夏枯草幼苗中有效成分与生理指标对增强UV-B辐射的动态响应

以药用植物夏枯草幼苗为研究对象,采用低(CK)、中(UV-B+)、高(UV-B++)不同强度UV-B辐射对材料进行处理,设置自然光照为对照,于处理后0~60 d进行测定,探究增强UV-B辐射对夏枯草幼苗不同发育期9种主要有效成分及有关生理指标的影响。分析结果显示,类胡萝卜素在不同强度UV-B辐射下含量有显著增加,处理后期(≥40 d)增强UV-B辐射使花青素含量增加,不同强度UV-B辐射下的抗氧化酶活力均有显著增加。UV-B辐射可促进夏枯草中金丝桃苷含量积累、其他有机酸及黄酮类各成分在一定时间内对UV-B辐射有含量增加的响应,低强度UV-B辐射于处理后期(≥50 d)可显著提升三萜类成分的含量。由此可见,夏枯草幼苗对外界UV-B辐射增强可产生适应与防御机制,适度增强UV-B辐射可促进药用成分的积累。     

紫外线-B增强下SNP、AsA对铜绿微囊藻保护作用

在UV-B辐射下,培养群体和单细胞的铜绿微囊藻,研究了外源的SNP(硝普钠,NO供体)、AsA(抗坏血酸)对铜绿微囊藻可溶性蛋白质含量、抗氧化保护酶活性的影响.实验结果表明:随着UV-B辐射的增强,群体和单细胞微囊藻的可溶性蛋白质含量先上升后下降,POD(过氧化物酶)、SOD(超氧化物歧化酶)活性也呈现先上升后下降趋势.在经过2 h照射后,抗氧化酶的活性都大于对照所发生的变化,而群体的抗氧化酶始终保持着比单细胞更高的活性,这说明群体比单细胞更能耐受UV-B胁迫.同时SNP处理组所测得的数据均比对照组和AsA处理组大,这说明SNP能更好地协助铜绿微囊藻耐受UV-B辐射.     

增强UV-B辐射对4种小麦根部蛋白质含量的影响

以"临优2069"、"晋麦47号"、"临旱536"、"临丰3号"4种小麦为材料,设置正常光照组(CK)、UV-B(10.08kJ/(m2·d))处理组(B)2组.处理6d后,尿素/硫脲法提取小麦根部蛋白,通过Bradford法测定蛋白质量浓度,并进行SDS-PAGE垂直板电泳,分析UV-B处理前后每种小麦根部蛋白质含量的变化并比较分析电泳凝胶条带的差异.结果显示:与正常光照组相比,UV-B处理组的蛋白质含量明显降低;4种小麦中,增强UV-B辐射对"临旱536"小麦影响最大,其次是"临优2069"、"晋麦47号",对"临丰3号"小麦蛋白含量影响最小.结果证明:增强UV-B辐射对小麦根部蛋白质造成了一定的损伤,在相同的辐射强度下,不同小麦品种的受损程度不同.     

不同氮素水平对铁皮石斛UV-B辐射缓解作用研究

研究了高、中、低3种氮素营养水平(2.208 4,0.552 1和0.138 0g/L)对UV-B辐射(5.1,15.6μW/cm~2)下铁皮石斛的光合色素、类黄酮质量分数、苯丙氨酸解氨酶(PAL酶)活性及主要药用成分总多糖质量分数的动态变化情况,探讨了缓解铁皮石斛UV-B辐射伤害的适宜氮素营养条件.结果表明:低氮素营养条件下,铁皮石斛光合色素质量分数较低,但PAL酶活性强、类黄酮及多糖质量分数明显高,其类黄酮质量分数变化与PAL酶活性变化存在明显的正相关性.分析表明,低氮素营养条件虽然不利于铁皮石斛光合色素的形成,但促进类黄酮及药用成分多糖的积累,有助于缓解UV-B辐射带来的损伤.     

桑树雌雄幼苗抗氧化酶系统和光合色素对UV-B辐射的响应差异

以桑树雌雄幼苗为研究对象,研究其抗氧化系统在增强UV-B辐射下(比对照组增加10%)的性别响应差异.结果表明:1)UV-B辐射使雌雄桑苗叶片的SOD、POD活性显著升高,雌株的CAT活性显著降低,且处理下桑苗雄株的POD活性显著高于雌株.2)桑苗叶片MDA和Pr含量在UV-B辐射下显著增高,且雄株叶片MDA含量显著低于雌株,Pr含量显著高于雌株.3)UV-B辐射增强的情况下桑树雌雄幼苗的叶绿素a、b和总叶绿素含量显著降低,同时雌株的叶绿素a和总叶绿素含量显著低于雄株.研究结果表明了在增加UV-B辐射的情况下,雄性桑苗在叶绿素含量及渗透调节能力方面要高于雌株,雄株抗氧化酶对UV-B辐射的响应更积极.     

UV-B和NO对胞壁蛋白的影响

通过对玉米幼苗叶片细胞壁中蛋白组分、质量分数和过氧化物酶活性的分析检测,证明UV-B光胁迫下,内、外源NO作为UV-B辐射光氧化胁迫的信使负责胁迫信号的转导,激活细胞壁过氧化物酶的活性,致使细胞壁共价键结合蛋白,积累,从而钝化许多功能蛋白质的活力.而没有UV-B光胁迫时,适量的内、外源NO是抑制细胞壁过氧化物酶活性的有效抗胁迫分子,保证细胞壁中足量离子结合和游离蛋白质量分数,维持细胞壁中活跃的代谢功能.因此,在细胞壁中,一氧化氮能够介导UV-B辐射对细胞壁中结构和功能蛋白质的影响,为转导增强UV-B光胁迫的信号分子.     

UV-B辐射增强对浮萍过氧化氢酶和过氧化物酶活性的影响

试验通过测定在不同光照强度的紫外光照射后,浮萍的过氧化氢酶和过氧化物酶活性的大小来探究一下UV-B辐射增强对浮萍过氧化氢酶和过氧化物酶可能产生的影响.实验设置5个辐射强度,结果表明:在辐射梯度范围内,过氧化氢酶符合低促高抑效应;短时间UV-B辐射处理使过氧化物酶(POD)活性减弱,而较长时间紫外辐射处理后POD活性有所增加,并在辐射处理20h后达到一个峰值,这可认为是浮萍适应UV-B辐射胁迫的一种策略行为,最长辐射时间处理后过氧化物酶活性又明显降低.     

增强 UV-B 辐射和不同氮供应对谷子叶片氮代谢的影响

研究了谷子(Setaria italica(L.)Beauv.)在从拔节期开始进行不同氮供应水平处理(1.88、15mmol·L-1)和从抽穗期到灌浆期进行增强UV-B辐射处理(24.7μW·cm-2)条件下叶片主要氮代谢指标的变化。结果表明:1)在抽穗初期,氮供应水平对游离氨基酸含量和谷氨酰胺合成酶(GS)活性无显著影响,高氮供应水平下谷子叶硝态氮含量、谷氨酸脱氢酶(GDH)和硝酸还原酶(NR)活性均显著上升(p0.05);2)在灌浆末期,氮供应水平和增强UV-B辐射对硝态氮含量和NR活性均无显著影响,高氮供应水平显著提高了增强UV-B辐射处理条件下GS和GDH活性(p0.05)。研究认为,较高氮供应水平更有利于提高增强UV-B辐射处理下谷子叶片在主要繁殖阶段的氮代谢水平。     

UV-B辐射对孔石莼生长及其生理生化特征的影响

通过实验生态学和生物化学的方法,研究了UV-B辐射对孔石莼生长及其可溶性蛋白含量、叶绿素a(Chl-a)含量、过氧化氢(H2O2)含量、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活力的影响。结果表明：UV-B辐射会抑制孔石莼的生长并对其生理生化特征产生明显的影响。经过UV-B辐射后,可溶性蛋白含量在初始阶段[(0～3)d]有所增加,而后却出现极显的下降：叶绿素a含量呈现下降的趋势：过氧化氢含量、丙二醛含量和超氧化物歧化酶活力呈现升高的趋势．     

He-Ne激光和增强UV-B辐射对小麦幼苗氮代谢的影响

为研究He-Ne激光对增强UV-B辐射后损伤的修复作用,采用5 mW.mm-2He-Ne激光辐照、10.08 kJ.m2.d1的UV-B辐射及二者组合对舜麦1718号小麦幼苗进行处理,测定各处理组小麦幼苗硝酸还原酶活性、一氧化氮合成酶含量和膜透性的变化.分析结果显示:He-Ne激光辐照可使UV-B辐射后小麦幼苗硝酸还原酶活力升高1.2倍,显著改善了增强UV-B辐射后硝酸还原酶活性降低的程度;而一氧化氮合成酶(NOS)含量B组和BL组分别高于CK组45.1%和17.8%,现促进作用.     

铜绿微囊藻对UV-B的适应及其种内差异

 在人工UV-B辐照下培养铜绿微囊藻的3个单细胞纯种株系(FACHB905,FACHB85,FACHB69),结果发现:UV-B辐射下藻细胞数目和叶绿素a含量下降,而细胞干重和胞内外多糖含量上升,水溶性和脂溶性色素的吸收光谱改变;铜绿微囊藻对UV-B的适应存在种内差异.     

不同强度UV-B辐射胁迫对蚕豆幼苗生长及叶绿素荧光特性的影响

采用人工增强UV-B辐射的方法,研究了蚕豆幼苗生长及叶绿素荧光特性对不同强度UV-B辐射的响应.结果表明:不同强度UV-B辐射使幼苗植株矮化达50%以上,叶面积减小,干物质量减少23.3%～61.49%;可溶性糖及可溶性蛋白含量均显著降低;叶绿素含量下降,其中叶绿素a降低幅度比叶绿素b大;0.25W/m2的UV-B辐射使蚕豆幼苗叶片的Fv/Fm、Fv/F0、φPSⅡ、qP等荧光参数值显著下降.根据结果推测,增加不同强度UV-B辐射首先导致幼苗叶绿素含量减少,可溶性蛋白含量减少,进而降低PSⅡ反应中心活性,最终导致光合作用能力下降,减少了干物质的合成和积累.在本试验强度范围内,辐射强度为0.25W/m2时,其抑制作用最显著.幼苗植株的矮化及叶面积的减小是植物对增强UV-B辐射的一种适应方式.     

UV-B辐射增强对藻类影响的研究进展

研究了UV-B辐射对藻类的伤害效应，主要表现为影响藻类的存活率和生长，改变藻类的细胞形态，抑制藻类的光合作用，刺激呼吸作用，改变藻类细胞内的蛋白质、核酸、糖类含量，破坏藻类的种群、群落和生态系统。同时探讨了UV-B辐射对藻类的伤害机制。     

田间条件下UV-B辐射增强对大豆叶片相关反射光谱指标的影响

本实验在室外大田条件下,模拟紫外线-B(UV-B)辐射增强条件,研究了两种不同辐射剂量对花期大豆叶片相关反射光谱指标的影响。结果发现,两种剂量的UV-B辐射处理导致叶绿素相对含量、光化学植被指数(PRI)和叶片相对水含量均显著降低,但未见剂量效应;导致花青素相对含量显著升高,且存在剂量效应;高剂量的UV-B处理导致类胡萝卜素相对含量显著升高,而低剂量UV-B处理下未见显著影响;对植物衰老反射指数(PSRI)则均无显著影响。实验表明不同剂量的UV-B辐射能诱导紫外防护色素花青素含量和类胡萝卜素含量增加,但均显著抑制了大豆叶片的叶绿素相对含量、PRI和叶片含水量,最终使得光合作用受到抑制。     

UV-B辐射对极地雪藻Chlamydomonas nivalis的生物学效应

采用不同剂量的UV—B辐射极地雪藻,测定了致死率、色素含量、蛋白质和总脂含量以及自由基清除活性的变化．结果表明,UV—B辐射对极地雪藻具有一定的致死效应,UV-B辐射后雪藻细胞的叶绿素和类胡萝卜素含量增加,虾青素含量也显著提高．UV—B辐射后,极地雪藻基本生化成分的含量发生了较为明显的变化：蛋白质含量随辐射时间的延长而逐渐降低,总脂含量则逐步增加．经UV—B辐射培养以后,极地雪藻在有机溶剂系统中的自由基清除活性有所提高．     

光质对萝卜芽苗菜生长及营养品质的影响

 采用发光二极管（LED）精确调制光质和光量,以黑暗为对照,研究光质对杨花萝卜和青头萝卜芽苗菜生长和营养品质的影响。结果表明,与黑暗相比,各光质处理显著抑制了萝卜芽苗菜下胚轴的伸长,其中UV-B 抑制效果最明显;UV-B 处理也显著降低了萝卜芽苗菜的地上部鲜质量。白光处理显著提高了杨花萝卜芽苗菜可溶性糖的含量,而黄光处理显著降低了可溶性糖的含量。青头萝卜芽苗菜可溶性糖的含量在黄光、蓝光和UV-B 处理下有显著降低。杨花萝卜芽苗菜可溶性蛋白、游离氨基酸和维生素C 含量在UV-B 处理下有显著提高。蓝光处理也显著提高了杨花萝卜芽苗菜游离氨基酸的含量,但显著降低了青头萝卜芽苗菜游离氨基酸的含量。青头萝卜芽苗菜维生素C 含量在UV-B 处理下有显著提高,但在黄光下有显著降低。研究表明,光质处理萝卜芽苗菜,尤其是UV-B 处理,能提高芽苗菜的营养品质。     

UV-B预处理对拟南芥uvr8-2突变体响应干旱胁迫的影响

以拟南芥uvr8-2突变体植株为材料,研究UV-B预处理对植株响应干旱胁迫的影响以及植物激素在此过程中的作用.实验结果表明:从形态观察到生理指标,UV-B预处理显著提高了拟南芥uvr8-2突变体的干旱适应性,与野生型Ler的结果一致;UV-B预处理显著提高了拟南芥uvr8-2突变体抗氧化酶SOD、POD、CAT活性,抗氧化酶基因POD和CAT的表达量,以及植物激素ABA、JA、SA的质量分数,降低了细胞膜受损程度.由此推测:UV-B预处理诱导uvr8-2植株的干旱适应性中存在一条不依赖于UVR8的信号转导途径,即通过增加植物逆境响应激素ABA、JA和SA的质量分数,调控抗氧化酶基因CAT和POD表达和增强抗氧化酶活性,从而缓解干旱胁迫下拟南芥的叶片萎焉、相对含水量下降等现象.     

Physiological and ultralstructural changes of Chlorella sp. induced by UV-B radiation

In order to investigate the mechanisms of enhanced UV-B radiation on algae, the effects of UV-B radiation on the physiological and ultrastructural changes of Chlorella sp. were examined. The results showed that UV-B radiation could inhibit the growth and photosynthesis of microalgae. UV-B radiation at lower doses increased the photosynthetic pigment (chlorophyll a (Chla) and carotenoid (Car)) contents, while at higher doses of UV-B radiation Chla and Car contents were decreased. The ultrastructure of Chlorella sp. without exposure to UV-B showed that the thylakoid lamellae were clear and regular, the stroma of its chloroplast was apparent and clear. The globules with photosynthetic pigments and the cristae of mitochondria were clearly seen. After exposure to UV-B radiation at dose of 2.88 kJm2, the thylakoid lamellae of Chlorella sp. were lost and dissolved, the globules which contained photosynthetic pigments in chloroplast were bleached; some mitochondria cristae were dissolved; slight plasmolysis was found in some Chlorella sp. cells. After exposure to 5.76 kJm2 UV-B radiation, the thylakoid was in disarray and disintegration, plasmolysis was found in most cells, and the cell wall was broken and began to fall out. Many blank areas were observed in cells, mitochondria were seriously deformed and most of the mitochondria cristae were dissolved. Also, globules containing photosynthetic pigments in chloroplast were bleached and some empty globules were found in chloroplast. Therefore, UV-B radiation could damage cell structure of Chlorella sp., and this damage increased with the dose of UV-B radiation they exposed to.