变化过程的研究结果表明, 不同强度低温胁迫后, O₂·产生速率增加;保护酶SOD 、CAT 活性下降, POD 活性升高。同一低温胁迫下光照处理后的O₂·产生速率、SOD 、CAT 、POD 活性与黑暗处理相比差异达到极显著水平。     

增强UV-B辐射和氮素互作对植物生长代谢影响的研究进展

不同氮源条件下,UV-B辐射增强能改变植株对氮的吸收利用以及植株叶片的碳氢比和碳氮比,增加氨基酸的生物合成.缺氮条件下, UV-B辐射增强使植物叶片中SOD、POD活性增强,MDA含量增加;氮素过量时,UV-B辐射增强会降低植物对UV-B辐射的耐性.UV-B辐射增强和氮缺乏相互作用会降低叶片的光合速率、叶绿素含量、可溶性糖及淀粉含量,从而抑制植物的生长,降低生物量.该文对近年来国内外有关UV-B辐射增强与氮素相互作用对植物抗氧化系统、氮代谢、光合作用、生物量和形态结构的影响进行综述.