不同光质对黍子(Panicum miliaceum)叶绿体光系统发育及psbA基因转录物稳态含量的影响

本文以一种C4植物——黍子(Panicum miliaceum)为材料,在白光、红光、蓝光、远红光和黑暗5种不同条件下培养黍子幼苗,叶片采收后用于叶绿素积累、叶绿体吸收光谱、叶绿体低温荧光发射光谱和高分子量cpRNA积累的测定以及psbA基因的Northern Blot分析。结果表明:白光、红光和蓝光下生长的黍子,它们的叶绿体都有功能完善的光合系统;而远红光下生长的黍子,已有光系统Ⅱ的发射峰,只是强度和波长都与白光、红光和蓝光下的有所不同;不同光质促进叶绿素积累和高分子量cpRNA积累的效率是平行的,其中红光较蓝光和远红光有效,而复合光(白光)的作用效果最好。当以白光诱导的积累量为100％时,可以分别求出不同光质诱导叶绿素积累和高分子量cpRNA积累的相对量,结果表明,高分子量cpRNA的积累对光的依赖性要比叶绿素积累对光的依赖性大得多。psbA基因的Northern Blot分析表明,不同光质下psbA转录物的积累与高分子量cpRNA的积累是一致的。据此我们推测,在黍子叶绿体的光诱导发育过程中,psbA的转录过程可能不受光信号的直接调控,而是受叶绿体整体发育状态的控制。     

光质,光强和光期对水母雪莲愈伤组织生长和黄酮生物合成的影响

白光、蓝光、红光和远红光等不同光质照射及不同的白光强度对水母雪莲愈伤组织生长,苯丙氨酸氨基裂解酶（ＰＡＬ）活性及黄酮合成有不同的影响。红光明显促进愈伤组织的生长,但强烈抑制ＰＡＬ活性和黄酮的合成。蓝光对愈伤组织生长无明显影响,但显著提高ＰＡＬ活性和黄酮的合成。白光的作用介于红光和蓝光之间。远红光的作用与蓝光相似,但作用比较弱。每天１６ｈ蓝光加８ｈ白光和８ｈ蓝光加１６ｈ白光的组合产生最高的黄酮含量和     

光质、光强和光期对水母雪莲愈伤组织生长和黄酮生物合成的影响

白光、蓝光、红光和远红光等不同光质照射及不同的白光强度对水母雪莲愈伤组织生长、苯丙氨酸氨基裂解酶（ＰＡＬ） 活性及黄酮合成有不同的影响。红光明显促进愈伤组织的生长,但强烈抑制ＰＡＬ活性和黄酮的合成。蓝光对愈伤组织生长无明显影响,但显著提高ＰＡＬ 活性和黄酮的合成。白光的作用介于红光和蓝光之间。远红光的作用与蓝光相似,但作用比较弱。每天１６ ｈ 蓝光加８ ｈ 白光和８ ｈ 蓝光加１６ ｈ 白光的组合产生最高的黄酮含量和黄酮生产率。     

光质对水稻幼苗蛋白质、氨基酸含量的影响

蓝光对水稻幼苗可溶性蛋白积累的促进效应,在幼苗生长的初期比较明显;第５天,幼苗的可溶性蛋白质、蛋白氮、非蛋白氮以及Ａｓｐ、Ａｓｎ、Ｇｌｕ、Ｇｌｎ等游离氨基酸含量都远远高于白光或红光的处理。随着苗龄的增加,蓝光的促进作用减弱,到第１７天,各项指标都低于白光处理的幼苗。红光处理的幼苗可溶性蛋白始终低于白光或蓝光的处理,其Ａｓｎ、Ｇｌｎ两种酰胺含量在第１０天以后明显高于同期的白光或蓝光的处理。     

不同光质下生长的满江红叶绿体和共生者满江红鱼腥藻的吸收光谱和荧光光谱的研究

测定了不同光质下培养的满江红的叶绿体和满江红鱼腥藻的吸收光谱和荧光光谱。吸收光谱表明:对于前者叶绿体,红光和蓝光比白光和绿光更有利于Chl a的形成。对于后者光对其色素的影响比叶绿体更为敏感。在白光下其胆藻素含量最高,在红光下P_(330)含量最高,依次为蓝光、白光、绿光;而类胡萝卜素相对稳定。荧光发射光谱表明:红光下培养的满江红的叶绿体PS Ⅱ荧光发射最强,蓝光、白光、绿光依次减弱。这与我们在电镜下观察到叶绿体膜垛叠的结果是一致的。而在满江红鱼腥藻中,不同光质下的差异与叶绿体不同。从荧光光谱和类囊体膜垛叠的分析表明,我们从另一方面支持了Arntzen等(1977)关于系统Ⅱ颗粒主要分布在基粒膜上的观点。     

不同光质对桑树幼苗生长和光合特性的影响

光质可影响植物光合特性、形态以及生理过程。本试验研究了不同光质(白光W、红光R、红蓝混合光RB、蓝光B)对桑树植株生长、形态和光合作用的影响。结果表明:与白光对照相比,红光、蓝光和红蓝混合光处理下植株的生长、干物质积累受到抑制;红光处理下植株的株高、叶面积显著高于白光、红蓝混合光、蓝光处理;而白光、红蓝混合光、蓝光处理下植株的LMA、叶绿素a/b比值、可溶性蛋白含量、蔗糖、淀粉含量和叶片总N含量显著高于红光处理;红蓝混合光处理下植株的Pn、Gs、ΦPSⅡ与白光处理相近,红光、蓝光处理下植株的Pn、ΦPSⅡ低于白光、红蓝混合光处理,同时红光、红蓝混合光、蓝光处理下植株的抗氧化酶活性高于白光处理,而MDA含量低于白光处理;红光处理下植株的叶片厚度、栅栏组织和海绵组织厚度显著小于白光处理。因此,一定比例的红蓝混合光可以使桑树植株的生长、光合特性、生理特征和叶片解剖结构与白光下生长植株相近,并减少单质红光、单质蓝光对植株生长发育的不利影响。     

光质对水稻幼苗蛋白质、氨基酸含量的影响

蓝光对水稻幼苗可溶性蛋白积累的促进效应,在幼苗生长的初期比较明显;第5天,幼苗的可溶性蛋白质、蛋白氮、非蛋白氮以及Asp、Asn、Glu、Gln等游离氨基酸含量都远远高于白光或红光的处理。随着苗龄的增加,蓝光的促进作用减弱,到第17天,各项指标都低于白光处理的幼苗。红光处理的幼苗可溶性蛋白始终低于白光或蓝光的处理,其 Asn、Gln 两种酰胺含量在第10天以后明显高于同期的白光或蓝光的处理。     

光质对植物光合作用的调控及其机理

光合作用是植物生长发育的基础.光质对植物光合作用的调控主要包括可见光对植物气孔器运动、叶片生长、叶绿体结构、光合色素、D1蛋白及其编码基因和光合碳同化等的调节,以及紫外光对植物光系统Ⅱ的影响.蓝光和红光能促进气孔的开张,而绿光能够逆转这种作用.蓝光有利于叶绿体的发育,红、蓝、绿复合光有利于叶面积的扩展,而红光更有利于光合产物的积累;不同光质对不同植物、不同组织器官叶绿素积累的影响不同.蓝光和远红光可以促进psbA基因转录物质的积累.大多数高等植物和绿藻在橙、红光下光合速率最高,蓝紫光其次,绿光最低.紫外光可以导致光系统Ⅱ的电子传递活性下降.此外,针对光质与光合作用研究领域中存在的问题,对今后的研究方向进行了讨论.     

光质对水稻幼苗超弱发光和谷氨酰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（ＵＢＥ）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．同时谷氨酰胺合成酶（ＧＳ）活性变化也是白光处理的水稻幼苗ＧＳ活性明显高于红光和蓝光处理,而后两者之间也无显著差异．表明光质对水稻幼苗ＵＢＥ和ＧＳ活性的影响是相似的,可能与叶绿体的发育和光合作用有关．讨论了超弱发光的生物学应用前景．     

不同光质对白芥(Sinapis alba)下胚轴愈伤组织形成和器官再生的影响(简报)(英文)

以连续白光下或黑暗中生长5天的白芥幼苗下胚轴切段为外植体(分别叫作L-外植体和D-外植体),在1mg/L NAA+2mg/L BA的MS培养基上诱导脱分化和芽的再分化。在白光、红光、蓝光和黑暗中培养,L-外植体都比D-外植体愈伤组织形成早,生长快;对于L-外植体形成愈伤组织的促进作用依次是:白光>红光>蓝光》黑暗;而对D-外植体蓝光比红光更有效。L-外植体比D-外植体芽再生的能力强得多,不同光质的作用为:白光>红光>蓝光>黑暗。     

新型光源LED辐射的不同光质配比光对菊花组培苗生长的影响

采用新型光源LED辐射的红光[R,(658±20)nm]、远红光[Fr.(715±20)nm]和蓝光[B,(460±20)nm],观测不同红光/远红光(R/Fr)和红光/蓝光(R/B)配比光对菊花组培苗生长的影响.试验结果表明:红光处理的植株最高,根较长.远红光和蓝光处理的植株矮小,根短细.类胡萝卜素含量与R/Fr比率呈负相关,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素(a b)、类胡萝卜素含量与R/B比率也呈负相关.叶绿素a/b比值与R/Fr和R/B比率呈正相关.红光有利于可溶性糖和淀粉的积累,降低色素含量.而蓝光能够逆转此效应,可促进色素和可溶性蛋白的合成.红光和蓝光组合处理的叶中可溶性糖和淀粉含量以及根系活力均高于白光处理的,尤以高R/B配比光处理的组培苗生长健壮,移栽成活率最高.     

光质和除草剂norflurazon对欧洲赤松子叶质体色素形成的影响

本文研究了不同光质和类胡萝卜素专一抑制剂 norflurazon 对欧洲赤松(Pinussylvestris)子叶叶绿体色素形成的影响,所得结果如下:1.在远红光下,类胡萝卜素相对合成速率大于叶绿素的合成速率,而在红光下恰恰相反。2.在白光下,当类胡萝卜素合成受抑制时,叶绿素的合成速率也有所降低。但是叶绿素相对积累量比类胡萝卜素大得多,叶绿素与类胡萝卜素的分子比增大到10:1,说明这两种色素的合成与积累有相当大的独立性。3.把连续在远红光下类胡萝卜素合成受抑制(含量为正常幼苗的30%)的松苗,移入强白光下4小时后,其总叶绿素和类胡萝卜素都有增加,表明只要有少量类胡萝卜素存在,光对色素合成的促进仍大于光氧化破坏。     

生长在不同光质下的花生幼苗的超弱发光

观测了花生幼苗生长在不同光质下的超弱发光（ＵＢＥ）及其变化规律。发现光质对花生幼苗的ＵＢＥ影响十分明显。ＵＢＥ强度随花生幼苗的生长而增强,生长在白光下的幼苗ＵＢＥ增加最快,远远高于红光和蓝光两种处理。而后两种处理的ＵＢＥ未发现明显不同。比较同一部位花生叶片的ＵＢＥ,白光下最强,其次是红光,蓝光最弱。就同一种光质而言,下部叶片比上部叶片的ＵＢＥ强,而前者的ＵＢＥ强度衰减较慢。这些结果进一步表明ＵＢＥ与叶绿体的发育和光合作用密切相关,并预示了广阔的应用前景。     

光质对番茄和莴苣幼苗生长及叶绿体超微结构的影响

采用发光二极管(LED)精确调制不同光谱能量分布,以荧光灯光照为对照,研究光质对番茄和莴苣幼苗生长及叶绿体超微结构的影响.结果表明：红光下番茄、莴苣幼苗的可溶性糖、淀粉和碳水化合物含量均显著高于对照,叶片叶绿体中淀粉粒膨大显著;蓝光极显著抑制了番茄下胚轴伸长,显著提高了莴苣和番茄幼苗叶片叶绿素a和类胡萝卜素含量;红蓝光下莴苣幼苗叶片的可溶性糖、淀粉、碳水化合物、蔗糖含量和C/N均达到最大值且显著高于红光处理,番茄和莴苣幼苗的主根显著伸长,幼苗叶片中叶绿体形态正常,基粒增多,基质片层清晰,淀粉粒体积明显小于红光处理.光质对植物幼苗的光形态建成、生长、碳氮代谢及叶绿体发育有显著影响;红光下光合产物积累显著但运输受阻严重,在红光中添加适量蓝光更有利于莴苣幼苗的碳水化合物积累,并可促进幼苗根系生长,有利于同化产物输出.     

光质对水稻幼苗初级氮同化的影响

用滤光膜过滤蓝色或红色荧光灯,得到纯的蓝光和红光,以白光为对照,研究不同光质对水稻（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．）幼苗初级氮同化的影响。结果表明：蓝光促进水稻黄化幼苗吸收ＮＯ＾－３含量,并促进ＮＲ（硝酸还原酶）的诱导。在蓝光下生长５￣７ｄ的幼苗的ＮＲ、ＮＩＲ（亚硝酸还原酶）、ＧＳ（谷氨酰胺合成酶）和ＧＯＧＡＴ（谷氨酸合酶）活性均高于白光下生长的,但第１０天以后,白光下生长的幼苗酶活性最高。与白光     

不同光质对黄瓜叶片光合特性的影响

将黄瓜（ Ｃｕｃｕｍｉｓｓａｔｉｖｕｓ Ｌ．） 幼苗培养在相同辐照度（２０ μｍｏｌ·ｍ － ２·ｓ－１） 的白光、红光和蓝光下,研究了光质对黄瓜叶片的光合作用特性的影响。实验结果表明,生长在白光下的叶片,其叶绿素（Ｃｈｌ）含量分别比红光和蓝光下高７ ％ 和２２４％ ,在蓝光下的含量最低。生长在红光下的黄瓜叶片有较低的Ｃｈｌａ／ｂ 比值和较高的Ｃｈｌ ｂ 含量。低温（７７ Ｋ）荧光发射光谱和Ｃｈｌａ 荧光动力学诱导的实验结果表明,红光下的叶片具有较高的光系统Ⅱ（ＰＳⅡ） 活性和较低的光系统Ⅰ（ＰＳⅠ）活性,蓝光下的叶片具有较低的ＰＳⅡ活性和较高的ＰＳⅠ活性。红光下叶片的放Ｏ２ 速率比白光下叶片的放Ｏ２ 速率高４４９％ ,而蓝光下的叶片放Ｏ２ 速率略低于白光下的。表明光质对调节黄瓜叶片ＰＳⅠ和ＰＳⅡ的发育和光合活性以及光合放Ｏ２ 速率具有重要作用。     

蓝光调节高粱突变体har1幼苗的去黄化反应

以航空诱变高粱突变体har1为材料,对其幼苗去黄化过程进行研究。萌发的种子在远红光下预培养6小时后,置于12小时蓝光/2小时黑暗条件下培养。测量幼苗的各器官伸长,结果表明,与野生型R111相比,harl的胚芽鞘、中胚轴、第一叶鞘以及第二叶鞘的伸长均受到蓝光的明显抑制,而蓝光对叶片生长影响不明显。3天龄har1黄化苗在连续蓝光下中胚轴花色素苷的积累明显增高,红光和远红光无此效应。此外,蓝光促进har1叶片叶绿体发育,且在蓝光照射24小时后叶片中叶绿素含量升高。Westernblot检测结果显示,7天龄R111和har1幼苗隐花色素SbCRY1b蛋白水平呈现蓝光下低、黑暗中高的变化趋势,har1的SbCRY1b蛋白水平在黑暗中高于R111。研究结果表明,高粱har1在去黄化过程中具有蓝光超敏感表型,SbCRY1b的作用值得进一步深入研究。     

蓝光调节高梁突变体bar1幼苗的去黄化反应

以航空诱变高粱突变体har1为材料,对其幼苗去黄化过程进行研究。萌发的种子在远红光下预培养6小时后,置于12小时蓝光/2小时黑暗条件下培养。测量幼苗的各器官伸长,结果表明,与野生型R111相比,harl的胚芽鞘、中胚轴、第一叶鞘以及第二叶鞘的伸长均受到蓝光的明显抑制,而蓝光对叶片生长影响不明显。3天龄har1黄化苗在连续蓝光下中胚轴花色素苷的积累明显增高,红光和远红光无此效应。此外,蓝光促进har1叶片叶绿体发育,且在蓝光照射24小时后叶片中叶绿素含量升高。Westernblot检测结果显示,7天龄R111和har1幼苗隐花色素SbCRY1b蛋白水平呈现蓝光下低、黑暗中高的变化趋势,har1的SbCRY1b蛋白水平在黑暗中高于R111。研究结果表明,高粱har1在去黄化过程中具有蓝光超敏感表型,SbCRY1b的作用值得进一步深入研究。     

蓝光调节高粱突变体har1 幼苗的去黄化反应

以航空诱变高粱突变体har1为材料, 对其幼苗去黄化过程进行研究。萌发的种子在远红光下预培养6小时后, 置于12小时蓝光/12小时黑暗条件下培养。测量幼苗的各器官伸长, 结果表明, 与野生型R111相比, har1的胚芽鞘、中胚轴、第一叶鞘以及第二叶鞘的伸长均受到蓝光的明显抑制, 而蓝光对叶片生长影响不明显。3天龄har1黄化苗在连续蓝光下中胚轴花色素苷的积累明显增高, 红光和远红光无此效应。此外, 蓝光促进har1叶片叶绿体发育, 且在蓝光照射24小时后叶片中叶绿素含量升高。Western blot检测结果显示, 7天龄R111和har1幼苗隐花色素SbCRY1b蛋白水平呈现蓝光下低、黑暗中高的变化趋势, har1的SbCRY1b蛋白水平在黑暗中高于R111。研究结果表明, 高粱har1在去黄化过程中具有蓝光超敏感表型,SbCRY1b的作用值得进一步深入研究。     

光质对湛江等鞭金藻生长和脂肪酸组成的影响

在气升式光生物反应器中研究不同光质光影响湛江等鞭金藻的生长。结果表明,藻细胞密度的大小顺序为：红光〉白光＋红光、白光〉白光＋蓝光＋红光〉白光＋蓝光〉蓝光。蓝光下多不饱和脂肪酸百分含量最高,占总脂肪酸的50．01％。白光下总单不饱和脂肪酸和总饱和脂肪酸含量最高,占总脂肪酸的24．19％和27．46％。多不饱和脂肪酸中C18：4。．3含量最高,占总脂肪酸的20．3％-23.3％,最高值出现在蓝光下;其次为C22：6n-3（DHA）,占总脂肪酸的10．2％-12．3％,在蓝光和白光＋蓝光中较高;而C18：2n-6和C18：3n-3均以红光下的为最高,分别达3．11％和8．04％。