植物光合作用多样性的研究进展

生物多样性是指地球上的生物所有形式、层次和联合体中生命的多样化,简单地说,生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和.生物多样性包括三个层次:基因多样性、物种多样性和生态系统多样性.自然界中植物的光合作用也存在着多样性.最初人们根据光合作用中的碳同化途径的不同,可把植物分为三碳植物(C3植物)、四碳植物(C4植物)和景天科酸代谢植物(CAM植物).随着研究的进行又发现了兼有以上光合碳同化途径类型的植物,从而更全面地说明了植物光合作用的多样性,也为植物光合作用基因工程的研究提供了事实依据.     

C3植物、C4植物和CAM植物的比较

根据光合作用中碳同化途径的不同，把植物分为C3植物、C4植物和CAM植物，本从光合形态及生理特征上对这三种植物进行了比较。     

在鹰嘴豆的果实组织中光合~(14)CO_2固定产物与有关酶的活性

尽管许多豆科植物,包括鹰嘴豆的果实组织进行光合CO_2的同化是众所周知的,但是,对于在这些组织中CO_2固定的途径,特别是对磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(EC4、1、1、31)的作用还不够清楚。我们己从鹰嘴豆(Cicer arictinum L)的荚果壳、种皮(果实组织)及其苞叶中测定到一些卡尔文循珠和C_4代谢的主要酶的活性,光照和黑暗中~(14)CO_2固定速率和光合CO_2固定的最初产物。对1,5——二磷酸核酮糖羧化酶(EC4、1、1、39)和其它卡尔文循环的酶,即NADP~+——甘油醛—3—磷酸脱氢酶(EC1、2、1、13),NAD~+——甘油醛—3—磷酸脱氢酶(EC1、2、1、12)和5——磷酸核酮糖激酶(EC2、7、1、19)的活性和磷酸烯醇式丙酮羧化酶以及其他C_4代谢的酶,也就是说,对NADP~+—苹果酸脱氢酶(EC_1、1、1、82)、NAD~+—苹果酸脱氢酶(EC1、1、1、37)NADP~+—苹果酸酶(EC1、1、1、40)、NAD~+—苹果酸酶(EC1、1、1、39)、谷氨酸草酰乙酸转氨酶(EC2、6、1、2)和谷氨酸丙酮酸转氨酶(EC2、6、1、2)的活性进行了比较。一般说来,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶和其他C_4代谢的酶,在荚果壳和种皮中的含量比在叶片中的含量为高。荚果壳和种皮在光照和黑暗中~(14)CO_2固定的速率高于叶子。说明在果实组织短期的~(140CO_2同化,象主要标记产物一样产生苹果酸,标记的3—磷酸甘油酸却较少,而在叶片中主要产物合成为3—磷酸甘油酸。显然,鹰嘴豆在果实组织中是利用磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶再固定呼吸放出的CO_2。     

Na_2CO_3—Na_2C_2O_4—H_2O 体系的溶解度(25°)

1.Na_2CO_3—Na_2C_2O_4—H_2O 体系在25℃时是一个简单共饱和类型的体系,它的二个固相是:Na_2CO_3·10H_2O 和 Na_2C_2O_4,双饱和点的液相组成为:Na_2CO_3 17.50％,Na_2C_2O_40.945％,H_2O 81.53％。2.考察了 Na_2CO_3—Na_2C_2O—H_2O 体系中水相总饱和度,发现在双饱和时水相的总饱和度最大。3.比较了 Na_2CO_3—Na_2C_2O_4—H_2O 和 Na_2SO_4—Na_2C_2O_4—H_2O 二个三元体系,发现这二个体系有极大的相似点。     

C3植物与C4植物的比较

根据光合作用中碳同化途径的不同把植物分为C3植物和C4植物等,本文对这二种植物进行了比较。     

不同氮肥水平对小麦叶片叶绿体结构和碳、氮代谢的影响

植物的绿叶是进行碳素和氮素同化的场所,叶绿体既可进行CO_2光合作用,又可进行硝酸光合作用,把碳素、氮素同化有机地联系在一起。植物体内硝酸还原酶是一种诱导酶,它的活性由底物NO_3~-诱导产生,是植物体内主导氮素代谢作用持久且较稳定的关键性酶,能够灵敏地反映外界氮素水平。以小麦为实验材料,在不同生育期施以不同量的氮肥,了解硝酸还原酶活性与氮素营养的关系,叶片含氮量与光合作用的关     

空气甲醛污染的植物修复机制

基于植物的生理代谢特性和环境适应性，植物修复是空气甲醛清除最为节能环保和有效的方法。对大量室内观赏植物、部分小型野生植物和农作物及基因改造植物的甲醛清除作用的调查研究可知，植物对甲醛的清除过程涉及甲醛的吸收、转运和代谢3个阶段，植物通过叶片(主要是气孔、保卫细胞、叶表角质膜扩散)和根毛吸收甲醛，植物吸收的甲醛大部分在吸收部位的组织细胞中代谢，小部分转运至根际或者从根部转运至叶，植物代谢甲醛的途径主要为卡尔文循环、C1代谢和乙醛酸代谢，不同代谢途径的作用和特点不同。基于此，关于空气甲醛污染进行植物修复的进一步研究提出3点建议：(1)开发甲醛清除能力强的植物种类；(2)探索植物代谢甲醛的新途径；(3)深入分析甲醛代谢对植物正常光合作用及生物质产生的影响。     

小麦幼苗硝酸还原酶活力与品种耐肥性及硝态氮含量的关系

氮素代谢在植物代谢中占主导地位,是限制产量的关键因子,因此,增施氮肥是农业增产的有效措施之一.在氮素代谢中硝酸还原酶(以下简称NR)起着关键作用,因为在自然界,植物所吸收的氮素离子是NH_4~+和No_3~-,最主要的是No_3~-,而NO_3~-在植物体同化的过程大致是:外界的?蛋白质.由此看出NR催化NO_3~-还     

光呼吸化学调节的研究——Ⅰ、几种光呼吸抑制剂作用的比较

一般认为,光呼吸的基质主要是乙醇酸,它在过氧化小体上氧化,随后在线粒体上由2分子的甘氨酸转变成1分子丝氨酸,并释放出1分子CO_2。C_3植物的这一生化过程,使光合作用固定的能量损失了30％以上,因而成了植物生理生化与农学中令人关注的问题。 人们意图通过化学调节来控制光呼吸。早在50年代末,Zelitch(1959)在光呼吸机理的研究中,提出应用α—HPMS(α—羟基吡啶甲磺酸)抑制乙醇酸氧化酶,以后又推荐用     

CF_2Cl_2加氧体系的激光化学反应

用10.6μTEA CO_2脉冲红外激光辐照9～760乇含O_21.3～9.9％的CF_2Cl_2混合气体.通过对比辐照前、后的红外及质谱分析结果,查明生成了CF_3Cl,CO,CO_2CF_2O,CFClO,C_2F_4Cl_2.在我们的较高气压(总压300乇)的试验中由质谱分析知,CF_3Cl>C_2F_4Cl_2。而在文献[2]的较低气压(总压34～17乇)试验中,C_2F_4Cl_2>CF_3Cl;本实验的含氧产物中除CF_2O,CFClO外,还有CO和CO_2,这是文献的试验所没有的,与紫外光子在大气氛中对CF_2Cl_2的光解产物相似,而后者又无CF_3Cl和C_2F_4Cl_2生成。     

正丁醇——柴油燃烧碳烟前驱物的化学动力学分析

为了解正丁醇—柴油燃烧碳烟前驱物(PAHs)的形成过程,以正庚烷—正丁醇—多环芳香烃—甲苯简化机理作为正丁醇—柴油混合燃料燃烧化学反应动力学机理,应用化学动力学软件建立零维发动机模型,模拟混合燃料在不同的进气温度(303 K、363 K、423 K)和当量比(0.5、1.0、1.5)条件下发动机内正丁醇—柴油燃烧PAHs的生成规律,并与纯柴油进行比较,进一步分析加入正丁醇后碳烟前驱物减少的原因。结果表明:在不同的进气温度和当量比下,柴油中掺入20%的正丁醇(B20)时,在燃烧中期(CA50)碳烟前驱物苯(A_1)、萘(A_2)、菲(A_3)和芘(A_4)的生成均与C_2H_2、C_2H_3、C_3H_3、C_4H_3、C_4H_4和C_4H_5等燃烧中间小分子物质有关;B20与纯柴油(D100)相比,C_2H_2、C_2H_3、C_3H_3、C_4H_3、C_4H_4和C_4H_5等中间小分子物质的生成速率减慢且消耗速率较快,其负归一化反应系数要比D100条件下高0.2左右;同时,A_1、A_2、A_3和A_4的缸内生成速率和生成量也有所降低。因此,在柴油中掺入一定比例的正丁醇可以改善发动机PAHs和碳烟排放。     

刺子莞属(Rhynchospora)中C_4植物的发现及其在莎草科(Cyperaceae)花环型解剖中的意义

经研究发现刺子莞(Rhynchospora rubra)具有低的CO_2补赏点、高的δ~(18)C值,叶解剖为花环型,维管束鞘中存在淀粉粒以及狭窄的脉间距离。以上这些特点说明刺子莞是一种C_4植物。更深入的解剖研究,揭示了刺子莞属另外7个种可能也具有C_4光合途径。所以,在莎草科中C_4植物不仅发生在藨草族和莎草族中,而且,也发生在刺子莞族中。刺子莞属中的C_4植物叶解剖为正常的花环型。但在莎草属(Cyperus)和飘拂草属(Fimbristylis)现在已知的C_4植物中,则具有不正常的花环型,即无叶绿体的束内输导组织鞘是插在花环组织和其他绿色组织之间。而刺子莞属的花环组织是直接与其他绿色组织相连,因而提出花环组织与束内输导组织鞘可能是同源的。     

低渗油藏CO2驱产出气回注可行性研究

为研究低渗油藏产出气回注的可行性,利用室内实验的方法,分别考察了原油与CO_2混相效果的影响因素及不同阶段产出气回注的驱油效果.研究结果表明:原油组分中C_1、N_2摩尔百分数的增加会引起原油与CO_2最小混相压力的升高,而原油组分中C_2～C15摩尔百分数越多越有利于实现原油与CO_2的混相.注入气中C_1、N_2摩尔百分数越高越不利于实现与原油的混相,而注入气中C_2、C_3的摩尔百分数越高越有利于实现与原油混相.注入气中CO_2摩尔百分数越高,注入气的驱油效率也越高,在CO_2摩尔百分数达到80 mol%以上时,完全可以达到CO_2混相驱的效果.现场检测结果表明,产出气中CO_2摩尔百分数已经超过了80 mol%,实施产出气回注是完全可行的.本研究首次明确了C_(11)～C_(15)摩尔百分数对混相效果的影响,同时本研究成果为产出气中温室气体的处理与利用提供依据,也为低渗油藏CO_2驱的高效开发提供重要技术支撑.     

植物绝缘油击穿放电故障特征气体分析

对山茶籽植物绝缘油和矿物绝缘油两种变压器用油进行击穿放电故障试验,采用油中溶解气体分析方法测量并分析两种绝缘油放电故障所产生的油中溶解气体,分析并对比两种绝缘油纯油及油纸击穿产生气体的种类及百分含量。结果表明:两种绝缘油在击穿故障后均产生H_2、CH_4、C_2H_4、C_2H_6、C_2H_2、CO及CO_2这7种特征气体;随击穿故障次数的增加,植物绝缘油中溶解气体总量呈增加趋势,并且山茶籽植物绝缘油中CO和CO_2溶解气体含量大于矿物绝缘油;在两种绝缘油中,C_2H_2的含量在总烃中始终是最高的,这说明与矿物油相同,C_2H_2是山茶籽植物绝缘油电击穿故障的主要特征气体。     

应用Hildebrand参数法计算C_3、C_4炔、烯烃的溶解度及其选择性考查

本文在简要介绍溶解度参数(Hildebrand参数)的基础上应用Hildebrand参数及其相关经验公式,计算了乙炔(A—C_2H_2),甲基乙炔(M—C_3H_4),丙二烯(P—C_3H_4),乙烯基乙炔(V—C_4H_4),在二甲苯(Xylene)中的溶解度,并将乙炔的溶解度同后三者进行了比较,其比值定义为选择性。讨论了用选择性作判据,判断能否用二甲苯作为分离浓乙炔中C_3、C_4炔,烯烃的吸收溶剂。以上四种气体在二甲苯中的溶解度,本文还提供了两种不同测定方法的实测值。     

草酸镨草酸钕及其混合物的热分解

將差热分析法与热失重法配合,分别測定了草酸镨与草酸钕的热分解現象。 pr_2(C_2O_4)_3·10H_2O■Pr_2(C_2O_4)_3·2H_2O■Pr_2(C_2O_4)_3·1/2H_2O■Pr_2(C_2O_4)_3■Pr_2O_3·CO_2■Pr_6O_11。 Nd_2(C_2O_4)_3·10H_2O■Nd_2(C_2O_4)_3·4H_2O■Nd_2(C_2O_4)_3·H_2O■Nd_2(C_2O_4)_3■Nd_2O_3·CO_2■Nd_2O_3。草酸镨与草酸钕的混合物,热分解曲綫仍具有分別代表镨与钕草酸盐的分解峯。但在镨钕混合物的草酸盐差热曲綫上,却不再有分別代表镨与钕的草酸盐分解峯。从而說明镨钕混合物的草酸盐,不同于镨钕草酸盐的混合物,而前者是属于复杂的多核络合物。因此,草酸盐热分解法不能适用于镨钕的分离。     

束花石斛和黄花石斛的光合特性研究

研究了大花组的束花石斛和黄花石斛的光合生理,结果表明,2种石斛叶片的解剖结构为异面叶,气孔仅分布在下表面,具气孔盖,叶脉维管束鞘不含叶绿体,无花环型结构,具C3植物特征.2种石斛的光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)分别为5～10μmol/(m2.s)和850～900μmol/(m2.s),最大光合速率(Pn)约为6μmol/(m2.s);CO2补偿点和饱和点分别为80～90μmol/mol和800μmol/mol;光合作用的最适温度在26～30℃.Pn日变化为双峰型曲线,首峰出现在11:00左右,最大光合速率在5～6μmol/(m2.s),次峰出现在15:00左右,夜间不吸收CO2.PEPCase活性低,RuBPCase和GO酶活性较高.以上结果表明,束花石斛和黄花石斛光合作用碳同化途径属C3植物类型,具有半阴生植物的特点.     

贵州杨梅属2种植物幼苗形态学特征的比较研究

对贵州杨梅 (Myricarubra)、矮杨梅 (M .nana) 2种杨梅属植物幼苗进行比较研究 ,结果是 :(1)杨梅幼苗子叶出土、具光合作用 ,矮杨梅幼苗子叶留土或半出土、具吸收作用是两者区别的要点 ;(2 )参照幼苗类型新的划分标准 ,提出了 2种植物幼苗分别归属于槐型 (SaphoraType)和樟型 (CinnamomumType) ;(3)不同变异类型矮杨梅幼苗形态存在差异 ,但其差异不如成年植株明显 ,一些类型表现的差异与成年植株存在相关性。     

不同钡掺量硫铝酸钡钙矿物结构及其水化

通过Ba~(2+)取代硫铝酸钙(C4A3-S)矿物中的Ca2+制备出胶凝性能优良的硫铝酸钡钙(C_(4-x)B_xA_3-S)矿物.选取了19个不同钡掺量的生料,在1 400℃条件下保温3h烧成不同的C_(4-x)B_xA_3-S矿物,并分析了钡掺量对C_(4-x)B_xA_3-S水化性能的影响.通过XRD Rietveld全谱拟合方法对熟料中的矿物种类和含量进行定量计算,并对C_(4-x)B_xA_3-S的晶体结构进行精修,分析了C_(4-x)B_xA_3-S中的实际钡含量和Ba~(2+)利用率.结果表明,随着钡掺量的增加,C_(4-x)B_xA_3-S的含量先增加后减少,在钡掺量为0.6 mol时达到最大,C_(4-x)B_xA_3-S的含量为93.2%.C_(4-x)B_xA_3-S矿物中的实际钡含量和Ba~(2+)利用率均随钡掺量的增加呈现出先增加后减少的趋势,钡掺量在0.4mol时合成了C3.61B0.39A3-S,Ba~(2+)利用率达到97.5%.并且随着钡掺量的增加C_(4-x)B_xA_3-S的晶面间距逐渐增大.C_(4-x)B_xA_3-S水化后的抗压强度随着钡掺量的增加逐渐增大,但当钡掺量超过1.4mol时,由于膨胀导致强度下降,最终试块胀裂.     

手性液晶的研究 Ⅳ.光活性(+)-对-(对"-烷氧基苯甲酰氧基)-苯甲酸-对′-(2-甲基丁氧基)-苯酚酯液晶的合成和性能

合成了文题所述苯酚酯系列的十个化合物。代号(d)AmPABOB:分子式: R=CH_3、C_2H_5、n-C_3H_7—n-C_(10)H_(21)测定了它们的相变温度,确定了液晶相类型。其中R为C_1—C_3时,具有较宽的胆甾相;C_4—C_7有近晶A相;C_3—C_(10)存在手性近晶C相,且显示电滞回线,说明其具有铁电性。