镉胁迫对拟南芥的毒害作用及自噬现象的观测

镉离子(Cd2+)具有强植物毒性,可抑制植物生长,甚至导致植物死亡。为了研究重金属镉对拟南芥的毒害作用,采用叶绿素荧光技术、流式细胞技术、激光共聚焦技术及半定量RT-PCR技术,检测光合参数的变化、活性氧(reactive oxygen species,ROS)的累积、自噬的发生,以及病原相关蛋白(pathogenesis-related protein,PR)基因表达的变化。实验结果显示,随着50μmol/L CdCl2处理时间的延长,ROS和Cd2+在细胞中大量积累。而在镉胁迫的初期,会观察到自噬的发生及PR基因表达的变化。说明植物受到外界Cd2+作用的初期,会通过自噬及增强PR基因表达来抵抗外界胁迫。但随着处理时间的延长,植物细胞内累积了大量的ROS和Cd2+,当植物不足以通过自噬途径抵抗胁迫时,就会导致生长受阻,最终对光合系统造成损伤。     

高温对两种卡帕藻的酶活性、色素含量与叶绿素荧光的影响

在室内采用静置培养法,以25℃为对照,研究高温(32℃、35℃和40℃)对长心卡帕藻Kappaphycus alvarezii与异枝卡帕藻K.striatum的硝酸还原酶(NR)和过氧化物酶(POD)活性、叶绿素a和藻红蛋白含量的影响,并采用调制叶绿素荧光技术,测定高温处理后2种藻的叶绿素荧光参数变化趋势.结果表明:高温对2种卡帕藻的NR和POD活性有显著影响.二者的NR活性均在35℃时最低,32℃时最高;异枝卡帕藻的POD活性在35℃时最高,而长心卡帕藻的在35℃时最低.在25-40℃之间,随着温度升高,异枝卡帕藻的叶绿素a含量逐渐减少,藻红蛋白含量先降后升,35℃时最高,而长心卡帕藻的两种色素含量皆在25℃时最高.在32-40℃条件下,随着温度升高,2种藻的实际光合效率(Y)和相对光合电子传递速率(ETR)明显下降,温度越高,下降程度越大;短期高温可刺激2种卡帕藻的光合活性增强,随着处理时间延长,异枝卡帕藻的光合活性下降,但差异不显著,而长心卡帕藻的光合活性显著下降.综合上述指标,显示32℃以上高温对2种卡帕藻产生胁迫,异枝卡帕藻对热胁迫的耐受力明显强于长心卡帕藻.     

不同油松种源光合和荧光参数对水分胁迫的响应特征

采用盆栽控水试验方法,设置正常水分(T1,田间持水量的70％-80％)、轻度胁迫(T2,田间持水量的50％-60％)和严重胁迫(T3,田间持水量的30％-40％)3个水分梯度,对6个油松(Pinus tabulaeformis Carr.)种源(陕西洛南LN,陕西桥山 QO,山西灵空山LK,辽宁千山QN,河北雾灵山WL和山西芦芽山LY)的光合参数和叶绿素荧光参数进行比较,探讨种源间光合和水分利用特征的差异及其与气孔导度和荧光参数的关系.结果表明,3个水分梯度下6个种源的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、水分利用效率(WUE)、原初光能转换效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)差异均极显著(P＜0.01),在T1和T3下,各种源的实际光量子效率φPSⅡ和电子传递速率ETR差异显著(P＜0.05).在T2下,LK和WL的Pn达到最大,具有轻度胁迫下提高光合生产力的倾向.在T3下,QN种源的Pn和WUE较高(除LK的WUE最高外),而WL的Pn和WUE较低(除LK的Pn最低外);6个种源中QN的Pn、φPSⅡ和ETR最大,LY和QO的光合生产力仅次于QN,而LN、LK和WL的Pn、Gs、φPSⅡ和ETR比较低,其光合生产力及光量子产量受干旱胁迫影响较大.LK的WUE在各个水分梯度下均显著高于其它种源(P＜0.05).在T3下,各种源通过降低Tr提高WUE.在T1下,气孔限制是影响油松Pn的主要因素;在T2和T3下,Pn和WUE均与气孔导度、PSⅡ反应中心的光量子产量和电子传递速率密切相关.     

高温强光对温州蜜柑叶绿素荧光、D1蛋白和Deg1蛋白酶的影响及SA效应

以3年生温州蜜柑（Citrus unishiu Marc.）植株为试材,用叶绿素荧光分析、Western-blotting蛋白质印记技术及DAB（3,3'-二氨基联苯胺）显色法,研究了高温强光（38℃和1600 μmol?m-2?s-1）对叶片叶绿素荧光参数、PS（光系统）II反应中心D1蛋白和Deg1蛋白酶的影响和SA（水杨酸）的效应。结果表明,高温强光交互作用4 h后,叶片的初始荧光Fo升高,最大光能转化效率Fv/Fm、表观光合电子传递速率ETR及PSII的量子产额ΦPSII显著降低,在D1蛋白降解的同时,Deg1蛋白酶含量也下降,并伴有H2O2的积累。在高温强光下,外源的H2O2使叶绿素荧光动力学快相参数(Fi-Fo)/(Fp-Fo)值（反映PSII中QB非还原中心的数量）升高和I-P的斜率（反映PSII 活化中心还原态QA积累的值）下降,Fv/Fm、ETR、ΦPSII及D1蛋白和Deg1蛋白酶下降幅度增大;而外源的SA使这些参数下降幅度减小。这些结果说明,高温强光诱导H2O2的积累造成Deg1蛋白酶和光系统反应中心D1蛋白的降解,Deg1蛋白酶的减少也进一步限制了D1蛋白的周转,进而使温州蜜柑PSII反应中心遭到破坏,SA对光合机构光破坏有保护作用。     

低浓度CO2对水车前和黑藻光合特性的影响

本实验通过对沉水植物水车前(Ottelia alismoides)和黑藻(Hydrilla verticillata)进行低浓度CO2诱导,研究其光合特性的变化.研究显示,诱导后,水车前的PEPC/Rubisco活性比值由0.45上升到4.17,黑藻由0.47上升到4.17,两种植物的C4途径光合酶PEPC和NAD-M...     

外源茉莉酸甲酯对非生物胁迫下蝴蝶兰幼苗叶绿素荧光和抗氧化指标的影响

通过盆栽试验,研究了外源茉莉酸甲酯（MeJA）处理对低温、干旱和极端高温胁迫下蝴蝶兰幼苗叶绿素荧光参数和抗氧化指标的影响。结果表明,较高浓度的MeJA（150和200μmol·L-1）提高了非生物胁迫下蝴蝶兰幼苗叶片最大光化学效率（Fv/Fm）和实际光化学效率（ΦPSII）,降低了叶片相对电导率,还使得超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性升高,丙二醛（MDA）含量降低。表明MeJA作为一种生物调节剂,一定浓度的处理对蝴蝶兰幼苗抗逆性的提高具有明显效果。     

夜间低温对不同光强下生长的两种沟谷雨林树苗荧光参数的影响

 于雾凉季测定了叶片叶绿素荧光参数,探讨了4～6 ℃夜间低温对4种相对光强下生长的两种西双版纳沟谷雨林树苗光系统Ⅱ（PSⅡ）活性的影响及雾对植物的可能保护机制。随夜间低温处理时间延长,不同光强下生长的团花树（Anthocephalus chinensis）和玉蕊（Barringtonia macrostachya）叶片日间和长期光抑制,以及PSⅡ反应中心的可逆失活或破坏加剧,生长环境光越强夜间低温的效应越明显,弱光下其效应不显著。间接表明雾使光强减弱利于缓解自然夜温降低对本区热带植物的影响。中光强下玉蕊对照植株发生了胁迫诱导的光抑制;相同处理条件下玉蕊的光抑制程度均比团花树重,表明玉蕊对夜间低温引起的光抑制更敏感。夜间低温处理后,中等和低光强下团花树的热耗散多于玉蕊,表明其光保护作用较强。夜间低温处理期间两种植物的光抑制与热耗散增多和PSⅡ反应中心的可逆失活或破坏的加剧有关。     

两个不同葡萄种对高湿弱光气候的表现

在高湿弱光条件下 ,对欧亚种葡萄无核白鸡心、京玉、汤姆逊无核、火红无核、深红无核、红地球、里查马特和美人指与欧美杂交种葡萄巨峰、藤稔、醉金香和金星无核进行了研究。与欧美杂交种比较 ,欧亚种葡萄普遍表现徒长 ,花芽形成困难 ,产量低下。高湿弱光使大部分欧亚种葡萄 PS 光化学效率 Fv/ Fm、光化学猝灭系数 q P、最大荧光 Fm和 PS 非环式电子流的量子效率 PS 下降 ,而初始荧光 Fo与非光化学猝灭系数 q N上升 ,净光合作用与初始荧光 Fo、最大荧光 Fm、PS 光化学效率 Fv/Fm、PS 非环式电子流的量子效率 PS 、光化学猝灭系数 q P和荧光非化学猝灭系数 q N之间存在着显著或极显著的相关性(r=- 0 .782 1* ,r=0 .9384 * * ,r=0 .8176 * ,r=0 .90 11* * ,r=0 .880 1* * ,r=- 0 .86 2 5 * * ) ,表明光合结构受到一定的破坏。大部分欧亚种葡萄叶片叶绿素 a与叶绿素 b显著或极显著低于欧美杂交种葡萄 ,表明吸收光的能力较差 ;部分欧亚种葡萄叶片叶绿素 a/ b与欧美杂交种无明显差异 ,表明利用散射光的能力较强 ;叶绿素 a/ b与乙醇酸氧化酶活性存在着显著的负相关 (r=- 0 .780 0 * ) ,叶绿素 a/ b高的品种光呼吸也高。大部分欧亚种葡萄乙醇酸氧化酶活性低于欧美杂交种 ,乙醇酸氧化酶活性与产量和净光合速     

外源ABA和GA3对红肉脐橙果皮主要色素含量变化和果实着色的影响

测定了红肉脐橙(Citrus sinensis Osbesk cv.Cara Cara)果实发育期间和果实转色前用不同浓度的外源ABA和GA3处理后果皮叶绿素和类胡萝卜素的动态含量,并测定了外源ABA和GA3处理后成熟红肉脐橙果皮色泽的表现.结果表明红肉脐橙果皮叶绿素含量于9月20日出现最大值,为0.146 9 mg*g-1FW;类胡萝卜素含量于12月20日达到最大值,为0.032 1 mg*g-1FW;果实转色前,用外源ABA处理后加速了果皮叶绿素的降解,但也抑制了果皮类胡萝卜素的积累,用GA3处理后延缓了果皮叶绿素的降解,同样抑制了果皮类胡萝卜素的积累,严重阻碍了果皮类胡萝卜素的合成;外源ABA或GA3处理均不利于果实色泽品质的提高.     

滤光膜对喜树幼苗叶片生长和喜树碱含量的影响

喜树 (Camptotheca acuminata)为中国特有树种 ,因其次生代谢产物喜树碱具有抗癌作用而闻名。通过用黄色、红色、蓝色 3种滤光膜对温室栽培的喜树幼苗进行遮光处理 ,研究了不同光照环境下喜树幼苗叶片生物量、叶绿素含量、光合作用和喜树碱含量的差异。结果表明在 30 d的遮光过程中 ,红膜和蓝膜遮光明显导致幼苗叶片生物量降低 ,黄膜遮光下幼苗叶片生物量在处理后 2 5 d才表现明显降低。不同滤光膜下幼苗叶片叶绿素含量先降低然后升高 ,遮光幼苗的叶绿素 a/ b明显低于日光幼苗。幼苗日最大净光合速率的顺序是 :日光 >黄膜 >红膜 >蓝膜。处理后第 2 0天 ,不同滤光膜下幼苗的光饱和光合速率 (Amax)、光饱和点 (Is)、光补偿点 (Ic)、最大表观量子效率 (AQYmax)都不同程度的低于日光幼苗。处理后第 10天至第 30天 ,遮光幼苗叶片喜树碱含量均显著高于日光下幼苗 ,以蓝膜下幼苗的喜树碱含量最高。蓝膜和黄膜下幼苗的喜树碱产量在后期处理中显著高于日光下幼苗 ,蓝膜下幼苗喜树碱产量在第 30天最高 ,是日光下幼苗的 2 .4 9倍。红膜下幼苗的喜树碱产量在第 10天后与日光下幼苗差异不显著。通过滤光膜遮光促进喜树碱在幼苗叶片中的积累 ,提高了叶片喜树碱产量 ,对喜树碱的生产实践有一定的意义