盐胁迫下欧李叶片叶绿素代谢与超微弱发光的关系

【目的】解析盐胁迫下欧李叶片叶绿素代谢与超微弱发光(ultraweak luminescence,UWL)的变化规律及二者之间的关系。【方法】以蒙原金秋欧李[Cerasus humilis(Bge.)Sok.]盆栽苗为试材,采用浓度为400 mmol·L^(-1)、800 mmol·L^(-1)的NaCl分别进行轻度和重度盐胁迫处理,测定UWL强度和叶绿素代谢相关指标的变化规律并进行相关性分析。【结果】(1)不同程度盐胁迫下,与对照相比,轻度和重度盐胁迫下欧李叶片7种叶绿素合成前体物质(ALA、PBG、UroⅢ、CopⅢ、ProtoⅨ、Mg-protoⅨ、Pchl)含量均下降,主要合成过程酶(ALAD、MgCH)及叶绿素酶(Chlase)含量均表现为上升,叶绿素(Chla、Chlb、Chla+b)含量均下降;同时叶片UWL强度也持续下降。(2)2种盐胁迫下,重度胁迫导致叶绿素代谢各指标及UWL强度的下降或上升幅度均较轻度胁迫更大。(3)相关分析显示,2种盐胁迫下,叶片UWL强度均与叶绿素合成前体物质含量及叶绿素含量呈显著正相关,与叶绿素酶含量呈显著负相关。【结论】欧李叶片UWL与叶绿素代谢密切相关:盐胁迫下,随着叶片叶绿素合成前体物质含量下降及叶绿素酶含量的上升,叶绿素合成代谢减弱而降解代谢加强,引起叶绿素含量下降;以上叶绿素代谢变化导致叶片UWL强度降低。

盐胁迫下欧李叶片叶绿体结构及功能与超微弱发光激发的关系

为探索叶绿体及其功能与超微弱发光(ultraweak luminescence,UWL)激发的关系,揭示UWL与植物生长生理的关系及植物中UWL产生来源,以欧李(Cerasus humilis)为材料,采用室内盆栽试验,设置不同浓度盐胁迫处理,研究盐胁迫下欧李叶片的叶绿体结构和功能(叶绿素代谢、光系统Ⅱ活性、光合性能和能量水平)及UWL的变化规律和相关性。结果表明,(1)盐胁迫降低了欧李叶片的UWL强度,且盐浓度越高,UWL强度下降程度越大;(2)盐胁迫破坏了欧李叶片叶绿体结构,并降低了其功能,具体表现为叶绿素合成主要前体物质(ALA、Mg-ProtoⅨ)含量显著降低,叶绿素降解酶叶绿素酶(Chlase)活性显著升高,导致叶绿素(Chla、Chlb、Car和Chla+b)含量显著降低,同时欧李叶片F_(v)/F_(m)、F_(v)/F_(o)、PIABS、RC/CS_(m)、φ_(E0)和Ψ_(E0)快速下降,光系统Ⅱ活性受到严重抑制,P_(n)、T_(r)、G_(s)下降,C_(i)同时升高,光合性能显著减弱,ATP含量和EC显著降低,导致能量水平整体下降;(3)欧李叶片UWL强度与其叶绿素代谢物质及叶绿素含量(ALA、Mg-ProtoⅨ、Chla、Chlb、Car和Chla+b)、光系统Ⅱ活性(F_(v)/F_(m)、F_(v)/F_(o)、PIABS、RC/CS_(m)、φ_(E0)、Ψ_(E0))、光合性能(P_(n)、T_(r)、G_(s))及能量水平(ATP、EC)等参数均呈显著或极显著性正相关关系;(4)盐浓度越高,胁迫时间越长,欧李叶片UWL强度与叶绿体功能各指标变化程度越大,且高浓度处理下的相关性整体高于低浓度处理。可见,在盐胁迫条件下,欧李叶片叶绿体结构被破坏,同时其功能受到损伤,活力下降,从而导致UWL强度降低;UWL强度与叶绿体及其功能关系密切,叶绿体可能是UWL的细胞器之一;UWL强度可以用来反映欧李叶片受盐胁迫伤害的程度。

植物叶片超微弱发光光谱研究

利用以高灵敏度背向照明 CCD和象增强器为核心的探测系统 ,对植物叶片和叶绿体光诱导的超微弱发光 (延时发光 )光谱进行探测 ,结果发现 ,叶片和叶绿体的延时发光光谱很一致 ,二者在 485、5 60～ 5 90、65 0、685、72 5～ 73 5 nm附近都有发射峰 .随着光照停止时间的延长 ,光强逐渐减弱 ,但峰位仍保持不变 .

超微弱发光用于番茄果实冷害发生程度的无损监测

超微弱发光测定法可快速、灵敏地反映生物体在逆境下的生理状态,已开始得到广泛应用,但有关其在采后园艺产品冷害发生监测中的应用尚未见报道。文章通过分析番茄果实在不同冷害状态下的超微弱发光规律,及其与冷害程度间的关系,探讨超微弱发光测定法在监测采后番茄果实冷害中应用的可能性。结果表明,果实超微弱发光强度随冷害程度的提高而上升,且在表现冷害症状前,冷害果实的超微弱发光值已显著高于正常果实(P<0.01)。不同冷害程度下果实的冷害发病率、冷害指数分别与超微弱发光值的相关系数达到0.901 6和0.957 7(P<0.01),证明超微弱发光可以准确反映番茄果实冷害程度。

甜菜碱对干旱胁迫下湖北海棠超微弱发光及抗氧化能力的影响

以盆栽4年生的苹果砧木湖北海棠(Malushupehensis)为试材,叶面喷施100mmol·L-1的甜菜碱,研究外源甜菜碱对干旱胁迫下湖北海棠叶片超微弱发光(UWL)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢(H2O2)、脯氨酸(Pro)及甜菜碱(GB)含量的影响.结果表明,轻度干旱胁迫下,叶片UWL强度提高,但随着干旱胁迫程度的加重而下降,至严重干旱胁迫时UWL明显低于正常供水处理;H2O2、MDA含量随干旱胁迫加重而升高;SOD和POD活性随胁迫加重而升高,但至重度干旱时下降.与单独干旱处理相比,叶片喷施甜菜碱显著提高了轻度和中度干旱胁迫叶片的UWL(分别提高35·27%和43·95%)、SOD和POD活性,降低了H2O2和MDA含量;促进了Pro和GB的积累.表明甜菜碱及通过甜菜碱诱导的脯氨酸积累,能够提高干旱胁迫下叶片的抗氧化能力,减轻过氧化损伤,对叶片细胞起到保护作用.

铝胁迫诱导大麦根尖细胞超微弱发光的变化

利用超微弱发光分析技术对酸铝胁迫下不同耐铝性大麦品种的根尖的超微弱发光变化进行了初步的研究。结果表明 ,在大麦种子正常萌发过程中 ,2个不同耐铝性大麦品种的根表现出不同的发光曲线。在铝胁迫过程中 ,4个不同耐铝性大麦品种的根尖发光值大小依次为 :沪麦 8号 浙皮 2号 >早熟 3号 >嵊县无芒六棱。这一顺序与用根生长率鉴定的耐铝性能力大小的排列顺序相一致 ,说明可以用根尖超微弱发光的大小来鉴定大麦品种的耐铝性。

光质对绿豆幼苗叶片超微弱发光及叶绿素含量的影响

以绿豆幼苗为试材,测定其叶片超弱发光(UBE)及叶绿素含量在不同光质条件下的变化,并探讨两者之间的关系。结果表明,生长在不同光质下绿豆幼苗叶片的UBE及延迟发光衰减参数1/P都随着其生长不断增强,且生长在白光下绿豆幼苗的UBE是生长在其他光质(红、黄、蓝、绿)下幼苗的2倍以上,而红光、黄光和绿光处理之间无显著差异;生长在白光下的绿豆幼苗叶片叶绿素含量显著高于红、黄、蓝、绿光处理幼苗,而红光和黄光处理又显著高于蓝光和绿光处理。研究发现,光质对绿豆幼苗叶片超弱发光和叶绿素含量影响相似,绿豆幼苗叶片超弱发光可能与叶绿体的发育和光合作用有关。

豌豆种子萌发过程中超微弱发光的研究

研究了豌豆种子在萌发过程中超微弱发光的变化规律 ,结果表明种子的发光强度是一个不断增强的过程 .黑暗中萌发比在光照下萌发过程的发光强度高 ,前者 3d后增加很快 ,后者 4 d后增加变快 .幼苗根部的发光强度明显强于其它器官的发光强度 .在不同 2 ,4 - D浓度下萌发的豌豆种子 ,根系活力与2 ,4 - D浓度呈相关性 ;根系超微弱发光强度也是随 2 ,4 - D浓度增大而增强的过程 ,因此植物超微弱发光可能与生物的活力呈一定关系 .

盐胁迫下绿豆幼苗的超微弱发光

对不同NaCl浓度胁迫下绿豆种子早期萌发时的超微弱发光变化进行了初步研究。结果表明,随NaCl浓度的增加,绿豆胚根的生长速度(根长)减慢,生长受到明显抑制,其超微弱发光的强度显著下降。萌发期间,SOD活性随着盐浓度的增加而降低,其活性与生物光子强度有极为密切的关系。这些结果表明生物超微弱发光探测技术有可能成为植物盐胁迫研究的有效工具,对于进一步理解盐胁迫机理有一定的意义。

水杨酸对湖北海棠活性氧代谢及超微弱发光的影响

以50μg·mL^-1水杨酸（SA）喷施湖北海棠（Malus hupehensis Rehd．）幼苗，结果显示：超氧阴离子O2^-的产生速率在处理后12—48h明显高于对照，而在72h以后明显低于对照；H2O2含量在水杨酸处理后，始终高于对照，并在处理后第12和48小时出现两次峰值。POD活性在处理12h后逐渐增加，SOD活性则在处理48h后才有显著的增加，而CAT在处理后24h内活性高于对照，48h后明显低于对照。SA还明显促进了脂过氧化产物丙二醛（MDA）的产生，也明显促进了叶片的超微弱发光，超微弱发光值在处理后的120h内始终高于对照，但在整个试验过程中超微弱发光的变化趋势与H2O2含量及O2的产生速率的变化趋势明显不同。

活性氧调控下草莓果实衰老过程中活性氧与超微弱发光的关系

【目的】探讨草莓果实衰老过程中超微弱发光(ultraweak luminescence,UWL)与活性氧的关系。【方法】以‘红颜’草莓果实为试材,采用H_2O_2处理和茶多酚处理草莓果实,对比分析促进和清除活性氧条件下草莓果实衰老过程中UWL和活性氧的变化及2者之间的关系。【结果】在草莓果实衰老过程中,H_2O_2处理、茶多酚处理和对照的脂氧合酶(LOX)活性和过氧化氢(H_2O_2)含量均先上升后下降,整体上升;超氧阴离子(O_2~)产生速率、丙二醛(MDA)含量和相对电导率均持续上升;H_2O_2处理和对照的UWL均下降、茶多酚处理的UWL上升。在整个果实衰老过程中,H_2O_2处理的O_2~产生速率、MDA含量和相对电导率均高于对照,茶多酚处理后3者均低于对照;H_2O_2处理的UWL强度均低于对照,茶多酚处理的UWL强度均高于对照。【结论】在草莓果实衰老过程中,UWL强度随着活性氧水平的积累而下降;促进活性氧情况下加剧了草莓果实活性氧上升积累,同时加剧了UWL强度下降;清除活性氧则缓减了活性氧上升积累,同时缓减了UWL强度下降。以上结果暗示活性氧并不是引发UWL的直接来源,而应是通过影响其他细胞结构或物质代谢从而间接影响UWL。

不同参数电针刺激对人体经穴超微弱发光的影响

对３８例健康青年人经穴发光在电针前后进行对比，发现电针对经穴发光强度的影响与电针参数相关，疏密波刺激穴位后，针刺穴位及本经远端穴位发光强度都有增加（Ｐ＜０．０１或Ｐ＜０．０５）；密波刺激穴位后，针刺穴位及本经远端穴位发光强度与针刺前无显著性差异（Ｐ＞０．０５）。而参考点选取不同电针参数针刺后发光强度变化都不明显。提示经穴发光强度可以反应性质不同的针刺效应过程。

苋菜种子萌发过程的超微弱发光及其机理研究

利用 BPCL- 4型超微弱发光测量仪测得光照与黑暗条件培养下 ,红、白两种苋菜种子萌发过程中的超微弱发光(UBE)情况 ,并测定了与氧自由基代谢密切相关的五种酶的活性 ,结果表明超氧化物歧化酶 (SOD)活性与 UBE变化趋势呈显著正相关 ,而过氧化氢酶 (CAT)

人体血液的超微弱发光研究

采用一台高灵敏的单光子计数系统,研究了108例人体血液的超微弱光子辐射.结果表明:正常人血液的发光值平均每秒每平方厘米的计数在29.9水平内波动.血液的发光强度和供血者的年龄、性别有关.在选定的实验条件下,癌症患者血液的发光强度明显高于对照组,尤以肝、卵巢癌症患者显著.这一结果意味着血液的超微弱发光探测,有可能用于癌症的早期诊断.但对临床实践来说,血清的发光将更为有用.

生物系统超微弱光子辐射的光谱分布特性及生物光子场的相干性(英文)

设计了一种能够在不同的光谱波段范围内测试超微弱光子辐射 (UPE)的实验装置 ,并成功地进行了生物样品在不同波段内的 UPE测试 .测试结果表明 :从紫外、可见光到红外的宽波段范围内均存在着 UPE;从而进一步获得重要结论 :UPE几乎与波长无关 .这一结论对于证明生物光子场的相干性具有重要意义 .

疾病状态下腧穴超微弱发光的研究

为研究在疾病状态下腧穴超微弱发光的变化规律，对支气管哮喘和慢性胃炎患者有关腧穴进行了观察，发现健康对照组左右两侧腧穴发光值无明显差异，处于平衡状态，而患者相应腧穴两侧发光强度在发作期均有明显差异，显示失平衡状态；缓解期呈现恢复趋势。提示疾病对腧穴发光的影响具有脏腑腧穴相关性。

干旱胁迫下景天植物光合作用与超微弱发光的关系

该试验以德景天幼苗为试材,设计PEG、PEG+H_2O_2、PEG+苯甲酸钠、蒸馏水(CK)4个处理,分析20%PEG模拟干旱胁迫、以及活性氧调控干旱胁迫下超微弱发光(UWL)和光合作用参数的变化特征及其两者的关系,为揭示UWL的产生及其来源提供理论依据。结果表明:(1)在PEG模拟干旱胁迫过程中,CK和PEG处理的德景天叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、气孔导度(Gs)和叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、叶绿素总量(Chl)以及UWL强度均随处理时间呈下降趋势,但PEG处理的以上所有指标的下降较CK更快、降幅更大。(2)H_2O_2和苯甲酸钠调控PEG干旱胁迫过程中,PEG+H_2O_2、PEG+苯甲酸钠处理的Pn、Tr、Gs、Ci、Chla、Chlb、Chl以及UWL强度的变化趋势与PEG处理基本一致,均随处理时间呈下降趋势,但PEG+H_2O_2处理的上述光合指标和UWL强度均低于PEG处理,PEG+苯甲酸钠处理的光合指标和UWL强度却均高于PEG处理。说明苯甲酸钠处理具有缓解干旱胁迫并提高UWL强度的作用。(3)相关分析显示,干旱胁迫及活性氧调控干旱胁迫下UWL强度均与各光合指标呈显著正相关关系。研究发现,在干旱胁迫和活性氧调控干旱胁迫下德景天光合作用参数较CK均明显下降,UWL强度也随之明显降低;德景天叶片UWL强度随着光合作用效率的下降而降低,说明植物UWL的产生与其光合作用的强弱显著相关,植物UWL强度能够反映植物受到的逆境胁迫的程度。

生物超微弱发光研究进展

综述了自 192 3年以来的生物超微弱发光 (UPE)研究进展 ,总结了UPE的主要检测方法 ,概括说明了UPE作为生命系统普遍存在的一种现象 ,其研究不仅对生命科学领域具有重大的科学意义 ,在农业、医学、食品和环境科学等领域也具有广泛的应用价值。

超微弱发光在蔬菜研究中的应用

简要介绍了生物超微弱发光的机制和检测方法,综述了超微弱发光与蔬菜种子活力、蔬菜作物的抗逆性、品种特异性、代谢及生长动态以及绿色蔬菜的关系等方面的应用研究进展。在农业上人们试图用超微弱发光作为一种耐盐碱性、抗旱性、抗热性、抗寒性乃至抗病性的指标,为抗性育种与栽培以及抗性资源开发等提供一种新的灵敏的物理方法。

超微弱发光分析法在辐照糖类检测中的应用(Ⅰ)

采用超微弱发光分析检测辐照食品中主要糖分的化学发光过程 ,拟建立一种实用可行的辐照食品检测技术。结果表明 :干燥蔗糖 (含水量小于 2 0 % )经辐照后超微弱发光强度变化不大 ,但在测量过程中加水会产生超微弱发光峰 ,且发光量与辐照剂量密切相关。利用此技术鉴别辐照食品具有一定的实用价值。