PhytoPAM浮游植物分析仪用于微藻光合作用研究中几种参数设定的优化

PhytoPAM浮游植物分析仪是一种用于藻类生长、光合作用、叶绿素荧光动力学研究的仪器。文章以蛋白核小球藻为材料探讨PhytoPAM浮游植物分析仪用于量子产量测定和快速光响应曲线分析中最佳参数设定。结果表明,饱和脉冲档位的选取对测定最大量子产量(Fmax)影响不大,但脉冲时长对其影响显著,脉冲时长以0.2s为宜。稳态光照时长对有效量子产量(FPSII)有影响,测定中设定的稳态光照时长以120s为宜。在快速光响应曲线(RLC)分析中,步长(即照光时间)以30s为宜,适宜的最大测量光照强度(MML)应为藻培养光照强度的3倍左右。     

青弋江流域大型底栖动物群落结构及水质评价

研究河流大型底栖动物群落结构特征及水环境质量对水生态的保护与修复具有重要意义。以青弋江流域为研究对象,于2020年9月进行了大型底栖动物及水体理化因子的调查,采用相对重要性指数、生物多样性指数及Jaccard相似性系数分析了大型底栖动物群落结构特征,运用丰度/生物量比较曲线法及冗余分析法探究了底栖动物群落受到的干扰程度及其主要影响环境因子,最后利用水生态环境质量综合指数对河流水质进行评价。研究结果表明：(1)共采集鉴定大型底栖动物61种,隶属于3门6纲17目,平均丰度为265.9个/m~2,平均生物量41.6 g/m~2。相对重要性指数分析显示,日本沼虾(Macrobrachium nipponensis)、中国圆田螺(Cipangopaludina chinensis)、羽摇蚊(Chironomus plumosus)及扁蜉(Ecdyrus)为群落中的主要优势种。(2)由群落相似性分析知,Jaccard相似性系数较低,调查点位之间存在较强的空间异质性。(3)冗余分析表明,电导率、氨氮浓度及流速是影响底栖动物群落结构的主要环境因子。(4)生物指数分析结果显示该流域水质为轻度污染或中度污...     

遮荫对‘保佳红’桃树叶片快速叶绿素荧光诱导动力学曲线的影响

以3年生桃品种‘保佳红’为试材,于不同生育时期采用人工遮阴的方法,在叶片生长的不同时期分别设置100%(CK)、80%、60%、40%和20% 自然光照的5个光照强度处理,利用快速叶绿素荧光诱导动力学曲线分析技术,研究了不同光强对桃树叶片快速叶绿素荧光诱导动力学曲线及其参数的影响。结果表明：（1）桃树各生长时期的叶片最大荧光值均随着光照强度的减弱而依次升高。（2）在PSⅡ能量分配比率方面,遮阴下的叶片提高了用于电子传递的量子比率(φ_Eo),降低了用于热耗散的的量子比率(φ_Do)。（3）在PSⅡ反应中心活性方面,遮阴使得单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、捕获的光能(TRo/RC)、用于传递电子的能量(ETo/RC)和用于热耗散的能量(DIo/RC)均下降。（4）各时期不同光强处理的最大光化学效率F_v/F_m均在中午时段出现下降,且光照强度越大,降幅越大,说明桃叶在中午会出现强光抑制。研究认为：在遮阴条件下,桃叶天线色素吸收和捕获的光能减少,PSⅡ反应中心活性降低,但其可以通过增加能量在电子传递方面的分配比率来提高对光能的利用。     

干旱胁迫对玉米苗期叶片光系统Ⅱ性能的影响

以陕单609为材料,采用盆栽试验,设置中度、重度干旱胁迫2个处理,研究干旱胁迫对苗期玉米叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)性能、干物质积累、保护酶活性及脯氨酸含量的影响.结果表明:随着干旱胁迫程度的增加,玉米于物质积累量、叶面积、株高下降显著;PSⅡ复合体的不稳定性加重(L-band ＞0),供体侧放氧复合体受到伤害(K-band ＞0),受体侧电子传递链受到抑制(Ψ0显著下降),进而导致光系统Ⅱ整体性能下降(PIABS显著下降).在中度和重度干旱胁迫下,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性,以及脯氨酸含量均显著增加,分别为对照的1.3、1.1、1.2、5.8倍和1.1、3.3、1.5、15.0倍.这表明干旱胁迫引起的玉米叶片光系统Ⅱ供受体侧的损伤是光系统Ⅱ性能下降的原因,导致玉米干物质生产下降,而保护酶和脯氨酸对玉米抵御干旱胁迫起到了积极的作用.     

大气CO2浓度变化对铜绿微囊藻生长的影响

蓝藻水华暴发是多因素综合作用的结果,藻类生长受温度、光照、风力、营养盐、pH、微量元素等多个因素的影响[1—4]。藻类属于光能自养型微生物,其生长繁殖离不开自身的光合作用;作为光合作用主要的无机碳源,CO2对藻类生长有着举足轻重的作用。工业的快速发展,化石燃料的燃烧,增加了大气CO2的源,环境破坏引起的森林绿地面积锐减,又使CO2的汇减少,最终导致大气CO2浓度不断增加。     

基于Z曲线方法重新注释脑膜炎奈瑟菌MC58株基因组

已测序的微生物基因组中包含的注释开放阅读框(open reading frames,ORFs)可以分为两大类:第一类对应于功能已知的蛋白质编码基因;第二类则为功能未知的假设ORFs,其中通常有一部分实际上不编码蛋白质。采用基于Z曲线的方法从属于第一类的功能已知基因出发训练参数,进而确定第二类ORFs中非编码的部分。通过支持向量机的学习及分类,结果显示十重交叉检验平均正确率为98.45%,说明Z曲线联合支持向量机是一种高度准确的基因识别方法。最终,确定216个假设ORFs实际上不编码蛋白质。通过采用Blastp进行序列比对,保留的假设ORFs中有341个在高可靠性的条件下获得了功能信息。根据蛋白质直系同源簇方法进行功能分类,分别有30、53、59和159个新注释的假设ORFs属于信息储存和加工类、细胞加工和信号传递类、新陈代谢类和特征不明显类。另外还有70个不属于其中的任何一类。注释结果比RefSeq及GenBank提供的原注释更加准确,更加完整。     

快速叶绿素荧光动力学及其在植物抗逆生理研究中的应用

快速叶绿素荧光动力学是研究光合原初反应的无损探针,可监测光合反应的多个事件,并能反应植物的生理状况,可以应用于环境物理及化学条件胁迫对植物的影响(如化肥及除草剂的使用;CO2、O2、O3浓度的变化及温度、光强度胁迫等);也应用于农业生产(如确定耕作方式及日常管理;除草剂、杀虫剂及激素的使用;品种选优等);更是光合生理研究的便捷工具。介绍了快速叶绿素荧光动力学中的JIP-test分析方法,并从光、水分、温度、盐等多个方面介绍了JIP-test方法在植物抗逆生理研究中的应用。     

华山新麦草叶片的光合生理特性

对华山新麦草(Psathyrostachys huashanica Keng ex P.C.Kuo)营养叶的净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)的日变化曲线进行了分析,并在对叶温(Tl)、气孔阻力(Rs)、光合有效辐射强度(PAR)和气温(Ta)的日变化曲线进行测定的基础上分析了它们对华山新麦草Pn的影响规律。结果表明:华山新麦草Pn的日变化曲线呈"三峰"型,峰值分别为6.5、6.2和9.0μmol.m-2.s-1,依次出现在9:30、11:30和16:30,而且具有明显的"午降"现象;Tr的日变化曲线呈"单峰"型,最大值为1.7 mmol.m-2.s-1,出现在13:30;Tl、Rs、PAR和Ta的日变化曲线均呈"单峰"型,峰值分别出现在12:30、11:30、12:30和13:30。华山新麦草的Pn对Tl、PAR和Ta的响应曲线均呈"抛物线"型,Pn在一定范围内与Tl、PAR和Ta呈正相关,随着Tl、PAR和Ta的升高逐渐增加至最大值后逐渐降低;而Pn与Rs则呈负相关,Pn在一定范围内随Rs的增大逐渐降低。根据拟合方程,华山新麦草营养叶的光补偿点和光饱和点分别为1.1和531.5μmol.m-2.s-1,说明该种类具有很强的喜光性,且对光照强度的适应范围较广。研究结果表明:较大的气孔阻力是造成华山新麦草叶片净光合速率偏低的主要原因。     

生态系统服务供给量的确定——最小数据法在黑河流域中游的应用

确定生态系统服务供给量与付费标准是进行生态系统服务付费研究的关键问题。最小数据方法是一个推导生态系统服务供给曲线的数学模型,该模型通过分析土地利用收益的空间分布,计算出生态系统服务机会成本的空间分布,从而推导出生态系统服务供给曲线。介绍了最小数据方法,然后以黑河流域张掖市甘州区为例,以植被蒸散发量的减少表征生态系统服务,通过调查获得机会成本的空间分布,利用最小数据方法推导了水资源服务供给曲线。结果表明:随着补偿价格的提高,农业部门提供的水资源服务逐渐增加。当补偿价格从0.067元m-3(农业用水价格)提高到3元m-3(建筑用水水价),农业部门提供的水资源服务由2.08×106m3a-1增加到2.7×108m3a-1。这表明,采用生态系统服务付费政策可以有效减少农业用水量,同时这也为补偿标准的制定提供一种新的思路。     

不同剂量^137Cs-γ辐射对毛竹幼苗叶片叶绿素荧光参数的影响

利用不同剂量的137Cs-γ射线对毛竹（Phyllostachys heterocycla ‘Pubescens’）种子进行辐射, 测定实生苗叶片中的光合色素含量和叶绿素荧光参数等指标, 探讨辐射对毛竹幼苗生长的影响, 为筛选有利的突变单株奠定良好基础。结果表明：30或60 Gy的137Cs-γ射线辐射后, 毛竹幼苗的光合色素含量以及最大荧光强度（Fm）、可变荧光强度（Fv）、PSII最大光化学效率（Fv/Fm）、PSII的潜在活性（Fv/Fo）、PSII实际光化学效率（Yield）和表观光合电子传递速率（ETR）等荧光参数值均高于90 Gy辐射处理, 说明较低剂量辐射后PSII反应中心的能量捕获效率高, 且具有较强的光合能力; 而90 Gy的137Cs-γ射线辐射对毛竹的影响则与之相反。不同处理剂量之间叶片光能耗散程度以及表观光合电子传递速率-光合有效辐射（ETR-PAR）响应曲线的分析结果也进一步证实了以上结论。