前沿动态

正植物响应光和生物钟节律双重信号的重要分子机理太阳光不仅是植物生长发育的重要能源来源,还参与调控植物的形态建成,是植物生长发育最重要也是最基本的生长信号之一。在黑暗和光照条件下,植物分别进行暗形态建成和光形态建成。COP1和PIF是幼苗光形态建成中两类重要的负调控因子,使植物在黑暗条件下表现为暗形态建成。生物节律在植物的光形态建成中也起到了非常重要的作用,其中PIF4为生物节律中非常重要的转录因子之一。     

光质对北方地区全封闭阳台种植蔬菜植株形态建成的影响

从到达地球表面的太阳辐射、光与植物的形态建成、窗玻璃对透过其光照的影响、全封闭阳台特有的小气候效应等方面对北方全封闭阳台种植蔬菜的光形态建成作了细致的分析,阐明了蔬菜在此特殊小气候条件下容易徒长的根本原因,主要是封闭阳台的窗玻璃阻隔了大部分太阳光谱中的紫外线,尤其是具有使植株变矮效应的中波紫外线UV-B。     

UV-B辐射与生态系统：胁迫与调控

 阐述了UV-B辐射与生态系统的相互关系,即胁迫与调控。UV-B 辐射不仅是植物的一种环境胁迫因子,还是植物和生态系统进化中的一个重要调控因子。植物次生代谢和形态变化是UV-B辐射调控生态系统的重要途径。自然生态系统可能产生抗性物种来适应增强的UV-B辐射。人工培育抗性作物品种则是减轻UV-B 辐射对农田生态系统影响的可行的调控手段。     

不同强度的UV-B辐射对蚕豆种子萌发及幼苗生长的影响

在0～0.3 W/m2的6个UV-B辐射强度处理下,对蚕豆种子萌发及幼苗的初期生长阶段进行研究.结果表明:本试验条件下增强UV-B辐射对蚕豆种子的萌发没有显著影响,对幼苗上胚轴的伸长生长有显著抑制作用;在强度大于0.15 W/m2时,植物可能通过加强呼吸来减轻伤害,使幼苗可溶性糖含量显著减少,从而导致幼苗生物量的降低;不同强度的UV-B辐射降低叶绿素a、b及总叶绿素含量;强度大于0.20 W/m2时,幼苗的MDA含量显著升高,表明膜系统受UV-B辐射的损伤;而本试验条件下增强UV-B辐射对可溶性蛋白含量无显著影响.     

外源一氧化氮对UV-B胁迫下红松幼苗光合特性和活性氧代谢的影响

[目的]研究外源一氧化氮对增强UV-B辐射胁迫后红松幼苗光合特性和活性氧代谢的影响。[方法]设4个组:1CK;2SNP(0.01 mmol/L);3UV-B(4.22 k J/(m2·d));4SNP(0.01 mmol/L)+UV-B(4.22 k J/(m2·d))。分别于处理1、3、5、7、9 d取样,测定各项生理指标。[结果]施加外源NO,显著增加红松幼苗针叶光合色素含量,缓解UV-B对光合作用的破坏;外源NO处理降低UV-B胁迫对红松幼苗针叶细胞膜的膜相对透性的破坏及MDA含量的积累;UV-B处理和SNP+UV-B处理都提高了APX、SOD和POD活性。[结论]植物防卫反应信号分子NO广泛参与红松幼苗对UV-B胁迫的应答与防御。外源NO对红松幼苗由于UV-B辐射引起的氧化损伤有明显的缓解作用。     

不同强度的UV-B辐射对蚕豆种子萌发及幼苗生长的影响

在0-0.3W/m^2的6个UV-B辐射强度处理下,对蚕豆种子萌发及幼苗的初期生长阶段进行研究.结果表明：本试验条件下增强UV-B辐射对蚕豆种子的萌发没有显著影响,对幼苗上胚轴的伸长生长有显著抑制作用;在强度大于0.15W/m^2时,植物可能通过加强呼吸来减轻伤害,使幼苗可溶性糖含量显著减少,从而导致幼苗生物量的降低;不同强度的UV-B辐射降低叶绿素a、b及总叶绿素含量;强度大于0.20W/m^2时,幼苗的MDA含量显著升高,表明膜系统受UV-B辐射的损伤;而本试验条件下增强UV-B辐射对可溶性蛋白含量无显著影响.     

不同光谱能量分布对番茄幼苗生长发育的影响#br#

 【目的】探讨不同光谱能量分布对番茄幼苗生长发育的影响,为番茄工厂化育苗的光环境调控提供理论依据。【方法】采用LED调制并获取6种不同光谱能量分布的光源,以镝灯为对照,在AGRI-LED植物培养系统内培育番茄幼苗,其它环境因子保持一致。在幼苗期测定植株株高、茎粗、叶面积等形态指标以及根系活力、糖氮物质、叶片抗氧化酶活性等生理指标,并观察叶片下表皮气孔特性。【结果】蓝光、红蓝光组合及红蓝绿光组合处理的幼苗植株矮壮、比叶面积小,根冠比及壮苗指数高,红光处理与之相反。复合光谱有利于幼苗的生长和形态建成;单一红光、黄光或绿光处理引起幼苗徒长,添加蓝光能够抑制这种效应。蓝光处理的幼苗总可溶性糖、总游离氨基酸含量以及干样质量均显著高于其它处理;红蓝绿光组合处理的幼苗根系活力、总淀粉含量最高;红蓝光组合处理的叶片光合速率及可溶性蛋白含量最高而且有利于糖氮物质在叶、茎、根中的均衡分布。蓝光、红蓝光组合、红蓝绿光组合处理的幼苗叶片的气孔密度较高,气孔面积及单位叶面积气孔面积较大;黄光处理的幼苗总的蔗糖含量虽然较高,但其它各项指标都较小,不利于幼苗生长发育。【结论】蓝光、红蓝组合光及红蓝绿组合光有利于樱桃番茄幼苗的生长发育并能降低能耗成本。     

景天三七对紫外线B辐射敏感性研究

紫外线B(UV-B)辐射是重要的环境生态因子,对植物的生长发育有着重要的影响。本文以景天三七(Sedum aizoon L.)为材料,研究UV-B辐射对其形态结构和生理生化的影响,旨在探究景天三七对UV-B辐射敏感的机理。结果表明,在增强UV-B辐射条件下,叶表皮气孔下陷,叶肉组织细胞的叶绿体相互聚拢成团状,堆积在细胞中。叶片鲜质量和光合色素含量急剧下降,类黄酮的含量升高不明显。抗氧化酶系统中的SOD活性、POD活性下降,超氧阴离子产生速率明显升高。增强UV-B打破了景天三七植物体的活性氧平衡,导致光合作用能力和修复能力下降。研究结果证明,在UV-B辐射条件下,景天三七形态结构受到损伤、生理生化代谢受到抑制。景天三七不具备防御UV-B辐射的形态结构,防御UV-B辐射的次生代谢产物含量低、修复UV-B辐射操作能力弱,因此景天三七是UV-B辐射敏感性植物。     

不同光谱能量分布对番茄幼苗生长发育的影响

【目的】探讨不同光谱能量分布对番茄幼苗生长发育的影响,为番茄工厂化育苗的光环境调控提供理论依据。【方法】采用LED调制并获取6种不同光谱能量分布的光源,以镝灯为对照,在AGRI-LED植物培养系统内培育番茄幼苗,其它环境因子保持一致。在幼苗期测定植株株高、茎粗、叶面积等形态指标以及根系活力、糖氮物质、叶片抗氧化酶活性等生理指标,并观察叶片下表皮气孔特性。【结果】蓝光、红蓝光组合及红蓝绿光组合处理的幼苗植株矮壮、比叶面积小,根冠比及壮苗指数高,红光处理与之相反。复合光谱有利于幼苗的生长和形态建成;单一红光、黄光或绿光处理引起幼苗徒长,添加蓝光能够抑制这种效应。蓝光处理的幼苗总可溶性糖、总游离氨基酸含量以及干样质量均显著高于其它处理;红蓝绿光组合处理的幼苗根系活力、总淀粉含量最高;红蓝光组合处理的叶片光合速率及可溶性蛋白含量最高而且有利于糖氮物质在叶、茎、根中的均衡分布。蓝光、红蓝光组合、红蓝绿光组合处理的幼苗叶片的气孔密度较高,气孔面积及单位叶面积气孔面积较大;黄光处理的幼苗总的蔗糖含量虽然较高,但其它各项指标都较小,不利于幼苗生长发育。【结论】蓝光、红蓝组合光及红蓝绿组合光有利于樱桃番茄幼苗的生长发育并能降低能耗成本。     

紫外线(UV)-B增强对植物的影响研究

对大气中臭氧层变薄的现状及紫外线划分的方法进行了介绍。综述了国内外近几十年有关UV-B辐射对植物影响的研究现状,讨论了增强的UV-B辐射对植物生长及形态结构,植物生理生化代谢,UV-B吸收物质,植物遗传物质及某些基因表达,植物细胞膜及抗氧化系统,环境多因子相互作用对植物和种群及生态系统的影响,并对该研究领域今后的研究方向进行了展望。     

不同光质对作物形态建成和生长发育的影响

光作为植物生长发育过程中的重要环境因子,除了为光合作用提供能量外,还作为一种信号因子,在植物的形态建成和生长发育方面起到重要的调节作用。从种子萌发、根系生长、茎生长、叶片生长、开花、光合作用、抗病性等方面综述光质对作物形态建成和生长发育的影响,并且在此基础上,展望光质在调控作物生长发育方面的研究方向和途径,以期为进一步的研究提供参考。     

短暂UV-B辐射对玉米幼苗生理生化指标的影响

由于臭氧层的变薄,导致到达地球表面的UV-B辐射增强,所以研究植物对UV-B辐射响应的生理生化机制具有重要的意义。通过对垦玉7幼苗进行短暂UV-B辐射处理后不同时间玉米幼苗叶片生理生化指标的分析发现:短暂UV-B辐射对POD和SOD氧化酶活性的影响不显著,叶绿素a、Fv/Fm值、脯氨酸和可溶性蛋白在处理后不同时间受UV-B辐射影响显著,结果表明光合作用和蛋白质代谢参与玉米对短暂UV-B辐射的应答,抗氧化酶系统受到UV-B辐射影响较小。     

Ce（Ⅲ）对增强UV-B辐射胁迫下大豆幼苗光呼吸关键酶活性影响

采用水培法研究了Ce(Ⅲ)对紫外辐射(UV-B:0.15 W·m-2 90.45 W·m-2)胁迫下大豆(Glycine max)乙醇酸氧化酶(GO)、谷氨酰胺合成酶(GS)、过氧化氢酶(CAT)和H2O2含量的影响.试验表明,与CK相比,无UV-B胁迫时20 mg·L-1CeCl3能够有效提高GO和Gs:UV-B处理使GO和GS提高,植物的光呼吸速率增加;Ce+UV-B组GO、GS和CAT高于UV-B组,H2O2含量低于UV-B组.研究表明,20 mg·L-1CeCl3通过提高GO、GS和CAT活性进而增强光呼吸代谢,耗散过多的光能;通过对植物体内H2O2含量的变化,检测是否受到环境胁迫,利用Ce(Ⅲ)缓解植物所受的UV-B等强光逆境胁迫,具有积极的环境生态学意义.     

绿豆幼苗UV-B敏感性与环丁烷嘧啶二聚体累积的关系

【目的】明确绿豆品种间UV-B敏感性的差异与环丁烷嘧啶二聚体（CPDs）累积间的关系。【方法】采用单克隆抗体ELISA法，研究0.4 W·m-2UV-B对两绿豆品种中绿-1和秦豆-20（Phaseolus raditus L. cv. Zhonglü-1 and Qindou-20）幼苗叶片DNA链内环丁烷嘧啶二聚体（CPDs）的诱导形成及其光、暗修复，并对CPDs累积与绿豆UV-B敏感性的关系进行分析。【结果】两品种绿豆幼苗经UV-B处理4 d后，中绿-1叶片的生物量和净光合速率被抑制的程度明显低于秦豆-20，说明中绿-1对UV-B的敏感性低于秦豆-20。相应中绿-1叶片DNA中CPDs累积量和其形成能力也都低于秦豆-20，光修复能力明显高于秦豆-20，而两品种CPDs的暗修复能力基本相同，且均显著低于光修复能力。【结论】两品种幼苗CPDs形成能力和光修复能力的不同造成了两品种幼苗叶片在可见光下CPDs累积量的不同，进而可能导致了绿豆品种间UV-B敏感性的不同。另外，两品种CPDs形成能力的差异与紫外吸收物质含量有关。     

光受体的研究进展

光是植物生活中最重要的环境因子之一,它不仅给植物提供辐射能,而且可作为信号调节植物生命周期中的各种生理过程。植物的光周期反应主要是通过光受体接收或传递光信号来完成。介绍了植物光周期和几种光受体红光或远红光受体光敏色素、蓝光受体隐花色素、向光素、紫外光受体UV-B的研究进展。     

光质对果树形态建成及果实品质的生理生态效应

光质是影响果树形态建成和品质形成的主导生态因子。形态建成是果实品质形成的物质基础,概述了光质对植物的叶、茎、根和花芽分化等器官的形态建成及其通过光受体和激素调节等方面的作用机理;光质与果实大小、果形指数、可溶性固形物、维生素C、果实色泽及其在膜透性、色素合成过程中的作用机理,以探讨果树形态建成和品质指标的最佳光质,并提出进一步研究的主要问题。     

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。     

光质对植物离体培养的影响

植物的生长是光形态建成的过程,光质对植物组织培养的一些形态发生过程起重要的调节作用。本文从植物愈伤组织的生长与诱导分化、植物离体器官培养、植物体内内源物质合成3个方面阐述了光质对植物离体培养的影响。     

植物对UV-B胁迫的响应机制概述

本文综述了植物在UV-B胁迫下的研究进展,主要包括对植物形态、光合作用、保护色素、抗氧化系统的影响,进一步揭示了植物对UV-B胁迫的响应机制。     

增强紫外B（UV-B）辐射对植物生长发育和光合作用的影响

人类大量使用氯氟碳化合物导致大气臭氧层减薄,大大降低了臭氧层过滤UV-B辐射的能力,因而到达地表的UV-B辐射明显增强。主要介绍增强UV-B辐射对植物形态、生物量、花粉萌发、开花等生长发育过程的效应及对植物光合作用的直接和间接影响。