3种高山植物紫外吸收物质含量随海拔与季节的变化特征

在植物生长季,对生长于不同海拔高度的3种高山植物矮嵩草(Kobresia humilis)、珠芽蓼(Polygonum viviparum)和平车前(Plantago depressa)的紫外吸收物质含量的季节和海拔变化特征进行了比较研究,以揭示高山植物对极端环境适应的生理生态学机制。结果显示:(1)在整个生长季,3种高山植物叶片紫外吸收物质含量在同时期同海拔条件下表现为平车前最低,珠芽蓼最高。随着海拔升高,紫外吸收物质含量在3种植物中均呈现增加趋势,并与海拔高度存在正相关关系。(2)3种高山植物紫外吸收物质含量随季节均呈现单峰变化趋势;矮嵩草和珠芽蓼的紫外吸收物质含量在草盛初期的6月份达到最大值,而后逐渐降低,并且与紫外辐射强度的季节动态存在一定正相关性;平车前紫外吸收物质含量在草盛期的7月份达到最大值,而后含量逐渐降低,其紫外吸收物质含量的季节变化与紫外辐射强度的季节变化呈较低的负相关,而与植物发育时期可能有关。可见,3种高山植物叶片紫外吸收物质含量随海拔与季节变化特征存在差异,这可能与它们的遗传特性和适应高原强紫外辐射环境胁迫策略有关。

增强UV-B辐射对达乌里胡枝子紫外吸收物质和渗透调节物质含量的影响

以盆栽达乌里胡枝子为试材,研究在0(CK)、1.944(T1)和3.002kJ.m-2.d-1(T2)3种UV-B辐射强度下,达乌里胡枝子叶片内紫外吸收物质和渗透调节物质含量的动态响应。结果表明:增强UV-B辐射下达乌里胡枝子叶片内类黄酮、总酚、花青素含量以及苯丙氨酸转氨酶活性均呈现先增加后降低的趋势,且大部分情况显著(P<0.05)高于对照组。不同剂量的UV-B辐射所引起的效应也略有不同,3.002kJ.m-2.d-1强度处理紫外吸收物质(花青素除外)和苯丙氨酸转氨酶活性在紫外辐射前期显著(P<0.05)高于1.944kJ.m-2.d-1强度处理。可溶性蛋白含量在UV-B辐射下大幅度下降,最终极显著(P<0.01)低于CK,且随着UV-B辐射强度的增加而降低。游离脯氨酸含量只有在1.944kJ.m-2.d-1处理第6天时显著(P<0.05)高于对照组,其余情况下均未显著高于对照组。表明增强UV-B辐射主要促进达乌里胡枝子叶片内紫外吸收物质含量的增加,但是抑制了渗透调节物质的合成,尤其是抑制可溶性蛋白。

达乌里胡枝子紫外吸收物质和渗透调节物质对干旱及增强UV-B辐射的动态响应

采用盆栽试验研究达乌里胡枝子(Lespedezas davurica)在不同水分梯度(适宜水分、轻度干旱胁迫、重度干旱胁迫),及不同水分梯度和增强UV-B辐射复合处理下其叶片中紫外吸收物质和渗透调节物质的动态响应。结果表明:类黄酮含量在轻度和重度十旱胁迫下分别较适宜水分下升高39.2%和44.4%,总酚含量在重度胁迫下极显著升高(P<0.01),苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性在轻度胁迫下先升高后降低。复合处理下类黄酮、总酚含量及PAL活性升高,各处理间差异显著。干旱胁迫下,游离脯氨酸含量在胁迫前期大量增加,可溶性蛋白含量在胁迫中期极显著升高,可溶性糖在重度干旱胁迫后期大量积累。UV-B辐射对不同水分梯度下三者含量影响不同:游离脯氨酸含量在适宜水分和增强UV-B辐射复合处理下升高,在干旱和增强UV-B辐射复合处理下降低;可溶性蛋白合成在适宜水分和增强UV-B辐射复合处理初期受到一定的抑制,在干旱和增强UV-B辐射复合处理下被诱导;可溶性糖在复合处理下含量下降,但随着水分减少其下降幅度有所减弱。隶属函数综合分析表明,干旱胁迫下达乌里胡枝子抗氧化能力随着干旱胁迫强度增加而增加,增强UV-B辐射下轻度干旱胁迫使其抗氧化能力增强,而重度干旱胁迫使其抗氧化能力降低。

短期增补UV-B辐射处理对美丽风毛菊光合色素和紫外吸收物质的影响

以中国科学院海北高寒草甸生态系统定位研究站地区的美丽风毛菊为材料,通过短期增补UV-B辐射的模拟试验,研究了叶片光合色素和紫外吸收物质含量对增强UV-B的响应.不同处理天数的取样分析表明,与对照UV-A相比,增补UV-B+UV-A处理时光合色素有增高的趋势,紫外吸收物质含量也略有增高.说明高山植物叶片中丰富的黄酮类物质能有效保护光合机构,短期内UV-B辐射强度的增加所加剧的色素光氧化现象并不严重,受叶片增厚的影响单位叶片面积的光合色素含量有增加趋势.

针叶中紫外吸收物质含量的测定

风干处理对常见针叶植物叶中紫外吸收物质含量没有影响,60℃水浴提取1h或浸泡7天的方法都能有效提取出针叶中的紫外吸收物质;针叶中紫外吸收物质的含量可用A300·L·g-1FW来表示。

2种大黄叶片色素及紫外吸收物质含量的比较研究

[目的]探讨唐古特大黄与药用大黄对高原强紫外线辐射的生理适应特征。[方法]以栽培于同一生境下的4年生唐古特大黄与药用大黄为研究对象,测定2种大黄叶片中的叶绿素、类胡萝卜素及紫外吸收物质的含量,研究了在高原强紫外线辐射下2种大黄的生理适应性。[结果]同一生境下唐古特大黄叶片中的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、类胡萝卜素和紫外吸收物质的含量高于药用大黄。[结论]叶绿素a、b及类胡萝卜素和紫外吸收物质的积累,有利于唐古特大黄对高原强紫外辐射的适应,是长期进化适应高原环境的结果。

蓝细菌中紫外吸收物质研究进展

蓝细菌是地球上最古老的能进行光合作用的原核生物。太阳光能驱动蓝细菌进行光合和固氮作用,但也会对蓝细菌造成紫外辐射损伤。为适应高强度的紫外辐射,蓝细菌形成了一系列的代谢机制。本文综述了紫外胁迫下蓝细菌形成的紫外吸收物质三苯甲咪唑氨基酸(MAAs)和伪枝藻素(scytonemin),主要介绍了它们的组成结构、分布和生物合成途径,并概述了它们在蓝细菌中的紫外吸收作用,以及在化妆品和医药等行业的应用。

坛紫菜紫外吸收物质类菌孢素氨基酸的世代差异特征

经济海藻坛紫菜(Pyropia haitanensis)的生活史是异型世代交替的。坛紫菜不同世代所处的紫外辐射(UVR)环境差异很大,有必要研究不同世代在紫外辐射耐受机制方面的差异。以坛紫菜高产品系Z-61为材料,测定并分析了坛紫菜紫外吸收物质的世代差异,发现紫外吸收物质类菌孢素氨基酸(MAAs)在叶状体中的含量是丝状体的6倍。还克隆获得了两条MAAs合成关键基因的全长序列,分别命名为PharoB-1和PharoB-2。通过系统进化树分析显示,PharoB-1和PharoB-2的编码蛋白分别与微藻和高等植物亲缘关系较近。两条基因在叶状体世代的表达水平均要显著高于丝状体世代,与坛紫菜MAAs含量的世代差异一致,这种差异可能与坛紫菜不同世代的紫外辐射环境直接相关。

UV-B辐射增强对甘薯光合特性和紫外吸收物质的影响

为探索UV-B辐射增强对甘薯光合特性和紫外吸收物质含量的影响,以徽薯为试验材料,以自然光为对照,设2个UV-B辐射增强处理[在自然光基础上增加UV-B辐射3.6和7.2kJ/(m2·d)分别编号为T1、T2处理],测定不同辐射强度下光合色素含量、光合作用参数和紫外吸收物质含量。结果表明:叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、类胡萝卜素(Car)和叶绿素a/b的值均随UV-B辐射强度的增加而降低,且Chla、Chlb和Car分别在处理第100、80和40天时对辐射变化最敏感;净光合速率(Pn)显著下降,气孔导度(Gs)降低,胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)无明显变化规律,气孔限制值(Ls)的变化趋势与Ci相反;紫外吸收物质显著升高,呈CK<T1<T2的趋势。因此,增强UV-B辐射甘薯的光合色素含量降低,光合作用参数受到影响,紫外吸收物质含量显著增加。

不同海拔地区紫外线B辐射状况及植物叶片紫外线吸收物质含量的分析

对不同海拔地区的太阳 UV- B辐射和植物叶片的光学特性进行了比较研究。结果表明 :位于高海拔地区的海北高寒草甸生态系统定位站 ,太阳 UV- B辐射明显高于相近纬度的西宁、兰州和南京地区。UV- B辐射与总辐射和 PAR的日变化规律相似 ,都受太阳高度角的直接影响 ,在当地太阳正午时最高。UV- B/Q的日变化也为单峰曲线 ,海北站地区的 UV- B/Q高于西宁的同期测定结果。对珠芽蓼等植物的研究表明 ,生长于海北站地区的珠芽蓼 ,其叶片中紫外线吸收物质的含量明显高于西宁的同种植物 ,也略高于海拔较高的达坂山和小达坂山山顶的同种植物。叶绿素含量以海北站珠芽蓼最低 ,达坂山和小达坂山的同种植物最高。珠芽蓼叶片中类胡萝卜素的含量以西宁最低 ,海北站、达坂山和小达坂山依次升高。海北站矮嵩草与从海北站移植到西宁生长 4年的同种植物相比 ,叶片中紫外线吸收物质、叶绿素。

藏药抱茎獐牙菜叶片色素及紫外吸线收物质含量的研究

[目的]探讨抱茎獐牙菜对高原强紫外线辐射的生理适应特征。[方法]以藏药植物抱茎獐牙菜为研究材料,测定抱茎獐牙菜叶片中的叶绿素、类胡萝卜素及紫外线吸收物质的含量,研究了在高原强紫外线辐射下抱茎獐牙菜的生理适应性。[结果]同一生境下野生抱茎獐牙菜叶片中的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量低于栽培抱茎獐牙菜,而野生抱茎獐牙菜叶片中类胡萝卜素和紫外线吸收物质的含量高于栽培抱茎獐牙菜。高海拔野生抱茎獐牙菜叶片中的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量和类胡萝卜素及紫外线吸收物质的含量均高于低海拔野生抱茎獐牙菜。[结论]类胡萝卜素和紫外线吸收物质的积累,有利于抱茎獐牙菜对高原强紫外线辐射的适应。

阳光紫外辐射对室内水培发状念珠藻生理特性的影响

发状念珠藻(Nostoc flagelli forme Bornet & Flahault)是一种重要的陆生经济蓝藻,室内培育出的原植体如何适应阳光辐射的问题尚需探讨。为此,作者将室内水培发菜置于阳光下培养,测定了其生长、有效光化学效率(ΔF/F′m)和色素的变化。结果表明,较高的可见光(PAR,395—700nm)和紫外辐射(UVR,280—395nm)均导致水培发菜的ΔF/F′m下降。第1天中午,PAR和UVR分别使ΔF/F′m下降了54%和13%;傍晚,ΔF/F′m有部分恢复。UVR对发菜适应阳光2d后的生长无负面作用。发菜在适应全阳光辐射期间,紫外吸收物质(Scytonemin和Mycosporine-like amino acids)含量不断增加,9d后,分别增加了124倍和9倍。这些紫外吸收物质的增加对发菜细胞降低光抑制,适应阳光辐射,起到了重要作用。本研究的结果可为水培发菜室外培养方法的建立提供一定的理论依据。

施肥对栽培川西獐牙菜适应高原强紫外线的影响

为探讨不同施肥条件下栽培川西獐牙菜对高原强太阳辐射的生理适应特征,以藏药植物栽培川西獐牙菜为研究材料,测定其叶片中的叶绿素、类胡萝卜素及紫外线吸收物质的含量,探讨其在高原强太阳辐射下生理适应中的作用。结果表明,施氮肥能显著增加栽培川西獐牙菜叶片中的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素的含量,施肥(氮肥与磷肥)对叶片中花青素、类黄酮含量积累的影响不大。施氮肥有利于栽培川西獐牙菜叶片中叶绿素含量的积累,3种处理中类胡萝卜素和紫外线吸收物质含量的积累相差不大,说明栽培川西獐牙菜已经对高原强紫外线辐射有较强的适应性。

坛紫菜甲醇提取物屏蔽紫外能力的研究

分别用浓度为80%,90%和100%的甲醇提取坛紫菜的天然防晒物质,分析其紫外吸收能力和抗氧化能力。结果表明,采用80%的甲醇对坛紫菜进行提取的效果最好。坛紫菜的MAAs粗提物在紫外波段(ultraviolet radiation,UVR,280～400 nm)具有明显的吸收峰,说明该提取物具有良好的紫外吸收能力。将MAAs粗提物与市购防晒乳霜(自然堂,SPF18)分别按质量比为1∶30,1∶20,1∶10和1∶5的比例混合后,MAAs粗提物可以显著改良市购防晒乳霜的抗紫外能力,其防晒系数(SPF,sun protection factor)分别增大到22,43,87和114。MAAs粗提物对DPPH和羟自由基的清除率分别为12.82%和0.58%。因此,MAAs粗提物可作为功效成分添加剂应用于防晒化妆品中。

三种甲藻对阳光紫外辐射响应机制的种间差异

从发现南极臭氧空洞以来,光生物学的研究领域便出现了一个新的研究方向,即研究阳光紫外辐射（Ultraviolet radiation,UVR）对藻类的影响[1]。众多研究表明,阳光UVR对藻类具有明显的负面效应,如UVR抑制光合固碳和生长,并导致DNA和蛋白的损伤[2—4]。但也有少数研究发现,在一定条件下,阳光UVR具有正面效应,如紫外线A（UV-A）有利于DNA损伤后的修复[2],

青藏高原不同海拔地区唐古特山莨菪叶片光合色素含量和抗氧化酶活性的比较研究

以青藏高原东北隅的西宁和海北(海拔分别为2 300 m和3 200 m)人工栽培唐古特山莨菪为材料,对两不同海拔地区间各叶层叶片光合色素含量和抗氧化酶活性等生理指标进行比较分析.结果显示:(1)生长在海北的唐古特山莨菪叶片厚度极显著高于西宁(P<0.01),且两地区植物的叶片厚度从第1层到第4层均呈显著增加趋势;海北唐古特山莨菪叶片的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素含量以及紫外吸收物质的含量均显著高于西宁地区(P<0.05),从第1层到第4层,两地植株叶片的光合色素和紫外吸收物质的含量都呈降低的趋势,且两地区间差异显著;叶绿素a/b的层间差异显著(P<0.05),但两海拔地区间差异不显著;类胡萝卜素/叶绿素比值海北高于西宁,从第1层到第4层叶片呈降低趋势.(2)生长于海北的唐古特山莨菪叶片组织中的SOD、CAT活性和MDA含量比西宁的高,POD、APX则相反;从第1层叶片到第4层,西宁和海北唐古特山莨菪叶片中的SOD活性显著增高(P<0.05),但两地区各层间的CAT、POD、APX活性和MDA含量无明显的变化.研究表明,不同海拔对唐古特山莨菪叶片的生理特性有影响,同一海拔不同叶层叶片之间差异也较为明显;生长在高海拔地区的植物尽管表现出诸多生理适应特征,但膜系统依然有一定受损.

不同海拔对珙桐叶片生理指标的影响

为探讨珙桐(Davidia involucrate Baill.)对海拔的生理适应机制,研究珙桐叶片中色素、花色素苷、丙二醛(MDA)、游离脯氨酸(Pro)、超氧化物歧化酶(SOD)、紫外吸收物质的含量与海拔的关系是十分重要的。结果表明:珙桐叶片中叶绿素a、b、类胡萝卜素、MDA的含量随海拔高度的增加,呈减少的趋势,叶绿素a/b值在海拔1 650 m时最大,MDA含量在海拔1 590 m时最高;花色素苷、紫外吸收物质、Pro的含量随着海拔高度的增加,呈先增高后降低的趋势。花色素苷和Pro含量在海拔1 650 m时最大,紫外吸收物质含量在海拔1 590 m时最高;珙桐叶片中超氧化物歧化酶(SOD)的活性随海拔高度的递增而逐渐增加。综合本次研究表明,珙桐在一定海拔范围内,受到高海拔不利环境的胁迫时,可通过自身内部的调节保护自己。

乳酸片球菌素的抑菌方式

以单核细胞增多症李氏杆菌CVCC1595为指示菌,通过对乳酸片球菌素吸附率的研究,发现乳酸片球菌素的吸附受盐浓度、pH和细胞膜的成分影响显著。NaCl和磷酸盐浓度越高,吸附作用越小,在400mmol/LNaCl溶液中,乳酸片球菌素对菌体的吸附率为0;在pH6.0吸附率最高(100%),pH2.0和8.0的吸附率为24.4%,pH10.0时乳酸片球菌素在菌体上无吸附。温度对吸附影响很小,在100℃时吸附率比室温时下降了1.56%;时间对吸附没有影响,乳酸片球菌素对指示菌的吸附作用应是由静电引力引起,其杀菌作用是使细胞膜形成孔洞,胞内物质外泄,从而导致细胞的死亡。

清酒乳杆菌素LSJ618的抑菌方式

以藤黄微球菌和鸡白痢沙门氏菌为指示菌,通过测定清酒乳杆菌素Sakacin LSJ618对两种菌的抑菌率及生长的影响,葡萄糖能量化对其抑菌作用的影响以及作用前后菌液电导率和紫外吸收物质的变化,初步阐明了Sakacin LSJ618的抑菌方式.研究表明,Sakacin LSJ618对两种菌都有较好的抑制作用,且增加细菌素浓度可增加其抑菌能力,另外葡萄糖能量化的藤黄微球菌对细菌素的敏感性增加,而鸡白痢沙门氏菌则无;经处理后的菌液电导率值及紫外吸收物质变化值均有升高,表明Sakacin LSJ618可破坏敏感菌细胞膜完整性,增大细胞膜透性,导致细胞内带电粒子以及核酸、蛋白类物质外泄,进而引起细胞死亡.

电雾式检测器的应用进展

近年来,电雾式检测器(CAD)已成为对无紫外吸收或仅有末端吸收物质进行检测的重要工具,其具有较宽的动态检测范围、较高的灵敏度和重现性、不依赖于化学结构的信号响应一致性和操作简捷等优点。本文简述了CAD的工作原理,并介绍了该检测器在天然产物、药物检测,以及糖类、脂类、氨基酸及表面活性剂等分析领域的应用进展,为非挥发和半挥发性化合物的液相色谱分析检测提供参考。