He-Ne激光和增强UV-B辐射对小麦幼苗微管结合蛋白MAP65s的影响

分别采用5 mW/mm2 He-Ne激光辐照、10.08 kJ/m2·d 增强UV-B辐射及二者组合对"临优2018"小麦幼苗进行处理,通过紫外吸收法测定各处理组幼苗中微管结合蛋白MAP65s的含量,并且采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳对MAP65s蛋白进行鉴定,进一步分析He-Ne激光对增强UV-B辐射引起的小麦幼苗微管骨架损伤的修复效应.结果显示:经UV-B处理(B)后,小麦幼苗中的MAP65s蛋白含量低于对照组(CK)(P<0.01);单独激光(L)处理,MAP65s蛋白含量高于对照组(CK)(P<0.05);经He-Ne激光和UV-B复合处理(BL)后,MAP65s蛋白含量高于UV-B处理组,低于CK组.该结果表明:一定剂量的He-Ne激光辐照能够促进小麦幼苗微管结合蛋白MAP65s的合成,并且可能在一定程度上修复增强UV-B辐射对小麦幼苗微管骨架系统造成的损伤.     

He-Ne激光和增强UV-B辐射对小麦幼苗核蛋白的影响

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‘ML7113’小麦幼苗,待小麦幼苗长7 d后,对各处理组小麦幼苗的核蛋白进行提取,通过紫外吸收法测定各个处理组幼苗核蛋白的含量。采用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳法(SDS-PAGE)进行电泳。结果显示:小麦幼苗经UV-B辐射后核蛋白含量明显增高;单独激光处理后,小麦幼苗核蛋白含量低于对照组;经He-Ne激光和增强UV-B辐射复合处理后,小麦幼苗核蛋白含量低于UV-B辐射处理组,而高于对照组,推测一定剂量的He-Ne激光在一定程度上抑制了增强UV-B辐射的促进作用。     

He-Ne激光和增强UV-B辐射对拟南芥叶片微管蛋白的影响

采用He-Ne激光生物辐照仪（632.8 nm,5 mW·mm-2）、UV-B（15.55 KJ·m-2·d-1）及二者复合处理拟南芥幼苗后提取微管蛋白,考马斯亮蓝法测含量和SDS-PAGE凝胶电泳进行初步分析,并用免疫印迹鉴定微管蛋白.结果表明：单独UV-B使微管蛋白解聚,He-Ne激光和UV-B复合处理后,微管蛋白解聚程度减小,单独He-Ne激光处理促进微管聚合.因此认为He-Ne激光在一定程度上缓解了UV-B对微管蛋白的解聚作用.     

He-Ne激光对增强UV-B辐射小麦幼苗叶绿体的影响

对“晋麦8号”小麦幼苗分别采用5 mW·mm^-2 He-Ne激光辐照、10.08 kJ·m^-2·d^-1增强UV-B辐射及二者组合进行处理,研究各处理组小麦幼苗叶绿体膜透性、叶绿体蛋白质含量以及叶绿体偶联因子CF-1的ATP酶活性、希尔反应的活性变化。结果表明：UV-B辐射后小麦幼苗叶绿体膜透性增加,叶绿体蛋白质含量有一定的下降,而ATP酶活性、希尔反应的活性均受到抑制。经过He-Ne激光辐照可使叶绿体膜透性降低、叶绿体蛋白质含量有一定的升高,同时ATP酶活性、希尔反应的活性也受到部分激活。这些变化说明增强UV-B辐射引起小麦幼苗叶绿体损伤,而一定剂量的He-Ne激光辐照可部分修复增强UV-B对小麦幼苗光合系统的损伤。     

He-Ne激光和增强UV-B辐射对小麦幼苗类囊体捕光色素的影响

采用5mW.mm-2He-Ne激光辐照、10.08kJ.m-2d-1UV-B辐射及二者组合对冬小麦幼苗进行处理。通过测定叶绿体捕光色素含量和色素蛋白组成的变化,进一步探讨He-Ne激光对增强UV-B辐射后小麦幼苗类囊体捕光色素损伤的修复效应。循环处理小麦幼苗4d,利用90%乙醇和80%丙酮分别提取各处理组小麦幼苗叶片中的叶绿素,通过纸层析和分光光度法检测捕光色素含量的变化,并探讨不同处理对叶绿素与蛋白质结合牢固性的影响。利用柱层析法测定色素蛋白的主要成分。研究表明:与对照组相比,增强UV-B辐照后小麦幼苗捕光色素总含量降低了17.76%,叶绿素和蛋白质结合牢固度显著降低,色素蛋白的组成也发生变化,D1和D2蛋白质条带消失;而一定剂量He-Ne激光辐照可使增强UV-B辐射后的叶绿体色素含量增加约10.64%,但仍低于ck组约8.12%,叶绿素和蛋白质结合牢固度也显著高于B组,色素蛋白的组成与对照组相似。因此,低剂量的He-Ne激光辐照对增强UV-B辐射后小麦幼苗类囊体捕光色素的损伤具有促进修复效应。     

He-Ne激光对增强UV-B辐射小麦细胞膜的影响

采用He-Ne激光 5mW·mm-2 辐照方法,对增强UV-B 10.08kJ·m-2·d-1 辐射小麦细胞膜损伤进行修复的研究.结果表明:经He-Ne激光和UV-B复合处理后,小麦细胞膜表面电荷的电泳速度高于UV-B处理组,小麦的MDA含量比单独UV-B辐射后的低,SOD酶的活性增强.说明He-Ne激光和增强UV-B辐射复合处理后可使小麦的氧化酶活性增强,从而使MDA的浓度降低,小麦细胞膜损伤得到了一定程度的修复.     

He-Ne激光和增强UV-B辐射对小麦幼苗叶绿素荧光特性的影响

选用"ML7113"小麦幼苗为材料,分别采用He-Ne激光(5mW·mm-2)和增强UV-B(10.8 kJ/m-2·d-1)辐射以及两者的复合辐照进行处理,利用PAM-2100便携式叶绿素荧光仪测定小麦幼苗在不同处理天数(5、6、7、8)下叶绿素荧光特性的变化。结果表明:增强UV-B辐射后,随着处理时间的延长,小麦幼苗的Fo、Fm、Fv/Fm、qP、ФPSⅡ、叶绿素含量的值均逐渐下降,qN值均逐渐升高,从而不断减弱小麦幼苗的叶绿体荧光特性;而低剂量的He-Ne激光辐照后能够在一定程度上修复经UV-B辐射后对小麦幼苗叶绿素荧光所造成的损伤。     

He-Ne激光对增强UV-B辐射后小麦幼苗光合作用的影响

以"晋麦8号"小麦幼苗为研究材料,分别采用He-Ne激光(辐照剂量为5 mW·mm-2)、增强UV-B(辐射剂量为10.08 kJ·m-2·d-1)以及二者的复合辐照进行处理.循坏处理不同天数(4、5、6、7、8 d)后,利用电导仪、低温荧光测定法检测了小麦叶绿体电子传递速率、膜透性和荧光发射光谱的变化;采用紫外分光光...     

He-Ne激光和增强UV-B辐射对小麦幼苗根抗氧化酶的影响

采用5 mW·mm-2He-Ne激光辐照、10.08 kJ·m-2d-1 UV-B辐射及二者组合对冬小麦“临优2018”幼苗进行处理,研究各处理组幼苗根过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性及同工酶变化.研究结果显示,增强UV-B辐射能抑制POD、CAT和SOD的活性,差异显著,关闭了...     

He-Ne激光和增强UV-B辐射对小麦幼苗蛋白质代谢的影响

采用He-Ne激光(5 mW.mm-2)和增强UV-B(10.08 kJ.m-2.d-1)辐照‘晋麦8号’小麦幼苗,5 d后测定各处理组小麦叶片的蛋白酶、转氨酶活性以及可溶性蛋白质含量与组成的变化。结果显示,增强UV-B辐射使小麦叶片蛋白酶活性极显著升高,转氨酶活性降低,可溶性蛋白质含量极显著下降,蛋白质谱带增加;单独He-Ne激光处理使蛋白酶活性下降,转氨酶活性升高,可溶性蛋白质含量增加,对蛋白质条带影响不明显;与单独UV-B辐射相比,经He-Ne激光辐照和UV-B辐射复合处理后,蛋白酶的活性明显降低,转氨酶的活性增加,可溶性蛋白质含量增加,并且使UV-B辐射诱导出的新带减弱或消失。研究发现,增强UV-B辐射能减弱小麦幼苗蛋白代谢中正常基因的表达,但又激活了一些抗性基因的表达而诱导产生新的胁迫蛋白;一定剂量的He-Ne激光辐照可解除UV-B对小麦幼苗正常基因表达的抑制而使其蛋白质代谢加强。     

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     

增强UV-B辐射对小麦叶肉细胞核内F-actin的影响

以增强紫外线B(UV-B)处理的小麦幼苗叶肉细胞核为材料,以异硫氰酸荧光素标记鬼笔环肽(FITC-Ph)荧光标记后,利用流式细胞仪以及激光共聚焦显微镜,对核内肌动蛋白丝(F-actin)进行研究。结果表明:小麦细胞核内确实存在F-actin; 以FITC-Ph标记后用流式细胞仪检测显示,以10.08 kJ·m^-2·d^-1增强的UV-B处理后的小麦叶片细胞核内F-actin的含量升高; 激光共聚焦技术显示细胞核内F-actin的分布,发现小麦叶肉细胞核核仁处F-actin含量较高。推测可能是增强UV-B辐射导致细胞质内F-actin骨架断裂进入细胞核。究其具体作用还待进一步研究,该研究推测其与“分束分裂”有关。     

增强UV-B辐射对小麦叶肉细胞原生质体微丝骨架的影响

以增强UV-B（10.08 kJ/m2.d）辐射后的小麦幼苗叶肉细胞原生质体为材料,异硫氰酸荧光素标记的鬼笔环肽（FITC-Ph）为探针,利用激光共聚焦扫描显微镜,观察分析小麦叶肉细胞原生质体中微丝骨架的分布及形态变化。结果表明对照组中,叶肉细胞原生质体微丝呈现网状或平行状随机排列,形态上表现为纤维状结构。增强UV-B辐射处理后,原生质体中微丝的密集分布遭到破坏,纤丝状微丝消失,聚集成束,或呈点状、碎片状分布。     

He-Ne激光和增强UV-B辐射对小麦幼叶叶绿素荧光和Rubisco活化酶的影响

选用小麦‘ML7113’品种为材料,人工模拟He-Ne激光(5mJ·s-1·mm-2)、增强UV-B(10.8kJ·m-2·d-1)辐射及两者复合辐照进行处理,利用叶绿素荧光仪、考马斯亮蓝G-250染色法和PCR技术研究7d龄小麦幼苗叶绿素荧光特性、Rubisco活化酶含量、基因表达量及其基因序列的变化。结果表明:(1)与对照组相比,增强UV-B辐射后,小麦幼苗叶绿素荧光特性减弱,Rubisco活化酶含量及其基因表达量均下降;而低剂量的He-Ne激光辐照后能够在一定程度上修复经UV-B辐射后对小麦幼苗叶绿素荧光特性所造成的损伤,且使Rubisco活化酶含量及其基因表达量上升。(2)与对照组相比,经He-Ne激光和增强UV-B辐射以及两者复合辐照处理后基因序列均出现两个相同的点突变,但并未造成氨基酸序列的变化。研究认为,低剂量He-Ne激光辐照能够在一定程度上修复受UV-B辐射小麦幼苗叶绿素荧光活性、Rubisco活化酶含量及其基因表达量的降低;He-Ne激光和增强UV-B辐射对小麦幼苗Rubisco活化酶活性的影响可能发生在其转录水平,从而使小麦光合能力发生相应的变化。     

He-Ne激光对增强UV-B辐射下小麦幼苗膜脂过氧化的缓解作用

采用He-Ne激光(5 mW/mm2)辐照增强UV-B辐射(10.08 kJ/m2.d)的晋麦8号小麦幼苗,通过测定小麦幼苗叶片细胞质膜透性、丙二醛(MDA)的含量以及脂氧合酶(LOX)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷光苷肽过氧化物酶(GPX)的活性变化,研究He-Ne激光对增强UV-B辐射的小麦幼苗膜脂过氧化的影响。结果显示,He-Ne激光辐照可使经UV-B辐射后小麦幼苗叶片质膜相对透性、MDA含量、LOX活性降低,而使CAT、APX和GPX的活性均升高。分析表明UV-B辐射增强可导致膜脂过氧化加剧,而一定剂量的He-Ne激光能够通过促进酶促抗氧化系统酶的活性来缓解紫外线辐射下小麦幼苗的膜脂过氧化作用。     

Effects of enhanced ultraviolet-B radiation on plant nutrients and decomposition of spring wheat under field conditions

Spring wheat (Triticum aestivum) was grown in the field under ambient and supplemental levels of ultraviolet-B (UV-B, 280–315 nm) radiation to determine the potential for alteration in plant nutrients, decomposition, leaf quality and dry matter yield. Supplemental UV-B radiation simulating a 12, 20 and 25% stratospheric ozone depletion significantly decreased dry matter yield, but had no significant impact on harvest index. UV-B radiation resulted in an increase of the concentrations of N and K in all plant parts; changes of the concentrations of P, Mg, Fe and Zn varied in a tissue-dependent manner, as the decrease of P in leaves and stems, and its increase in spikes and grains. The mass of N, P, K, Mg, Fe and Zn in various plant parts and whole plant was generally decreased except leaf N mass was increased by enhanced UV-B radiation. Enhanced UV-B radiation decreased the concentrations of soluble carbohydrates in leaves and increased that of holocellulose and soluble proteins. After 60 and 100 days of decomposition of leaves and stems in the field, enhanced UV-B radiation stimulated the loss of organic C. As a consequence, the nutrient content of soils might be less diminished under enhanced UV-B radiation.