薇甘菊叶片对光反射、透射和利用效率及其与同群落植物之比较研究

该文对薇甘菊及其所在群落内19种植物(草本和木本)的叶片透射率、反射率和光合特征指标进行了测定, 结果表明:薇甘菊与其它植物透射和反射图谱的变化趋势都比较相近, 在各个光学特征指标与光合相关指标的相互关系中, 薇甘菊并没有表现出区别于同一群落内其它植物的特征。从平均值来看, 200-800 nm下叶片反射率和透射率由大到小依次为: 薇甘菊>草本植物>木本植物, 薇甘菊各光学植被指标(SR680、SR750和PRI)均低于其它植物的平均值, 但是其光合能力(光利用效率、水分利用效率、电子传递速率和净光合速率)与其它植物接近或稍高。而且, 薇甘菊夏季叶片反射和透射率明显高于冬季, 这有利于散失夏季过多光照和充分利用冬季短缺光照。薇甘菊叶片的上述光学特征, 可能是其生长于其它植物表面强光照环境的一种适应性表现, 有利于其在入侵地快速生长。     

薇甘菊叶片对光反射、透射和利用效率及其与同群落植物之比较研究

该文对薇甘菊及其所在群落内19种植物（草本和木本）的叶片透射率、反射率和光合特征指标进行了测定,结果表明：薇甘菊与其它植物透射和反射图谱的变化趋势都比较相近,在各个光学特征指标与光合相关指标的相互关系中,薇甘菊并没有表现出区别于同一群落内其它植物的特征。从平均值来看,200—800nm下叶片反射率和透射率由大到小依次为：薇甘菊〉草本植物〉木本植物,薇甘菊各光学植被指标（SR680、SR750和PRO均低于其它植物的平均值,但是其光合能力（光利用效率、水分利用效率、电子传递速率和净光合速率）与其它植物接近或稍高。而且,薇甘菊夏季叶片反射和透射率明显高于冬季,这有利于散失夏季过多光照和充分利用冬季短缺光照。薇甘菊叶片的上述光学特征,可能是其生长于其它植物表面强光照环境的一种适应性表现,有利于其在入侵地快速生长。     

浑善达克沙地不同光合途径植物叶片气体交换和水势特征(英文)

以生长于浑善达克沙地上的C3植物白榆(Ulmus pumila)、C4植物沙米(Agriophyllum pungens)和CAM植物钝叶瓦松(Orostachys malacophyllus)3种不同光合途径植物为材料,测定了它们生长期叶片的光合气体交换参数、叶绿素荧光参数和水势,探讨它们对生长环境的生理响应特征.结果表明,白榆和沙米的净光合速率、气孔导度均高于钝叶瓦松,特别是在夏季高温(>40℃)和强光照(>2 100 μmol·m-2·s-1)条件下表现得更加明显.白榆和沙米的光合速率、叶片水势都发生了严重的午休现象,其白天光合速率的降低主要是由于气孔关闭造成的.钝叶瓦松的叶片水势在3种植物中最高,但是白天的光合速率很低;其Fv/Fm值在14:00最低,一天中此时光系统II受伤害最大;CAM物种瓦松的碳固定仅发生在夜间.研究发现,C3植物白榆和C4植物沙米比CAM植物钝叶瓦松对热和高光照有着更强的忍耐力,瓦松固定碳主要发生在生长最快的阶段;CAM植物瓦松为了能够在夏季强光和高温条件下生存,它必须进行高强度的呼吸,仅在早晨和夜间进行碳固定.     

薇甘菊叶和茎的光合特性

薇甘菊(Mikania micranth)是世界性的入侵有害植物,对其入侵特性的理解将有助于我们更进一步揭示入侵机理和开展植物入侵的防治工作。叶片的光合作用是入侵植物薇甘菊入侵特性的研究内容之一,但到目前为止,仍没有开展对薇甘菊非同化器官茎的同化特性的研究。该文采取对比的研究方法,使用LICOR-6400气体交换系统和荧光系统对其幼嫩的绿色茎和成熟叶片的气体交换和叶绿素荧光特性进行测定,并对测定结果进行了对比分析,同时应用激光共聚焦显微镜对薇甘菊茎中叶绿体分布进行观察。使用叶绿素荧光系统测量瞬时叶绿素荧光特性表明,茎和叶的电子传输速率(Electron transport rate, ETR)和光系统Ⅱ实际光化学量子产量(Φ_PSⅡ)存在较好的正比例关系,相关系数达到0.97,说明茎中存在和叶中类似的光合结构。但在应用LICOR-6400气体交换系统测量稳定状态下的CO₂的气体交换速率时,观察到叶的气体交换速率稳定性较好,而茎的气体交换速率出现较大的波动,这可能是由于茎的气孔因素引起。综合来看,在相同面积和饱合光强下(光通量密度(Photosynthetic photo flux density, PPFD)=2 000 μmol·m ^-2·s^-1),叶的ETR为42.44 μmol·m ^-2·s^-1,茎的ETR为30.32 μmol·m ^-2·s^-1。在相同面积和低光强(PPFD=10 μmol·m ^-2·s^-1)下,叶的Φ_PSⅡ为0.69;茎的Φ_PSⅡ为0.57。在单位SPAD下,茎中ETR是每单位SPAD 4.24 μmol·m ^-2·s^-1,是叶的2.3倍,实际光化学量子产量是每单位SPAD 0.08,是叶的3倍。在比较茎和叶ETR中观察到茎比叶有更强的强光适应能力。激光共聚焦图像观察到薇甘菊茎的叶绿体主要分布在两个区域:皮层区和维管束周围。对照以往关于茎中叶绿体功能的研究表明,可能分布在两个区域中的叶绿体功能上存在差别。如上,薇甘菊茎中存在一定的光合作用能力,且在叶绿体的光能利用瞬时效率上茎明显强于叶,但在茎中这些光合作用的具体作用仍不清楚。     

林业有害植物薇甘菊（Mikania micrantha）的气体交换特性

通过对不同条件和状态下的薇甘菊叶片光合能力(Pn)、呼吸(R)、气孔导度(gs)、蒸腾(Tr)、羧化效率(CE)、最大表观量子效率(φ)及水分利用效率(WUE)进行大量测定,并与同一地区(群落)其它对照种进行对比研究,发现薇甘菊具有以下特征:(1)薇甘菊叶片CO2和水分交换参数在上述不同条件下变化范围达数倍至十几倍,显示其强可塑性.种间比较发现,营养及生殖生长季内薇甘菊Pn与当地木本植物相当,稍低于其它藤本植物,远低于草本植物,说明薇甘菊的强入侵能力可能并非依靠单位叶片的强光合能力,而是其它因素,如前所述光合作用在不同生境、不同生长状态下的光合可塑性等;(2)林下生长薇甘菊的光合能力低于林间空地,而林间空地薇甘菊低于林缘(外)生境.对照实验也证明阴生生境薇甘菊光合显著低于阳生生境.说明薇甘菊是强阳性植物,与其它因子(水分)相比,光照条件是影响其光合能力的最重要因素,可以通过改变林分群落结构、增大郁闭度等降低光照措施来进行生态防治;(3)综合所有室内和野外数据进行频率分析发现,各指标均呈现(偏)正态分布.其中Pn集中分布区在2～10 μmol·m-2s-1之间(占所测总数据的70%);gs集中分布在0.05～0.45 mol · m-2s-1之间(73%);Tr的集中分布区为1～5 mmol · m-2s-1(66%);CE分布于0.01～0.05 mol · mol-1之间数据占64%;近半的R分布在集中区域0.5～1.5 μmol · m-2s-1之间,而在0.5～2.5μmol · m-2s-1之间的数据占所测总量的66%;的集中分布区在0.04～ 0.08 mol ·mol-1之间(77%);这些数据为种间比较等统计分析比较工作奠定统计基础;(4)薇甘菊叶片对Pn和WUE的调节具有类似的方式,即光合作用最主要的调节因素是CE,其次是gs,而与φ的相关不显著;WUE主要是由Pn大小控制,Tr的影响相对较小,薇甘菊叶片WUE随gs的变化而保持恒定.上述有关薇甘菊的CO2和水分交换特性的研究,可以为这一入侵物种的防治提供基础数据支撑.     

薇甘菊萎蔫病毒寄主范围、传播媒介和危害特点

薇甘菊(Mikania micrantha H.B.K.)是华南地区重要的外来入侵植物.本文从田间薇甘菊萎蔫病株中分离获得薇甘菊萎蔫病毒(Mikania micrantha wilt virus,MMWV).在温室中通过人工摩擦将该病毒接种到9科27种植物上,发现MMWV能侵染其中的6科12种植物.利用透射电子显微镜观察该病毒颗粒呈球状,直径约30 nm.MMWV可由桃蚜(Myzus persicae)以非持久性方式传毒.薇甘菊植株接种MMWV毒30 d后,其茎的长度、叶、茎和根的鲜重分别比健康对照植株减少了75.3％、91.6％、79.5％和75.6％,被侵染的薇甘菊出现萎蔫、皱缩、叶畸形等症状.实验室和野外条件均观察到MMWV可以严重抑制薇甘菊的生长,利用MMWV控制薇甘菊的生物入侵有待进一步深入研究.     

外来入侵植物薇甘菊(Mikania micrantha)对温度升高的响应

为探讨全球变化温度升高对外来入侵植物薇甘菊(Mikania micrantha)化感作用和入侵能力的影响,研究不同温度(22、26和30℃)处理对其种子萌发、幼苗生长、生物量分配、挥发物成分和化感作用的影响。结果表明,薇甘菊种子在温度为22、26和30℃时的萌发率分别为29.2%、52.4%和75.2%。30℃条件下薇甘菊种子萌发率最高,萌发速度快。温度升高显著增加薇甘菊茎的生长、增加对茎的生物量分配。GC-MS和GC测定显示,温度升高改变了薇甘菊挥发物的化学成分。同时,生物测定表明,温度升高增强薇甘菊挥发物对萝卜(Raphanus sativus)和油菜(Brassica campestris)的化感作用。说明温度升高促进了薇甘菊种子的萌发和生长,同时增强了该植物的化感作用,温度升高可能加速薇甘菊的生物入侵。     

紫茎泽兰茎和叶片色素及叶绿素荧光相关参数对不同温度处理的响应差异

通过人工模拟低温(12 ℃)、常温(25 ℃)、高温(35 ℃)生境,对紫茎泽兰茎和叶片色素(叶绿素a,b,类胡萝卜素,花青素)含量和组成、叶绿素荧光参数包括最大荧光效率Fv/Fm、光系统II效率ФpsⅡ、光化学淬灭系数qP、非光化学淬灭系数NPQ、热耗散速率HDR进行了动态测定.结果表明:在低温和高温胁迫处理过程中,茎和叶片的色素含量和组成随时间变化趋势基本一致,但茎的变化幅度明显低于叶片.与此类似,茎和叶片叶绿素荧光参数在不同温度处理过程中的变化趋势一致,但是茎各指标的变化幅度普遍小于相应叶片的变化幅度:低温下,茎的ФpsⅡ和ETR较对照最大降低44%,而叶片降低超过60%;高温下,茎的ФpsⅡ和ETR较对照下降16%～57%;而叶片则下降50%～80%.其产生原因在于:在温度胁迫条件下,叶片获取光能用于光化学过程的份额(qP)大幅下降,用于热耗散的份额(NPQ)大幅上升,茎的情况相反,所获取光能用于光化学电子传递的份额较常温下更多、用于热耗散的减少,这使得茎的耗散速率(HDR)升高的幅度显著低于叶片的升高幅度(p<0 05).综合3个温度的测定结果,茎的叶绿素含量相当于叶片的1/3～1/6,茎的叶绿素a/b较叶片低20%左右,但是光合电子传导速率ETR与叶片相当,这使得茎的光合色素利用效率ETR/Chl远高于叶片.叶片和茎叶绿素荧光参数在不同温度处理下变化趋势一致、但叶片的变化幅度远大于茎的这一响应差异,使得在适宜温度下紫茎泽兰叶片光合对整体光合贡献增大,而在温度胁迫条件下茎的光合贡献增大,这种策略使得这一植物在适宜生境下通过叶片光合、快速生长迅速占据生境,而在逆境条件下茎等非同化器官光合贡献增加,有利于其在逆境中的保存.     

模拟酸雨对3种菊科入侵植物光合特性的影响

研究了模拟酸雨(pH值分别为2.5、4.5和5.6)对3种菊科入侵植物--三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata)、薇甘菊(Mikania micrantha)和飞机草(Chromolaena odoratum)光合生理生态特性的影响。结果表明, 重度酸雨(pH值2.5)对3种入侵植物叶片均造成可见伤害, 其中飞机草受害最严重, 薇甘菊次之, 三裂叶蟛蜞菊受害最轻。同时, 3种入侵植物对酸雨胁迫表现出不同的光合响应, 随着酸雨pH值的降低, 飞机草和薇甘菊叶片叶绿素含量均有所下降, 其净光合速率(P_n)受到抑制, 而三裂叶蟛蜞菊叶片叶绿素含量变化不大, 其P_n值呈上升趋势。酸雨处理下, 3种入侵植物的细胞膜透性、丙二醛含量(MDA)及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均有不同程度的增加, 表明它们受到酸雨的胁迫并具有一定的抵抗力。其中, 经pH值2.5酸雨处理后的三裂叶蟛蜞菊叶片SOD活性增幅最大, 其对酸雨胁迫的反应最为迅速。上述研究结果表明, 三裂叶蟛蜞菊对酸雨胁迫的耐受性和适应性均高于飞机草和薇甘菊。在酸雨污染日趋严重的今天, 应对其危害予以高度重视。     

克隆整合对异质性土壤养分生境下薇甘菊生长的影响

环境资源的异质性在自然界中普遍存在。克隆植物能通过克隆整合较好地适应异质性生境。本文以海南外来强入侵性植物薇甘菊为材料,通过温室盆栽试验,研究克隆整合对异质性土壤养分生境下薇甘菊克隆片段生长的影响。结果表明:在养分异质下,克隆整合显著提高了低养分斑块分株的生物量,但同时降低了高养分斑块分株的生物量,对克隆片段总体的生长无显著影响,且这一结果不受资源输送方向的影响。克隆整合对薇甘菊克隆分株的光合速率和比叶面积影响较小,但当近端分株处于高养分条件时,其改变了克隆分株的根冠比。这些结果指示:克隆整合有利于异质性土壤养分条件下薇甘菊对低养分斑块的占领。因此,克隆整合可影响薇甘菊对资源异质性生境的入侵能力,它使薇甘菊能够扩展到低养分斑块,从而提高其入侵扩散能力。     

Determination of stoichiometry of radioiodination of proteins

A sensitive method for the detection of small quantities of hydrophobic antioxidant free radical scavengers such as butylatedhydroxytoluene (BHT) and butylatedhydroxyanisole (BHA) in aqueous samples is described. The procedure involves extraction of the hydrophobic free radical scavenger into an organic solvent phase, followed by the subsequent reaction of an aliquot of this extract with the stable cation radical tris(p-bromophenyl)amminium hexachloroantimonate (TBACA). In experiments with BHT and BHA, the loss of TBACA absorbance at 730 nm was found to be linearly proportional to the amount of antioxidant added, with quantities of BHT as small as 200 pmol being easily detectable. In aqueous suspensions of dimyristoylphosphatidylcholine vesicles, assays of the aqueous BHT concentration showed that BHT partitioned strongly into the membrane phase, achieving very high BHT/phospholipid ratios. For a given concentration of BHT, partitioning into the membrane phase was greater in large, multilamellar liposomes than in either small, single-walled vesicles or in purified rat brain synaptic vesicle membranes. Direct assay of BHT and BHA in phospholipid membranes, however, was complicated by a nonspecific interaction between TBACA and the phospholipid.     

六种藓类植物茎的比较解剖学研究

通过对6种藓类植物,即褶叶青藓(Brachythecium salebrosum(Web.et Mohr.)B.S.G.)、湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum(Lindb.)Kop.)、侧枝匐灯藓(Plagiomnium maximoviczii(Lindb.)Kop.)、大凤尾藓(Fissidensnobilis Griff.)、大羽藓(Thuidium cymbifolium(Doz.et Molk.)B.S.G.)和大灰藓(Hypnum plumaeforme Wils.)嫩茎和老茎的石蜡切片和显微观察发现,同一藓类植株的嫩茎和老茎,茎结构稳定,不同种藓类植物茎横切面具有不同特征.植物体茎横切面形状、表层细胞的层数、细胞大小和细胞壁厚薄、皮层细胞大小和形状、中轴的有无以及比例等特征可以作为藓类植物的分科分类依据之一.