光强转换对不同生长环境下桑树叶片光化学效率的影响

以桑树品种‘蒙古桑’为试验材料,利用叶绿素荧光技术研究了光强转换对生长在不同光强下的桑树叶片实际光化学效率(ΦPSⅡ)、电子传递速率(ETR)和非光化学淬灭(NPQ)的影响,分析了非光化学淬灭(NPQ)3个组分的变化.结果表明:当光强从黑暗或弱光转换到自然光条件下,自然光桑树叶片的光量子转化效率高于弱光叶片,ΦPSⅡ、ETR诱导平衡较快,NPQ诱导呈先升后降趋势.自然光叶片在强光下状态转换淬灭组分(qT)占NPQ的18%,而弱光叶片qT仅占NPQ的7%.与弱光桑树叶片相比,自然光桑树叶片可以通过较高的光量子转化效率和较强的调节激发能在PSⅠ和PSⅡ之间的分配能力来适应光强的变化.     

两种杂交杨品系光合系统Ⅱ叶绿素荧光特征

比较研究伊犁地区两种典型杨树苗大叶杨（大叶钻天杨P.balsanifera Linn（Da））和伊犁杨5号（P.euramerieana cv（I-467））对太阳辐射光能的利用和耗散特性。光照条件下光合系统Ⅱ反应中心（PSⅡ）的最大光化学效率（Fv′/Fm′）、实际光化学效率（ΦPSⅡ）和光合功能的相对限制（L（PDF））的分析表明,高的光合有效辐射强度（PAR）会导致光合作用的光抑制,但并不造成PSⅡ反应中心的不可逆破坏。淬灭分析表明,Da的光化学淬灭系数（qP）大于I-467,非光化学淬灭（NPQ）则相反（p〈0.05）。Da的NPQ显著小于I-467的,意味着I-467将PSⅡ反应中心吸收的过剩光能以热耗散等非光化学过程消耗的能力大于Da,因而相应降低了用于qP的份额。两种杨树的NPQ日变化趋势很相似;Fv′/Fm′和ΦPSⅡ的日变化趋势相似。Da的PSⅡ天线色素吸收光能中分配于光化学反应平均的相对份额（P）高于I-467,在较低的PAR环境中Da比I-467能更好的利用光能;Da用于天线热能耗散的相对份额（D）则小于I-467,两者具有极显著差异（p〈0.01）。Da的ΦPSⅡ比I-467大,是因为PSⅡ天线色素吸收的光能中分配于P或光化学淬灭的比例较大,而分配于D或非光化学过程的比例较小的缘故,反应中心的ΦPSⅡ也较Da小。在有效的利用光能方面,Da比I-467更适宜在新疆伊犁地区大面积推广栽植。     

植物叶片和冠层光化学反射指数与叶黄素循环的关系

以一串红(Salvia splendens Ker-Gawl.)和白车轴草(Trifolium repens Linn.)为材料,使用光谱反射技术测定了这两种植物叶片水平和冠层水平的光化学反射指数(PRI)的日变化,同时使用高效液相色谱分析法测定了这两种植物叶黄素循环的日变化,分析了单叶、群体冠层的PRI与叶黄素循环和叶片实际光化学效率(ΦPSⅡ)和非光化学淬灭(NPQ)之间的关系.结果表明,不论是叶片水平还是冠层水平,两种植物PRI的变化均与叶黄素的脱环氧化程度和NPQ之间呈显著的负相关、与ΦPSⅡ呈显著的正相关.研究结果表明无论叶片水平还是冠层水平上的光谱反射指数均能非常好地反映植物光合机构对光能的利用效率.     

模拟酸雨对梣叶槭的作用和植物营养

应用光声光谱和调制荧光测量技术研究了模拟酸雨对叶槭（ＡｃｅｒＮｅｇｕｎｄｏＬ．）的短期作用。用ｐＨ值分别为５．６、４．５和３．０的模拟酸雨对相应的三个样本组的梣叶槭树苗进行了为期三个月的跟踪观察和研究。结果表明,用归一化氧信号、光化学能量贮备、归一化可变荧光（ＦＶ／Ｆｍ）、光化学和非光化学叶绿素荧光猝灭等所表示的光合作用活性对这三个样本组的顺序为ｐＨ４．５＞ｐＨ３．０＞ｐＨ５．６。实验证实由于酸度水平增加,酸雨促进了生长率增加。从植物营养角度对结果进行了讨论。     

油蒿(Artemisia ordosica)光化学量子效率和非光化学淬灭的动态及其影响因子

叶绿素荧光的测定是探究干旱半干旱区沙生植物对环境变化响应的重要手段,叶绿素荧光的动力学研究对认识植物适应环境胁迫的生理生态过程与机制具有重要意义。本文于2012年6—10月研究了宁夏盐池油蒿(Artemisia ordosica)的光化学量子效率(Φ)和非光化学淬灭(NPQ)的季节变化和日变化,及其与光合有效辐射(PAR)、相对湿度(RH)和空气温度(Ta)的关系。结果表明:在观测期内,油蒿的Φ随PAR和Ta升高而降低,随RH的升高而升高,NPQ的变化与Φ相反;在日变化尺度,油蒿的Φ(R20.92)和NPQ(R20.90)与PAR紧密相关,而与空气温度(Ta)和相对湿度(RH)的日变化存在3~4 h的滞后;此外,在相同PAR下,生长季前期的Φ大于后期,生长季旺期的NPQ大于末期;因此,PAR、Ta和RH对Φ和NPQ均有影响。     

干旱胁迫对胡杨PSII光化学效率和激能耗散的影响

选取塔里木河下游4处地下水位埋深〉4 m的监测井位,结合地下水位数据,调查并分析了在地下水位下降引发的干旱胁迫下,胡杨（Populus euphratica）的叶片水分特征及叶绿素荧光特性,从能量代谢与转换角度分析了干旱胁迫对胡杨的PSII光化学效率和激能耗散的影响。结果表明：随着地下水位下降引发的干旱胁迫程度的加剧,胡杨的叶水势显著降低,而叶片相对水分含量差异不显著,总体处于适宜状态（80.38%–86.19%）;在干旱胁迫的影响下,胡杨的综合光合活性明显降低,叶片光饱和点显著下降;同时胡杨的光合作用电子传递速率、PSII光下实际光化学效率以及光化学猝灭均随着光强的增大而显著降低,且干旱胁迫越剧烈,下降幅度越大;干旱胁迫下,胡杨的非光化学猝灭和调节性能量耗散量子产量等参数则随着光强的增大显著升高,但是其潜在最大光化学效率却处于适宜状态（0.80–0.86）。说明干旱胁迫下,胡杨的光合作用光能利用份额下降,耐受高光强的能力减弱,捕获的光能过剩程度加剧。胡杨主要通过热耗散来缓解光能过剩带来的压力。虽然研究区胡杨的PSII尚未发生不可逆的光损伤,但是其发生光抑制以及由此带来的光系统损伤的潜在危险在增加。     

DNA生物传感器研究进展

本根据作用机理不同将ＤＮＡ生物传感器分为ＤＮＡ光化学传感器,ＤＮＡ电化学传感器和压电晶体传感器,并就几种方面的研究进展进行了综述。     

涉及光疗机制的生物光化学

本文对光生物和光化学的定义,反应机制的类型和光敏化作用等做了阐述。下面例举几个光疗的成果 1.光疗牛皮癣 经常使用的8-甲氧基补骨脂素在UVA的照射下,从基态被激发到三重态。它主要和DNA中的胸腺嘧啶,其次和色氨酸进行光环合加成,形成交联,阻止DNA和RNA的合成,抑制具过度增生 2.血卟啉衍生物(HPD)治癌 HPD有定位于癌组织的能力和光动力作用,可推断病人体内癌部位。 讨论了HPD的光疗机制,和酞菁相比,有各自的优缺点。 3.竹红菌素 主要治疗妇女外阴白色病变和疤痕疙瘩,抑制癌细胞生长。 讨论了竹红菌甲素和乙素及它们的氧化物的结构和活性。 在大于510nm的光照射下,也可抑制癌细胞的生长。列举了竹红菌素的优缺点。     

两种杂交杨叶绿素荧光特性及光能利用

比较研究了伊犁地区两种杂交杨伊犁杨1号(Populus deltaids‘cv-64’ (P64))和伊犁杨小叶杨(P. simonii canaden×P. russkii-9(Jia))对太阳辐射光能的利用和耗散特性。两种杂交杨光合速率(P_n)的日变化均呈现双峰型, 高光量子通量密度(PFD)阶段P_n达到20.1%的差距; 实际最大光化学猝灭ΦPSII日变化均呈“U”型, 于16:30时, P64的ΦPSII达到最低值, 而Jia的值于14:30时达到最低(Jia>P64); 光合系统的闭合程度(L)在14:30时均出现一个短暂回落, 全天平均闭合程度无显著差异(p>0.05)。非光化学猝灭系数(NPQ)在16:30同时达到最大值(Jia>P64), 两者NPQ全天相差31.7%。叶片转化吸收太阳能热能耗散(E.D)和光化学反应转化的光能量(E.P)进行估算表明: 在PFD较低的环境条件下, 两种杂交杨将吸收的光能50%以上用于光化学猝灭; 在PFD较高的环境条件下, P64的E.P值比例大于Jia, 两者全天的E.P值没有太大的差异, P64的E.D值显著大于Jia的E.D值(p>0.01), 而P64的E.D值占全天转化能量的比例小于Jia。P64和Jia的E.P达到最大的估算值时, 其E.D也达到了最大。分析结果表明: 两种杂交杨对高光能形成不同的适应机制, P64利用更多的太阳能进行光化学猝灭反应, 而Jia利用更多的太阳能进行非光化学猝灭反应, 减缓强太阳辐射伤害; 两种杂交杨用于光化学能量分配的比例P64大于Jia, 而P_n值在强辐射阶段和全天平均值、累积值均出现Jia>P64。结果证明, 仅通过杂交杨本身叶绿体对光的荧光特性反应计算接收到的光能中有多少能量被利用与实际植物光合速率的转化的干物质存在一定的差异, 两种杂交杨光化学实际固定碳和转化光能的多少的内在关系需进一步的研究。     

超氧阴离子诱导的叶绿素荧光猝灭

分别通过黄嘌呤(X)与黄嘌呤氧化酶(XO)反应和甲基紫金(MV)的作用,观察了O·-2诱导莴苣叶绿体的叶绿素荧光猝灭过程.结果表明,O-·2的产生明显使光化学猝灭(qP)和非光化学猝灭(qN)增加.叶绿体内SOD被DDC抑制后,X+XO诱导的叶绿素荧光猝灭过程中,qP下降,qN上升;MV诱导的叶绿素荧光猝灭过程中,qP上升幅度不大,qN增加不明显.当碳代谢被碘乙酰胺(JAA)抑制后, qP下降,qN上升.解偶联剂NH4Cl增加质子跨类囊体膜的通透性,导致qP增加和qN降低,加入MV后qP和qN增加不明显.分析认为,-·2的产生和及时被清除对保持光合电子传递和增加跨膜ΔpH有很重要的作用,有利于叶绿体吸收的光能得到转化和耗散,在一定程度上减轻过量光能引起的光抑制损伤.     

水在菌紫质光循环和质子泵中的作用

用圆二色仪和闪光动力学先谱仪分别测量了空气干燥紫膜薄层的圆二色谱及紫膜LB膜的M_(412)的衰减过程.在于燥紫膜的圆二色谱上出现412nm的正峰,它是光循环中间体M_(412)的特征峰.在无水介质中,紫膜LB膜中的BR仍能进行先化学循环而检测到中间体M_(412),但M_(412)的衰减速度减慢,产生M_(412)的堆积,质子化过程受阻.在有水的介质中,只要有足够的H~+存在,紫膜LB膜中的BR的中间体M_(412)的衰减速度明显加快.说明水介质的H~+是完成正常光化学循和质子化过程必不可少的.     

光化学诱导小鼠急性脑梗塞模型的建立

目的建立光化学诱导小鼠急性脑梗塞模型.方法采用5因素4水平正交试验建立光化学诱导小鼠急性脑梗塞模型的最佳实验条件.结果最佳实验条件为照射时间5?min、照射强度为1?Lx、玫瑰红剂量100?mg/kg、伊文思蓝剂量100?mg/kg、处死时间4?h.结论通过结果验证,证明该模型是成立的.     

叶绿素寡聚体的光化学性质及其水悬浮液在光下的pH变化

单体叶绿素α在含水的石油醚中形成叶绿素α-水寡聚体,在含二氧六圜的石油醚中形成叶绿素α-二氧六圜寡聚体。两者除吸收光谱有所不同外,其光化学性质也有明显区别:叶绿素α-二氧六圜寡聚体的延迟发光强度比叶绿素α-水寡聚体的大一个数量级;叶绿素α-二氧六圜寡聚体带有负电荷,电镀时趋向正极,叶绿素α-水寡聚体带正电荷,电镀时趋向负极;两种寡聚体电镀所成的膜在光下产生相反的光电位。叶绿素α-水寡聚体水悬浮液在照光时有pH值变化,变化幅度0.2—0.3pH单位,停止照光pH恢复原值。     

脱水和复水过程中金发藓(Polytrichum commune)与湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum)叶绿素荧光特性变化的比较研究

以来自不同水分生境的金发藓(Polytrichum commune)和湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum)为材料,利用叶绿素荧光成像技术比较了脱水和复水过程中两种藓类的荧光光响应曲线、光系统Ⅱ光能转化效率(ratio ofchlorophyll variation fluorescence,Fv/Fm)、光系统Ⅱ光量子产量(quantum yielding of PSⅡ,Y(Ⅱ))、光化学猝灭(photochemical quenching,qP)和非光化学猝灭(none-photochemical quenching,NPQ)的变化.结果显示,在脱水过程中,金发藓的抑制光强可维持在800μmol/(m2.s)以上,而湿地匐灯藓可低至400μmol/(m2.s)左右;金发藓ETR(electron transportation rate)值始终可维持在20附近,而湿地匐灯藓可降至0;两种藓类的Fv/Fm、Y(Ⅱ)、qP均下降,但金发藓较湿地匐灯藓高;NPQ先升后降,金发藓的峰值早于湿地匐灯藓,而幅度低于湿地匐灯藓.在复水过程中,两种藓类抑制光强和ETR均迅速恢复后略有下降,金发藓的恢复较湿地匐灯藓慢但波动小;两种藓类Fv/Fm和Y(Ⅱ)均能恢复到正常水平,金发藓均高于湿地匐灯藓;两种藓类qP略有上升,NPQ则略有下降.说明藓类植物对脱水伤害的耐受能力主要体现在复水的修复能力上,而脱水持续和程度会对不同生境的藓类产生不同的胁迫效应.从光保护能力的角度来看,生活于易产生水分亏缺条件下的金发藓比生活在水分充沛条件下的湿地匐灯藓具有更强的脱水耐受能力.     

珊瑚树和大豆叶片叶绿素荧光的非光化学猝灭

用ＰＡＭ－２０００型荧光仪和７５４型分光光度计观测了珊瑚树和大豆叶片叶绿素荧光的非光化学猝灭性,中和慢３个组分和５０５ｎｍ光吸收的日变化。主要结果如下：（１）中午,珊瑚树叶片的ｑＮ８比ｑＮｆ大得多,而大豆叶片的这两个参数却几乎处于同一水平。它们的ｑＮｍ虽然也随光强变化,但与ｑＮ８和ｑＮｍ相比,除早期和傍晚以外全天的水平都是最低的。     

光化学反应诱导大鼠视网膜水肿模型

目的:通过静脉注射光敏剂Erythrosin B联合激光照射诱导大鼠视网膜水肿模型,并观察该模型中大鼠视网膜及血管形态改变.方法:大鼠尾静脉注射光敏剂Erythrosin B后,使用532nm Nd:YAG激光(1.95±0.05 mw)照射大鼠视网膜8分钟.分别于建模后第1、2、3、5、7及14天进行眼底照相、眼底荧光造影(FFA)及视网膜光学相干断层扫描(OCT)检查.并在OCT图像上测量大鼠视网膜厚度(RT).结果:眼底照相、FFA及OCT结果显示大鼠视网膜在激光照射后可立即出现血管损伤及视网膜厚度增加,但未发现视网膜血管栓塞.激光照射前RT为219±2 μm,激光照射后第1天RT即增加至283±6μm,并在第2天到达顶峰(302±7μm),之后开始下降,至第5天恢复到激光照射前水平(234±9 μm),到第14天时视网膜发生明显萎缩,RT较激光处理前减小(198±6μm).结论:这一通过光化学反应诱导的视网膜水肿模型具有可靠及可重复性,可被运用于视网膜水肿的病理学及动力学研究.     

Cd2+对紫球藻生长及光化学活性的影响

以紫球藻(Porphyridium purpureum)为供试材料, 研究了5个不同浓度的Cd2+对紫球藻的细胞密度、叶绿素a含量、藻红蛋白含量及ATP含量的影响, 以及对紫球藻的最大光量子产额(F_v/F_m)、实际光量子产额(YII)、相对电子传递效率(ETR)及非光化学淬灭(NPQ)的影响, 探讨了各荧光参数在不同浓度的Cd2+胁迫下的变化规律。研究结果表明, 在Cd2+胁迫的6d内, 紫球藻的生长速度显著下降, 且Cd2+的浓度越高, 生长速度下降越快; Cd2+胁迫显著的减少叶绿素a、藻红蛋白及ATP含量, 且浓度越高, 减少的幅度越大; 在Cd2+浓度低于200 μmol/L时, 紫球藻的叶绿素荧光参数F_v/F_m、YII及ETR呈现先下降后上升的趋势,而且随着胁迫时间的延长, 下降幅度逐步增大; NPQ在低浓度下(<200 μmol/L)呈现显著上升趋势, 高浓度下(>500 μmol/L)呈现显著下降趋势。因此, 水体中浓度超过50 μmol/L的Cd2+就会显著影响紫球藻的生长及光化学活性, 水生环境中不断累积的Cd2+将会对紫球藻的生态平衡产生影响。     

光化学反射指数在比较葡萄叶片耐霜冻能力中的应用

以12个葡萄(Vitis vinifera)品种为试材,在秋季采集叶片,进行霜冻处理,测定了霜冻过程中叶片光化学反射指数(PRI)的变化。提取有效参数,采用隶属函数法比较了不同叶片的耐霜冻能力。结果表明,随着温度的降低,叶片光化学反射指数呈下降趋势。在–8–0°C范围内,PRI及其相对值Rt与温度都存在显著的线性关系;叶片PRI在0°C、–8°C时的相对值R0、R–8,以及–8–0°C范围中,Rt与温度的回归直线斜率SLP都具有品种特异性,可以反映不同品种的耐霜冻能力。隶属函数法结合聚类分析结果显示,在12个候选品种中,抗霜冻能力最好的是Cabernet Sauvignon,其R0、R–8和SLP分别为72.3%、50.19%和2.78。     

光抑制条件下水稻籼粳亚种及其正反交F1杂种的PSⅡ光化学效率和CO2？…

测定了水稻不同正反交组合的ＰＳⅡ电子传递活性、Ｄ１蛋白量、叶绿素ａ荧光、净光合速率（ＰＮ）、光呼吸速率（ＰＲ）、ＲｕＢＰＣａｓｅ／Ｏａｓｅ活性,并对ＲｕＢＰＣａｓｅ进行了动力学分析。结果表明：光抑制条件下粳亚种中Ｄ１蛋白净降解少,ＰＳⅡ电子传递活性和光化学效率高,表现耐光抑制,而籼亚种则相反,籼、粳正反交Ｆ１的上述指标介于双亲值之间且偏向其母本。进一步观察它们的ＣＯ２交换特点,所有基因型水稻ＰＲ保     

中午强光胁迫下高蛋白小麦旗叶的光合特性

测定了大田种植条件下４个不同籽粒蛋白质含量小麦品系旗叶的净光合作用、光呼吸作用和荧光参数的日变化以及旗叶功能期内ＰＳⅡ光化学效率的变化。结果表明：高、低蛋白小麦旗叶的净光合速率无显著差异,但中午强光胁迫下高蛋白小麦ＰＳⅡ光化学效率较高,ＰＳⅡＦｖ／Ｆｍ下降得较少,而光合速率午间下降的幅度较大,原因可能是高蛋白小麦品系旗叶内氮素代谢活动旺盛（其代谢限速酶硝酸这原酶活性显著高于低蛋白品种）,光呼吸作用