高山植物唐古特山莨菪和唐古特大黄对强太阳辐射光能的利用和耗散特性

以西宁地区人工栽培的唐古特山莨菪(Anisodus tanguticus)和唐古特大黄(Rheum tanguticum)为材料,比较研究了两典型高山植物对青藏高原强太阳辐射光能的利用和耗散特性。PSⅡ反应中心的最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学量子效率(Φ_PSⅡ)和光合功能的相对限制(L_(PDF))的分析表明,强太阳辐射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。猝灭分析表明,唐古特山莨菪的光化学猝灭系数(q_P)显著小于唐古特大黄,非光化学猝灭(NPQ)和(q_N)则相反(p<0.05),意味着唐古特山莨菪将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唐古特大黄,因而降低了用于光化学反应的份额。q_N的3组分中,q_Nf所占比例较大;尽管相对份额很小,中午强光下两高山植物的q_Nm都有增大趋势,表明它在过剩光能的非光化学耗散中也起重要作用。NPQ_S和q_Ns的日变化趋势很相似;同样,NPQ_F为NPQ的主要组分,且唐古特山莨菪的NPQ_F和q_Nf都显著大于唐古特大黄(p<0.05)。唐古特山莨菪PSⅡ天线色素吸收光能中分配于光化学反应的相对份额(P)始终低于唐古特大黄,而用于天线热能耗散的相对份额(D)则大于唐古特大黄,两者都具有极显著差异(p<0.01)。以上结果表明,唐古特山莨菪的Φ_PSⅡ较唐古特大黄小是因为PSⅡ天线色素吸收的光能中分配于光化学反应的相对份额或光化学猝灭的比例较小,而分配于天线热耗散的相对份额或非光化学过程的比例较大的缘故。唐古特山莨菪的NPQ和q_N较大,与NPQ_F和q_Nf以及NPQ_S和q_Ns都显著大于唐古特大黄有关(p<0.05)。     

强旱生小灌木绵刺劈裂生长过程中的水分特征

绵刺(Potaninia mongolica)是西鄂尔多斯-东阿拉善地区特有的单种属残遗植物。选取内蒙古磴口县境内具有绵刺群落的草原化荒漠区为研究样区,于2002~2003年每年8月1~5日采集未劈裂、正在劈裂和已劈裂植株,运用PV技术对不同劈裂生长状态绵刺的多种水分关系参数(${φ_{s}}^{sat}$、${φ_{s}}^{tlp}$、ROWC^tlp、RWC^tlp、Δφ、ε^max等)进行了测定,从绵刺保持膨压的能力和途径两方面进行了深入探讨;同时结合同一项目研究中绵刺劈裂生长过程中抗氧化酶系统和内源激素方面的研究成果,综合分析并探讨了绵刺劈裂生长的发生机理及其环境适应性。结果表明:1)未劈裂绵刺主要通过增加细胞内溶质(如脯氨酸),减少细胞内的水分丧失来进行渗透调节,从而在干旱胁迫下能够维持正常的膨压。2)已劈裂绵刺通过渗透调节和高的组织弹性两条途径来共同保持膨压,以抵抗不良的生存环境;同时对环境水分胁迫具有较高的敏感性。3)3种状态绵刺保持膨压的能力由强到弱依次为:未劈裂绵刺、正在劈裂绵刺、已劈裂绵刺。4)劈裂的发生导致绵刺保持膨压能力的降低,同时耐旱方式和途径发生了变化。     

维生素C对嗜酸乳杆菌GIM1.208 β-葡萄糖苷酶激活效应及分子互作关系

【背景】研究发现维生素C(vitaminC,VC)对嗜酸乳杆菌GIM1.208β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase, BGL)具有明显激活作用。【目的】探究VC对BGL的影响特性以及二者互作关系。【方法】通过对硝基苯酚法、电化学法、Zeta电位法及核磁共振氢谱法研究VC对BGL的活性影响及互作特性。【结果】VC对BGL催化底物活性具有明显促效作用，Km=1.167 mmol/L,Vmax随着VC浓度增大而增大；VC浓度为3.5%时酶活性达到最高；在VC浓度为3.5%、温度低于30℃时，酶活性受温度影响较小，VC对BGL具有良好的稳定作用，相对酶活保持在90%以上。VC与BGL结合，两者存在弱静电作用且两者的相互作用使得VC的电氧化反应变得更加容易，同时推测VC分子中乙二醇支链片段与BGL之间存在氢键作用。【结论】VC对BGL具有明显激活作用，试验探究了两者作用力类型及作用位点，为BGL应用及天然酶激活剂的高效利用提供设计理论参考。     

SPM阈值校正结果显示方法的改进

目的:使统计参数图软件(SPM)采用多种校正后的统计比较结果.方法:利用门限的方法,对三种结果的数值归类,采用多阈值进行分割,并利用彩色映射表,将三种结果彩显于同一平面图内.结果:三种结果分别以淡蓝、橙色和深红色显示于深蓝色参照图中.结论:该方法得到图像直观对比度好,且易实现,实用性较强.     

Cu2+对菱叶片生理指标及超微结构的毒理学效应分析

研究了不同Cu²⁺处理浓度(0、0.002、0.004、0.006、0.008 mmol.L^-1)对菱叶片叶绿素含量和叶绿素荧光参数、膜脂过氧化和抗氧化系统等的影响,并用透射电镜观察了其叶细胞超微结构的变化。试验结果表明:随着Cu²⁺浓度的增加:(1)叶绿素含量、Fv/Fo和Fv/Fm显著下降,Fo显著上升;(2)活性氧(AOS)产生速率、丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性逐渐升高;超氧化物歧化酶(SOD)、游离脯氨酸(Pro)和可溶性糖含量显著下降;抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)和谷胱甘肽还原酶(GR)含量呈先升后降趋势,且始终高于对照;(3)电镜观察发现,Cu²⁺对叶片细胞器的超微结构特别是叶绿体、线粒体和细胞核造成严重损伤。以上结果表明,本试验过量Cu²⁺的胁迫破坏了菱正常生理生化活动,并造成功能紊乱,最终导致菱的死亡。     

通过快速荧光动力学曲线探测白黄瓜光系统Ⅱ的热激胁迫效应

以耐热性较强的短粗型白黄瓜和长棒型白黄瓜为试材,并以耐热性较差的‘新泰密刺'和耐热性较强的‘津春4号'为对照品种,经热激胁迫后采用植物效率仪PEA测试,进行光系统Ⅱ(PSⅡ)快速叶绿素荧光诱导动力学分析(JIP-test)及其热稳定性的热力学分析.随着热激胁迫温度的升高(在30～57 ℃下5 min),表现为PSⅡ的最大光化学效率Fv/Fm、单位面积的光合机构含有的反应中心数目RC/CSo、放氧复合体活性ρk呈"S"型下降趋势;单位反应中心以热能形式耗散的能量DIo/RC呈"S"型上升趋势.综合分析反映出热激胁迫下PSⅡ反应中心的可逆失活、放氧复合体(OEC)的钝化和热耗散的三重机制在保护PSⅡ防止光抑制中起到重要作用.热激胁迫温度超过30 ℃时ρk就开始下降;超过40 ℃时RC/CSo开始下降;超过44 ℃以上,PSⅡ热耗散能力DIo/RC才表现出增加;超过51℃时,会加重耐热性较差的新泰密刺品种PSⅡ热耗散机构对PSⅡ保护的负担.通过标准状态变性自由能变ΔGD计算的变性中点温度Tm表明,PSⅡ蛋白复合体的热稳定性优于PSⅡ反应中心复合体热的稳定性和放氧复合体(OEC)的热稳定性.对于Fv/Fm、RC/CSo、和ρk的Tm均呈现出津春4号耐热性较强,新泰密刺耐热性较差,长棒型白黄瓜和短粗型白黄瓜耐热性居中.     

两种烟草对烟夜蛾实验种群和自然种群增长的影响

烟夜蛾对黄花烟草的产卵趋性显著高于普通烟草,为明确亲代成虫的产卵选择行为对其后代种群增长的影响,分别在室内和自然条件下,应用生命表技术测定了两种烟草对烟夜蛾的生长发育和存活、食物的转化和利用以及种群增长的影响.结果表明:(1) 室内(26±1)℃、(75±5)% R.H和16L:8D光周期条件下,与普通烟草相比,黄花烟草上幼虫的发育历期显著延长,1～3龄各期幼虫的存活率及雌蛾产卵量显著降低,种群净增殖率(R0=16.1086)和内禀增长率(rm=0.0848)减小.(2) 6龄幼虫对两种烟草的相对取食量(RCR)和近似消化率(AD)无显著差异,但是对黄花烟草的利用率(ECI)、转化率(ECD)及其相对生长率(RGR)显著下降.(3) 第二代烟夜蛾在普通烟田的种群数量呈上升趋势(I=1.0325＞1),而在黄花烟田呈下降趋势(I=0.6577＜1),第三代烟夜蛾种群在两种烟田均呈下降趋势,但普通烟田的种群增长(I=0.4571)大于黄花烟田(I=0 3592).这些结果表明,黄花烟草较不适合烟夜蛾的繁殖和种群增长,其寄主适合性不如普通烟草.     

污染物环境生态效应评价研究进展

总结了污染物环境生态效应评价的关键环节--生态受体选择、反应终点和评价参数确定等研究现状,分析讨论了这些环节目前存在的问题和今后的研究方向.个体和种群层次上的生态受体研究较为深入,相应的反应终点研究也较为成熟,但群落和系统层次上的生态受体研究较少,相应的反应终点还不能完整的表征其结构与功能发生的变化.应用能够完整反映生态系统功能及结构组织状态的反应终点,以生态系统为受体进行污染物环境生态效应评价是今后的研究方向.基于假设检验的NOEC只是一个实验设计浓度,不能构造置信区间;ECx由不同的数学模型计算的结果差异较大,置信区间随效应值x的降低而增大.研究综合假设检验与数学模型各自优点的评价参数估算方法是污染物环境生态效应评价的重要研究内容.     

黑松三种菌根苗根系构型差异及其与生长的关系

为探讨林木不同菌根根系亚宏观结构对植物生长的影响,将黑松(Pinus thunbergii)分别接种黄色须腹菌(Rhizopogen luteous,简称Rl)、彩色豆马勃(Pisolithus tinctorius,简称 Pt2)和美味牛肝菌(Boletus edulis,简称Be)3种外生菌根菌,研究了不同菌根苗根系构型的差异及其与黑松生长的关系.结果表明,黑松3种菌根苗的根系参数(主根长、侧根总级数、一级侧根数量及直径、吸收根分布的范围、吸收根的数量及比表面积等)均比对照有不同程度的增加,且与黑松生长呈一定的正相关性;黑松不同处理菌根苗的根系整体构型差异显著:在生长最好的Rl菌根苗根系中,主根与侧根间具不同夹角的一级侧根分布均衡,且横向生长(80～90°)的侧根较多,其它角度(60～80°和<60°)的一级侧根依次递减,使整个根系呈""型,有效扩大了根系吸收的空间范围;生长相对较差的Be菌根苗其根系不同角度的一级侧根分布不均或80～90°的侧根较少;Pt2菌根苗生长较好,其根系构型界于前二者之间;而生长差的对照苗根最少,几乎没有80～90°的一级侧根.由此可见,不同菌根菌可通过影响根系的结构发育而影响黑松苗木的生长.     

UV-B滤减处理下烟草光合作用参数对光照度的响应

以烟草栽培品种K326为材料,通过覆盖不同的透明薄膜滤减UV-B辐射,研究了100%（CK）、75%（T₁）、50% (T₂)、35%（T₃）UV-B辐射透过率处理下,烟草成熟初期光合参数与50和150 cm高度光照度的关系。结果表明：对于T₁、T₃,烟叶净光合速率的变化主要是气孔因素,而T₂主要是非气孔因素;通过对4类处理的平均水分利用效率的比较,发现可能存在一个UV-B辐射对水分利用效率影响的阈值范围;150 cm高度光照度除了对蒸腾速率和T₂处理的气孔导度起促进作用外,对其他光合参数都有一定的抑制作用;而不同处理的烟叶光合参数对50和150 cm高度上的光照度的响应都较为一致,在敏感程度上则存在差异。