He-Ne 激光辐照与UV-B 辐射对小麦幼苗细胞器中Na+/K+-ATP 酶活性的影响

分别采用5 mJ.s^-1.mm^-2 He-Ne激光辐照、10.08 kJ.m^-2.d^-1增强UV-B辐射及二者组合对小麦(Triticum aestivum)晋麦8号(Triticum aestivum ‘Jinmai8’)幼苗进行处理。第5 天开始测定各处理小麦幼苗叶片中线粒体、叶绿体及细胞溶质中Na⁺/K⁺-ATP酶活性的变化。结果表明, 随着处理天数的增加, 小麦幼苗叶片线粒体、叶绿体及细胞溶质中Na⁺/K⁺-ATP酶活性均在第6天下降, 第7天升高, 而后又逐渐下降。在处理的第7天, 仅He-Ne激光辐照可使小麦幼苗叶片线粒体、叶绿体及细胞溶质中Na⁺/K⁺-ATP酶活性升高; 增强UV-B辐射使各细胞器中Na⁺/K⁺-ATP酶活性下降; 复合处理后小麦各细胞器中Na⁺/K⁺-ATP酶活性均高于UV-B单独辐射处理。实验结果表明 , 一定剂量的He-Ne激光辐照能够部分修复UV-B辐射对小麦幼苗细胞器中Na^+/K⁺-ATP酶造成的损伤。     

增强UV-B辐射对小麦根尖分裂期细胞肌动蛋白的影响

以增强UV-B（10．08kJ·m^-2·d^-1）辐射后的小麦根尖细胞为材料,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,观察分析小麦根尖分裂期细胞肌动蛋白在分裂周期的分布及形态变化。结果表明：uV-B辐射处理后,问期细胞肌动蛋白纤丝排列紊乱;前期细胞周质中肌动蛋白纤丝变为短的片段,点状荧光随机分布在周质;中期细胞荧光强度明显减弱,明亮的肌动蛋白片段消失,点状荧光消失;有丝分裂后期到末期,成膜体区域肌动蛋白纤丝或成弥散状或完全消失,且出现落后染色体、染色体桥、不均等分裂及三束分裂等染色体畸变类型和异常分裂现象。     

He-Ne激光处理对拟南芥种子萌发和幼苗生长特性的影响

以哥伦比亚生态型(Columbia-0)的野生型拟南芥为材料,利用He-Ne激光生物辐照仪(632.8nm,5mW/mm2)处理拟南芥种子,统计其发芽势和发芽率,并测定根长及叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白和丙二醛(MDA)的含量,以探讨He-Ne激光对拟南芥种子萌发和幼苗生长的影响。结果显示,短时间的He-Ne激光辐照可促进拟南芥的生长发育,且最佳辐照时间为4min,此时的发芽势、发芽率、根长、叶绿素、可溶性糖及可溶性蛋白的含量均达到最大,而丙二醛(MDA)的含量为最低。当辐照时间大于4min时,促进作用逐渐变小,且随着辐照时间的延长而表现出抑制作用。研究表明,适量的He-Ne激光辐照在一定程度上可以促进拟南芥种子的萌发和幼苗生长以及保护其细胞膜免受伤害。     

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激光辐照与UV-B辐射对小麦幼苗细胞器中Na^＋／K^＋-ATP酶活性的影响

分别采用5mJ·s^-1·mm^-2He-Ne激光辐照、10．08kJ·m·^-2,d^-1增强UV-B辐射及二者组合对小麦（Triticum aestivum）晋麦8号（Triticum aestivum‘Jinmai8’）幼苗进行处理。第5天开始测定各处理小麦幼苗叶片中线粒体、叶绿体及细胞溶质中Na^＋／K^＋-ATP酶活性的变化。结果表明,随着处理天数的增加,小麦幼苗叶片线粒体、叶绿体及细胞溶质中Na^＋／K^＋-ATP酶活性均在第6天下降,第7天升高,而后又逐渐下降。在处理的第7天,仅He—Ne激光辐照可使小麦幼苗叶片线粒体、叶绿体及细胞溶质中Na^＋／K^＋-ATP酶活性升高：增强UV-B辐射使各细胞器中Na^＋／K^＋-ATP酶活性下降：复合处理后小麦各细胞器中Na^＋／K^＋-ATP酶活性均高于UV-B单独辐射处理。实验结果表明,一定剂量的He-Ne激光辐照能够部分修复UV-B辐射对小麦幼苗细胞器中Na^＋／K^＋-ATP酶造成的损伤。     

增强UV-B辐射对小麦幼苗基因组DNA的影响及RAPD分析体系的建立

采用改进的CTAB法提取小麦总基因组DNA,并以之为模板对RAPD反应体系中的一些重要参数进行梯度试验,建立了一套适合本研究的最佳反应体系。即25μL反应体系:模板DNA 20 ng、引物浓度0.5μmol/L、dNTPs浓度200μmol/L、Taq酶0.750 U。反应程序:94℃预变性2 min,94℃变性30 s,38℃退火30 s,72℃延伸30 s,30个循环,72℃延伸10min,4℃保存。此外,利用扩增结果稳定的引物对正常光照组及增强UV-B辐射处理组的小麦DNA进行RAPD分析。结果表明,增强UV-B辐射处理组的DNA,经引物S22、S40扩增后分别出现了分子量为2 144 bp和2 082 bp的差异条带,这能否从一定程度上揭示UV-B对植物造成损伤的分子生物学机制,还有待进一步的研究。     

增强UV-B及He-Ne激光对小麦幼苗"翘根"现象的诱导与修复机制

采用He-Ne激光(5 mW.mm-2)辐照方法,对增强UV-B(10.08 kJ.m-2.d-1)辐射小麦‘93-4736’幼苗损伤进行修复研究。结果表明:增强UV-B辐射导致小麦根细胞有丝分裂减弱,降低根尖吲哚乙酸氧化酶活性,增加根弯曲部位H 外流,引起小麦“翘根”现象。而He-Ne激光辐照处理增强UV-B辐射后的小麦,可增加根尖吲哚乙酸氧化酶活性,减少根弯曲部位H 外流,减轻“翘根”现象的发生。说明增强UV-B辐射对小麦根尖生长素的影响是造成小麦“翘根”现象形成的重要原因之一,He-Ne激光对增强UV-B辐射造成的小麦“翘根”损伤有一定程度的修复作用。     

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。     

UV-B辐射对拟南芥种子萌发和幼苗生长的影响

以哥伦比亚生态型(Columbia-0)拟南芥(Arabidopsis thaliana)为实验材料, 人工模拟UV-B辐照处理拟南芥种子, 统计其发芽势和发芽率, 测定根长、株高、叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白以及丙二醛(MDA)含量, 研究UV-B辐照处理对拟南芥种子萌发和幼苗生长的影响。研究结果表明, 低剂量的UV-B辐照可以促进拟南芥种子萌发和幼苗生长, 并且最佳辐照剂量为1.0 kJ·m^–2(P<0.05), 此时的发芽势、发芽率、根长、株高、叶绿素、可溶性糖及可溶性蛋白的含量均达到最大, 而丙二醛的含量变化则不明显(P>0.05)。当辐照剂量大于1.0 kJ·m^–2时, 促进作用逐渐变小, 并且随着辐照剂量的增加, 表现出了抑制作用。实验结果表明, 适当剂量的UV-B辐照在一定程度上可以促进拟南芥种子萌发和幼苗生长, 而过高剂量的辐照则对其产生抑制或损伤作用。