杂交水稻灌浆过程中籽粒充实的生理研究

杂交水稻在籽粒灌浆过程中,存在两个灌浆高峰期,籽粒中蔗糖含量增加的高峰出现在第一个灌浆高峰期;稻穗上,下部籽粒中ＵＤＰＧ焦磷酸化酶活性高峰出现的时期分别与群体籽粒两个灌浆高峰期基本一致;杂交水稻籽粒中的３－磷酸甘油酸磷酸酶活性高峰比常规稻的出现早。     

激光—静电磁场对水稻萌发过程超弱发光影响研究

１０．５ｍＷ Ｈｅ－Ｎｅ激光,３５００ｖ／ｃｍ静电场,０．４１Ｔ的恒磁场分别处理水稻种子,可使种子萌发过程中超弱发光不同程度增加。萌发种子经５℃低温胁迫后,发光值明显降低。     

玉米果穗超弱发光特性的研究

玉米果穗的超弱发光特性与籽粒成熟度及籽粒着生部位有关。随着成熟时水分的散失和干物质的积累,发光由强到弱,成熟期为发光最低值。超弱发光可反映出玉米籽粒营养物质的转化动态。试验证明玉米果穗不同发育阶段的生理代谢与超弱发光密切相关。     

生物超弱发光研究

生物超弱发光是自然界普遍在的一种生命现象。本文概述了近年来生物超弱发光研究的进展,探讨了生物超弱发光在医学和农业上应用的可能性,并提出了该领域有待深入研究的问题。     

水稻籽粒灌浆过程中蛋白质表达特性及其对氮肥运筹的响应

采用大田栽培的方式,研究了大穗型水稻金辉809籽粒灌浆过程中蛋白质的差异表达变化模式以及同一施氮量下不同的氮肥施用比例(总施氮量225 kg/hm2,基蘖肥:穗粒肥分别为7∶3和6∶4)对强弱势粒灌浆影响的分子机制。获得了水稻不同灌浆时段籽粒总蛋白的表达图谱,共发现32个在灌浆过程中发生显著差异表达的蛋白点,涉及籽粒的淀粉合成,能量代谢,激素信号转导,基因表达调节和抗逆响应等。在此基础上,进一步构建了不同灌浆发育时段水稻强弱势籽粒响应不同氮肥比例调控的蛋白表达图谱,结果发现强势籽粒响应氮肥调控出现差异表达的蛋白点有8个,而弱势籽粒有26个,可见强势籽粒灌浆具有更强的环境稳定性,相对地,弱势籽粒灌浆则易被环境所调节。在总施氮量不变的情况下,适当增加生育后期氮肥的施用量,有利于增强弱势籽粒中信号转导,促进相关基因的表达,提高物质调运与能量代谢速率,增强抗逆性,增强弱势籽粒的代谢水平,延长其灌浆时期,提升弱势籽粒活性和灌浆强度,增加结实率和千粒重,最终实现高产高效。研究结果对于进一步明确氮素调控水稻强弱势粒灌浆的分子生态特性具有重要的理论与实际意义。     

光质对水稻幼苗超弱发光和谷氨酸胺合成酶活性的影响

生长在不同光质下的水稻幼苗叶片的超弱发光随着其生长进程不断增强,光质对ＵＢＥ有显著影响,生长在白光下的水稻幼苗的ＵＢＥ明显高于生长在红光或蓝光下的水稻幼苗的ＵＢＥ,而红光和蓝光处理之间无显著差异。     

杏花开放过程中超弱发光和ATP及活性氧含量的变化

以巴旦水杏 (Prunus armeniaca,Ameniacavulgaris Lam.)为试验材料,研究了杏花开放过程中花朵的超弱发光(ultraweak 1 uminescence,UWL)变化及其与ATP含量、呼吸速率、活性氧产生速率等的关系.结果表明,杏花开放的前半期(盛花期以前),超氧自由基产生速率与丙二醛含量变化平缓,UWL、ATP含量、呼吸速率及蛋白质含量呈上升趋势.盛花期过后,呼吸速率、蛋白质和ATP含量迅速降低,UWL强度缓慢下降,而超氧自由基的产生速率与丙二醛含量迅速升高.分析后认为,杏花的超微弱发光与以ATP含量为标志的能量水平密切相关,同时也受体内活性氧及其它物质代谢的影响;盛花期以前ATP可能是导致UWL升高的主要因素,盛花期过后,活性氧可能对花体的UWL变化起了部分的调节作用.     

白菜叶绿体的超弱发光机理初探

从先前对黄化绿豆幼苗光形态建成过程和花生叶片不同发育阶段的超弱发光 (ＵＢＥ)图象的初步观察结果来看 ,植物的 (诱导 )超弱发光与光形态建成和光合作用等生长代谢过程密切相关 (李德红等 ,1998)。我们在此工作的基础上 ,利用自行研制的超弱发光图象探测系统对叶绿体的超弱 (延迟 )发光进行了研究 ,并初步探讨了温度和某些化学试剂对叶绿体超弱发光的影响。实验材料选用白菜 (ＢｒａｓｓｉｃａｐｅｋｉｎｅｎｓｉｓＲｕｐｒ .)叶片 ,按通常的方法分离纯化叶绿体 ,经相应处理后分别装于比色皿中 ,按前文的方法观测其超弱发光。叶绿体无论…     

超大穗小麦籽粒灌浆特性研究

超大穗小麦是小麦超高产育种的宝贵资源,通过去穗处理,对不同类型的超大穗小麦灌浆特性进行了方程拟合及参数分析,结果表明：①百粒重的增重进程,在不同处理间无显著差异,不同品系间差异明显;②单株粒重的增重进程,在不同处理间、不同品系间都表现出显著差异,不同处理间更为突出;③对灌浆参数分析,超大穗小麦的最大灌浆速度与对照基本一致,但灌浆期显著的长,８６（３０６）达５０d,90(151)43d,而对照小偃６号、咸农１５１分别为４０d,35d。依次配合相应的栽培技术,可有效的发挥超大穗小麦产量潜力。     

生物超弱发光及其应用研究概述

生物超弱发光是生物物理中光生物学的重要内容之一,自１９２３年以来,人们已进行了大量研究。本文评述了生物超弱发光的机理、测量和理化影响因素,总结了生物超弱发光在我国农业和医学中的应用研究,并对初步展望了生物超弱发光的未来研究方向。     

绿豆和花生的超弱发光

对黄化绿豆幼苗先形态建成过程的超弱发光图象（延迟发光）的初步观察发现：见光培养40min后的绿豆幼苗即可探测到明显的延迟发光;见光时间越长,光诱导的延迟发光强度也越强。从绿豆和花生幼苗的趋弱发光图象来看,生长健壮的幼苗发光较强。其中茎尖和新生幼叶的延迟发光最强,上胚轴、子叶和下胚轴弯钩较强,下胚轴伸长部分次之,根部发光最弱。从不同发育阶段叶片的超弱发光图象来看,光合作用较强、新陈代谢旺盛的成熟叶片的超弱发光较强;光合作用和其它代谢过程相对较弱的叶片（伸展叶、老叶和幼叶）,其超弱发光强度相应较弱。而叶绿素提取液和失活绿叶观测不到超弱发光。此外,对超弱发光光谱的初步研究表明它很可能来自光合作用中叶绿素的发光。这些都暗示,植物的（诱导）超弱发光与光形态建成和光合作用等生长代谢过程密切相关。     

草莓愈伤组织的超弱发光及活性氧代谢变化的研究

草莓外植体在不同激素组合的培养基上诱导产生3类愈伤组织。Ⅰ型愈伤组织的生长速率约是Ⅱ型和Ⅲ型的2倍,UBE强度是Ⅱ型和Ⅲ型的1．5倍和1．8倍,但Ⅱ型和Ⅲ型愈伤组织的活性氧代谢水平较强,Ⅲ型中H2O2和O2^--的水平分别是Ⅰ型的9倍和4倍。Ⅲ型愈伤组织的分化培养过程中,UBE强度不断增加,HQ的含量呈现出由弱到强再到弱的变化曲线,O2^--则表现出一直下降的趋势;而可溶性蛋白质含量、SOD及POD也呈现出一定的变化趋势。结果表明：愈伤组织中UBE与活性氧代谢之间无明确相关性,而都与愈伤组织形态建成过程密切相关。     

光质对绿豆幼苗叶片超微弱发光及叶绿素含量的影响

以绿豆幼苗为试材,测定其叶片超弱发光(UBE)及叶绿素含量在不同光质条件下的变化,并探讨两者之间的关系.结果表明,生长在不同光质下绿豆幼苗叶片的UBE及延迟发光衰减参数1/P都随着其生长不断增强,且生长在白光下绿豆幼苗的UBE是生长在其他光质(红、黄、蓝、绿)下幼苗的2倍以上,而红光、黄光和绿光处理之间无显著差异;生长在白光下的绿豆幼苗叶片叶绿素含量显著高于红、黄、蓝、绿光处理幼苗,而红光和黄光处理又显著高于蓝光和绿光处理.研究发现,光质对绿豆幼苗叶片超弱发光和叶绿素含量影响相似,绿豆幼苗叶片超弱发光可能与叶绿体的发育和光合作用有关.     

Ultraweak,spontaneous photon emission in seedlings: toxicological and chronobiological applications

The detection of ultraweak light emission in seedlings has been explored in toxicological and chronobiological studies. The main studies in this area are reviewed briefly, including a report on applied tests held in the last 7 years at LaFA – UNICAMP (Brazil). In general, results indicate that a linear relation for total light emission versus germination performance is found if only strong stress situations are considered, when external factors depress a seedling's development, even when considering a sequential series of tests. Light emitted by a single seedling was detected in a compact apparatus, and data are presented here for the first time showing pronounced circadian cycles are evident, with similar time and frequency profiles as those of the local gravimetric tide. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

Effect of Microwave and He-Ne Laser on Enzyme Activity and Biophoton Emission of Isatis indigotica Fort

The seed embryos of Isatis indigotica Fort were exposed to He-Ne laser (5.23 mW/mm2, radiated for 5 min) and microwave (1.26 mW/mm2, radiated for 8 s) irradiation to determine the effects of microwave and He-Ne laser pretreatment on enzyme activities, and biophoton emission of cotyledon. Then: (i) changes in the activities of enzymes in I. indigotica cotyledon (such as amylase, transaminase, and proteinase) were measured to investigate the effects of He-Ne laser and microwave pretreatment; and (ii) biophoton emission was measured to determine the speed of cell division and metabolism. Results from these experiments indicated that: (i) the activities of amylase, transaminase, and proteinase of the cotyledon pretreated by HeNe laser and microwave were significantly increased; and (ii) the intensity of biophoton emission was enhanced significantly by He-Ne laser and microwave irradiation. These changes suggest that He-Ne laser and microwave pretreatment can improve the inner energy of seeds, lead to an enhancement of cotyledon enzymes, and speed up the metabolism of the cell, resulting in significantly increased biophoton emission.Moreover, the mechanism of action of the effects of laser and microwave radiation on the microcalorimetric parameters, enzyme activities, and biophoton emission of seeds is discussed on the basis of the results obtained.     

水稻籽粒灌浆速率的分子机制与遗传调控研究进展

水稻(Oryza sativa)的高产优质是我国粮食安全的重要保障,也是育种家一直追求的目标。水稻籽粒灌浆速率(GFR)是一个重要而复杂的农艺性状,直接影响籽粒充实度、粒重和米质。目前,快速灌浆的优良水稻品种缺乏,可供育种利用的相关优异基因资源有限,已成为制约水稻产量和品质进一步提高的瓶颈。相对于水稻的其它农艺性状,G...     

Effect of Microwave and He-Ne Laser on Enzyme Activity and Biophoton Emission of Isatis indigotica Fort

The seed embryos of lsatis indigotica Fort were exposed to He-Ne laser (5.23 mW/mm^2, radiated for 5 min) and microwave ( 1.26 mW/mm^2, radiated for 8 s) irradiation to determine the effects of microwave and He-Ne laser pretreatment on enzyme activities, and biophoton emission of cotyledon. Then: (i) changes in the activities of enzymes in L indigotica cotyledon (such as amylase, transaminase, and proteinase) were measured to investigate the effects of He-Ne laser and microwave pretreatment; and (ii) biophoton emission was measured to determine the speed of cell division and metabolism. Results from these experiments indicated that: (i) the activities of amylase, transaminase, and proteinase of the cotyledon pretreated by HeNe laser and microwave were significantly increased; and (ii) the intensity of biophoton emission was enhanced significantly by He-Ne laser and microwave irradiation. These changes suggest that He-Ne laser and microwave pretreatment can improve the inner energy of seeds, lead to an enhancement of cotyledon enzymes, and speed up the metabolism of the cell, resulting in significantly increased biophoton emission. Moreover, the mechanism of action of the effects of laser and microwave radiation on the microcalorimetric parameters, enzyme activities, and biophoton emission of seeds is discussed on the basis of the results obtained.     

用吸胀初期超微弱化学发光的方法快速检测水稻种子活力

用高灵敏度的单光子计数系统探测了不同贮藏年份的水稻 (OryzasativaL .)品种 80 72 2吸胀初期的超微弱化学发光 (ultraweakchemilumines cence,UCL)。观测到水稻种子吸胀初期 ( 0～ 30min)UCL强度与其老化程度呈负相关 ,水稻种子贮藏时间越长 ,萌发率越低 ,UCL的强度越弱 ,水稻种子UCL强度与萌发率呈极显著正相关。用灵敏的能与单线态氧 ( 1 O2 )反应产生化学发光的发光试剂MCLA ( 2 methyl 6 ( p methoxyphenyl) 3,7 dihy droimidazo[1 ,2 a]pyrazin 3 one) ,检测到吸胀初期水稻种子有单线态氧 ( 1 O2 )的生成 ,产生1 O2 的量与其萌发率呈高度正相关。水稻种子吸胀初期单线态氧的生成是超微弱化学发光的重要诱发因素之一。种子吸胀初期UCL的差异有望成为一种快速、定量、无损伤检测水稻种子活力的新方法。     

用超弱化学发光法快速测定不同老化程度水稻种子的活力

用高灵敏度的单光子计数系统探测人工老化(40 ℃, 相对湿度90%) 0、7、14和21 d的水稻种子吸胀初期的超弱化学发光强度变化,首次观测到水稻(Oryza sativa L.) 种子吸胀初期超弱化学发光强度与其老化程度有关.加水激活水稻种子的超弱化学发光,其强度依赖于种子的老化程度.实验结果表明水稻种子的人工老化时间越短,则吸胀初期(20～30 min)超弱化学发光的强度越强, 萌发率越高.水稻种子萌发率与超弱化学发光强度呈显著正相关.观测水稻种子吸胀初期超弱化学发光强度的变化可望成为检测种子老化程度的一种快速、简便、无损伤的新方法.     

活性氧和能量调控下草莓果实衰老与超微弱发光的关系

该试验以‘红颜’草莓果实为试材,用过氧化氢(H_2O_2)和茶多酚(TP)、呼吸链解偶联剂——2,4-二硝基苯酚(DNP)和三磷酸腺苷(ATP)处理草莓果实,研究促进和清除活性氧以及抑制能量生成和促进能量条件下,草莓果实衰老进程和超微弱发光(UPE)的变化,探讨UPE与草莓果实衰老的关系,为了解UPE与植物成熟衰老的关系提供理论依据。结果表明:(1)在草莓果实采后衰老过程中,果实硬度持续下降,失重率和腐烂率持续上升,同时其UPE强度下降。(2)H_2O_2处理和DNP处理的果实硬度均低于对照,而其失重率和腐烂率均高于对照,同时两种处理果实的UPE强度均低于对照。(3)茶多酚处理和ATP处理的果实硬度均高于对照,而其失重率和腐烂率均低于对照,同时两种处理的UPE强度均高于对照。研究发现,活性氧调控和能量调控均能影响草莓果实的UPE强度和衰老程度,活性氧的增加加剧了果实衰老和UPE强度下降,而清除活性氧则延缓了果实衰老和UPE强度下降;抑制ATP生成加剧了果实衰老进程和UPE强度下降,增加ATP则延缓了果实衰老和UPE强度下降;UPE强度随着草莓果实逐渐衰老而下降,UPE强度与草莓果实衰老有关,反映了草莓果实的衰老进程。