阳光紫外辐射对2种微藻的短期影响

为了阐明2种赤潮藻柔弱角毛藻(Chaetoceros debilis)和绿色巴夫藻(Pavlova viridis)对阳光紫外辐射(UVR, 280～400 nm)变化的响应,比较研究了它们在全波段阳光下和滤除UVR/UV-B条件下的有效光化学效率变化,同时探讨了室内无UVR的低光条件下其有效光化学效率的恢复。结果表明,阳光UVR抑制藻细胞的有效光化学效率,其抑制程度随着接受辐射处理时间的延长而增大,在10 min左右细胞内的修复与损伤速率达到平衡,抑制率不变,且阳光UVR对二种藻的抑制程度相差不大。转移到无UVR的弱光条件下,藻细胞的有效光化学效率得到恢复,但恢复过程中柔弱角毛藻恢复明显快于绿色巴夫藻,体现了不同藻细胞对阳光UVR响应的种间差异。     

UV-B辐射对不同品种(品系)辣椒幼苗光合特性及UVR8表达的影响

为了解紫外线B(UV-B)辐射对辣椒(Capsicum annuum L.)光合特性及UV-B应答基因UVR8表达量的影响，以青海省主栽的9个辣椒品种(品系)为试验材料，紫外线处理剂量为28.56 kJ/(m²·d),设空白对照(无照射),测定幼苗叶片光合特性、形态指标等14个指标，同时利用实时荧光定量PCR技术检测UVR8基因在各试验材料中的相对表达量。结果表明，与对照相比，处理组辣椒的叶绿素、类胡萝卜素含量总体降低，光合指标总体下降，从而抑制叶片光合作用，总体上UV-B处理对华美105大多数光合指标的影响较大，对乐都长辣椒的影响较小。荧光定量PCR检测结果显示，UV-B处理后，UVR8在华美105中的相对表达量上升幅度最大且与对照间的差异达显著水平。综合分析可知，华美105的大多数指标显著受到抑制，光能利用率降低，因此华美105为UV-B敏感型品种，且UVR8在该品种中的表达水平较高，说明UVR8能够在不耐紫外辐射辣椒品种(品系)中积极响应UV-B胁迫。     

UV-B辐射与稻瘟病菌复合胁迫对元阳梯田水稻生长和光合特性的影响

为阐明UV-B辐射与稻瘟病菌复合胁迫对水稻生长的影响,通过在大田条件下,于元阳梯田稻田紫外辐射试验站种植当地传统稻种——白脚老粳,在水稻叶片不同感病时期(稻瘟病菌侵染前、侵染过程中、感病后)进行UV-B辐射(5.0 k J·m-2)增强处理,研究UV-B辐射增强对水稻-稻瘟病菌互作体系中水稻生长和光合特性的影响,并结合稻瘟病的病情指数进行分析。结果表明:稻瘟病菌侵染前进行UV-B辐射(UV-B→菌)处理,显著抑制了水稻的株高、穗数、地上部分生物量和产量,叶绿素a和叶绿素b的含量显著增加,光化学淬灭系数(q P)显著升高,但光合作用受到抑制;稻瘟病菌侵染的同时进行UV-B辐射(UV-B/菌)处理,水稻在双重胁迫下生长受到抑制,光合速率与UV-B辐射处理差异不显著;感病后进行UV-B辐射(菌→UV-B)处理,水稻生长情况与自然光照条件下差异不显著,光合作用受到显著的抑制,q P显著降低,叶片非光化学淬灭系数(NPQ)显著升高;UV-B辐射显著降低水稻叶片稻瘟病病情指数,不同感病时期进行UV-B辐射处理,病情指数差异不显著。可见UV-B辐射与稻瘟病菌复合胁迫抑制水稻生长和光合作用,但稻瘟病的流行也受到抑制。     

UV-B辐射增强对粳稻光合电子传递与光响应特性的影响

[目的]光合作用对UV-B辐射增强的响应对评价粳稻在全球气候变化背景下的适应能力至关重要。本文旨在分析UV-B辐射增强对粳稻剑叶光合作用内在机制的影响。[方法]以北方粳稻品种‘沈农265’为试验材料,采用盆栽形式,试验设对照组CK(采用自然光照射),处理组T1、T2分别在自然光照基础上增加UV-B辐射1.05和2.1 W·m~(-2),每个处理重复3或6次。选取粳稻幼苗移栽于无孔试验桶中,紫外灯照射时间为08:00—16:00,阴雨天不进行UV-B处理,直至成熟收获。试验期间对粳稻各生长时期进行剑叶活体测量,测定光合电子流传递分配、光合响应曲线及参数,包括非环式光合电子流中参与碳还原或光呼吸的那一部分电子流J_c、J_o,表观量子效率(AQY),最大净光合速率(P_(max))和暗呼吸速率(R_d)的变化特征。[结果]对光合电子传递的影响:UV-B辐射增强在剑叶各个生长期J_c和J_o(非环式电子流中参与光呼吸和碳还原的电子流)均降低,J_o/J_F与J_o/J_c(光呼吸所占的比例)均增加,说明UV-B增强降低了光合电子进入碳还原的部分;UV-B处理在剑叶各个生长期也降低了V_o(Rubisco的氧化速率)和V_c(Rubisco的羧化速率),但V_o/V_c呈上升趋势,且与UV-B辐射强度成正比,说明UV-B辐射增强降低了Rubisco(核酮糖-1,5-二磷酸加氧酶)的羧化速率。对光合响应特性的影响:剑叶各生长期在UV-B处理下,CK与T1、T2的光合响应曲线趋势相同,净光合速率(P_n)从大到小的处理为对照组、低剂量UV-B辐射、高剂量辐射;除成熟期,LSP(光饱和点)均降低,在灌浆期降幅最大,除灌浆期,LCP(光补偿点)均上升,在孕穗期升幅最大;AQY总体呈下降趋势;P_(max)显著下降,T2对P_(max)的抑制程度大于T1;除成熟期,R_d(暗呼吸速率)都呈增加趋势,灌浆期增幅最高。[结论]UV-B辐射增强总体上增加了剑叶光呼吸耗能,降低了光合电子进入碳还原的过程,增加了光合电子在Rubisco氧化反应上的消耗比例,抑制了更多的光合电子向羧化方向传递,导致羧化传递速率降低。在相同PAR(光合有效辐射)下,随着UV-B辐射的增强,粳稻剑叶净光合速率呈降低趋势,光合作用能力逐渐减弱。     

Ce对UV-B辐射胁迫下大豆幼苗光合作用影响:Ⅱ对光合量子效率与羧化效率的影响

用水培法研究了Ce(Ⅲ)对紫外辐射(UV-B,280￣320nm)胁迫下油菜幼苗光合量子效率与羧化效率变化对光合作用的影响。结果表明,20mg·L-1CeCl3能有效减缓紫外辐射(T1/0.15W·m-2和T2/0.45W·m-2)胁迫所导致饱和光光合速率(Ps)、饱和CO2光合速率(Pm)、表观量子效率(AQY)与羧化效率(CE)的降低,使得Ce UV-B组各项指标虽低于CK,但明显优于UV-B组。动态曲线显示,Ce减缓了UV-B胁迫期各项指标的下降趋势,加快恢复期的上升速度,且最终达到较好的恢复效果。通过对AQY、CE与Pn的相关统计学分析发现,低剂量UV-B辐射胁迫下Ce对AQY调节对改善光合功能的作用大于CE。高剂量下则是CE的变化起主要作用。     

Ce对UV-B辐射胁迫下大豆幼苗光合作用影响:Ⅰ对光合色素与希尔反应活性的影响

用水培法研究Ce(Ⅲ)对紫外辐射(UV-B,280￣320nm)胁迫下油菜幼苗光合色素含量与希尔反应活性变化对光合作用的影响。静态数据表明,20mg·L-1CeCl3能有效减缓紫外辐射(T1/0.15W·m-2和T2/0.45W·m-2)胁迫所导致的光合速率下降,叶绿素与类胡萝卜素含量减少及Hill反应活性降低,使得Ce UV-B组各项指标虽低于CK,但明显优于UV-B组。动态曲线显示,Ce减缓了UV-B胁迫期各项指标的下降趋势,加快恢复期的上升速度,且最终达到较好的恢复效果。通过对Chl含量、Hill反应活性与Pn的相关统计学分析发现,Ce对UV-B辐射胁迫下Hill反应活性和叶绿素含量的调节具有改善光合功能的作用,且对Hill反应活性的调节作用大于叶绿素含量。     

UV-B辐射增强对粳稻营养生长时期叶片光合特性的影响

为了解紫外（UV-B）辐射增强对营养生长时期粳稻光合特性的影响,研究了粳稻营养生长时期光合电子传递和荧光诱导动力学曲线（OJIP曲线）及其参数的变化特征。试验材料选用‘沈农265’,试验方式为盆栽,设置对照组CK（自然光照射）、处理组T1（自然光基础上增加5% UV-B辐射）和T2（自然光基础上增加10% UV-B辐射）。结果表明：UV-B辐射增强在3个测定时期（移栽后第20、40、60 d）不同程度降低了参与光呼吸的电子流（Jo）和参与碳还原的电子流（Jc）,增加10% UV-B辐射对于Jo的抑制作用大于增加5% UV-B辐射,不同程度增加了光呼吸电子流占比;UV-B处理对Rubisco氧化速率（Vo）变化趋势不明显,但都不同程度降低了Rubisco羧化速率（Vc）,且Vo/Vc呈上升趋势,与UV-B辐射强度呈正相关。UV-B辐射会降低粳稻OJIP曲线的P相值。3个测定时期的原初光能转换效率（Fv/Fm）、光化猝灭系数（qP）、光合电子传递相对速率（rETR）均减小,只有非光化猝灭系数（NPQ）升高,T2对Fv/Fm、qP、rETR的抑制作用大于T1。在营养生长时期UV-B辐射增强了Jo的比例,降低了Jc的比例,同时也降低了Vc,且随UV-B辐射的增强,改变的比例与速率增大,UV-B辐射最终会影响营养生长时期叶片的相对荧光产量。研究表明,UV-B辐射的增强,抑制了营养生长期叶片的光化猝灭程度,却促进了非光化猝灭速度,同时光电子传递速率也有所降低。     

UV-B辐射对黄化番茄幼苗生长及光合作用的影响

以黄化番茄和普通番茄幼苗为试材,研究UV-B辐射对番茄幼苗生长和光合作用的影响.结果表明:UVB辐射处理对番茄幼苗株高、茎粗、叶片的抑制作用非常明显,且对叶绿素破坏严重,导致幼苗光合速率降低,类黄酮含量升高10%以上.UV-B处理后两种番茄生长都受到明显抑制,但以黄化苗的变化更为明显,表明黄化番茄幼苗对UV-B辐射更为敏感.     

干旱条件下增加UV-B辐射对大豆叶片光合色素的影响

试验以大豆东农47和东农48为材料,采用盆栽的方式,研究干旱条件下增加UV-B辐射对大豆叶片光合色素的影响。结果表明,干旱胁迫使两个大豆品种的光合色素含量都显著降低;增加UV-B辐射也使两个大豆品种的光合色素含量降低,但差异显著性不同;干旱条件下增加UV-B辐射对东农47光合色素含量的影响表现拮抗作用,但对东农48叶绿素a和类胡萝卜素产生不利影响。     

UV-B辐射增强对大麦生理生态的影响

在大田条件下,研究了UV-B辐射增强对大麦的生长发育、光合作用、蒸腾作用及其产量构成的影响.结果表明,UV-B辐射增强明显抑制大麦生长,使株高变矮、绿叶数减少、叶面积和干物质量下降,但抑制程度随生育期而异.在UV-B辐射增强条件下,大麦叶片叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率都有不同程度的降低,水分利用率也随之降低.UV-B辐射增强对大麦形态学和生理学上的不利影响,导致了大麦产量下降24.96%.     

Ce对UV—B辐射胁迫下大豆幼苗光合作用影响：I对光合色素与希尔反应活性的影响

用水培法研究Ce(Ⅲ)对紫外辐射(UV-B,280￣320nm)胁迫下油菜幼苗光合色素含量与希尔反应活性变化对光合作用的影响。静态数据表明,20mg·L-1CeCl3能有效减缓紫外辐射(T1/0.15W·m-2和T2/0.45W·m-2)胁迫所导致的光合速率下降,叶绿素与类胡萝卜素含量减少及Hill反应活性降低,使得Ce+UV-B组各项指标虽低于CK,但明显优于UV-B组。动态曲线显示,Ce减缓了UV-B胁迫期各项指标的下降趋势,加快恢复期的上升速度,且最终达到较好的恢复效果。通过对Chl含量、Hill反应活性与Pn的相关统计学分析发现,Ce对UV-B辐射胁迫下Hill反应活性和叶绿素含量的调节具有改善光合功能的作用,且对Hill反应活性的调节作用大于叶绿素含量。     

乙酰水杨酸对增强UV-B辐射下长春花光合作用及抗氧化酶活性的影响

为探讨乙酰水杨酸(ASA)对增强UV-B辐射条件下长春花光合功能的调控作用,以长春花幼苗为试材,喷施一定浓度的乙酰水杨酸溶液,测定其在UV-B辐射增强下叶绿素含量、光合参数、叶绿素荧光参数、MDA含量及抗氧化酶活性的变化,结果表明:UV-B辐射降低了长春花叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、原初光能转化效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)及光合电子传递速率(ETR),提高了类胡萝卜素的含量和非光化学猝灭系数(qN).UV-B辐射引起了长春花叶片丙二醛(MDA)含量增加,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性升高,过氧化氢酶(CAT)活性降低.2 mg/L的乙酰水杨酸处理则降低了UV-B辐射胁迫下上述指标的变化幅度.分析认为,乙酰水杨酸可能直接或间接地通过清除O2-.而使类囊体膜保持完整及光合色素免受UV-B的伤害,进而使PSⅡ维持较高的光化学活性和电子传递速率,这可能是乙酰水杨酸提高增强UV-B辐射下长春花光合速率的内在原因.     

乙酰水杨酸对增强UV-B辐射下长春花光合作用及抗氧化酶活性的影响

为探讨乙酰水杨酸(ASA)对增强UV-B辐射条件下长春花光合功能的调控作用,以长春花幼苗为试材,喷施一定浓度的乙酰水杨酸溶液,测定其在UV-B辐射增强下叶绿素含量、光合参数、叶绿素荧光参数、MDA含量及抗氧化酶活性的变化,结果表明:UV-B辐射降低了长春花叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、原初光能转化效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)、实际光化学效率(φpsⅡ)及光合电子传递速率(ETR),提高了类胡萝卜素的含量和非光化学猝灭系数(qN).UV-B辐射引起了长春花叶片丙二醛(MDA)含量增加,超氧化物歧化酶(S()D)和过氧化物酶(POD)活性升高,过氧化氢酶(CAT)活性降低.2 mg/L的乙酰水杨酸处理则降低了UV-B辐射胁迫下上述指标的变化幅度.分析认为,乙酰水杨酸可能直接或间接地通过清除02-.而使类囊体膜保持完整及光合色素免受Uv-B的伤害,进而使PSⅡ维持较高的光化学活性和电子传递速率,这可能是乙酰水杨酸提高增强UV-B辐射下长春花光合速率的内在原因.     

UV-B辐射增强对水稻稻瘟病菌(Magnaporthe grisea)生长和产孢的影响

采用人工紫外灯照射方法,研究了在UV-B辐射增强条件下和UV-B不同剂量作用下,水稻稻瘟病菌(Mag-naporthe grisea)菌丝的生长速率、菌落直径、菌落形态、菌丝形态及产孢量。结果表明,UV-B辐射增强可延缓稻瘟病菌的生长,导致菌丝生长速率和产孢量均显著下降(P<0.05)。同一UV-B辐射强度下,不同的辐射时间对稻瘟病菌菌丝生长速率和菌落直径的影响没有显著性差异(P>0.05)。在2.5和5.0 kJ.m-2强度下,不同的辐射剂量对病菌产孢量的影响有显著性差异(P<0.05)。在UV-B辐射增强条件下,病菌采取与植物类似的形态学变化来抵御UV-B辐射增强的伤害,经UV-B辐射处理后的病菌菌落颜色加深,菌丝分布更加致密。     

UV-B增强对中高海拔干旱地区玉米生长的影响

探讨UV-B辐射增强对中高海拔干旱地区玉米的影响,可为正确评估UV-B增强对玉米生长发育的影响程度并据此制定合理的应对措施提供科学依据.采用大田定位试验,利用可升降式紫外灯装置,观测增加不同剂量UV-B辐射情况下玉米的株高、叶面积、绿叶数及产量构成的变化状况.试验结果显示,在中高海拔的干旱地区,UV-B辐射增强使玉米植株矮化、叶面积减小、绿叶数减少和产量降低.叶面积减小的原因是随UV-B辐射增强叶长变短、叶宽变窄,产量降低的原因是产量各构成因素均受到UV-B辐射增强较大不利影响,并且随着UV-B辐射增加量越多,玉米产量降低的幅度越大.     

营养盐加富和鱼类添加对浮游植物群落演替和多样性的影响

浮游植物是水体生态系统敞水区最重要的初级生产者,其组成与多样性反映了群落的结构类型和存在状态。通过围隔实验,模拟水库春季发生的营养盐加富和鱼类放养的干扰,分析在这两种干扰下的浮游植物群落演替过程中优势种和稀有种的变化,并通过以丰度与生物量为变量的香农和辛普森多样性指数的计算,分析浮游植物群落演替过程中的多样性变化特征。结果表明,营养盐加富干扰下的浮游植物群落的优势种变化和演替更为明显,营养盐加富与鱼类添加对浮游植物群落多样性变化的影响符合中度干扰理论。在优势种优势度变化较大的浮游植物群落演替过程中,多样性指数与浮游植物生物量有较高的负相关性。在浮游植物群落演替过程中,香农和辛普森多样性指数的变化趋势基本一致,采用丰度与生物量为变量的两种多样性指数的计算结果对实验系统中浮游植物群落多样性的分析结果没有明显的影响。     

UV-B辐射对铁皮石斛叶片光合色素、类黄酮及PAL酶活性的影响

为探讨环境中太阳紫外线(UV-B)辐射的增强对铁皮石斛幼苗生理代谢的影响,以药用植物铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)为材料,进行5.1μW/cm2和15.6μW/cm2强度的UVB辐射试验,比较铁皮石斛叶片光合色素含量、类黄酮含量和PAL酶活性变化差异。结果表明:在UV-B辐射下,铁皮石斛叶片叶绿素含量均降低,且随着UV-B辐射时间的延长,15.6μW/cm2的UV-B辐射处理降低幅度越大;在UV-B辐射处理期间,5.1μW/cm2辐射的类胡萝卜素含量、类黄酮含量和PAL酶活性均高于CK;而15.6μW/cm2 UV-B辐射的类胡萝卜素含量、类黄酮含量和PAL酶活性在第8天达最大值后迅速降低。表明,低强度UV-B辐射下,铁皮石斛可以被诱导合成较多的类胡萝卜素和类黄酮等紫外保护物质以抵抗UV-B辐射,使植株不受到伤害。而高强度长时间的UV-B辐射对铁皮石斛的伤害较大。     

UV-B辐射对植物光合器官和光合作用过程的影响*

 植物光合作用是植物受UV-B辐射影响的主要一个方面。UV-B辐射诱导的活性氧的产生进一步破坏类囊体膜;叶绿素在UV-B辐射下降解或其合成过程受阻,但不同植物间叶绿素对UV-B辐射的抗性存在一定差异;UV-B辐射下,PSⅡ的两个主要组分D1蛋白和LHCⅡ合成减少,但D1蛋白可通过D1蛋白的周转维持PSⅡ的活性;UV-B辐射诱导主要光合酶RuBP羧化酶活性的降低,且不同植物对UV-B辐射强高度的响应程度不同,而C4植物中烟酰胺腺嘌呤二核苷酸-苹果酸酶（NADP-ME）却起到保护植物免受UV-B损伤的作用。在光合作用的主要过程中,UV-B辐射通过影响PSⅡ上各反应活性而降低电子传递速率,对碳同化过程的影响除降低酶活性外,另一个重要方面就是调节气孔的运动。在UV-B辐射对植物光合作用影响的研究中应进一步揭示其作用机理,并注重当前UV-B辐射水平及其与其它环境因子综合作用对植物光合作用的影响研究。     

干旱及增强UV-B胁迫对金荞麦光合色素的影响

[目的]研究干旱胁迫和增强UV-B辐射对金荞麦光合色素的影响,以期为金荞麦规范化种植提供理论依据。[方法]采用盆栽试验的方法,测定金荞麦在不同程度干旱胁迫和UV-B辐射处理下光合色素的含量,并计算光合色素比值。[结果]金荞麦叶绿素a含量、叶绿素b含量、总叶绿素含量、叶绿素a/叶绿素b、类胡萝卜素含量都随干旱程度的加重而降低,类胡萝卜素/叶绿素在处理中后期基本随干旱程度的加深而有升高的趋势,在后期达到显著水平;在水分充足的状况下,增强的UV-B辐射降低了叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量,显著提高了类胡萝卜素含量和类胡萝卜素/叶绿素;在干旱胁迫下,增强的UV-B辐射提高了叶绿素b和总叶绿素含量。[结论]金荞麦光合色素对干旱胁迫敏感,且在一定程度上能指示反映叶片受伤害程度,并反映土壤干旱水平;增强的UV-B辐射能减小由干旱胁迫带来的金荞麦光合色素变化。     

Ce对UV-B辐射胁迫下鼓粒期大豆光合色素的影响

以大豆东农47为试材,采用盆栽方式,研究稀土元素Ce(Ⅲ)对UV-B辐射胁迫下鼓粒期大豆光合色素含量的影响。结果表明,40mg·L-1CeCl3能有效减缓紫外辐射胁迫所导致的叶绿素a与叶绿素b及类胡萝卜素含量下降趋势;在Ce(Ⅲ)处理前20d三项指标的变化规律均为CeCKCe+TT;Ce(Ⅲ)的介入可在一定程度上减轻UV-B辐射对光合色素的损伤。但Ce(Ⅲ)处理20d后,Ce和Ce+T曲线分别接近CK和T曲线,说明此时Ce基本已失去保护作用。研究为进一步探讨稀土元素防护紫外辐射(UV-B)农作物的损伤机理提供理论依据。