3种常绿树挥发物成分对空气负离子及微生物的影响

  目的  研究3种常绿植物挥发性有机化合物(VOCs)抑制空气微生物和净化空气的作用。  方法  采用热脱附/气相色谱/质谱技术，对杨梅Myrica rubra、青梅Vatica mangachapoi、茶Camellia sinensis单株以及空旷地VOCs组成和含量进行了分析，采用自然沉降法研究了VOCs对空气微生物的影响，同时测定了空气负离子数。  结果  杨梅VOCs主要成分有α-草烯、香芹醇、罗勒烯、柠檬烯、壬醛等，萜烯类化合物占总量的78.5%；青梅VOCs主要成分有乙酸叶醇酯、丁酸辛酯、顺式-3-己烯醇、松香芹酮、壬醛、癸醛、辛醛，酯类化合物占总量的54.1%；茶VOCs主要成分有乙酸叶醇酯、丁酸辛酯、水杨酸甲酯、壬醛、癸醛、柠檬烯等，酯类化合物占总量的40.8%。空旷地主要成分为苯类物质，占总量的74.2%；杨梅园内苯类占总量的54.8%，萜烯类占总量的35.6%；青梅园内苯类占总量的35.4%，萜烯类占总量的52.2%；茶园内苯类占总量的50.1%，萜烯类占总量的36.5%。杨梅园、青梅园、茶园、空旷地空气负离子日平均数分别为2 559.2、2 660.0、1 878.4、1 078.8个·cm?3。杨梅园、青梅园和茶园细菌日平均抑制率分别为45.5%、48.7%和39.3%；真菌日平均抑制率分别为39.0%、35.8%和34.6%；放线菌日平均抑制率分别为42.3%、42.2%和39.7%。  结论  植物VOCs对空气微生物的生长有抑制作用，同时具有促进空气负离子形成和改善空气质量的作用。图5表2参38     

毛竹茎秆快速生长期光合关键酶活性及基因表达分析

  目的  揭示毛竹Phyllostachys edulis快速生长期茎秆光合碳同化规律。  方法  以毛竹笋竹为试材,采用分光光度法测定了毛竹茎秆和成熟叶片核酮糖-1,5-二磷酸氧合酶(Rubisco)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)、NADP-苹果酸酶(NADP-ME)、NADP-苹果酸脱氢酶(NADP-MDH)、PEP羧激酶(PEP-CK)、磷酸烯醇式丙酮酸双激酶(PPDK)活性,运用实时荧光定量聚合链式反应(qPCR)对相应部位光合关键酶基因相对表达量进行分析。  结果  茎秆7~19节间Rubisco活性均极显著低于叶片(P＜0.01),随着节间的升高,Rubisco活性逐渐降低;茎秆中PEPC、NADP-ME、NADP-MDH、PPDK活性在第7节间最高,分别是叶片的3.01倍、5.69倍、4.46倍、4.05倍(P＜0.01),随着节间的升高,酶活性均极显著降低(P＜0.01)。茎秆中PePEPC、PeNADP-ME、PeNADP-MDH、PePPDK基因表达量在第7节间最高,分别是叶片的3.48、7.89、6.48、3.46倍(P＜0.01),随着节间的升高,这些基因表达量均极显著降低(P＜0.01)。  结论  毛竹快速生长期茎秆主要以NADP-ME和NAD-ME途径对竹腔内部高浓度二氧化碳(CO₂)再固定,减少自身碳损耗,形成的碳水化合物被茎秆快速生长再利用。图13表1参37     

竹茎秆快速生长期淀粉分解相关酶基因表达的分析

  目的  揭示毛竹Phyllostachys edulis茎秆内α-淀粉酶(AMY)和β-淀粉酶(BAM)以及相关基因表达对毛竹快速生长的调控机制。  方法  以毛竹笋竹为试材，测定茎秆不同时间(10:00、14:00、18:00、22:00、2:00、6:00)和不同节间(第7、10、13、16节)内非结构性碳水化合物(NSC)质量分数、α-淀粉酶活性和β-淀粉酶活性以及PeAMY和PeBAM基因表达。  结果  毛竹茎秆NSC质量分数白天较高，18:00之后逐渐降低，第7节和第10节葡萄糖质量分数2:00分别比18:00降低了25.4%和27.2%(P＜0.01)，果糖分别降低了50.0%和34.1%(P＜0.01)，蔗糖分别降低了49.8%和27.4%(P＜0.01)，淀粉6:00分别比18:00降低了27.3%和23.2%(P＜0.01)；BAM活性和基因表达在白天较稳定，18:00之后极显著升高，黎明前逐渐下降，第7、10和13节22:00活性分别比18:00高90.5%，76.7%和50.5%(P＜0.01)，PeBAM基因表达2:00分别比18:00高1.8、1.8和1.7倍(P＜0.01)。  结论  毛竹茎秆快速生长期白天生长慢，夜间生长快，茎秆发育和成熟是从下往上顺次推进的。毛竹茎秆快速生长与PeBAM基因的表达密切相关，BAM在毛竹茎秆淀粉降解中可能起主要作用。图4表1参38     

金钱松林挥发物季节性变化对空气负离子及微生物的影响

[目的]金钱松(Pseudolarix amabilis)属于珍稀濒危保护物种,具有特殊的药用、观赏和历史价值,其枝叶富含挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs).为明确自然条件下金钱松释放VOCs成分对空气负离子和微生物的影响.[方法]选择浙江天目山生长健康的金钱松人工林,采用动态顶空气体循环采集法和热脱附-气相色谱-质谱联用仪(TDS-GC-MS)技术,分析了近自然状态下金钱松枝叶VOCs和不同季节林内空气VOCs组分和含量;同时,采用森林康养监测系统(YZQ-308A)监测金钱松林内空气负离子含量,采用自然沉降法测定林内空气微生物的数量.[结果]金钱松释放VOCs的以7种酯类化合物(36.2％)和11种萜烯类化合物(29.5％)为主;其中的主要物质有乙酸叶醇酯(25.2％)、α-蒎烯(11.8％)、3-己烯醇(5.1％)、水杨酸甲酯(4.6％)、石竹烯(4.1％)、瑟林烯(3.9％)、壬醛(3.2％)和柠檬烯(2.6％)等.金钱松林内空气VOCs相比于空旷地增加α-蒎烯、柠檬烯、雪松烯、α-柏木烯和柏木脑5种萜烯类物质以及辛醛、壬醛和癸醛等醛类物质,夏季VOCs组分和含量最多.林内空气负离子含量显著高于空旷地,空气负离子含量由高到低依次为夏季、秋季、春季;林内空气微生物数量明显比空旷地少,夏季降幅最大,细菌、真菌和放线菌降幅分别为45.7％和48.3％和36.9％(P<0.05);1％时柠檬烯和石竹烯能显著抑制细菌生长,抑制率分别为38.1％和23.0％(P<0.05);醛类对细菌、真菌和放线菌都有抑菌作用,0.1％的壬醛、0.5％的辛醛和癸醛对细菌的抑制率分别为14.3％、24.8％和42.6％(P<0.05).[结论]金钱松林内VOCs对空气微生物有抑制作用,同时能释放大量对人体有益的负离子,进一步证实了金钱松VOCs具有净化空气和抑菌作用,为园林植物配置以及森林康养提供科学的理论依据.