CO2浓度倍增对小麦叶绿体超微结构、超分子结构及光谱特性的影响

超薄切片及冰冻撕裂电镜观察、吸收光谱及77 K低温荧光发射光谱的测定结果表明:CO2浓度倍增对小麦( Triticum aestivum L.)叶绿体的超微、超分子结构及光谱特性的影响均为正效应.具体反映在:(1)小麦叶绿体中除了比对照积累有较多的淀粉粒外,其基粒和基质类囊体膜发育较好;(2)叶绿体的光合膜系,无论是垛叠和非垛叠膜区,其镶嵌于内质膜撕裂面(EFs和EFu)及原生质膜撕裂面(PFs和PFu)的功能蛋白粒均比其对照的发育良好,尤其PFs 与EFs面较为突出,即它们除了所含蛋白粒的密度较大外,在EFs面上有时还呈现出密集有序的阵列结构;(3)叶绿体整个吸收谱带,尤其红区和蓝区的主峰均较其对照有较大的光吸收,表明对光能的捕获能力明显高于对照;(4)无论是以436 nm还是以480nm波长激发的,其叶绿体的F684/F733 (PSⅡ/PSⅠ)的比值均较对照的高,表明CO2浓度倍增条件下生长的小麦叶片叶绿体的PSⅡ相对荧光强度有所增强,这与叶绿体的超微、超分子结构及吸收光谱的测定结果相一致.以上结果可为小麦在高CO2浓度下增产提供理论依据.     

12个不同基因型冬小麦的光合能力

 研究了12个不同基因型冬小麦(Triticum aestivum)品种(其中两个为北京本地品种)的光合能力。结果表明：小偃22、陕麦897和8907-11-5三个品种的净光合速率超过20μmolCO2·m-2·s-1,均比其它实验品种高,其PSⅡ总的光化学量子产额(Yield)、光化学荧光猝灭系数(qP)和水分利用效率(WUE)也较高;而其暗呼吸速率和非光化学荧光猝灭系数(qN)较低,表现出具有良好的光合生理功能,而且这些参数具有连锁相关的趋势。因此,北京地区要引种外地具有优良光合生理功能的冬小麦作为栽培品种或育种亲本时,在所实验的10个外地品种中,上述3个品种应为首选品种。     

转PEPC基因水稻具有初级CO2浓缩机制生理特点

以原种粳稻Kitaake为对照, 研究了转玉米PEPC基因水稻的PEPC的高表达和碳同化特性的关系. 结果显示: 与原种相比, 转PEPC基因水稻气孔导度和光合速率显著增加, 经统计分析, 气孔导度的增加与光合速率的增加并无相关性. 而在高光强 下, 与CO₂浓缩有关的PEPC, CA酶蛋白的表达显著增加. 因此在大气CO₂浓度下可显著增加光合能力(50%); 无CO₂条件下, 可减少叶内CO₂释放量, 从而降低了CO₂补偿点. 用专一的抑制剂DCDP处理, 证明转PEPC基因水稻叶内PEPC的高表达与碳同化能力的提高和Fv/Fm的稳定性有关. 用14C示踪20 s, 转PEPC基因水稻14C较多的分配在C4光合原初产物天冬氨酸中, 意味着叶内存在着一定的C4光合代谢途径. 上述结果说明, 用代谢工程可以在叶内构建初级的CO₂浓缩机制, 为转基因的高光效育种技术提供了生理依据.     

Physiological characteristics of the primitive CO2 concentrating mechanism in PEPC transgenic rice

C4 plants such as maize have CO2 concentrating mechanism and higher photosynthetic efficiency than C3 plants, especially under high light intensity, high temperature and drought conditions. In recent years, due to the rapid development of transgenic technique, different transgenic rice plants with high-level expression of C4 genes have been created by the successful introduction of genes encoding the key C4 photosynthetic path enzymes PEPC, PPDK and NADP-ME through agrobacteria-mediated…     

CO2／盐冲击对小麦幼苗呼吸酶活性的影响

以不同抗盐小麦 (Triticum aestivum L.)为材料 ,研究了 CO2 /盐冲击对幼苗生长状况、叶绿素含量、光呼吸和三羧酸循环 (TCAC)关键酶活性的影响。结果表明 :Na Cl抑制小麦生长 ,而 CO2 促进生长 ,这种效应盐处理植株比非盐处理植株明显 ;Na Cl降低叶绿素含量 ,CO2 可使其轻微提高 ;盐对普通小麦TCAC中的异柠檬酸脱氢酶 (IDH)、琥珀酸脱氢酶 (SDH)、苹果酸脱氢酶 (MDH)和光呼吸中的乙醇酸氧化酶 (GO)、羟基丙酮酸还原酶 (HPR)有刺激作用 ,CO2 则抑制它们的活性。抗盐小麦对 CO2 /盐冲击的反应与普通小麦有差别。结果可以说明 ,CO2 能够减轻 Na Cl对植物的毒害效应     

盐度和CO2倍增环境下碱蓬幼苗呼吸酶活性的变化

研究了生长在正常大气ＣＯ２和ＣＯ２倍增环境中的盐生植物碱蓬（Ｓｕａｅｄａｓａｌｓａ）幼苗呼吸酶活性对ＫＣｌ和ＮａＣｌ的反应．结果表明,在ＣＯ２倍增（７００μｌ·Ｌ－１）和正常大气ＣＯ２（３５０μｌ·Ｌ－１）下,３００ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＫＣｌ和ＮａＣｌ均能抑制琥珀酸脱氢酶（ＳＤＨ）和苹果酸脱氢酶（ＭＤＨ）活性,而异柠檬酸脱氢酶（ＩＤＨ）活性为ＮａＣｌ抑制、ＫＣｌ促进;ＮａＣｌ和ＫＣｌ明显抑制细胞色素氧化酶（ＣＯ）和光呼吸中乙醇酸氧化酶（ＧＯ）、羟基丙酮酸还原酶（ＨＰＲ）活性;并指出在ＫＣｌ胁迫下,ＣＯ２使三羧酸循环（ＴＣＡＣ）的运行变慢,ＮａＣｌ胁迫下使其加快,ＴＣＡＣ运行限速步骤与ＭＤＨ无关,ＣＯ为盐对呼吸代谢影响的重要位点．另外,Ｋ＋、Ｎａ＋对蛋白表达的影响有差异,ＣＯ２可使盐胁迫下的碱蓬幼苗蛋白表达降低．     

评介“植物激素及其免疫检测技术”

评介“植物激素及其免疫检测技术”曹宗巽白克智（北京大学生命科学院北京１０００８７１）（中国科学院植物研究所北京１０００９３）ＢＯＯＫＲＥＶＩＥＷ：“ＰＬＡＮＴＨＯＲＭＯＮＥＳＡＮＤＴＨＥＩＲＩＭＭＵＮＯＬＯＧＩＣＡＬＤＥＴＥＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＩＱ...     

CO_2倍增对植物生长和土壤微生物生物量碳、氮的影响

关于大气ＣＯ２浓度倍增（即为７００μｍｏｌＣＯ２·ｍｏｌ－１空气）将对植物生长产生诸多影响,已有大量报道［１,２］。但ＣＯ２倍增对植物及所在土壤中微生物影响的研究甚少［３,４］。土壤微生物是陆地生态系统中最活跃的成分,担负着分解动植物残体的重要作用,...     

赤霉素的生理作用及其在生产上的应用

赤霉素的生理作用及其在生产上的应用白克智（中国科学院植物研究所北京１０００４４）赤霉素是已公认的５种植物内源激素中种类最多、生理功能最广的一种。从它的发现至今的近百年间对其研究已经取得了长足的进展,同时利用微生物工业化生产其中的一种——赤霉酸（ＧＡ。...