增强UV—B辐射对高山植物麻花艽净光合速率的影响

在高寒矮嵩草（Kobresia humilis)草甸地区以太阳短波辐射为背景,建立了人工增强UV－B辐射的实验装置,每天增补15．8kJ.m^-2的辐射剂量,模拟平流层臭氧破坏约5％时近地表面太阳UV－B辐射的增强。观测表明：UV－B辐射的增强对麻花艽（Gentiana stramianea)植物的光合作用无明显的抑制或伤害作用。相反,在早晨补充UV－B辐射的短时间内,叶片的Pn随Gs的增大而有所提高。随着UV－B辐射时间的延长,在11：30－12：30,Pn和Gs有所降低。UV－B辐射时间进一步延长后（约14：00以后）,处理和对照组叶片Pn和Gs的差异趋向不明显,增强太阳UV－B辐射后,麻花艽叶片的光合色素并无明显变化,UV－B吸收物质的含量无明显变化,麻花艽叶片厚度的直接测量表明,增强UV－B辐射能明显提高叶片的厚度。叶片厚度的增加可补偿增强UV－B辐射辐后引起的光合色素的光降解,改善单位叶面积为基础的光合速率,是高原植物对强UV－B辐射的一种适应方式。     

增强UV-B辐射对麻花艽叶片的抗氧化酶的影响

以青藏高原的特有植物麻花艽为材料,研究麻花艽叶片抗氧化酶系统对增强UV-B辐射的响应。结果表明：在UV-B处理初期,麻花艽叶片SOD、POD的酶活性都能增加,但随着处理时间的延长,SOD、POD的活性呈现下降趋势。麻花艽叶片CAT的酶活性在UVB处理后下降明显,但作为清除叶绿体中H2O2的关键酶AP的酶活性表现为明显地增加趋势,说明在对麻花艽叶片增强UV-B辐射反应中AP起有着重要作用。MDA的含量随UV-B处理时间延长而增加,表明UV-B降低了细胞内活性氧自由基的清除能力,膜脂过氧化作用加剧,导致了对麻花艽叶片的伤害效应。     

麻花艽叶片光合色素含量及厚度对UV-B辐射的响应

以中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站自然生长的麻花艽(Gentiana straminea Maxim.)为材料,进行了不同月份和草盛期不同天数的短期增补和过滤UV-B辐射试验,比较分析叶片光合色素含量和叶片厚度等的变化.结果表明:(1)生长季内麻花艽叶片叶绿素a+b含量呈波动变化的趋势,7月份含量均较高;草盛期不同天数处理时,UV-B辐射对麻花艽叶片叶绿素a+b含量的影响不大.(2)生长季内麻花艽叶片类胡萝卜素含量也是7月份较高,短期增补UV-B辐射有降低其含量的趋势.(3)增加UV-B辐射能够降低Chl a/b值;自然UV-B辐射下Car/Chl比值能维持一个较高水平,是对强辐射的适应.(4)随处理时间延长,麻花艽叶片厚度有降低趋势,其叶缘出现一些发黄、变黑、变透明等受害症状,叶片能通过增加叶片厚度来适应增强的UV-B辐射.可见,生长于高海拔地区的植物麻花艽虽然对UV-B辐射表现出诸多的生理适应特性,但依然不可避免地受到其损伤.     

西宁和海北麻花艽净光合速率和叶绿素荧光参数的日变化比较

以青藏高原药用植物麻花艽为材料,研究了西宁和海北两个地区麻花艽叶片的净光合速率和叶绿素荧光参数的日变化进程。结果表明：在中午太阳辐射较强时两地麻花艽叶片的净光合速率（Pn）均下降,下午随日间光强的减弱逐渐上升,形成双峰曲线;海北麻花艽叶片的净光合速率（Pn）及其日变幅均低于西宁。随日间光强的增加麻花艽叶片的PSⅡ最大光化学效率（Fv／Fm）、PSⅡ的潜在活性（Fv/Fo）下降,非光化学猝灭系数（NPQ）则上升,黄昏各参数都恢复到接近早晨的水平,表明未发生光合机构的破坏;一天中海北麻花艽叶片的Pn、Fv／Fm、Fv／Fo均低于西宁,表明随海拔的升高、光强的增加,海北麻花艽热耗散增多,午间光抑制加重。     

青藏高原高山植物麻花艽的传粉生态学研究

对青藏高原东部麻花艽 (Gentiana straminea)海北居群的传粉生态学进行了 3a连续的观察和实验。试验表明自然去雄、人工自交和杂交处理均结实 ,而人工去雄套袋和自然套袋不结实。麻花艽自交亲合 ,但必须依赖传粉媒介才能完成授粉过程 ,不存在无融合生殖。野外捕捉到 14种访花昆虫 ,它们分别属于 2个纲 ,7个目 ,8个科。观察和分析了各种昆虫的访花行为后 ,认为苏氏熊蜂 (Bombus sushikini)是麻花艽有效而稳定的传粉者。测量表明麻花艽花蜜通道的深度和苏氏熊蜂的舌长基本吻合。苏氏熊蜂的访花频率在 10 :0 0～ 12 :0 0 ,13:0 0～ 15 :0 0和 16 :0 0～ 18:0 0时间段没有差别 ,单花的访花频率为 0 .0 0 5次 / (花· min)。和其它高山植物相比 ,青藏高原高山植物麻花艽的访花频率较高。熊蜂传粉和高频率的访花维持了麻花艽在极端寒旱的青藏高原环境下的有性生殖。此外 ,高频率的访花对于维持该地区高山植物的生殖保障具有重要的现实意义 ,但是否具有普遍性 ,还有待研究更多的高山代表类群。     

高寒草甸麻花艽和美丽风毛菊的光合速率午间降低现象

在中国科学院海北高寒草甸生态系统定位研究站地区,用便携式光合蒸腾测定仪（CI－301PS）和液相极谱氧电极（SP－2）观测到,全晴天2种高山植物麻花艽和美丽风毛菊叶片的净光合速率（Pn),光合放氧速率和表观量子效率（AQY）有明显的午间降低现象,遮光实验表明,这种现象是由高原地区当地太阳正午时前后较强的太阳辐射造成的。     

青海高原主要C3植物的光合作用

青海高原主要 C_3植物叶片的净光合速率(Pn)日变化是随着自然条件下的日照和气温的变化而变化,呈典型的单峰曲线,无或有轻微的中午降低现象。表观量子需要量(AQR)在晴天的上午和下午基本不变,一天中不曾出现显著的光抑制现象。然而,在土壤严重缺水和气温超过30℃以上时,青海高原主要 C_3植物净光合速率的日变化仍呈双峰曲线。在一般情况下,青海高原主要 C_3植物的光补偿点和暗呼吸速率较低。光饱和点和表观量子需要量较高。因而,表观光合量子效率(_i=1/AQR)较低,这与青藏高原高海拔地区的低气压有关。     

地表臭氧浓度增加对冬小麦光合作用的影响

采用开顶式气室(OTC),在大田试验条件下系统研究了地表臭氧浓度增加对冬小麦光合作用的胁迫效应。结果表明,在(100±8)nmo.lmol-1的O3处理下,与对照相比,从抽穗期到成熟期冬小麦叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均呈先上升后降低的变化趋势,而类胡萝卜素的含量和Chla/b的比值则分别持续升高和下降,净光合速率和气孔导度在抽穗初期无明显下降,但是随着熏蒸时间的增加下降幅逐步变大。在整个试验期间冬小麦表观量子产额、单位面积叶片活性以及PSII最大光量子效率均无明显降低,而蒸腾速率、暗呼吸速率、光补偿点以及最大光合速率却受到较大程度的抑制。当采用(150±8)nmol.mol-1O3处理时,各生育期中小麦叶片类胡萝卜素含量、暗呼吸速率和光补偿点均显著高于对照组,其余参数均较对照组明显降低。以上结果表明,地表臭氧浓度增加对冬小麦光合作用的影响阈值在100 150 nmol.mol-1之间,且随着熏蒸时间的增加,叶片光合作用受抑制的程度逐步增强。     

藏药麻花艽愈伤组织的诱导及植株再生

1植物名称麻花艽（Gentiana straminea Maxim．）,又名麻花秦艽,藏药中称为“解吉嘎保”。 2材料类别幼嫩叶子。     

高寒草甸麻花艽和美丽风毛菊的光合速率午间降低现象

在中国科学院海北高寒草甸生态系统定位研究站地区,用便携式光合蒸腾测定仪(CI-301PS)和液相极谱氧电极(SP-2)观测到,全晴天2种高山植物麻花艽和美丽风毛菊叶片的净光合速率(Pn)、光合放氧速率和表观量子效率(AQY)有明显的午间降低现象.遮光实验表明,这种现象是由高原地区当地太阳正午时前后较强的太阳辐射造成的.     

白花龙胆花抗炎作用研究

为了研究白花龙胆花的抗炎作用,本文对白花龙胆花水提物和70%乙醇提取物的抗炎活性进行了试验,并测定了水提物和70%乙醇提物中龙胆苦苷的含量.试验采用二甲苯所致小鼠急性耳肿胀试验和二甲苯所致小鼠腹部毛细管通透性试验.将昆明种小白鼠分为7组,分别为空白对照组,白花龙胆花水提物高、中、低剂量组和70%乙醇提取物高、中、低剂量组,灌胃(ig)给药14 d后,用二甲苯分别于小鼠右耳及腹部致炎.测定左右耳重量,计算肿胀度及肿胀抑制率,测定吸光值.结果表明:白花龙胆花水提物和乙醇提取物的中、高剂量组对于二甲苯所致的小鼠急性耳肿胀和小鼠腹部毛细管通透性都有显著的抑制作用.从而表明:白花龙胆花具有显著的抗炎疗效.     

长期增强UV-B辐射对高寒草甸植物光合速率和抗氧化系统的影响

研究了在野外自然条件下,长期增强UV-B辐射对高寒草甸3种典型植物矮嵩草（Kobresia humilis）、垂穗披碱草（Elymus nutans）和钉柱委陵菜（Potentilla saundersiana）光合放氧速率、光合色素和抗氧化系统的影响。结果表明：长期增强UV-B辐射对3种植物的净光合速率没有明显影响。增强UV-B辐射下,3种植物的叶绿素含量变化不同,Chla／b值,类胡萝卜素（Car）含量,Car／Chl值与对照相比都有升高,说明植物叶片的光合能力、吸收紫外线的能力增强以及忍受逆境能力均有增强,从而产生光保护,有利于光合作用正常进行。由于3种植物膜脂过氧化程度的不同及SOD活性的普遍抑制,植物经受了氧化胁迫。垂穗披碱草叶片GSH含量显著七升,矮嵩草的形态矮小及钉柱委陵菜GSH含量与POD活性显著上升,都能减轻它们所经受的氧化胁迫,使光合器官免受损伤。所以,这些保护性色素的积累和抗氧化系统内部的协同作用可能是高寒草甸植物光合作用正常进行的重要原因。     

He-Ne激光对增强UV-B辐射小麦叶片显微结构及光合特性的影响

采用低剂量(5 mW·mm-2)He-Ne激光辐照经增强UV-B辐射处理(10.08 kJ·m-2·d-1)后的晋麦47号小麦幼苗,用常规石蜡切片法,观察各处理组小麦幼苗叶片组织显微结构特征;同时对幼苗光合特性、水分利用及色素含量状况进行测定分析.结果显示:(1)与对照(CK)相比,UV-B辐射处理(B)与复合处理(BL)的表皮细胞及腺毛排列致密,气孔稀疏、缩小且下陷;叶肉组织细胞均明显加厚,细胞略小且排列紧密,维管束相对面积减小,BL的以上性状均介于CK与B之间.(2)B组净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均显著降低.与B相比,BL气孔导度及光合速率偏高,蒸腾速率差异不明显.就水分利用率而言,L最大,略高于CK,B组最小,略低于BL,各组间差异显著.(3)增强UV-B辐射可使小麦幼苗叶绿素含量显著降低,经He-Ne激光辐照处理后可以使叶绿素含量得到一定程度恢复性升高,并且Chla变化的幅度大于Chlb.结果表明:低剂量He-Ne激光辐照能够对小麦幼苗组织显微结构以及光合器官的UV-B辐射损伤起到促进修复的作用.     

Confirmation of natural hybrids between Gentiana straminea and G. siphonantha (Gentianaceae) based on molecular evidence

A few individuals with intermediate morpho-logy always appeared in the sympatric distributions of Gentiana straminea and G. siphonantha. These intermedi-ate individuals were hypothesized to be the hybrids of two species after a careful evaluation of their morphological characteristics. To test this hypothesis, sequence compar-ison of the internal transcribed spacer (ITS) regions of the nuclear ribosomal and trnS (GCU)-trnG (UCC) inter-genic spacer region of the chloroplast DNA from Gentiana straminea, G. siphonantha and the putative hybrids was performed. The results suggest that most intermediate individuals were the natural hybrids between G. straminea and G. siphonantha. In addition, we exam-ined the sequence variation among the individuals of both parent species and analyzed the possibility leading to the incongruent identification in some individuals based on morphologic and molecular evidences, respectively. The intraspecific diversification of DNA fragments within both parent species and their high variability in hybrid swarms probably resulted from chloroplast genome recombination and incomplete lineage sorting during the early stages of speciation origin of the parent species.     

高寒矮嵩草草甸群落光合作用的“午休”现象

自然条件下,植物光合作用的日变化在全晴天多数表现为"午休"型。然而,长期以来,许多人认为在青藏高原的广大地区,植物的光合作用井不存在"午休"现象,并认为这是高原植物的光合生理特性（黄庆榴等1962,苏梯之和潘锦珊1981,张树源1988）。这到底是不是一种普遍现象？是高原独特自然环境条件决定的,还是高原植物本身具有的生理特性？为了进一步探讨这些问题,我们从1990年起,应用红外CO。分析技术在高寒矮嵩草草甸进行了群落光合作用气体代谢的研究,发现矮嵩草草甸的群落光合作用表现出一定程度的"午休",并对其形成机理进行了初步…     

Responses of Pea and Triticale Photosynthesis and Growth to Long-wave UV-B Radiation

Pea plants were more susceptible to long-wave UV-B irradiation (305 – 320 nm, 7.7 kJ m^–2 d^–1, 4 weeks) in comparison with the triticale. This difference was more apparent from the changes in total area of leaves and dry mass of shoots, rather than from the parameters of chlorophyll fluorescence and net photosynthetic rate.