增强UV-B辐射对大豆胚轴DNA损伤、修复和蛋白质含量的影响

大气平流层臭氧层减薄引起到达地表的 UV- B辐射增强。为探讨在增强 UV- B辐射下植物细胞 DNA的损伤修复和蛋白质含量的关系 ,利用 3H- Td R掺入法 ,研究了在 8.2 2 k J/(m2 d)和 12 .4 2 k J/(m2 d) U V- B辐射 (相当于兰州地区大气平流层臭氧减薄约 12 %和 2 0 % )胁迫下 ,大豆胚轴细胞 DNA合成和非按期合成 (UDS)变化 ,并测定了胚轴蛋白质含量变化 ,结果显示 ,UV- B辐射导致 DNA损伤 ,并诱导了 DNA损伤的修复 ,胚轴细胞 UDS效应增强 ,U DS指数增大。低 UV- B辐射强度下 ,胚轴蛋白质含量增加 ,可能是 U V- B诱导了一些与抗性有关的基因表达 ,导致一些新的与抗性有关的蛋白质合成 ;在高强度 UV- B辐射下 ,U DS指数与低强度辐射下无显著差异 (P=0 .0 5 ) ,但蛋白含量较低强度辐射下显著下降 (P=0 .0 5 ) ,说明高强度 UV- B辐射加重了 DNA损伤 ,而修复并未加强 ,并且高强度辐射抑制基因的正常表达和蛋白质合成。这些蛋白质的合成可能与大豆对 UV- B辐射的抗性有关。

Cd胁迫和增强UV-B辐射对大豆根系分泌物的影响

镉 (Cd)污染和增强紫外线_B(UV_B)辐射对大豆 (Glycinemax)根系分泌物变化的研究表明 ,Cd污染促进了大豆根系有机化合物 (如有机酸、氨基酸、多肽和酰胺等 )的分泌 ,但该分泌作用受增强UV_B辐射的抑制。根系有机硫分泌只受较强胁迫条件促进 ,较高浓度Cd和较强的UV_B辐射对大豆根系有机硫分泌有协同促进作用。氮素含量主要受Cd胁迫影响 ,其变化可能有两方面原因 :1 )Cd胁迫下根系对有机含氮化合物 ,主要是多肽、氨基酸和酰胺的分泌增加 ;2 )Cd胁迫减少了根系对氮素的吸收 ,引起根际环境中残留氮素的升高。增强UV_B辐射对根际环境中氮素有一定影响 ,但不显著。研究结果表明了增强UV_B辐射在一定程度上影响Cd胁迫下大豆根系有机化合物的分泌作用 。

镉和增强紫外线-B辐射复合作用对大豆生长的影响

研究了Cd2 + 和增强紫外线 B (UV B)辐射以及二者复合胁迫 (Cd +UV B)对大豆生长、光合作用、抗氧化酶活性和吲哚乙酸 (IAA)氧化酶活性的影响 .结果表明 ,UV B辐射对大豆生长较Cd2 + 有更明显的抑制作用 ,主要是降低了光合作用 ,生物量减小 ;抑制节间的分化和伸长 ,节间减少 ,株高降低 .UV B辐射对POD、SOD活性有显著诱导作用 ,而Cd2 + 明显颉颃UV B对POD活性的诱导并抑制IAA氧化酶活性 .在复合作用下 ,植物体内IAA氧化酶和POD活性较UV B单独作用下显著降低 ,这两种酶活性降低会引起植物体内IAA含量升高 ,同时光合作用略有升高 ,这是株高和生物量较UV B作用下有所增加的重要原因 .复合胁迫还增强了对根伸长生长的抑制作用 ,根长度较对照显著降低 (P <0 .0 5 )。IAA氧化酶和POD活性变化以及光合强度变化与大豆株高和生物量变化密切相关 。

重金属镉(Cd)和增强UV-B辐射复合对大豆生长和生理代谢的影响

研究了大豆的生长、生物量、抗氧化酶活性和吲哚乙酸(IAA)氧化酶活性在Cd^(2+)、UV-B辐射和二者复合胁迫(Cd+UV-B)下的变化。结果表明,Cd^(2+)和UV-B辐射都抑制大豆生长,并显著抑制根的伸长,二者复合后加强了对根伸长的抑制。UV-B辐射显著增强了POD、SOD活性,Cd^(2+)对POD活性影响不明显,但却拮抗UV-B对POD活性的诱导。SOD活性在各种胁迫下显著增强。虽然Cd^(2+)对叶片类黄酮含量影响不明显,但对UV-B诱导的类黄酮合成有一定影响。IAA氧化酶活性在复合作用下下降,可能是复合胁迫影响大豆生长的重要因素之一。

增强UV-B辐射对高山植物歪头菜生长及内源激素变化的影响

以青藏高原野生豆科牧草歪头菜(Vicia unijuga A.Br.)为材料,模拟甘南夏季晴朗无云天空平流层臭氧衰减9%的UV-B辐射强度(6.4kJ/m2),分析增强UV-B辐射条件下植株内源激素水平和全氮含量随时间变化及其与生长特性的关系。结果显示:(1)来自高寒地区野生歪头菜在增强UV-B辐射的最初阶段(10d左右)会产生对紫外胁迫的应激性响应,其内源生长激素吲哚乙酸(IAA)、玉米素(ZT)、赤霉素类(GAs)和6-苄氨基嘌呤(6-BA)含量水平以及全氮含量均明显高于对照,生长指标也相应升高。(2)随着处理时间延长,歪头菜内源生长激素含量开始迅速降低,并于处理后30d时降至最低,处理后40d时全氮含量也显著低于对照;同时,随着生长激素和全氮含量降低,植株生长也受到强烈抑制。(3)在处理后40d时歪头菜内源ABA才被检测到,说明细胞膜伤害发生的时间相对较晚。研究表明,来自高寒环境的植物种歪头菜经历长期自然选择和适应,形成了对强UV-B辐射的应激响应机制,使辐射伤害延迟,内源激素含量变化与该应激响应有密切关系。

紫外线-B辐射增强对大豆生长、发育、色素和产量的影响

在田间条件下 ,模拟 2 0 %平流层臭氧层的减薄 ,研究了增强紫外线 - B辐射 ( 2 80～ 32 0 nm)( UV- B)对 10个大豆品种生长、发育、色素和产量的影响。结果表明 :( 1)增强的 UV- B辐射使一些大豆品种的物候期发生改变。 ( 2 )明显降低多数品种光合作用色素和类胡萝卜素的含量 ,增加所有品种类黄酮类化合物的含量。 ( 3)大豆品种的株高、根茎叶生物量、总叶面积和总叶片数在 UV- B作用下减少 (或降低 ) ,根冠比发生改变。 ( 4 ) UV- B辐射降低了所有品种的产量 ,但百粒重的变化不尽一致。( 5)敏感性指数 ( SI)分析得出 ,890 7- 32 ( SI=- 33.9)是最敏感的品种 ,而对陇鉴 98- 0 1( SI=- 16.4 )的影响相对较小。

大豆作物响应增强UV-B辐射的品种差异

田间条件下模拟 2 0 %平流层臭氧层衰减 ,紫外线 (UV- B,2 80～ 31 5nm)辐射增强 ,研究了 UV- B对 2个大豆 (Glycine max (L.) Merr.)品种黑豆和晋豆生长、光合作用和稳定碳同位素组成的影响。结果表明 ,晋豆比黑豆对 UV- B有较强的抗性或不敏感 ,表现为增强的UV- B辐射显著抑制黑豆的生长和株高 ,叶、茎、根和总生物量以及株高全部降低 ,而晋豆仅茎重和株高降低 ;晋豆的色素含量 (叶绿素 a,b、类胡萝卜素和类黄酮 )不受 UV- B辐射影响 ;在 UV- B辐射下黑豆的净光合作用、气孔导度、胞间 CO2 浓度和蒸腾作用以及水分利用效率明显下降 ,而晋豆只有气孔导度和蒸腾作用减少。这可能与晋豆本身含有较高的类黄酮及较多的表皮毛和遗传特性有关。用叶片稳定碳同位素组成 (δ1 3 C值 )的分析也证明晋豆对 UV- B辐射不敏感。由此看来 ,大豆品种对 UV- B辐射的反应差异可以通过 δ1 3

番茄某些繁殖特性对增强UV-B辐射的响应

研究了增强UV-B辐射对大田生长的两种番茄(早熟型“同辉”和晚熟型“霞光”)某些繁殖特性(最大开花数、花粉萌发和花粉管伸长、果实产量、果实品质以及子代种子的数量和质量)的影响.结果表明,与对照相比,“同辉”开花数在高辐射下增加,“霞光”开花数在低辐射下减少;“同辉”果实产量在两种辐射下都明显增加,而“霞光”果实产量只在低辐射下增加;辐射抑制了“同辉”的花粉萌发和花粉管伸长,而只是降低了“霞光”的花粉萌发率;强辐射造成两种番茄果实番茄红素下降。经过一季的增强UV-B辐射处理,“同辉”种子数量增加,低辐射下种子明显变小;“霞光”种子数量减少,且明显变小.就开花数、果实产量和种子质量而言,早熟的“同辉”品种更具抗性,而晚熟的“霞光”更敏感.

镉Cd与UV-B复合胁迫影响大豆胚轴生长的生理调节机制研究

通过研究大豆胚轴生长及内源吲哚乙酸 IAA 、赤霉素 GAs 、过氧化物酶 POD 和吲哚乙酸氧化酶 IAAoxidase 活性变化对Cd、UV-B辐射和Cd+UV-B 复合胁迫 的响应.分析了激素水平、酶活性变化以及胚轴生长变化特性.结果表明,UV-B辐射引起大豆上胚轴伸长减小;但Cd对上胚轴伸长无明显影响;Cd+UV-B使上胚轴长度比UV-B作用时明显增加.UV-B辐射显著降低了胚轴IAA含量;而GAs含量却显著升高;Cd胁迫下IAA和GAs变化并不明显;但Cd+UV-B使IAA含量显著升高,而对GAs无明显影响.UV-B辐射使IAA氧化酶和POD活性显著增强,而Cd对这两种酶活性影响并不明显;但Cd+UV-B复合胁迫下胚轴的IAA水平较高.尽管UV-B辐射引起胚轴中GAs含量显著增加,但研究结果显示IAA含量变化是胁迫下引起胚轴生长改变的更直接原因.研究还表明Cd+UV-B时,大大削弱了UV-B辐射下IAA氧化酶活性增强,加之Cd对POD活性的抑制,导致复合胁迫下胚轴的IAA水平较高,证明复合胁迫可以改变单一胁迫下植物激素的调控机制.

民用塑料释放的HCl对田间大豆光合作用和生长的影响

民用塑料纱网在高温和强光照射下会分解释放出有害的 HCl气体 ,本研究以大豆为材料 ,在田间研究了 HCl气体对大豆生长和光合作用的影响。研究表明 ,同酸雨、酸雾以及SO2 等伤害作用一样 ,HCl气体可使大豆光合色素含量下降 ,净光合作用 (Pn)降低 ,胞间 CO2浓度 (Ci)升高 ,气孔导度 (Gs)和蒸腾作用 (E)强度下降 ,导致田间大豆生长减慢 ,株高。

塑料制品光热分解主要产物氯化氢对田间大豆伤害机理的初步研究

在大田条件下研究了塑料纱网受光热分解的主要污染气体对大豆光合色素、抗氧化系统的影响 ,并讨论了伤害机理 .结果表明 ,随着 HCl浓度的升高 ,即越靠近纱网的地段 ,大豆可见伤害症状越明显 .叶绿素 a,b和类胡萝卜素含量显著下降 .ROS和 MDA含量明显升高 ,抗氧化酶SOD,POD活性增强 .随着 HCl浓度降低 ,对大豆的影响逐渐减弱 .D5距离时 ,空气中 HCl含量极低 ,大豆可见伤害症状消失 ,生长正常 .MDA,ROS和 SOD的水平处于相对平衡状态 .说明 HCl通过诱导细胞产生 ROS,导致膜质过氧化 ,对大豆造成伤害 .

荒漠植物叶片碳同位素组成及其水分利用效率

水分通常是影响荒漠植物生长的主要限制因子 ,然而当前很少有关于荒漠群落中植物水分利用效率的报道。作为指示水分利用效率的可靠指标 ,叶片稳定碳同位素组成 (δ13 C值 )可以用来探讨植物适应干旱环境的强弱程度。对阜康和金塔同种或同属的植物叶片δ13 C的测量结果表明 ,干旱可使植物叶片δ13 C升高 :年降水量每增加 1mm ,叶片δ13 C则降低 0 0 1‰～ 0 0 15‰。阜康荒漠灌木叶片δ13 C值明显高于草本 ,这样的趋势也存在于甘肃金塔主要荒漠植物中 ,与前人的报道也基本一致。说明灌木可能更适应干旱胁迫 ,并且这种现象可能是全球荒漠生态系统的一种共性。对阜康四种荒漠代表植物红砂、梭梭、补血草和骆驼刺的SOD活性的测定结果间接地支持了这一结果。进一步的分析表明 ,藜科、豆科和某些禾本科植物适应干旱环境的能力相对较强。

青藏高原北部植物叶片碳同位素组成的空间特征

测定了青藏高原北部 13个地点 10 1份草本植物叶片碳同位素组成 (δ13C值 ) ,结果发现 ,植物叶片δ13C值的分布范围在 - 2 9.5 2‰～ - 2 3 .85‰之间 ,平均值约为 - 2 6 .89‰ ,明显低于全球高海拔植物叶片δ13C值 (- 2 5 .6 5‰ ) ;而植物叶片δ13C值随海拔和经、纬度的变化趋势与其它同类报道相似 :随着海拔的升高和经、纬度的降低 ,植物叶片δ13C值呈现升高趋势 .叶片δ13C值也随土壤含水量和土壤温度的变化而变化 :土壤含水量越高 ,土壤温度越低 ,植物叶片δ13C值越小 ,但它们之间的相关关系不具统计学意义 .初步分析表明 ,大气压力 (CO2 分压 )和温度的协同变化导致了叶片δ13C值随着海拔变化的分布格局 ,而温度和相对湿度的变化是引起叶片δ13C值的经、纬度效应的主要因子 .

祁连山中部地区树轮宽度年表特征随海拔高度的变化

利用采自祁连山中部地区不同海拔高度的四个采样点的青海云杉树轮样芯 ,分别建立了树木年轮宽度年表。发现随海拔高度的上升 ,树轮宽度指数的振幅减小 ,年表的平均敏感性降低 ,样本间的一致性也逐步减小 ,上限年表与气候因子的相关性最低 ,这与目前大家普遍认同的上限树木的生长受温度控制的概念并不一致。进一步的分析表明 ,年表的敏感性随海拔高度降低主要是由于该区域树木生长的限制因子是春季降水 ,而降水随海拔高度的升高而增加 ,从而使得春季降水对树木生长的限制作用随海拔升高而逐步减弱 ;生物学指标的测定结果表明 ,生长在高海拔的树木对环境的生态适应策略发生变化 ,其生理代谢维持在较低水平 ,以避免环境变化带来的影响 ,因此生长在高海拔的青海云杉对环境变化的敏感性较差。

阜康典型荒漠C_3植物稳定碳同位素值的环境分析

通过对阜康典型荒漠C3 植物稳定碳同位素值的分析。叶片碳同位素值在 - 2 3‰和 - 2 9‰之间变化 ,其中主要在 - 2 7‰附近波动。这与前人报道的世界上其他地区荒漠植物碳同位素值的变化非常一致。降水可以改变叶片碳同位素值的大小 ,降水越多 ,叶片碳同位素值越负 ,它们的变化幅度有物种的依赖性。叶片碳同位素值也受植物生长形式或期望寿命的影响 ,木本植物或寿命长的植物叶片碳同位素值要高。分析表明 ,利用该区土壤或陆相沉积中有机质碳同位素值可以判断气候的干湿变化 :土壤或陆相沉积中有机质碳同位素值越高 。

马先蒿属(Pedicularis L.)植物稳定碳同位素组成与环境因子之间的关系

分析了马先蒿属 (PedicularisL .)植物叶片稳定碳同位素组成 (δ13C值 )特征以及δ13C值与环境因子之间的关系 .结果表明 ,所有样品的δ13C值属于C3植物的范围 ,最大值是碎米蕨叶马先蒿 (Pedic ularischeilanthifoilia) ,- 2 2 .4‰ ,最小值属于黄花鸭首马先蒿 (Pedicularisanasvar .xanthantha) ,- 31.5‰ ,平均值为 - 2 7.1‰ .相关分析表明 ,马先蒿植物叶片的δ13C值与年降水量和湿润度的相关性没有达到显著水平 (P >0 0 5 ) ,与年平均温度和≥ 10℃的总积温呈显著负相关 (P <0 0 5 ) .随着海拔的升高 ,δ13C值增大 (P <0 0 5 ) ,与经度的变化呈负相关 (P <0 0 5 ) ,而与纬度呈现弱的正相关 (P <0 0 5 )关系 .

UV_B辐射对大豆生长、产量和稳定碳同位素组成的影响

大田条件下 ,模拟 2 0 %的平流层臭氧层衰减时辐射到地表的紫外线B(UV_B ,2 80～ 32 0nm)的增强 ,研究了10个大豆 (Glycinemax (L .)Merr.)品种根、茎、叶和种子的稳定碳同位素组成 (δ13 C)、生物量、产量和收获指数的变化。UV_B辐射增加使所有品种的总生物量和产量分别平均下降 2 4.2 %和 2 3.3% ,10个品种的收获指数平均提高1.39% ,其中 6个品种的收获指数增加 ,4个减少。与对照相比 ,UV_B作用下 9个品种叶、茎、根和种子中稳定碳同位素 (δ13 C值 )组成降低 ,一个品种“890 7 32”各器官稳定碳同位素组成增加。δ13 C值存在器官差异 ,10个品种的对照组和处理组的δ13 C平均值由大到小的顺序是根、茎、种子和叶。结果表明 ,UV_B可能导致大豆代谢过程及代谢产物的分配发生变化。

农杆菌介导的河北杨遗传转化体系的建立

以兼具生态和能源植物功能的木本模式植物——杨树(河北杨)为材料,研究了携带促生长基因(35S-DAS5)的根癌农杆菌载体介导的河北杨遗传转化若干因素对转化效果的影响。结果显示,较适宜的转化系统为预培养2-4 d,农杆菌菌液(OD600值为0.4)侵染20 min,共培养4 d,在含30 mg/L卡那霉素(Km)的培养基上诱导不定芽,生根培养基中Km的适宜浓度为10 mg/L。

新疆乌鲁木齐河上游植物叶片δ^(13)空间分异的环境分析

为了解环境因子(降水,温度,相对湿度等)对高山植物碳分馏特征的影响,测定了新疆东天山乌鲁木齐河源区的157种高山草本种子植物的稳定碳同位素(δ^(13)C)值,分析了其空间分布特征以及环境因子之间的关系.在所调查的范围内δ^(13)C平均值随海拔的升高而升高,平均每千米升高1.5‰;与低海拔地区(2130 m)比较,各高海拔位点的平均δ^(13)C值均分别存在显著性差异(P<0.05).个体最大值为位于3850 m处高山砾石带的厚叶美花草(Cullianthemum alatavicum)(-22.87‰),最小值为位于3200m处高山草原带的粉报春(Primula farinosa)(-32.89‰);各采样点δ^(13)C值与环境因子关系的分析表明,高山草本种子植物叶片的^(13)C含量与生长期降水量、生长期平均温度和生长期总积温呈极显著相关(P<0.01),与生长期相对空气湿度和年总降水量无显著相关性.

葡萄试管苗在移栽过程中叶解剖和根系活力的变化

葡萄试管苗通过分步驯化后,能够高频率的成活。观察和测定了各驯化阶段叶解剖结构和根系活力的变化,结果表明,试管苗叶片薄,组织稀疏,气孔突起,开口大,根系活力极低。通过分步炼苗,叶片逐渐向旱生结构变化,根系活力迅速增强。这是试管苗逐渐适应低湿和自然光照的解剖和生理变化。