生存胁迫——紫外辐射增强对植物的生态生理效应

地球上空臭氧层衰减、紫外辐射增强给陆地生态系统乃至人类带来极大影响 ,其中以对植物生存胁迫的影响尤为严重 .近 2 0年来 ,全球科学家从生态、生理学的不同角度广泛开展了紫外辐射增强对植物生存胁迫影响的研究 .众多实验结果显示 ,植物在紫外辐射 (UV -B)增强胁迫下 ,生长、产量、品质、植物环境 ,光合作用、水分代谢、细胞生物膜结构完整性等生态特征与生理机能均发生明显改变 .严峻的事实警示人们 ,减少污染排放 。

紫外辐射增强对茄子种子萌发和幼苗生长的影响

以茄子品种"金山长茄"为材料,对茄子种子和幼苗进行人工紫外辐射(UV-B)增强处理,研究其对茄子种子发芽和幼苗生长的影响。实验结果表明,茄子在UV-B增强处理后,其生长受到明显抑制,种子发芽率下降,幼苗成活率降低,子叶叶片皱缩、生长缓慢,失绿,真叶出现的时间延长;这些危害随处理时间加长而趋于严重。

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。

紫外B辐射增强对植食性昆虫的影响

大气平流层臭氧的破坏直接增强了到达地面的太阳紫外线,特别是紫外B辐射的强度。紫外B辐射增强将对生态系统产生深刻的影响。本文综述了近年来紫外B辐射增强对昆虫影响的研究,分析了紫外B辐射增强可能产生的对植食性昆虫的直接和间接影响及其机制,就紫外B辐射增强对昆虫影响方面迫切需要阐明的一些问题进行了讨论。

增强紫外B辐射对植物及生态系统影响研究的发展趋势

介绍了一些有关紫外 B辐射增强对植物及生态系统影响研究的新进展 :1 .许多研究已深入到分子水平 ;2 .注意到对植物生长调控的研究 ;3 .更加重视对植物防御、修复的研究 ;4.有关信号传导的研究日渐增多 ;5 .对植物群体及生态系统影响的研究在不断扩大与加深 ;6 .复合效应研究正在升温。推断今后在一段时间内 ,有关 UV- B辐射对植物和生态系统影响的研究不但不会削弱 ,可能还会加强 ,特别分子水平的研究会大大增加 ,今后对群体和生态系统的研究会重视野外和长期效应的观测。我国在这一领域的研究起步晚 ,但近些年发展得较快 。

增强UV-B辐射对高等植物的作用以及植物的适应

综述了增强的UV-B辐射对植物的影响,植物的适应机制,以及损伤、适应和修复三者之间 的平衡关系.

3种海洋赤潮微藻蛋白质和核酸合成对UV-B辐射增强的响应

应用同位素标志法,研究了赤潮异弯藻(Heterosigmaakashiwo)、亚历山大藻(Alexandriumtamarense )和中肋骨条藻(Skeletonemacostatum)核酸和蛋白质合成对紫外线B波段(UV_B ,2 80～32 0nm)辐射增强的响应变化。结果表明:1)按照由高到低的顺序,3种海洋赤潮微藻对UV_B辐射增强的敏感性依次是赤潮异弯藻、亚历山大藻和中肋骨条藻。2 )UV_B辐射增强抑制赤潮异弯藻的生长和脱氧核糖核酸(DNA)的合成,而低剂量的UV_B辐射对中肋骨条藻和亚历山大藻的生长与DNA的合成表现出刺激作用,高剂量则表现出抑制作用。3)随着UV_B辐射的增强,3种海洋赤潮微藻核糖核酸(RNA)和蛋白质的合成速度下降,其中赤潮异弯藻合成速度的下降幅度明显大于中肋骨条藻和亚历山大藻,表明赤潮异弯藻RNA和蛋白质的合成对UV_B辐射增强的敏感性高于中肋骨条藻和亚历山大藻。

UV-B辐射增强对水稻蛋白质及核酸的影响研究

盆栽试验研究UV B辐射增强对水稻蛋白质及核酸的影响结果表明 ,UV B辐射增强抑制水稻生长 ,降低水稻生物量和水稻叶片可溶性蛋白质及核酸含量。随UV B辐射的增强 ,水稻叶片蛋白水解酶和核糖核酸酶活性上升 ,硝酸还原酶活性下降 ,叶片总游离氨基酸含量增加。

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。

水稻对UV-B辐射增强的生理响应及其分子机制研究

本文以水稻为研究对象,从细胞、个体和群体水平系统分析了不同水稻品种对UV-B辐射增强差异响应的遗传生理与防卫机制。试从农业生态系统角度,结合作者近期研究成果,系统分析了近年来国内外的研究重点及其成就。已有研究认为水稻对UV-B辐射增强的生理响应存在明显的种间差异,通常认为起源于靠近赤道附近的低纬度地区的籼稻品种比高纬度地区的粳稻品种更抗(耐)UV-B辐射污染,但许多研究结果不支持这一假说,即在籼粳稻品种中均存在明显对UV-B辐射增强呈不同抗性的种质资源。进一步研究结果表明水稻对UV-B辐射的响应差异是可遗传的数量性状。QTL定位分析结果发现多数抗UV-B辐射相关性状的加性QTL主要集中在第1、2、3、6染色体上,并检测到一些加性QTL还存在加性×加性上位性及其与环境的显著互作效应。作者还深入分析了水稻抗UV-B辐射增强的分子生理与调控机制,提出适当增加植物的硅营养,可以有效提高其抗逆性。最后,作者提出从农田生态系统角度研究和评价UV-B辐射增强所带来的生态风险及其影响是今后研究的重点,强调应重视研究田间条件下UV-B辐射增强及其与其他生态环境因子的互作对作物生长发育的综合影响,在此基础上,探索建立作物遗传改良与栽培调控的减灾防灾技术,为应对全球环境变化,制订相关防护策略提供理论依据和技术支撑。

臭氧损耗对人体健康有哪些影响？

臭氧损耗引起地面紫外辐射增强，适度的紫外辐射是健康必须的，但是过量的紫外辐射会破坏人体中的蛋白质和DNA。紫外辐射主要会引发人体皮肤、眼睛和免疫系统疾病，具体分别为皮肤癌、白内障以及免疫系统受损等。