不同CO2浓度升高和氮肥水平对水稻叶绿素荧光特性的影响

为研究不同CO₂浓度升高和氮肥水平对水稻叶绿素荧光特性的影响,利用由开顶式气室（OTC）组成的CO₂浓度自动调控平台开展田间试验。以粳稻9108为试验材料,CO₂浓度设置CK（对照,环境大气CO₂浓度）、C₁（CO₂浓度比CK增加160 μmol/mol）和C₂（CO₂浓度比CK增加200 μmol/mol）3个水平;氮肥设置低氮（N₁：10 g/m²）、中氮（N₂：20 g/m²）和高氮（N₃：30 g/m²）3个水平。结果表明,在低氮条件下,与CK相比,C₁处理使拔节期的F_o上升4.8%（P=0.031）;C₂处理使拔节期的F_o上升6.3%（P=0.015）,F_v/F_m下降4.8%（P=0.003）,使孕穗期的F_o上升12.7%（P=0.039）,F_v/F_o下降18.2%（P=0.039）。在高氮条件下,与CK相比,C₂处理使灌浆期的F_m、F_v和F_v/F_m分别下降3.6%（P=0.039）、4.9%（P=0.013）和1.3%（P=0.039）。在中氮条件下,与CK相比,C₁和C₂处理的影响不明显。在整个生育期内,CO₂浓度升高与施氮处理交互作用对水稻叶绿素荧光特性的影响未到达显著水平。研究表明,大气CO₂浓度升高使水稻叶片光系统Ⅱ受损,抑制其电子传递能力、电子受体Q_A氧化还原情况、最大光化学效率和潜在活性,通过适量施氮可以有效地缓解其负面效应。     

光诱导雨生红球藻虾青素积累的信号通路转录组分析

雨生红球藻Haematococcuspluvialis在逆境胁迫条件下可大量积累虾青素,被认为自然界最理想的虾青素生产者。高光能有效诱导其虾青素的合成与积累,但藻细胞感知和转导光信号进而调控虾青素积累的机制尚不清楚。文中采用Illumina Hiseq 2000高通量测序技术分别获得正常、高白光及高蓝光处理组4.0 G、3.8 G及3.6 G的原始数据量,经质控与拼接之后获得51 954条长度至少为200 bp的unigenes基因,经过比对分析,共有20 537个unigenes在NR、NT、KO、SwissProt、PfamGO及KOG等数据库中的至少1个数据库中注释成功,达到39.52%。差异表达基因分析显示,高白光vs正常组共获得1 255个DEGs;高蓝光vs正常组共获得1 494个DEGs;高白光与高蓝光vs正常组共同的DEGs有1 008个。KEGG富集分析显示,与对照组相比高白光与高蓝光共同的显著富集通路包括光合作用、类胡萝卜素合成、脂肪酸合成、氧化磷酸化、DNA复制、碳代谢及氮代谢等过程。通过对转录组数据进一步分析,挖掘鉴定了大量光受体及其信号转导通路中的互作蛋白。随机筛选DEGs基因15条,采用荧光定量PCR技术检测其转录水平,结果表明与转录组差异表达数据高度一致。光受体及其信号转导通路中的互作蛋白基因差异表达分析,推测"光信号→光受体→互作蛋白(互作蛋白→转录因子/转录调节子)→功能基因表达→虾青素积累"的信号转导通路可能参与上述调控过程,为深入解析光诱导虾青素合成的转录调控机制奠定了基础。     

光疗抗抑郁及其作用机制的研究进展

抑郁症是以显著而持久的情绪或心境低落为主要表现的精神疾病. 在各种治疗抑郁症的手段中,光疗因副作用小、成本低而受到越来越多的关注. 光疗作为一种物理治疗方法,利用人工光源或自然光源,通过不同时长和不同强度的光线照射达到防治疾病和辅助治疗的目的. 动物实验和临床试验均验证了光疗能有效缓解抑郁症状. 然而,目前光疗抗抑郁作用的神经机制还未完全明确,光疗的应用范式也尚存争议. 本文简述了光疗在抑郁症中的临床应用及光疗抗抑郁的神经机制,为光疗抗抑郁的优化及推广提供理论支持.     

UV-B对雨生红球藻生长及虾青素积累的影响

以雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)为材料, 研究不同强度的UV-B对雨生红球藻生长、光合作用及虾青素积累的影响和其作用机理。设置5种紫外线强度, 分别在正常光照培养条件下补充不同强度UV-B(100—500 lx), 标记为CK、U100、U200、U300、U400和U500六组。结果表明, 经UV-B辐射后雨生红球藻细胞密度、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、非光化学淬灭系数(NPQ)和叶绿素(Chl.a和Chl.b)含量等均呈现下降趋势, 且与辐射强度相关。相反, 虾青素含量在100—400 lx强度下随UV-B辐射强度的增加而升高。与对照相比, 高强度UV-B辐射(U400)36h和72h后藻细胞虾青素含量分别提高了35.68%和56.23%, 达到5.82和7.06 mg/L。qRT-PCR检测发现雨生红球藻虾青素合成关键酶基因(IPI、PSY、BCH和BKT)的表达量随紫外辐射强度和辐射时间的增加均有不同程度升高。UV-B辐射亦调控紫外光受体UVR8及其信号转导通路核心元件(COP1、SPA1、HYH和HY5)的基因表达, 暗示上述基因参与了UV-B诱导雨生红球藻虾青素积累的过程。研究揭示紫外光受体UVR8介导的信号转导通路可能参与虾青素合成的转录调控, 为建立应用UV-B辅助光源促进雨生红球藻富集虾青素的工艺提供了基础, 同时为解析光诱导雨生红球藻虾青素积累的转录调控机制提供了新的视角。     

塞罕坝华北落叶松针叶光响应指标变化规律及其影响因素

以河北省塞罕坝机械林场华北落叶松人工林为研究对象,比较潜在最大光能利用效率(LUE_max)、潜在最有效光照强度(PAR_e)、光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)在树冠不同垂直位置和不同物候期的差异,并分析其主要影响因素。结果表明: LUE_max在树冠垂直方向随着冠层深度的增加而增大,PAR_e、LCP和LSP则随冠层深度的增加而减小,表明上层针叶对强光具有更高的利用效率而下层针叶能更高效地适应弱光环境。LUE_max在生长季内随着叶片发育呈现出逐渐增加的趋势,但在7月有所下降;其余指标均呈现出“单峰”的变化趋势。环境因子与光响应指标显著相关,主要原因是叶片气孔对周边环境的应激反应。了解光响应指标的垂直及物候期变化规律对制定科学的经营措施、优化林分结构、改善局部微环境、最大限度提高森林生产力有重要意义。     

冬季南亚热带森林演替中后期优势树种幼叶光保护策略

为了解演替中期和后期优势树种对冬季不同光强的适应性,对在全光照(100%自然光强)和低光照(30%自然光强)下生长的演替中期优势种木荷(Schima superba)、锥栗(Castanopsis chinensis)和黧蒴(Castanopsis fissa)及演替后期优势种华润楠(Machilus chinensis)、黄果厚壳桂(Cryptocarya coninna)和厚壳桂(Cryptocarya chinensis)的生理生化响应进行了研究。结果表明,与全光照相比,低光照下演替中期优势树种幼叶的非光化学猝灭(NPQ)、类胡萝卜素与叶绿素的比值(Car/Chl)和花色素苷含量下降,细胞质膜渗透率增加;而演替后期优势树种幼叶的花色素苷含量增加、细胞质膜渗透率降低,且受光抑制的程度低(Fv/Fm高)。此外,除总抗氧化能力外,演替中期优势树种幼叶的花色素苷含量、NPQ和Car/Chl均显著低于演替后期优势种。因此,演替后期优势树种可以通过灵活多样的光保护策略来提高对冬季强光环境的适应能力,而演替中期优势种在光保护策略的多样性及光保护能力上均弱于演替后期优势种。     

阿克苏高盐咸水滩放线菌分离新策略及系统发育多样性

[目的]探讨高盐咸水滩放线菌的分离新策略,为高盐地区放线菌资源的分离提供理论依据.[方法]以甘油-精氨酸培养基、海藻糖-肌酸培养基、甘油-天冬氨酸培养基、甘露醇-酸水解酪蛋白培养基、干酪素-甘露醇、甘露醇-丙氨酸培养基、壳聚糖-天冬酰胺培养基和高氏一号琼脂培养基8种培养基为基础培养基,采用营养成分十倍稀释法、据土样理化性质模拟原始生态环境、免培养分子技术检测菌株的分离培养基及培养条件指导放线菌可培养以及借鉴半咸水海洋环境放线菌分离培养基等4种策略来优化设计培养基,进行阿克苏高盐咸水滩土样放线菌的分离,并采用细菌通用引物进行16S rRNA基因扩增和序列测定,并构建系统发育树.[结果]共分离到403株,分属于放线菌的8个亚目10个科,Streptomyces、Streptomonospora、Saccharomonospora、Plantactinospora、Nocardia、Amycolatopsis、Glycomyces、Micromonospora、Nocardiopsis、Isoptericola、Nonomuraea、Thermobifida、Actinopolyspora和Actinomadura等14个属.69.96%菌株属于链霉菌亚目(Streptomycineae),9.68%菌株属于链孢囊菌亚目(Streptosporangineae),9株为潜在新种.[结论]4种分离新策略显著地提高了高盐地区放线菌的可培养性,还发现了许多新物种,为放线菌的分离提供了新思路与途径.     

温度上升提高了黄瓜叶片线粒体交替氧化酶呼吸途径对光破坏防御作用的贡献

本文以黄瓜为实验材料,研究了不同温度下植物叶片交替氧化酶呼吸途径(AOX途径)对光破坏防御贡献的差异及其机理。结果表明,低温不仅抑制了AOX途径的活性,还抑制了"Malate-OAA"穿梭,导致光合作用产生的过剩还原力NAD(P)H的消耗减少,低温下抑制AOX途径后没有加重叶片光抑制;而高温下AOX途径活性的上调有效消耗了通过"Malate-OAA"穿梭机制转运而来的过剩还原力,缓解了光合电子传递链的过度还原,并且AOX途径受抑后,叶片光抑制显著增加。上述结果表明AOX途径在低温下对光破坏防御的贡献受到明显限制,而在高温下AOX途径的上调增加了其对光破坏防御的贡献。     

Enhancement of Indole-3-Acetic Acid Photodegradation by Vitamin B6

Dear Editor, The plant hormone indole-3-acetic acid （IAA） has long been used in plant culture media for practical applications and sci- entific inquiries. The use of IAA is complicated by the fact that IAA is a photo-labile compound. In Murashige and Skoog （MS） plant media （Murashige and Skoog, 1962）, the concen- trations of salts and mineral nutrients are known to hasten the photodegradation of IAA under white light （Dunlap and Robacker, 1988）. This degradation can be virtually eliminated by the use of a yellow-colored light filter that removes UV, violet, and some of the blue wavelengths from the incident light （Stasinopoulos and Hangarter, 1990）. However, the use of yellow light clearly affects the quality of light that the plants under study receive. In addition to applications in plants, IAA has been used in human health applications.