干旱胁迫对沙冬青叶片防御光破坏机制的影响

沙冬青 (Ammopiptanthusmongolicus (Maxim .)Chengf.)是生长在沙漠及干旱荒漠地区的常绿灌木。在夏季 ,其叶片经常遭受中午强光 (超过 15 0 0 μmol·m-2 ·s-1)胁迫 ,出现明显的光抑制现象。我们利用便携式光合测定系统 (CIRAS_1)和脉冲调制荧光仪 (MFMS_2 )测定了自然形成的干旱胁迫条件下沙冬青光合和荧光参数的日变化 ,主要探讨了干旱胁迫对沙冬青叶片防御强光破坏机制的影响。结果表明 ,正常水分和干旱胁迫下 ,沙冬青叶片的净光合速率 (Pn)、PSⅡ最大光化学效率 (Fv/Fm)和PSⅡ非环式电子传递效率 (ΦPSⅡ)在中午都明显降低 ;相对正常水分条件而言 ,干旱胁迫下初始荧光 (Fo)先下降后上升 ,荧光的非光化学淬灭 (NPQ)上升较快并在一定水平上维持不变。由此推断晴天中午沙冬青叶片在正常水分条件下主要采取依赖叶黄素循环的热耗散机制 ;而在干旱胁迫条件下主要采取了依赖叶黄素循环的热耗散和PSⅡ反应中心可逆失活两种保护机制。     

砂仁叶片光破坏的防御

报告了生长于热带林窗向阳处砂仁叶片叶绿素荧光参数的日变化,及阻止卷叶和用二硫苏糖醇（DTT）处理对它的影响,受强光照射,砂仁叶片迅速卷起。在雾天上牛光强还相当弱（低于100μmol m^2s^-1）时,砂仁叶片就发生光抑制,中午厚重,下午当光强减弱时,光抑制逐渐得到缓解。其热耗散（qN、NPQ）随光强的升高而增加,且下午仍在缓慢增加。阻止卷叶使强光下砂仁叶片光抑制加剧,Fo、NPQ升高。DTT处理也使光抑制加剧,Fo升高,且使PSⅡ反应中心发生可逆失活,夜间23：00各处理的荧光参数基本恢复。卷叶、叶黄素循环和PSⅡ可逆失活3种保护机制在同种植物中依次启动的现象尚属少见。     

砂仁叶片光破坏的防御

报告了生长于热带林窗向阳处砂仁叶片叶绿素荧光参数的日变化,及阻止卷叶和用二硫苏糖醇(DTT)处理对它的影响.受强光照射,砂仁叶片迅速卷起.在雾天上午光强还相当弱(低于100μmol m-2s-1)时,砂仁叶片就发生光抑制,中午最重,下午当光强减弱时,光抑制逐渐得到缓解.其热耗散(qN、NPQ)随光强的升高而增加,且下午仍在缓慢增加.阻止卷叶使强光下砂仁叶片光抑制加剧,F0、NPQ升高.DTT处理也使光抑制加剧,F0升高,且使PSⅡ反应中心发生可逆失活.夜间2300各处理的荧光参数基本恢复.卷叶、叶黄素循环和PSⅡ可逆失活3种保护机制在同种植物中依次启动的现象尚属少见.     

干旱胁迫下大豆与玉米叶片光破坏的防御

随干旱强度的增加,大豆叶片光呼吸速率（Pr）降低的幅度小于Pn,使Pr／Pn比率升高。在轻度及中度干旱下,PSII光化学效率（Fv／Fm）能在暗置后较快地恢复。随干旱强度的增加,叶片光化学猝灭系数下降,非光化学猝死系数升高。干旱使叶片β－胡萝卜素及紫黄质含量下降,而玉米黄质含量（Z）与叶黄素库增加。与大豆相比,玉米在干旱条件下具有较高的Z含量和较大的叶黄素库。     

高等植物PSⅡ的光抑制与光破坏研究进展

摘要：强光对高等植物的光合作用具有抑制和破坏作用,光抑制的原初部位及主要部位在PSⅡ。综述了高等植物PSⅡ的光破坏的分子机理及其保护机制研究进展,提出了今后进一步研究的方向。     

干旱胁迫对燕麦生长及叶片光系统Ⅱ活性的影响

以‘燕科2号’燕麦品种为试验材料,采用盆栽控水的方式分别设置正常供水(75%田间持水量)、中度干旱胁迫(60%田间持水量)、重度干旱胁迫(45%田间持水量)3个水分处理,利用叶绿素荧光技术研究了不同水分梯度下燕麦生长和叶片光反应系统Ⅱ(PSⅡ)功能的变化,探讨干旱胁迫对燕麦叶片光合性能的影响。结果表明：(1)干旱胁迫导致燕麦株高变矮,叶片数、主茎数、穗数减少,叶片失绿发黄及籽粒产量显著下降。(2)与正常供水相比,重度干旱胁迫下燕麦叶片最大光化学效率(F_v/F_m)和光合性能指数(PI_ABS)显著降低。(3)重度干旱胁迫导致燕麦叶片单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)和单位反应中心耗散掉的能量(DI₀/RC)明显下降,单位反应中心用于电子传递的能量(ET₀/RC)和单位反应中心捕获的光能(TR₀/RC)明显升高;有活性反应中心的开放程度(Ψ₀)和电子传递链的量子产额(φ_E0)明显下降、非光化学淬灭最大量子产额(φ_D0)明显升高,V_J、V_K、V_L 3个位点的相对荧光强度明显升高,OJIP曲线初始斜率M_o明显升高。研究发现,燕麦叶片PSⅡ对中度干旱胁迫具有较强的适应能力,而重度干旱胁迫严重伤害其叶片PSⅡ反应中心,导致其反应中心能流分配失衡,电子传递受阻和PSⅡ稳固性减弱,进而影响燕麦光合作用,最终导致燕麦生长受到抑制。     

干旱胁迫下大豆与玉米中叶片光破坏的防御

随干旱强度的增加,大豆叶片光呼吸速率（Ｐｒ）降低的幅度小于Ｐｎ使Ｐｒ／Ｐｎ经率升高。在轻度及中度干旱下,ＰＳⅡ光化学效率（Ｆｖ／Ｆｍ）能在暗置后较快地恢复。随干旱强度的增加,叶片光化学猝灭系数下降,非光化学猝灭系数升高。干旱使叶片β－胡萝卜素及紫黄质含量下降,而玉米黄质含量（Ｚ）与叶黄素库增加。与大豆相比,玉米在干旱条件下具有较高的Ｚ含量的较大的叶黄素库。     

植物叶片花青素的光破坏防御机制研究进展

植物花青素广泛分布在植物的根、茎、叶、花和果实等器官中,是植物形态建成过程中或响应逆境而产生的一种次生代谢物质.植物叶片中的花青素具有特殊的化学结构和光谱特性,在光破坏防御机制方面发挥了重要的作用,已经成为植物光合生理生态的研究热点.本文综述了近年来植物叶片花青素与光合作用的研究进展,从叶片花青素的分布、光谱特性及其与光合色素的关系等方面说明花青素对植物光合作用的影响,重点介绍了叶片花青素通过光吸收、抗氧化剂和渗透调节等在植物光破坏防御机制方面的作用,展望了今后的主要研究方向     

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.     

盐胁迫对沙冬青幼苗生长与生理特性的影响

水培条件下,对沙冬青幼苗以不同浓度的NaCl溶液进行处理,并测定其相关生理指标。结果显示：随着盐浓度的增加,叶绿素含量与叶绿素荧光参数（F_v/F_o和F_v/F_m）逐渐降低,丙二醛含量升高。超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性随着盐浓度的升高表现出先上升后下降的趋势,0.7%盐胁迫下的幼苗POD酶活性最高,1.0%和1.3%盐胁迫下的酶活性逐渐降低,而过氧化氢酶（CAT）的活性呈持续上升趋势。各处理渗透调节物质脯氨酸的含量较对照明显增加,可溶性糖含量在根中升幅较大,叶片增幅不明显。幼苗死亡率也随着胁迫程度的加剧而升高,当浓度达到1.0%和1.3%时幼苗死亡率较高,分别达到了53.33%和76.67%。研究表明,低浓度盐胁迫下（0.7%以下）,沙冬青幼苗表现出较强的抗性;当盐浓度升高到1.0%和1.3%时,其生长受到严重影响。     

沙冬青逆境胁迫分子生物学研究进展

逆境胁迫是影响植物生长发育的重要因素,植物的抗逆机理是分子生物学研究的重要领域。随着分子生物学技术的发展,有关植物抗逆方面的研究已取得了很大的进展,初步揭示了植物应对逆境胁迫适应性的分子机理。沙冬青是我国温带荒漠地区惟一的常绿灌木,具有很强的抗逆性,是开展植物逆境胁迫研究和抗逆基因筛选的理想材料。本文综合论述了抗逆植物沙冬青的抗逆机理及逆境胁迫相关基因的分子生物学研究进展,为植物抗逆基因工程发掘更多的基因资源和抗旱植物的抗逆性研究提供思路。     

蒙药沙冬青的化学成分研究

从蒙古沙冬青分离得到了7个非生物碱类化合物,通过波谱学方法及与文献对照的方法鉴定为:β-谷甾醇(1)、白藜芦醇(2)、染料木素(3)、芒柄花素(4)、毛异黄酮(5)、maackiain(6)和trifolirhizin(7).其中化合物2、6和7为首次从蒙古沙冬青植物中得到.     

水培条件下沙冬青幼苗对盐胁迫的响应

研究了水培条件下不同浓度的单盐和复盐对沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)幼苗生长的影响,并通过施用磷肥研究其对盐胁迫的耐受性变化。结果表明,沙冬青幼苗对单盐胁迫的耐受性较强,0.7%以下均可正常生长,当浓度超过0.8%时死亡率增加,1.0%时死亡率达到86%。但在复盐胁迫下其耐盐性较差,浓度为0.6%时死亡率达到了93.3%。适量施加磷肥不仅可以提高沙冬青对单盐毒害的耐受性,并且可以起到壮苗的效果。     

珍稀濒危植物沙冬青花生物学研究

沙冬青蝶形花冠,柱头具指状突起,分长柱头和短柱头。群落花期约47 d,单花花期约7 d,分为露黄、微开、盛开、凋谢4个时期。TTC法测定4个时期花粉均具活力,可保持70 d左右,苯胺蓝测定柱头可受性3~4 d。沙冬青花一般在开花前一天就开始泌蜜,开花第2~3 d,分泌量达到高峰,花后4~5 d产蜜量减少直至停止,日泌蜜和散粉集中在10:00-14:00。沙冬青开花受环境的影响。     

Biological Characterization of Heat-stable Antifreeze Proteins from Leaves of Ammopiptanthus mongolicus

Antifreeze protein(afp) was purified from the heat stable proteins in the leaves of Ammopiptanthus mongolicus (Maxim.) Cheng f. by two-dimensional electrophoresis-electrophoretic elution. Its molecular weight and pi are about 40 kD and 9.0 respectively, and its thermal hysteresis activity (THA) is 0.9 ℃ at 20 g/L. afp is different from other antifreeze proteins. The N-terminal 20 amino acids of afp is SDDLSFTFNKFVPCQTDILF. alp is abundant in leaves and may play an important role in the antifreeze process in A. mongolicus during the period of ovenwintering.     

Study on Chromosome Number and Karyotype of Ammopiptanthus mongolicus

This paper deals with chromosome number and karyotype of Ammopiptanthus mongolicus (Maxim.) Cheng f., whose karyotype formula is 2n = 18 = 4m+14sm(2SAT), and the basic number of the genus is x = 9.     

Purification and Identification of Antifreeze Proteins in Ammopiptanthus mongolicus

The conventional protein chromatography technique was adopted to purify the antifreeze proteins (AFPs) from the leaves of Ammopiptanthus mongolicus ( Maxim. ) Cheng f. Two bands on native PAGE gel showed thermal hysteresis activity, one was band Bi, whose thermal hysteresis was 0.46 cE at 8 g/L, which showed two bands (67 kD, 21 kD) on SDS-PAGE gel; the other was B3, whose thermal hysteresis was 0.45 cE at 10 g/L, and it contained only a single protein (39.8 kD). Both B1 and B3 are not glycoproteins, because neither do they interact with Shift-reagent, nor show ultraviolet characteristics of a typical glycoprotein.     

平茬措施对天然沙冬青生理特性的影响

沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus(Maxim.)Cheng f.)是我国二级珍稀濒危植物,由于自然条件的不断恶化使这一古老残遗物种种群受到威胁。本文以西鄂尔多斯国家级自然保护区内生长的天然沙冬青为材料,对平茬后经过3年恢复生长的萌蘖灌丛和未平茬的沙冬青灌丛的地上部生物量、叶片相对含水量(RWC)、叶水势(WPB)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)等指标进行了测定,并对平茬处理的各项生理指标变化进行了研究。结果显示:平茬后的沙冬青萌蘖灌丛经过3年的生长能恢复到平茬前的生物量;平茬与未平茬(对照)沙冬青叶片相对含水量差异不显著(P0.05),但平茬后的沙冬青叶水势日间(7∶00-19∶00)均显著高于对照(P0.05);平茬与未平茬沙冬青日间净光合速率、蒸腾速率均出现两个高峰值,且均有"午休"现象,平茬后的沙冬青萌蘖丛Pn日均值比对照升高了15.73%、Tr日均值比对照升高了15.57%、WUE日均值比对照升高了13.92%(P0.05);Gs日均值比对照也有所上升,且与Pn、Tr的变化趋势基本一致,但Ci的变化趋势与Gs、Pn和Tr相反。说明平茬处理对增加地上部生物量、提高其生理指标均有明显作用,能提高沙冬青潜在的生产力。