短时间不同剂量UV-B辐射处理对冬小麦幼苗生理指标的影响

[目的]研究短时间不同剂量UV—B辐射对冬小麦幼苗叶片生理指标的影响,为进一步研究植物应答短时间紫外线照射机理提供参考。[方法]以冬小麦为试验材料,采用15和30μW／cm^2的uV—B照射强度对冬小麦幼苗进行短时间照射处理,并测定色素含量、光合速率等生理指标。[结果]UV—B处理导致叶绿素、可溶性蛋白含量以及含水量都降低,且存在剂量效应,30μW／cm^2处理的降幅大于15μW／cm^2;UV—B辐射处理对类胡萝卜紊含量的影响与花青素相同,均表现为先下降后上升的趋势,2种剂量间差异不大;2种剂量的UV—B处理均抑制了PSⅡ的电子传递,尤其是处理2h的抑制作用最大,4、6和8h的抑制作用有所缓解,且存在剂量效应;2种剂量的UV-B辐射均抑制了叶片的光合速率。随着照射时间的延长抑制效应加大;高剂量UV—B处理对膜系统的损伤较大,低剂量UV—B处理结果不明显。[结论]短时间UV—B辐射处理对冬小麦幼苗叶片的影响具有剂量效应,高剂量比低剂量的作用效果大。且随着处理时间的延长,受害程度有所减轻,该结果与长时间UV—B照射的结果不同。     

UV-B辐射增强对水稻光合特性及水分利用效率的影响

通过人工增加UV-B辐射,研究UV-B辐射对水稻叶片净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率等光合特性的影响。试验设3个处理,CK为对照组（自然基础）．T1（0．5w／m^2）和T2（1w／m^2）。试验结果表明：随着UV-B辐射的增强,水稻叶片不同生育期净光合速率T1和T2组较CK组分别下降13．91％和22．36％,13．21％-22．06％,14．31％-20．56％。UV—B辐射的增强促使不同生育期水稻的蒸腾速率和水分利用效率降低．     

野外连续两年增强UV—B辐射对8个割手密无性系叶片MDA含量的影响

研究了大田栽培和自然光条件下，连续两年模拟UV—B辐射（280～315nm，5．00kJ／m^2）增强对8个割手密无性系叶片丙二醛（MDA）含量的影响。UV—B辐射对割手密叶片MDA含量有显著的影响，8个割手密无性系叶片MDA含量对增强UV—B辐射存在种内差异。5个无性系叶片MDA含量有明显增加的趋势，分别为Ⅰ91—97，Ⅰ91—38，Ⅱ91—116，93—25，90—22；1个无性系MDA含量变化不明显（Ⅱ91—93），2个无性系MDA含量有降低的趋势，分别为Ⅱ91-98，92～11。UV—B辐射对割手密叶片MDA含量的影响具有年际间差异。UV—B辐射对割手密叶片MDA含量的影响存在生育期之间的差异，为伸长期〉成熟期〉分蘖期。     

UV-C辐射对小麦幼苗光合特性及抗氧化酶活性的影响

以小麦为材料．采用盆栽方法．研究了UV—C辐射（254nm）增强对叶片光合特性及抗氧化酶活性的影响。结果表明。短时间（0．5～1h）的uV—C辐射增强使小麦叶片净光合速率（Pn）增强，气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）和羧化效率（CE）增加，但随着辐射时间延长各项指标开始降低；在UV—C辐射情况下，CO2补偿点的变化则是先降低随后升高。UV—C辐射使叶片超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性先升高随后降低，但过氧化物酶（POD）活性则逐渐降低。结果表明UV—C辐射增强引起叶片抗氧化酶活性降低．导致光合减弱。     

UV-B辐射增强对水稻叶片抗氧化系统的影响

在UV－B辐射增强条件下，研究了3个不同类型水稻品种抗氧化系统的变化。结果表明，UV－B辐射胁迫使水稻叶片抗氧化物酶超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性先升后降，抗坏血酸过氧化物酶（ASP）活性下降，过氧化物酶（POD）活性上升；抗氧化物质类胡萝卜素含量下降，还原型谷胱甘肽（GSH）含量提高，而还原型抗坏血酸（ASA）含量除新株型稻在处理后期有所降低外，其它两个供试品种汕优63和南川在处理期间均增加；叶片活性氧化氧化氢（H2O2）累积，膜脂过氧化加剧，丙二醛（MDA）相对含量增加。3个供试品种的抗氧化系统变化幅度存在差异，这可能与其适应性不同有关。     

可调式UVB自动控制系统的研制

我们在中国科学院千烟洲生态网络实验站建立了国内一个可调式UV—B辐射自动控制系统，用于模拟研究水稻对一定比例的地表UVB增强的反应。该系统能够根据阳光中UVB辐射强度的变化而自动增加和减少人工光源输出的UV—B辐射强度，介绍了该系统的原理、结构及观测与控制效果。     

连续3年UV—B辐射对10个割手密无性系株高、茎径的影响

研究了大田栽培和自然光条件下，连续3年模拟紫外辐射（UV—B，280～315nm）增加对10个割手密无性系伸长期株高和茎径的影响。结果表明：（1）割手密耐性无性系株高和茎径对UV—B辐射响应具有明显的差异；敏感无性系的株高和茎径显著或极显著的下降。（2）无性系株高和茎径对UV—B辐射的响应具有明显的年际、生育期之间的差异，在伸长初期和中期最敏感。（3）割手密无性系90—15的耐性最强，无性系Ⅱ91—93最敏感。     

增强UV-B辐射对烤烟香气前体物含量的影响

 为探讨不同UV B辐射强度对烤烟品种不同部位烟叶香气前体物含量的影响,本研究以红大和K326为材料,分析了增加UV B辐射强度后对两个烤烟品种烟叶的叶绿素、类胡萝卜素、多酚类物质和主要非挥发性有机酸、高级脂肪酸等香气前体物含量的影响。结果表明：增强UV B辐射,两个烤烟品种烟叶的叶绿素、类胡萝卜素、多酚类物质和部分多元酸、高级脂肪酸等香气前体物含量明显提高,且175W/m2 UV B辐射处理烟株的香气前体物增幅大于455W/m2 UV B辐射处理。同时,增加UV B辐射对不同部位烟叶香气前体物含量的影响也不尽相同,其中部烟叶受到的影响明显高于下部烟叶;而红大品种在增大UV B辐射处理后,其香气前体物含量的增幅明显高于K326品种。     

不同杂交水稻品种根系生理特性差异

在田间条件下,对不同杂交水稻品种生育期根系生理特性进行研究。结果表明,各水稻品种生育期内根系生理指标的变化趋势基本一致,但其含量具有明显差异,除根系活力外,其他生理指标的差异在抽穗期达到显著或极显著水平。各品种间,冈优725的根系活力、伤流强度、氨基酸含量及可溶性糖含量在生育期的大部分时间内高于其他水稻品种;Ⅱ优725根系中蛋白质含量和可溶性糖含量在抽穗期较高,而对照品种的各生理指标最低。相关分析表明,所有根系生理指标在大部分生育时期与产量呈正相关,表明通过改良根系生理特性来提高水稻产量是可行的。     

水稻花期高温胁迫影响颖花育性生理机理研究进展

全球气候变暖产生的局部短期极端高温,会对水稻形成高温胁迫,影响水稻的各种生理代谢过程,其出现频率有增加趋势.高温胁迫对水稻的影响主要是在开花期,极易导致严重的颖花不育.水稻耐高温胁迫能力存在基因型间的差异.在当天温度较低的时段开花,花粉活性高,花药长,花药基部开裂长度较长、开裂孔较大,是水稻耐高温胁迫的重要表型指标.热激蛋白的表达,提高花药的抗氧化能力,以及维持结构蛋白、酶和细胞膜的稳定性是增强柱头及柱头上花粉粒耐高温胁迫的重要生理机制.目前,国内外学者对高温胁迫影响水稻颖花受精结实的特征、水稻耐高温胁迫的形态与生理机理方面进行了大量研究,但未深入研究缓解水稻高温胁迫伤害的方法与策略,今后应结合水稻耐高温胁迫的形态与生理机理,加强有效缓解高温胁迫方法的探索与研究.     

UV-B辐射增加对水稻生长发育及产量的影响

在盆栽条件下,以有代表性的2个粳稻品种为试材,采用盆栽方法,研究UV-B辐射对2个粳稻品种生长发育及其产量的影响。试验设3个处理,分别为自然光、紫外辐射增强5%和10%。试验结果表明,UV-B辐射强度增加明显滞后水稻的生育期,使株高变矮,分蘖数减少,叶面积和干物重下降,最终导致产量降低。并且UV-B辐射强度增加后穗粒数和穗数的下降是水稻产量降低的主要原因。总体来说,UV-B辐射增加越多对水稻的影响越大,但其抑制程度依品种,水稻所处的生长阶段的不同而不同。     

UV-B辐射对植物残体分解的影响及其机理

UV-B辐射对植物残体分解的影响在植物营养循环中起着重要的作用,就UV-B辐射对植物残体分解的影响及其机理进行了综述。UV-B辐射对植物残体分解的影响包括直接影响和间接影响。直接影响指分解期接受UV-B辐射,从而对分解者产生直接作用以及光降解,这与植物类型、微生物对UV-B辐射响应的种内和种间的差异、微生物的色素、微生物的特性、环境因素等相关。间接影响是指植物生长期接受UV-B辐射,导致植物化学成分的改变,从而对分解者产生影响,这些化合物包括丹宁、木质素等酚类化合物。     

紫外线-B增强对水稻产量及品质的影响

以粳稻品种沈农6014及沈农265为试验材料,采用盆栽方法,研究紫外线-B增强对水稻的产量及品质的影响.试验设3个处理,即自然光照(TCK)处理、紫外辐射增强5%(T1)和增强10%(T2)处理.结果表明:紫外线-B增强能够降低水稻产量及产量构成因素,降低水稻籽粒糙米率(0.66%～7.06%)、整精米率(5.65%～18.88%)、平白粒率(22.17%～40.16%)、籽粒面积(2.61%～6.25%)、脂肪酸含量(1.23%～54.19%)和食味值(1.07%～16.78%),使籽粒中蛋白质含量(4.65%～10.71%)和直链淀粉含量(0.56%～4.81%)增高,且紫外线-B增强在T2处理下对水稻产量及品质的影响高于T1处理.     

紫外线-B胁迫下芦荟蒽醌类物质对水稻生长发育的影响

以水稻为材料,通过对叶绿素含量、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MPA)、相对电导率(REC)和光合速率的测定,研究了UV-B胁迫下芦荟蒽醌类物质对水稻生长发育的影响。结果表明,用质量浓度为1 mg/L和10 mg/L的芦荟蒽醌类物质喷施水稻,水稻叶绿素含量分别提高了24.5%和17.8%,POD活性分别上升12.4%和29.4%,MDA含量分别降低了50.5%和21.9%,水稻叶片REC有所下降,而净光合速率均有所提高。说明喷施芦荟蒽醌类物质能有效减轻UV-B辐射对水稻的损伤。     

UV-B辐射增强对水稻产量及品质的影响

研究盆栽条件下,以2个粳稻品种沈农265和沈农606为试材,UV-B辐射对水稻产量及其品质的影响.试验设3个处理,分别为自然光及紫外辐射增强5%、10%.结果表明UV-B,辐射使作物的株有效穗数、穗总粒数、结实率、千粒重下降,最终导致产量下降;籽粒的加工品质、外观品质和蒸煮食味品质都随辐射的增加而下降.     

UV-B辐射对元阳梯田水稻根系LMWOAs分泌量和根际微生物数量的影响

在元阳梯田地方水稻品种——白脚老粳的拔节孕穗期、抽穗扬花期和成熟期,通过小区实验研究不同UV-B辐射强度(0、5.0、10.0 k J·m~(-2))对水稻根系低分子量有机酸(LMWOAs)分泌量和根际7个类群微生物数量的影响,并对水稻LMWOAs分泌量和根际微生物数量进行相关分析。结果表明:UV-B辐射增强导致水稻根系草酸和琥珀酸分泌量增加,酒石酸和苹果酸分泌量下降。水稻根际细菌、真菌、自生固氮菌、纤维分解菌、无机磷细菌和钾细菌的数量均在成熟期最大,拔节孕穗期次之,抽穗扬花期最小;但放线菌数量在拔节孕穗期最大,抽穗扬花期次之,成熟期最小。UV-B辐射增强不改变根际微生物数量随生育期进程的动态变化规律,但导致水稻根际7个类群微生物的数量显著或极显著增加。水稻根系草酸分泌量与根际自生固氮菌、纤维分解菌数量呈显著正相关,琥珀酸分泌量与自生固氮菌数量呈显著正相关,与细菌、真菌、纤维分解菌、无机磷细菌和钾细菌数量呈极显著正相关。综上可知UV-B辐射增强影响大田水稻根际微生物的数量,与其改变水稻根系低分子量有机酸的分泌量密切相关。     

UV-B辐射增强对稻田土壤氮转化的影响

本文旨在探讨UV-B辐射增强对稻田土壤氮转化的影响。在元阳梯田原位种植当地传统水稻品种——白脚老粳,研究UV-B辐射增强(0、2.5、5.0 k J·m~(-2)和7.5 k J·m~(-2))对水稻生长期稻田土壤氮转化相关酶活性、无机氮含量及N_2O排放量的影响。结果表明:5.0 kJ·m~(-2)UV-B辐射增强处理导致水稻分蘖期和孕穗期土壤亚硝酸还原酶、脲酶活性显著降低;孕穗期时所有处理亚硝酸还原酶活性显著高于其他时期,分蘖期时所有处理脲酶活性显著高于其他时期;与对照相比,3个UV-B辐射增强处理导致成熟期硝酸还原酶、蛋白酶活性显著增加;孕穗期时2.5、5.0、7.5 k J·m~(-2)UV-B辐射增强处理硝酸还原酶活性显著高于其他时期,分蘖期时所有处理蛋白酶活性显著高于其他时期的相同处理。2.5 k J·m~(-2)UV-B辐射增强处理在水稻整个生育期中,除拔节期外NH_4~+-N含量均显著降低,5.0 kJ·m~(-2)UV-B辐射增强处理导致稻田土壤NO_3~--N含量在整个水稻生育期显著升高。UV-B辐射增强显著降低拔节期和孕穗期N_2O排放通量,成熟期则显著增加。相关分析发现,稻田土壤N_2O排放通量与NH_4~+-N含量呈极显著正相关,而NH_4~+-N含量与NO_3~--N含量及脲酶活性呈极显著正相关(P0.01)。从水稻生长的生育期来看,UV-B辐射提高了土壤硝酸还原酶、蛋白酶活性,抑制了亚硝酸还原酶、脲酶活性,促进了NH_4~+-N向NO_3~--N的转化,从而抑制了拔节期、孕穗期N_2O的排放。     

5个常规香稻品种的指纹图谱及遗传相似性分析

利用48对SSR标记对来源于同一优质香型材料80-66的5个常规香稻品种进行了指纹分析及品种相似性和特异性分析,发现玉针香与玉柱香的遗传差异最小,农香18与玉针香、玉柱香的遗传差异次之,创香5号与玉针香、玉柱香、农香18的遗传差异第三,而板仓香糯为糯稻品种,与其它品种的遗传差异均较大。结果表明:将数字身份证、指纹图谱和坐标图形式的数字指纹三者结合,作为品种的指纹信息,可以更全面的反映该品种的特异性。     

UV-B辐射对稻瘟病菌侵染阶段四个致病相关基因表达的影响

通过对稻瘟病菌侵染阶段4个致病基因在UV-B辐射处理下表达的研究,探索UV-B辐射影响稻瘟病菌致病力的机理。试验利用紫外灯模拟0、2.5 kJ·m~(-2)和5 kJ·m~(-2)的辐射强度处理稻瘟病菌,采用实时荧光定量PCR,对4个致病相关基因Chitinase、MGP1、MAGB、CPKA的表达进行分析。结果表明随着UV-B辐射剂量的增加,MGP1的表达没有显著变化;而Chitinase、MAGB、CPKA表达下调,在去除UV-B后6、24 h,其表达都有所回升。其中Chitinase和CPKA的表达整体受5 kJ·m~(-2)强度影响较大,尤其在辐射120 min时表达分别下调了94%和61%。MAGB的表达变化则在2.5 kJ·m~(-2)时更大,从辐射开始到结束,表达分别下调了57%、17%和40%。从对应侵染阶段的染色实验得知,UV-B能有效抑制病原菌侵染过程中芽管、附着胞、侵染菌丝的萌发和生长,5 kJ·m~(-2)处理下影响程度更大,与对照相比,各阶段生长量分别减少了45.1%、82.2%和75.2%。总体来看,增强的UV-B辐射会使这些致病基因的表达下调,减少和抑制稻瘟病菌侵染阶段的生长发育,从而影响稻瘟病菌致病力,其中在5 kJ·m~(-2)辐射强度时有更加显著的影响。