微弱发光分析技术应用实例(六)——发光分析与肿瘤研究

微弱发光分析技术已经用于肿瘤学研究,骨肿瘤病人和正常人的血液和尿液的发光强度使用BPCL型微弱发光测量仪进行了测量.结果指出,骨肿瘤病人血液和尿液的发光强度高于正常人（P＜0.05）.骨肿瘤病人尿液的发光强度在手术之后明显降低（P＜0.05）.裸鼠血液和各种脏器的微弱发光测量结果表明,荷瘤之后,各个脏器的发光强度显著增加.     

水稻籽粒灌浆过程中超弱发光特性的研究

本实验对水稻籽粒灌浆过程中不同时期籽粒进行了超弱发光测定。实验结果表明：在整个灌浆过程中单粒发光量呈单峰曲线,在籽粒全部充实并且颜色由青转黄时,发光量最大;发光强度呈递减趋势;运用该技术有可能进行水稻不同品种间的比较和品种灌浆力强弱的筛选。     

γ辐照对小麦种子延迟发光的影响

应用延迟发光的理论与方法,研究了γ辐照对扬麦13、扬麦15两个品种小麦种子的影响。结果表明:被测样品延迟发光的弛豫过程可以用非线性动力学方程Y=b1+b2e-b3t/1+b4t来进行描述,该方程对测量结果拟合的相关系数达到了99%以上。当t=0时,Y0=b1+b2,即样品的初始发光强度,在光照条件一定时,辐照剂量越高,样品的初始发光强度就越低。F测验结果表明不同辐照剂量对小麦种子初始发光强度的影响达到了极显著的水平,即受照剂量越高,初始发光强度越低,而两种供试小麦间的初始发光强度并无显著差异。结合处理种子苗期的生物学观察,样品(即种子)的初始发光强度与幼苗株高具有一致的变化趋势,即种子的初始发光强度越高,幼苗株高也高。因此,对辐射种子延迟发光过程的分析,可能是了解γ辐照对作物种子影响的一种快速可靠的检测方法。     

蔗糖添加对杉木低磷胁迫响应和蔗糖代谢的影响

为了揭示低磷胁迫下蔗糖对杉木低磷胁迫响应和蔗糖代谢的影响,选用两种不同磷效率杉木家系M32和M28进行低磷胁迫下的蔗糖添加试验,分析蔗糖添加对低磷胁迫下杉木形态特征、生理特性和低磷诱导相关基因表达的影响。结果表明：蔗糖添加促进了低磷胁迫下杉木苗高、根长、根表面积、根平均直径、根体积、根叶组织蔗糖含量和根叶组织无机磷含量的增加,但仍明显低于正常供磷处理下添加蔗糖处理的杉木增量。低磷促进杉木叶中花青素的积累,而正常供磷和低磷胁迫下的蔗糖添加处理都显著促进了叶片花青素含量的增加。随着胁迫时间的延长,M28与M32在根、叶组织的蔗糖含量存在显著差异,且M28根叶组织中的蔗糖合成酶活性和蔗糖磷酸合成酶活性都高于M32。蔗糖合成酶ClSuSy在M28和M32根系中受低磷胁迫诱导下调表达,但蔗糖添加处理明显诱导ClSuSy表达量升高,M28在正常供磷并添加蔗糖处理下的ClSuSy表达量显著高于其它处理。蔗糖转运蛋白SUT4、磷转运蛋白ClPht1;4、紫色酸性磷酸酶PAP1和PAP11在M28和M32根系中总体上受低磷胁迫诱导上调表达,且受蔗糖添加处理诱导下调表达。低磷胁迫下,添加或不添加蔗糖处理的M32根系SUT4的表达量均在15d时显著升高,并在45d时回落到正常水平。ClPht1;4和PAP1在低磷胁迫15d的表达量显著高于45d时的表达量,且ClPht1;4在M32根系中的表达量远高于M28。本研究表明,蔗糖对杉木低磷胁迫响应和糖代谢有重要的影响作用,低磷胁迫下添加蔗糖处理能够在一定程度上缓解杉木低磷胁迫响应。     

干旱条件下外源蔗糖对高表达玉米C4型pepc水稻种子萌发的影响

为揭示外源蔗糖参与干旱胁迫下高表达转玉米C₄ 型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase, PEPC)基因(C₄ pepc)水稻(简称：PC)种子萌发的生理机制,该研究以 PC及其未转基因野生型受体‘Kitaake’(简称：WT)的种子为材料,研究外施不同浓度蔗糖联合模拟干旱(10% PEG 6000)处理下,其种子发芽参数、总可溶性糖及可溶性蛋白含量、蔗糖非发酵1 (sucrose nonfermenting 1, SNF1)相关蛋白激酶(SNF1 related protein kinase 1s, SnRK1s)基因以及PEPC基因表达等参数的变化。结果表明：(1)PEG 6000模拟干旱处理均显著抑制两材料发芽,但明显促进胚根的生长;外施蔗糖则呈现浓度效应,高浓度蔗糖(>150 mmol·L^-1)进一步加剧了干旱对发芽的抑制效应,而低浓度(<30 mmol·L^-1)则可缓解干旱的抑制,但与WT(<30 mmol·L^-1)相比,促进PC水稻萌发的外施蔗糖浓度(<6 mmol·L^-1)更低,且各处理的发芽表现与其α 淀粉酶活性的动态表现一致。(2)与WT相比,外施3 mmol·L^-1蔗糖联合干旱处理下,显著提高了PC种子的发芽率,且伴随PC内源蔗糖含量、总可溶糖和可溶性蛋白含量显著增加;且外施3 mmol·L^-1蔗糖使PC中内源C₃ pepc基因表达下调,而外源导入C₄ pepc基因表达显著增加。(3)与WT相比,干旱处理下外施3 mmol·L^-1蔗糖,PC的糖信号相关基因SnRKs亚家族基因(包括SnRK1s：OsK1a OsK24 OsK35和SnRK2s:SAPK6)的表达也显著增加。研究发现,外施低浓度蔗糖通过上调PC水稻种子中可溶性糖和可溶性蛋白含量,增强SnRK1s亚家族基因和外源C₄ pepc基因的表达,提高了α 淀粉酶活性,从而缓解了干旱胁迫对PC种子萌发的抑制。     

光照、温度和盐分对梭梭种子萌发的影响

梭梭是我国西北荒漠中分布的多年生植物,属中亚荒漠植被成分。其种子萌发的最适温度为10℃,亚适宜温度为15－20℃。从20℃起,温度越高,萌发比率越低。种子无论在光下和暗中都能萌发,萌发率无显著性差异。浓度低于0.2mol/L的NaCI溶液对萌发的影响不大;但从0.8mol/L起,萌发率随着浓度增高而降低,直至为零。将在盐溶液中处理9d的种子转移至蒸馏水后,原来较高浓度下的种子具有较高的萌发恢复率。不同浓度下的种子的萌发率和萌发恢复率要比蒸馏水中的低,表明NaCI处理后的部永久地失去萌发力。     

光照、温度和盐分对梭梭种子萌发的影响

梭梭是我国西北荒漠中分布的多年生植物,属中亚荒漠植被成分。其种子萌发的最适温度为10℃,亚适宜温度为15～20℃。从20℃起,温度越高,萌发比率越低。种子无论在光下和暗中都能萌发,萌发率无显著性差异。浓度低于0.2mol/L的NaCl溶液对萌发的影响不大;但从0.8mol/L起,萌发率随着浓度增高而降低,直至为零。将在盐溶液中处理9d的种子转移至蒸馏水后,原来较高浓度下的种子具有较高的萌发恢复率。不同浓度下的种子的萌发率和萌发恢复率要比蒸馏水中的低,表明NaCl处理后的部分种子永久地失去萌发力。     

生物系统超弱发光的探测:绿豆、大鼠血液和3T3细胞的发光

本文报道一台用于生物系统微弱发光研究的高灵敏单光子计数系统、能在200—900nm范围测量生物样品的发光强度、光谱和发光动力学.由于光电倍增管以液氮冷却、噪声降至40cps,在99.9%置信度和6小时测量条件下,最小可探测0.3光子/秒、厘米~2的微弱光子流.用该系统研究了萌发绿豆、大鼠血液和体外培养正常和转化3T3细胞的发光.这些样品的发光都含有一个光诱导成份,且以不同的速率衰减、最后达到稳定水平代表了这些生物系统自发的代谢发光.实验发现,转化的3T3细胞的发光强度比正常细胞约低30%.     

光照、温度和盐分对长叶红沙种子萌发的影响

无论在光下和暗中长叶红沙种子都能萌发,萌发率无显著差异;种子萌发的适宜温度为20~25℃。温度高于25℃时,温度越高,萌发率越低;浓度低于100mmol·L-1的NaCl对种子萌发的影响不大,但高于150mmol·L-1时,NaCl下的萌发率随着NaCl浓度的增高而下降,直至0;NaCl溶液处理9d的未萌发种子转移至蒸馏水中后,经高浓度NaCl胁迫(小于500mmol·L-1)处理的种子萌发恢复率较高。     

不同类型植物种子在萌发期的超弱发光研究

小麦、红小豆、绿豆及早熟禾种子萌发期超弱发光有各自的发光曲线,可以反映不同物种萌发时期的代谢变化。进一步分析表明：种苗根部发光强,胚芽（子叶）及种皮（胚乳）发光次之;逆境条件下植物发光降低;氧化剂可使植物萌发时发光有不同程度的增强。     

盐胁迫对蓝蓟种子萌发及早期幼苗的影响

研究了不同浓度盐(NaCl)处理对蓝蓟种子发芽势、发芽率及幼苗生长的影响。结果表明:(1)不同盐胁迫处理对蓝蓟种子的萌发具有显著影响。随着盐处理浓度的增加,发芽率呈下降趋势,蓝蓟在无盐环境(蒸馏水)和低盐环境中(0.05 mol/L)长势最好、发芽率最高、发芽速度最快。(2)将不同盐溶液处理5 d的未萌发种子转移到蒸馏水后,蓝蓟种子的萌发能力均可恢复,原来较高盐浓度(0.3 mol/L～0.5 mol/L)下的种子在恢复后,其萌发恢复率均在75%以上,发芽率基本上随着原浓度的升高呈上升的趋势。研究表明,NaCl处理对蓟种子没有造成伤害,其抑制萌发是通过渗透效应而不是离子毒害。     

中国甜樱桃名贵品种的离体繁殖

植物名称:中国甜樱桃(Prunus pseudocerasus)中的安徽太和名贵品种“大鹰嘴”和“金红”。材料类别:成年樱桃树上的一年生冬季休眠芽和春、夏季生长的新枝。培养条件:1986年冬季、春季及夏季剪取一年生休眠条和生长条。冬季休眠条经冷藏(6±1℃)25天后插在不同溶液中(2％蔗糖液、1mg/L6-BA液、蒸馏水为对照),在室温23～25℃和每日16小时光和8小时暗条件下催芽,然后切取萌发新枝上的芽节,     

人体体表超弱光发射的测量

研制了一种能在室温下正常工作的高灵敏度并具有极低暗计数的光子计数器。用它来研究人体体表超弱光的发射。测量结果表明：人体不同部位体表发光强度是很不一致的：手指发光最强、掌心次之、然后是面颊、前额、小臂、上臂、胸腹部等依次减弱。先照对体表的发光有很大影响。体表不同部位因光照引起发光强度的增加值差异很大;避光后先强的衰减速度也不同。体表的发光强度随体表温度的升高而增强。某些物质接触体表可以使体表发光强度发生很大变化。     

甘蔗叶片超弱发光和叶绿素含量、单茎重的关系研究

本试验测定了不同甘蔗品种＋1片叶在幼苗期,分蘖期,伸长期的超弱发光强度（UBE）情况,并且研究了伸长初期叶片的超弱发光与单茎重呈明显的相关关系,而与叶绿素含量不存在显著的相关性。     

风信子花粉萌发及贮藏性研究

以20个风信子品种为材料,采用液体培养法研究了培养基组成、培养温度、贮藏温度和时间对花粉萌发特性的影响.结果表明:(1)适应风信子花粉萌发的培养基和温度因品种的不同而有差异,'安娜玛丽'品种为蔗糖100 g·L-1+H3BO3 20 mg·L-1+CaCl2 30 mg·L-1,15℃;'阿姆斯特丹'为蔗糖100 g·L-1+H3BO3 20 mg·L-1+CaCl2 30 mg·L-1,20℃;'奥斯塔'为蔗糖100 g·L-1+H3BO3 30 mg·L-1+CaCl2 30 mg·L-1,25℃.(2)不同品种风信子花粉萌发率差别较大,最高的'尉天蓝夹克'高达84.67%,最低的'爱丽斯'仅为10.71%,其余品种介于二者之间.(3)风信子花粉生活力随贮藏时间的延长而下降,'希腊之神'和'奥斯塔'花粉生活力在室温条件下贮藏9 d时已为0或接近0;在4℃和-20℃低温条件下,两品种贮藏12 d的花粉生活力仍大于20%.可见,不同风信子品种花粉萌发及贮藏条件不尽相同,在生产实践中应分别筛选,区别对待.     

CO2激光照射对青椒、茄子种子及幼苗生长点超弱发光影响的研究

本文利用ＣＯ２激光照射青椒、茄子干种子后,观察刺激剂量、半致死剂量对种子及幼苗生长点超弱发光的影响,从而探索超弱发光是否可作为激光照射后衡量种子活力综合反应的一项指标。其结果表明：１．青椒、茄子干种子超弱发光的动态变化随着照射间隔期的延长,其不同剂量之间超弱发光强度的差异也相应变小,照射时间最长的半致死剂量组２５″、３５″,其超弱发光由最高降为最低;激光刺激剂量组３″、１３″的超弱发光强度始终高于ＣＫ。２．青椒、茄子种子发芽过程中超弱发光表现为激光刺激剂量组均极显著高于ＣＫ;半致死剂量２５″、３５″均极显著低于ＣＫ。３．激光组的活体生长点和提取液的超弱发光均极显著高于ＣＫ;活体生长点的超弱发光低于提取液的超弱发光。     

百合不同杂交系品种花粉贮藏特性分析

百合花粉贮藏是解决育种过程中花期不遇以及种质资源保存的重要环节,该试验以亚洲百合、东方百合和OT杂种系列的12个品种为材料,筛选出适合大部分品种花粉萌发的培养基及萌发率的观测时间,探讨花蕾发育时期[完全显色(-1级)、2/3显色(-2级)]、花粉收集后处理方式[离心管(处理Ⅰ)、离心管口加棉花(处理Ⅱ)、离心管口加棉花和管底添加干燥剂(处理Ⅲ)]、贮藏温度(常温、4℃、-20℃和-80℃)对花粉活力的影响。结果显示:(1)5%蔗糖+100(150)mg/L硼酸+30(50)mg/L氯化钙为适合大部分品种花粉萌发的液体培养基配方,百合花粉培养24h后测定萌发率为宜。(2)-1级花粉的萌发率比-2级的高且保持生命力的时间更长,如‘Tresor’-1级新鲜花粉的萌发率可达到83.2%,但其-2级只有21%。常温条件最不利于花粉保存,20d时大部分花粉萌发率为0;4℃与-20℃下较利于花粉短期贮藏且差别不显著。(3)经过4℃、120d贮藏,亚洲百合4个品种花粉萌发率最低能保持24.7%,最高能有55.9%左右;2个东方百合品种4℃下花粉萌发率为6.8%～12.7%;花粉在-80℃条件能较长时间保持活力,亚洲百合和东方百合花粉萌发率分别能保持26.7%～61.9%和7.1%～16.2%。(4)各个品种在不同温度条件下,大部分在处理Ⅲ下花粉萌发率较其他两种处理稍高。因此,-80℃结合在离心管口加棉花和管底添加干燥剂(处理Ⅲ)适合百合花粉的长期贮藏。     

玉米花粉体外萌发方法改进及其对花粉介导转基因的作用

超声波处理花粉介导植物基因转化方法由山西省农业科学院生物技术研究中心发明, 已被国家知识产权局授予发明专利(专利号ZL 99121152.9)。在该专利的基础上, 针对玉米(Zea mays)花粉取样、保存和处理条件等因素对其体外萌发的影响进行深入研究, 提出了改进玉米花粉体外萌发实验的方法。研究结果表明, 在不同时期对开花的玉米进行花粉培养时所需蔗糖溶液的浓度不同; 确定了玉米花粉的保存时间、条件及其对超声波处理后花粉萌发率的影响, 以提高该转化方法中花粉的活力, 并进一步验证了该转基因方法的可靠性; 讨论了玉米花粉体外萌发的操作技巧和各因子的参数, 对提高花粉介导植物基因转化效率有一定的参考价值。     

金银忍冬花粉离体萌发初探

以金银忍冬[Loniceramaackü(Rupr.)Maxim.]为试材,研究了不同种类糖、硼酸、钙离子、pH值、光照等单因子对花粉萌发的影响.结果表明,培养基中分别含有25%的蔗糖、0.01%的硼离子、0.02%～0.05%的钙离子以及pH6.7时较适合金银忍冬的花粉萌发,萌发率分别为85.63%、59.23%、78.12%和75.27%;培养基中不同种类的糖对花粉萌发的影响不同,以乳糖最适宜,其次是葡萄糖、蔗糖和果糖;在光照(0.5625 μmol m-2s-1)与黑暗下培养,金银忍冬花粉的萌发率没有明显的变化,但黑暗条件更利于花粉管的生长.金银忍冬花粉在含有25%蔗糖、0.01%硼离子、0.02%钙离子、pH为6.7的培养基上光照培养3 d,其花粉萌发率均达到80%以上,最高的萌发率可达88.1%.