静止和充气培养条件下短期紫外辐射对钝顶螺旋藻光化学效率的影响

为了研究短期太阳紫外辐射对钝顶螺旋藻的影响,作者将静止和充气培养的藻体,暴露在全波长太阳辐射PAB(PAR UVA UVB),去除UVB辐射PA(PAR UVA)及切断所有紫外辐射的光合有效辐射P(PAR)三种光处理条件下,测定了其光化学效率的变化。结果表明,紫外辐射(UVP)及光合有效辐射(PAR)均能导致钝顶螺旋藻的光化学效率降低,表现出了明显的光抑制,但是,UVR可导致更大程度的光抑制。充气培养条件下,与早晨(07:00)初始值相比,PAR导致了11%~20%的光抑制,而UVR(PAB-P)所产生的额外光抑制占9%~31%;静止培养条件下,UVR的存在使得螺旋藻的光化学效率趋近于零(无法检出)。在两种培养条件下,藻细胞所受最大光抑制均发生在中午,下午(17:00)表现出不同程度的恢复。紫外辐射使得类胡萝卜素及藻蓝蛋白与叶绿素a含量的比例增大。与PAB和P相比,PA处理使得螺旋藻类胡萝卜素和藻蓝蛋白与叶绿素含量之比明显升高,UVA可能会诱导类胡萝卜素及藻蓝蛋白的合成。     

三种甲藻对阳光紫外辐射响应机制的种间差异

<正>从发现南极臭氧空洞以来,光生物学的研究领域便出现了一个新的研究方向,即研究阳光紫外辐射(Ultraviolet radiation,UVR)对藻类的影响[1]。众多研究表明,阳光UVR对藻类具有明显的负面效应,如UVR抑制光合固碳和生长,并导致DNA和蛋白的损伤[2—4]。但也有少数研究发现,在一定条件下,阳光UVR具有正面效应,如紫外线A(UV-A)有利于DNA损伤后的修复[2],并     

紫外辐射对野生型、黑檀体和黄体果蝇寿命、繁殖力、求爱行为及生化指标的影响

黑色素在紫外辐射（UVR）保护方面有重要作用．所以,不同体色果蝇（Drosophila malenogaster）体内色素和抗氧化能力的差异可能影响它们对UVR的敏感性．实验通过测定遭受UVR处理的野生型（w,灰色）、黑檀体（e,黑色）和黄体果蝇（y,黄色）的寿命、繁殖力和求爱行为,对三品系果蝇的UVR敏感性进行研究．UVR主要通过诱发自由基来对机体造成氧化损伤,所以,本实验通过测定果蝇体内自由基、超氧化物歧化酶（SOD）活性和丙二醛（MDA）含量来对果蝇抗氧化能力和氧化损伤状态进行分析．结果发现,w无论是在对照组还是在紫外线处理组均具有最高的寿命和繁殖力;e和y在对照组的寿命和繁殖力差异不显著,但在紫外线处理组e的这两项指标均显著高于y（P〈0．0001）．另外,本实验发现紫外辐射对果蝇的求爱行为也有不利影响．利用电子顺磁共振谱（EPR）对辐射诱发果蝇体内O水平的检测结果显示,5min紫外辐射处理的确可诱使果蝇体内自由基水平升高,且这种变化在y体内尤为明显．对SOD活性的分析发现,紫外辐射处理并不影响果蝇体内的SOD活性,因此我们将对照组与紫外线处理组的数据合并,结果发现w体内SOD活性最高,且与y的差异达显著（P〈0．05）;e和y体内SOD活性无显著差异（P〉0．05）．对MDA分析的结果显示,随UVR辐射时间的延长,果蝇体内MDA含量显著升高（P=0．0495）．以上结果说明,紫外辐射对果蝇寿命、繁殖力以及求爱行为方面的不利影响可能与其诱发的自由基氧化损伤有关．实验发现w对紫外辐射的抵抗力最强,这可能与其在自然条件下具有明显高的寿命、繁殖力有关,而且w体内高水平的SOD也可能是一个原因．与e相比,y对UVR更敏感．但作为体内重要抗氧化酶之一的SOD,并不能对现在的结果做出解释．本研究推测e和y表     

大气CO2升高和紫外辐射相互作用对羊栖菜生理特性的影响

为了研究经济海藻羊栖菜对大气CO2浓度增加与紫外辐射(UVR)相互作用的响应,设置两个CO2浓度(380μL/L和800μL/L)以及两种辐射处理,即PAR处理(滤除UV-A、UV-B,藻体仅接受可见光,400—700nm)和PAB处理(全波长辐射280—700nm)培养海藻,探讨了羊栖菜生长、光合作用、呼吸作用、光合色素含量、可溶性糖和蛋白以及硝酸还原酶活性的变化情况。结果表明高浓度CO2显著提高羊栖菜藻体的相对生长速率,并且紫外辐射的负面效应在高CO2处理下表现不显著。高CO2降低了藻体的光合作用速率,而UVR的负面效应和生长体现为一致性,但是羊栖菜的呼吸作用没有受到环境变化的明显影响。羊栖菜的光合色素叶绿素a和类胡萝卜素在高浓度CO2处理下明显降低,而UVR没有明显影响。环境因子对羊栖菜的可溶性糖没有影响,但是在高CO2和全波长辐射处理下,藻体可溶性蛋白的含量显著增加。同时高CO2明显提高了硝酸还原酶的活性,并且仅在高浓度CO2处理下藻体中UVR对其活性有抑制作用。CO2和UVR对羊栖菜的大多数生理特性存在明显的交互作用,在未来CO2浓度进一步增加的情况下,UVR的负面效应将会得到一定程度的缓解,这样有利于羊栖菜在养殖海区获得更高的产量。     

阳光紫外辐射对室内水培发状念珠藻生理特性的影响

发状念珠藻（Nostoc flagelliforme Bornet & Flahault）是一种重要的陆生经济蓝藻,室内培育出的原植体如何适应阳光辐射的问题尚需探讨。为此,作者将室内水培发菜置于阳光下培养,测定了其生长、有效光化学效率（F/Fm&#900;）和色素的变化。结果表明,较高的可见光（PAR,395－700 nm）和紫外辐射（UVR,280－395 nm）均导致水培发菜的F/Fm&#900;下降。第1天中午,PAR和UVR分别使F/Fm&#900;下降了54％和13％;傍晚,F/Fm&#900;有部分恢复。UVR对发菜适应阳光2d后的生长无负面作用。发菜在适应全阳光辐射期间,紫外吸收物质（Scytonemin和Mycosporine-like amino acids）含量不断增加,9d后,分别增加了124倍和9倍。这些紫外吸收物质的增加对发菜细胞降低光抑制,适应阳光辐射,起到了重要作用。本研究的结果可为水培发菜室外培养方法的建立提供一定的理论依据。     

阳光紫外辐射对褐藻羊栖菜生长和光合作用的影响

为探讨经济褐藻羊栖菜对阳光紫外辐射变化的响应,我们在全波段阳光辐射(280－700 nm),去除UV-B辐射(320－700 nm)以及光合有效辐射PAR (400－700 nm)三种辐射条件下对其进行培养,测定了其光合作用与生长的变化。羊栖菜的生长是通过每两天测量一次藻体的湿重来测定的,光合放氧是用Clark型氧电极测定的,为了测定藻体叶绿素a和紫外吸收物质的含量,从250 nm到750 nm对羊栖菜的甲醇提取液进行扫描,叶绿素a的浓度用Porra的公式计算,紫外吸收物质的计算是根据Dunlap的方法先计算紫外吸收物质和叶绿素a的比率,然后乘以每单位藻体叶绿素a的含量。结果表明,当藻体接收较多的日辐射量时有较高的相对生长速率,当滤除UVR后,较高的太阳辐射也导致了较高的光合放氧。然而太阳紫外辐射能够抑制藻体的光合放氧和生长速率,降低叶绿素a的浓度,并且这种抑制作用随着辐射水平的升高而增强。此外,阳光紫外辐射也诱导产生了一定量的紫外吸收物质,但并不足以抵抗紫外辐射对藻体的伤害作用。     

光受体UVR8对UV-B响应机制研究进展

来自太阳光谱中的UV-B辐射被认为是一种重要的环境信号,可以被植物感受并诱导植物调整自身生长和发育状态以适应环境。人们对植物中光敏色素、隐花色素和蓝光受体向光素的研究已非常深入,但对植物响应UV-B的机制仅在最近才取得一些突破性进展。这些研究发现,植物中存在着UV-B受体UVR8(UV Resistance Locus 8)。目前认为,UVR8二聚体感应UV-B后瞬间解聚为单体,并与E3泛素连接酶COP1(constitutively photomorphogenic 1)相互作用,从而激活UV-B响应基因的表达。该文从UVR8的发现、UVR8的结构和感受UV-B机制、UVR8二聚体重新形成以及UV-B信号传导与可见光信号传导途径间的差异等方面综述了关于UV-B受体UVR8的最新研究成果。     

紫花苜蓿UV-B光受体基因MsUVR8的克隆及功能研究北大核心CSCD

该研究采用RACE扩增技术克隆了一个紫花苜蓿UV-B光受体基因(MsUVR8),在生物信息学分析基础上,采用农杆菌介导法获得了该基因过表达愈伤组织,并对UV-B辐射处理后MsUVR8过表达愈伤组织及其野生型中的类黄酮、黄酮醇、花青素、过氧化氢(H_(2)O_(2))、超氧阴离子(O_(2)^(-·))含量以及UV-B信号通路相关基因的表达进行检测分析,以探讨MsUVR8基因的生物学功能,为揭示植物响应UV-B胁迫的分子机制奠定理论基础。结果表明:(1)成功克隆获得紫花苜蓿MsUVR8基因CDS序列834 bp,且MsUVR8与蒺藜苜蓿MtUVR8基因序列相似度高达95%以上;MsUVR8蛋白形成了不完整的β-折叠结构,系统发育分析显示其与鹰嘴豆属于同一分支。(2)对MsUVR8过表达系检测发现,紫花苜蓿MsUVR8过表达愈伤组织(UVR8-OE)中类黄酮含量较野生型愈伤组织(WT)明显升高,而且经UV-B辐射后的UVR8-OE类黄酮物质含量较WT进一步显著升高。(3)DPBA荧光标记实验发现,UV-B辐射大大促进了细胞中黄酮醇的合成,且UV-B辐射后的UVR8-OE中黄酮醇含量最高。(4)DAB和NBT染色显示,UV-B处理后WT中活性氧(H_(2)O_(2)和O_(2)^(-·))的积累增加,而在UV-B辐射处理与未处理的UVR8-OE中H_(2)O_(2)和O_(2)^(-·)的积累无明显差异,表明MsUVR8可增强植物组织细胞的抗氧化性能,并可降低UV-B胁迫引起的氧化损伤。(5)UV-B辐照后,WT中PAL、CHS和FLS表达被激活而显著提高,UVR8-OE中的4种基因表达均达到最大,且较其他3个处理组均显著增强。研究认为,紫花苜蓿MsUVR8被UV-B激活后,促进了类黄酮合成相关基因的表达,并激活了类黄酮合成关键酶的活性,从而提高了类黄酮物质的合成效率,增强了UV-B胁迫条件下植物愈伤组织的抗氧化能力。     

阳光紫外辐射对两种微藻类光化学效率的影响

近年来人类活动释放的含氟、氯等有机物对臭氧层造成破坏,使得到达地球表面的紫外线B（Ultra-violet B（UV—B）．280-315nm）辐射增强。为此,生物活动受到了多方面的影响。以往的研究发现,紫外辐射（Ultra-violet radiation．UVR）可以抑制藻类的生长及光合固碳和游动性（有鞭毛的种类）。并损伤细胞色素和遗传物质DNA。     

云南报春花SOD、POD酶量月际性变化与UV-B辐射关系的研究

利用低纬高原地区获得部分不同地区紫外辐射观测资料,研究不同地区紫外辐射月际性差异引起云南报春花SOD、POD酶量的差异变化,探讨在自然环境条件下,UV-B辐射对植物体内SOD、POD的影响。结果表明: (1)在低纬高原地区UV-B辐射强度变化具有特殊性和复杂性;(2)当报春花处于幼苗生长期(2月)时,UV-B辐射强度小,SOD、POD活性表现较弱;进入生长旺盛期和开花期(3月、4月),UV-B辐射增强,此时SOD、POD活性也随之增强;进入衰老期(5月),而UV-B继续增强,植物SOD、POD酶活性下降。     

UV-B辐射增强对陆地植物次生代谢的影响

平流层臭氧的减薄已导致地表中波紫外辐射(UV-B,280～320nm)增强,由于UV-B能被许多生物大分子如蛋白质和核酸吸收并引起分子构象的变化,因此可对植物的各方面产生影响。本文将近年来特别是近5年的UV-B辐射增强对植物次生代谢物影响的研究工作进行了综述。主要包括：UV-B辐射增强对植物紫外吸收物的影响和可能的机制;环境因子的复合作用对植物紫外吸收物的影响和可能的机制;UV-B辐射增强对次生代谢物影响的生态学意义。并对该领域未来的研究作了展望。     

产毒与不产毒铜绿微囊藻对模拟酸雨及紫外辐射的生理响应

为了比较研究酸雨与紫外辐射对淡水水体常见藻华蓝藻的生理学影响,选取铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)产毒(FACHB-905)与不产毒(FACHB-469)株系作为实验材料,通过人工模拟酸雨,研究了不同p H处理后2藻株的光合生理变化以及对紫外辐射的敏感性的异同。实验设置3个p H梯度,p H7.10为对照组(正常培养基培养的藻体),两模拟酸雨处理组(p H5.65和p H4.50);两种辐射处理,可见光处理(PAR)以及全波长辐射处理(PAB)。研究结果表明,905藻株细胞粒径在各p H处理下都要显著高于469藻株,模拟酸雨处理显著降低了两藻株细胞的平均粒径及体积,但叶绿素含量显著提高;酸雨处理同时也引起细胞死亡率的增加,表现为藻体有效光化学效率显著降低,生长速率显著受到抑制,低p H下呈负增长,且这种抑制程度在469下更为显著。高的可见光以及紫外辐射处理,使两株系有效光化学效率随p H的降低而呈降低趋势,其中469藻株降低至更低的水平,且高光辐射以及紫外诱导的抑制率要显著高于905藻体,这可能与469藻株较低的光保护色素有关(较低的类胡萝卜素以及紫外吸收物质)。在未来全球变化背景下,不同种类的浮游植物对环境变化的响应及适应能力不同,可改变水体的群落结构和种群丰度,铜绿微囊藻905较469较强的耐受酸雨以及紫外辐射的能力,可能会使该株系在竞争力上占据优势。     

不同紫外(UV-B)辐射时间对两种体色型麦长管蚜后代生物学特征的影响

研究紫外(UV-B)辐射对红和绿体色型麦长管蚜的生物学特征的影响,探求紫外辐射在蚜虫种下体色分化及遗传中的作用。采用两种不同体色型的麦长管蚜[Sitobion avenae(Fab.)]成蚜经过30W紫外线(UV-B)照射不同时间后,单头饲养在不同小麦品种上,分别测定了各处理F2代麦长管蚜的发育历期、体重差及相对日均体重增长率等生物学参数。结果表明:在1h紫外辐射处理后,在德国品种Astron上,红色型F2代麦长管蚜的生长发育显著加快,而绿色型无显著变化;而在中国品种小偃-22上,两种体色型F2代麦长管蚜均无显著变化;在8h紫外辐射处理后,在两种小麦品种上,两种体色型F2代麦长管蚜的生长发育均显著延缓,且绿色型延缓比例均比红色型大。说明紫外辐射对两种体色型的麦长管蚜生长发育的影响均能遗传到F2代,在Astron小麦品种上,短时间紫外辐射能够促进红色型麦长管蚜的生长发育;在小偃22和Astron小麦品种上,长时间紫外辐射均能抑制两种体色型麦长管蚜的生长发育,且绿色型比红色型敏感。表明紫外辐射在蚜虫体色遗传中起着重要作用。     

多蒴灰藓对强紫外线照射的生理响应

将多蒴灰藓(Hypnum fertile)置于紫外辐射下照光3周,研究了紫外辐射对多蒴灰藓的损害及其生理响应。结果表明： 与对照(自然环境)相比,多蒴灰藓的叶绿素和类胡萝卜素含量均随紫外辐射时间的延长而减少,MDA含量却明显增加,SOD、POD和CAT活性也相应增加;增加紫外辐射量会引起多蒴灰藓的氧化胁迫,其能通过增加抗氧化酶的活性来减轻这种胁迫。     

紫外辐射增加对人类影响的研究

综述了国内外有关紫外辐射对人类影响，ＵＶ正逐年增加，未来还将继续增加。ＵＶ增加导致人类白内障，皮肤癌患者增加，免疫系统受到干扰，身高变矮。     

不同温度及二氧化碳浓度下培养的龙须菜光合生理特性对阳光紫外辐射的响应

为了研究不同温度及CO₂浓度下培养的大型海藻对紫外辐射的生理学响应,选取龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)作为实验材料。实验设置两个温度梯度(20 ℃和24 ℃),两种CO₂浓度(390 μL/L和1000 μL/L)以及3种辐射处理,即可见光(PAR)处理(滤除紫外线A(UV-A)、紫外线B(UV-B),400-700 nm)、可见光加紫外线A(PA)处理(滤除UV-B,320-700 nm)、PAB处理(全波长辐射280-700 nm)。结果表明,酸化、升温以及紫外辐射处理都未影响大型经济红藻龙须菜的叶绿素a和类胡萝卜素的含量。然而紫外辐射处理显著降低了龙须菜的有效光化学效率,其抑制水平在酸化处理的藻体中更为显著,并且随着温度的上升而进一步加剧;酸化与温度耦合使藻体对紫外辐射的敏感性增加,导致其较低的修复速率以及较高的损伤速率。     

植物响应UV-B辐射的研究进展

地表UV-B辐射的增强对植物的生长生理产生了多方面影响。随着研究的不断深入, 人们认识到UV-B辐射不仅是一种胁迫因子, 而且是一个重要的信号调节分子。该文论述了近年来植物响应UV-B辐射研究的一系列成果, 包括UV-B辐射对植物形态建成、生理代谢、UV-B光受体UVR8蛋白、细胞程序性死亡、细胞骨架和细胞周期的影响, 及其它因素与UV-B复合处理对植物的作用; 并对植物响应UV-B辐射研究进行了望。     

He—Ne激光对小麦幼苗增强UV—B辐射损伤的修复效应

采用 He- Ne激光辐照对增强 UV- B辐射后小麦幼苗的损伤修复作用进行了研究。小麦种子在盛有湿滤纸的培养皿内 2 5℃下进行萌发。萌发后小麦幼苗在光合有效辐射 (PAR)为 2 2 0 μmol· m- 2 · S- 1的光背景下 ,经 1 0 .0 8k J·m- 2 · d- 1的增强 UV- B辐射 ,然后再用 5m W· mm- 2的 He- Ne激光进行辐照。通过小麦幼苗丙二醛 (MDA)、抗坏血酸 (As A)、超氧化物歧化酶 (SOD)和紫外吸收物含量及活性的变化 ,测定了 He- Ne激光对小麦 UV- B损伤修复的作用。结果显示 ,MDA、SOD、As A和紫外吸收物的变化同小麦幼苗损伤修复的能力相关联。He- Ne激光辐照可使 UV- B辐射后小麦幼苗 MDA的含量明显减少、As A含量明显增加、SOD活性增强及紫外吸收物含量显著增加。说明增强 UV- B对小麦幼苗生理水平的辐射损伤 ,能够被一定剂量的 He- Ne激光辐照而得到部分修复。但是 ,采用同等波长和功率的红光照射 ,其 MDA、SOD、As A和紫外吸收物均无明显变化 ,证明激光的促进修复作用并非由激光的光效应所致     

水体N/P对塔玛亚历山大藻响应紫外辐射的影响

本文探讨了塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)在5种N/P(1∶1、16∶1、50∶1、100∶1和200∶1)条件下适应培养14 d后藻细胞生长和色素的差异。然后将适应培养14 d的藻细胞分为3种辐射处理[可见光(P)、可见光+紫外辐射A(PA)和可见光+紫外辐射A+B(PAB)],探讨藻细胞对紫外辐射响应机制的差异。采用人工紫外灯作为光源,检测3种辐射处理60 min有效光化学效率的变化和快速荧光曲线。结果表明:当N/P为16∶1时,塔玛亚历山大藻的生长最快,叶绿素a(Chl-a)和类胡萝卜素(Caro)的含量可达3.06×10-5和2.10×10-5μg·cell-1;提高或降低N/P都会抑制生长,生长速率与N/P之间符合一元二次方程(R20.98),而色素含量与N/P之间无此规律;经不同N/P培养14 d后,藻细胞接受3种辐射处理60 min,其光化学效率的变化符合一元指数方程(R20.97);与P处理相比,PA处理和PAB处理的光化学效率都显著下降,且光化学效率的降低程度与藻细胞光系统II D1蛋白的修复与损伤速率比值(r/k)存在显著的负线性关系(R20.98);紫外辐射对塔玛亚历山大藻的抑制率受到水体中N/P的影响,其规律符合一元二次方程(R20.95);N/P=16∶1时,r/k最大,光化学效率下降程度和紫外辐射抑制率都最小;因此,N/P=16∶1是藻细胞耐受紫外线辐射的最佳营养盐比例,N/P可通过改变塔玛亚历山大藻细胞D1蛋白的r/k来影响藻细胞对紫外线辐射的响应。     

序列固相凝集素亲和层析法研究大鼠诱发肝癌中碱性磷酸酶ALP的糖链变化

 凝集素是一种能同复合糖中不同糖基序列特异性相结合的糖结合蛋白质。本文在研究二乙基亚硝胺诱发肝癌中碱性磷酸酶(ALP)活力和同工酶的基础上,利用四种固相凝集素柱组成的序列亲和层析,配合外切糖苷酶β-N-酰氨基葡萄糖苷酶,研究了诱发肝癌ALP糖链中“Bisecting”GlcNAc残基的变化。研究结果表明:(1)大鼠诱发肝癌ALP的活性较正常肝脏明显增高,其性质和正常肝脏ALP基本相同,两者均属于组织非特异性ALP,提示大鼠肝癌发生过程中没有同工酶谱的变化。(2)大鼠诱发肝癌ALP糖链的“Bisecting”GlcNAc残基含量较正常鼠肝明显增加。