毛竹快速生长期茎秆不同节间碳水化合物代谢的变化

为了揭示毛竹(Phyllostachys edulis)快速生长时期茎秆内碳水化合物代谢规律,本研究以毛竹笋竹为试材,测定茎秆不同节间内蔗糖、葡萄糖、果糖、淀粉和纤维素质量分数,及碳水化合物代谢酶活性。结果显示:可溶性糖在竹篼内最高为77.1 mg·g~(-1),蔗糖、果糖和葡萄糖随着节间的升高而下降,第10节间比第1节间分别降低了35.3%、41.5%和35.3%(P0.01);竹篼中淀粉比基部第1节间高了30.3%(P0.01),从基部到顶部淀粉逐渐上升;纤维素随节间的升高下降,第10节间比第1节间下降了51.6%(P0.01)。从茎秆基部到顶部,转化酶(Inv)活性上升,第4节间达到最高,之后呈下降趋势;蔗糖合成酶(SS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)、支链淀粉酶(PUL)和淀粉磷酸化酶(SP)活性随节间的升高均降低趋势,第13节间比第1节间分别降低了81.6%、87.8%、94.9%和85.2%(P0.01)。蔗糖与葡萄糖之间呈极显著正相关,淀粉与果糖、葡萄糖和纤维素之间均呈显著负相关;SS和SPS酶活性与蔗糖和葡萄糖之间均存在极显著正相关。综上所述,不同节间内碳水化合物质量分数存在差异,茎秆的发育和成熟是由基部到顶部顺次完成的,中下部生长较快;SS和SPS可能是毛竹茎秆碳水化合物代谢的关键酶。     

毛竹幼苗抗氧化酶和AsA-GSH循环对高温干旱及协同胁迫的响应

为了探讨毛竹Phyllostachys edulis对高温干旱及协同胁迫的响应,采用人工模拟干旱（对照、轻度、中度和重度干旱）,高温（对照25℃和高温40℃）及协同胁迫处理毛竹3年生盆栽苗,分别测定叶片活性氧（ROS）,丙二醛（MDA）,抗坏血酸（AsA）和谷胱甘肽（GSH）质量摩尔浓度,同时测定抗氧化防御酶和抗坏血酸-谷胱甘肽（AsA-GSH）循环酶活性的变化。结果表明:干旱胁迫下,毛竹叶片超氧阴离子（O₂·-）和过氧化氢（H₂O₂）质量摩尔浓度显著增加（P < 0.05）,抗氧化酶活性及ρ_GSH/ρ_GSSG（GSSG为氧化型谷胱甘肽）比值均随干旱处理程度的增加而升高,其中超氧化物歧化酶（SOD）,过氧化物酶（POD）活性和ρ_GSH/ρ_GSSG在中度干旱胁迫时较对照分别增加了1.7倍、1.7倍和0.6倍（P < 0.01）。高温胁迫下,MDA较对照增加1.4倍（P < 0.01）;SOD,POD,过氧化氢酶（CAT）活性和ρ_AsA/ρ_DHA（DHA为二十二碳六烯酸）均极显著升高（P < 0.01）。协同胁迫下,ROS进一步增加,膜脂过氧化程度增强,同时CAT活性的稳定性最强,活性随协同胁迫程度的增加稳步增加,ρ_AsA/ρ_DHA降低,而ρ_GSH/ρ_GSSG值变化不大,GSH循环对抵抗协同胁迫比AsA循环表现出更强的耐性。在高温干旱及协同胁迫下,毛竹幼苗可以通过调节抗氧化酶系统和非酶系统AsA-GSH循环协同作用来清除氧化物质,提高抗旱胁迫能力。     

浙江杭州西郊雷竹叶绿素荧光特性的初步研究

在不同季节利用叶绿素荧光分析技术对浙江杭州西郊阳坡、平地、阴坡三种立地条件下生长的雷竹的叶绿素荧光参数进行测定和分析。结果表明,不同立地条件下,雷竹林的光合有效辐射(PAR)、叶面温度、相对叶绿素含量(SPAD)、叶绿素荧光参数差异显著,且都存在一定的变化规律;实际光化学量子产量(ΦPSII)、PSII实际光化学效率(Fv′/Fm′)、表观光合电子传递速率(ETR)均存在明显的日变化和季节变化规律,其中Fv′/Fm′、ΦPSII均呈先下降后上升的"V"型分布,在中午强光下降到一天中的最低值,ETR则呈先上升后下降的趋势,在中午达到一天的峰值;林地覆盖与经营时间对叶绿素荧光参数影响显著,经覆盖处理后,雷竹的SPAD、ΦPSII、Fv′/Fm′均显著提高。     

豌豆光系统Ⅰ多肽HPCE分离特性的研究

为进一步探讨豌豆光系统Ⅰ（PSⅠ）的结构与多肽组成,本研究提取了经DOE—PAGE分离的光系统Ⅰ多肽,采用毛细管凝胶电泳方法,以1％的葡聚糖为毛细管凝肢线性高分子筛分基质,0．5％乙基纤维素,0．1％SDS为磷酸盐缓冲液添加剂。在35min内进行了较好地分离。所得的色谱图基线平稳、分离度较高。为进一步利用毛细管电泳技术进行蛋白复合物多肽的分离奠定了良好的基础。     

POR在植物幼苗发育过程的生理作用

原叶绿酸还原是被子植物叶绿素生物合成的1个主要调控步骤.被子植物在黑暗中质体发育形成黄化质体,照光后,黄化质体转变成叶绿体.在这个光反应过程,POR是Chl生物合成和叶绿体发育的1个关键酶.在这篇综述中,主要对结构特点、反应机制和生理功能等方面的研究现状做以讨论.     

冷蒿挥发物对紫花苜蓿种子萌发及幼苗生长的影响

以7个紫花苜蓿品种为试验材料,研究了损伤和未损伤冷蒿释放的挥发物对苜蓿种子萌发生理特性的影响。结果表明：损伤和未损伤冷蒿释放的挥发物对7个紫花苜蓿品种的种子发芽指数和发芽率均有抑制作用,损伤处理与未损伤冷蒿挥发物处理相比,种子发芽率降低了5．6％～15．0％;挥发物对7个紫花苜蓿品种幼苗生长具有明显的抑制作用,与对照相比,未损伤冷蒿释放的挥发物使7个紫花苜蓿品种根生长降低了10．4％～22．8％,芽生长降低了12．7％～30．4％,幼苗鲜质量降低了11．2％～16．8％;损伤冷蒿挥发物抑制作用较未损伤冷蒿挥发物有所增强。     

放牧对冷蒿根际土壤微生物群落结构多样性的影响

为了明确冷蒿(Artemisia frigida)对放牧干扰下土壤微生物群落结构的影响特征,以内蒙古草原控制放牧为平台,运用磷脂脂肪酸标记法(PLFAs)研究不同放牧强度(CK、LG、HG)对冷蒿根际土壤(ARS)和非根际土壤(NRS)微生物群落结构多样性的影响。PLFAs结果分析显示:冷蒿根际土壤微生物群落PLFAs种类、含量丰富,共检测到24种PLFA生物标记,并且各处理土壤的优势PLFA类型是i16:0,18:18 t,18:1ω7 c和18:2ω6,9。3种特征微生物相对生物量在不同放牧处理土壤中分布相似,均以细菌分布量最多,真菌次之,放线菌最少。冷蒿根际土壤微生物总PLFAs量及各菌群PLFAs量均显著高于非根际土壤,且均以LG-ARS和HG-ARS最高,CK-NRS和HGNRS最低。重度放牧后冷蒿根际土壤真菌/细菌PLFAs比值显著高于非根际,而CYC(cy/pre)值显著低于非根际,表明冷蒿根际土壤生态系统稳定性强,受放牧干扰较小。主成分分析表明,放牧和冷蒿对土壤微生物群落结构产生影响,而冷蒿的影响程度高于放牧处理。相关分析显示,土壤有机质、全氮和全磷与土壤微生物PLFAs总量及细菌、真菌、放线菌PLFAs均呈正相关,是影响土壤微生物种类和数量的主要养分。     

毛竹茎秆发育过程中不同节间叶绿素荧光的变化

为了揭示毛竹Phyllostachys edulis快速生长期茎秆不同节间叶绿素荧光特征,以毛竹笋竹茎秆为材料,用YZQ-500型非调制式叶绿素荧光仪和JIP-test数据分析方法,研究了茎秆不同节间光合色素质量分数和叶绿素荧光参数的变化特征。结果显示:随着节间的升高,毛竹笋竹茎秆中叶绿素a,叶绿素b和类胡萝卜素质量分数显著下降（P < 0.05）;单位面积捕获的光能（TRo/CSo）,单位面积电子传递的量子产额（ETo/CSo）,PSⅡ反应中心吸收光能用于电子传递的量子产额（φ_Eo）,PSⅡ最大光化学效率（φ_Po）,光合性能指数（PI_ABS）和反应中心数量（RC/CSo）显著下降（P < 0.05）;用于热耗散的量子比率（φ_Do）,单位面积热耗散（DIo/CSo）和单位反应中心耗散掉的能量（DIo/RC）显著上升（P < 0.05）,表明茎秆上下部节间的生长发育存在明显差异,中下部节间PSⅡ反应中心活性较强,光能转换效率较高,能量耗散较少,生长较快;上部节间光合功能相对较弱,生长比较缓慢。研究成果对明确毛竹快速生长机制具有参考价值。     

挥发性有机化合物在植物适应胁迫及生理生态中的作用

挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)是具有低分子量和高蒸气压的亲脂性液体。按来源划分,VOCs可分为人为源和植物源,而植物源是全球大气中VOCs的最大来源。植物VOCs释放受生物和非生物因素影响,它们在大气化学反应、人体健康和植物生理生态中具有重要作用。然而,对于植物VOCs释放受复合环境条件的影响及在生理生态方面的作用尚缺乏全面了解。本研究概述了植物VOCs的合成途径,重点阐述了单一及复合环境因素对VOCs种类及释放量的影响,同时归纳了VOCs在生理生态方面的作用。发现:植物VOCs合成途径已经明确,但其调控的分子机制有待进一步探究。昆虫啃食、高温、干旱、高二氧化碳浓度可降低组成型VOCs (如异戊二烯)释放,增加储存型VOCs (如蒎烯、柠檬烯)释放,同时诱导新的化合物(如绿叶挥发物, GLVs)合成并释放;复合环境对VOCs释放影响是复杂的,有待进一步探索。VOCs在植物防御食草动物或吸引食草动物天敌、介导植物间信号转导、抗氧化、抗旱和增强植物耐热性等方面发挥作用,未来将探究植物VOCs在生态系统中的更多作用。参96     

白术叶片对干旱胁迫的光谱特征响应

白术根茎膨大初期对轻度的土壤水分缺失具有一定的耐受性,但是过度干旱会抑制其根茎膨大及成分积累,因此,无损伤诊断该时期白术是否受到干旱胁迫至关重要。本文以2年生白术为试验材料,在根茎膨大初期控制土壤水分,形成不同程度的干旱胁迫,利用Uni Spec-SC光谱分析仪测定其光谱反射率,并结合光合色素含量,探讨白术叶片光谱特征对干旱胁迫的响应规律,为利用光谱参数监测白术生长状况提供技术依据。结果显示,随着干旱胁迫程度增加,可见光区域(400~750 nm)白术叶片光谱反射率升高,说明其光能吸收利用能力下降;但在750~1 000 nm的近红外波段,光谱反射率则逐渐平稳,在1 000 nm处,干旱胁迫下的全部叶片反射率均低于对照。微分光谱在680~750 nm间差异明显,并与叶绿素含量在700~750 nm间呈显著相关。同时,大多数光谱参数与色素含量呈显著相关(P0.05),尤其类胡萝卜指数(mCRI)、色素归一化指数(PSNDb)、红边位置(λ_(red))、红边幅值(D_(λ_(red)))、红边面积(S_(red))与之呈极显著相关(P0.01)。从上述结果可知,微分光谱680~750 nm可作为检测白术是否受到干旱影响的主要监测波段,红边参数、类胡萝卜指数及色素归一化指数可以作为重要指标,快速、准确、无伤害诊断白术受干旱胁迫程度。本研究结果可为应用反射光谱进行白术干旱胁迫程度诊断提供理论依据和技术支持。