莱茵衣藻类胡萝卜素生物合成及其遗传控制的研究进展

随着对类胡萝卜素药用、食品、化妆等方面认识的提高,人类对类胡萝卜素的种类和产量需求也越来越高。单细胞真核微藻-莱茵衣藻是国际上研究光合作用遗传控制的最佳模式生物,也是天然类胡萝卜素主要来源之一。本文主要介绍了类胡萝卜素生物合成途径及用莱茵衣藻研究类胡萝卜素光合遗传控制等方面的最新研究进展。     

增施铁对镉胁迫下柳树生长及光合生理性能的改善

【目的】了解Cd胁迫及增施Fe对不同柳树生长及光合生理的影响,探讨增施Fe对降低柳树Cd毒害和提高Cd耐性以及对柳树Cd修复的Fe调控作用。【方法】以旱柳‘Levante’和蒿柳无性系79026及790260为材料,利用1/2 Hoagland营养液(含25 μmol/L EDTA-Na₂Fe)培养法,以不同Cd浓度(0、10、50、100 μmol/L)(不增施Fe)和上述Cd浓度下增施Fe(25 μmol/L)两组处理,培养42 d后测定不同柳树生长量(苗高和地径)、干物质量(根、茎、叶)、光合作用指标(叶绿素a、b含量、叶绿素a/b、净光合速率、气孔导度和胞间CO₂浓度)和Cd、Fe含量(根、茎、叶)。【结果】①随着Cd浓度增大,3个无性系/品种生长量、干物质量、叶绿素a、b含量、净光合速率、气孔导度和Fe含量(茎、叶)减少,叶绿素a/b、胞间CO₂浓度、Cd含量(根、茎、叶)增大,但根Fe含量在低中浓度Cd(10、50 μmol/L)时逐渐增大,在高浓度Cd(100 μmol/L)时减少。在相同Cd浓度胁迫下,3个无性系/品种Cd和Fe含量大小为根﹥叶﹥茎,旱柳根Cd含量大于蒿柳,但叶Cd含量小于蒿柳。②与低浓度Cd时增施Fe相比,在中高浓度Cd时增施Fe后,3个无性系/品种叶绿素a、b含量、旱柳‘Levante’和蒿柳79026生长量和干物质量(旱柳‘Levante’茎除外)、旱柳‘Levante’叶绿素a/b和叶片净光合速率均显著减小,而3个无性系/品种Cd含量增大,Fe含量减少。在高浓度Cd时增施Fe后旱柳‘Levante’和蒿柳790260叶Cd含量均小于中浓度Cd时增施Fe的,且旱柳Cd含量(根、茎、叶)和Fe含量(叶)均小于蒿柳。③增施Fe提高了Cd胁迫下柳树生长和干物质量、叶绿素a、b含量、气孔导度及胞间CO₂浓度,特别是在高浓度Cd时增施Fe后降低了3个无性系/品种根和叶Cd含量,增加了茎Cd含量,旱柳Cd含量(根、茎和叶)均小于蒿柳。【结论】Cd胁迫抑制了柳树生长和干物质积累以及叶绿素合成、光合作用,在中、高浓度Cd胁迫时,对旱柳生长和干物质量积累的抑制作用大于蒿柳; 柳树根的Cd和Fe积累能力大于茎和叶,蒿柳Cd积累能力大于旱柳。增施Fe提高了Cd胁迫下柳树生长量和干物质量以及叶绿素含量,不同程度地增加了Cd含量和Fe含量,一定程度上缓解了Cd胁迫对柳树光合作用的影响,且对旱柳的影响作用大于蒿柳,这证实了Cd胁迫下增施Fe改善Cd胁迫下柳树对生长和生理的适应性。     

三十烷醇和磷酸二氢钾混用对水稻的生理效应

应用三十烷醇(TA)处理水稻，结果表明：TA能促进水稻种子萌发，提高发芽率和发芽势，提高叶片叶绿素含量和促进光合速率。不同时期、不同质量浓度的TA对水稻叶绿素含量的影响不同，以幼穗分化初期喷施0．5mg／LTA 0．2％KH2PO4的效果最明显，差异达到显著水平。在水稻幼穗分化初期、孕穗期和灌浆期喷施TA均能提高光舍速率，且以1mg／LTA和0．2％KH2PO4混和喷施效果最佳，该结果为水稻生产上喷施TA质量浓度和时期提供了科学依据。     

DS—10对小麦灌浆期光合作用生理指标的影响

文中研究ＤＳ－１０对小麦灌浆期光合作用重量指标的影响。实验结果表明：小麦灌浆期用１３０ｍｇ／ＬＤＳ－１０对叶面喷施可使光合生理指标－气孔导度、蒸腾速率和净光合速率均有明显的提高。净光合速率高于对照１．９倍。表明ＤＳ－１０具有重要的研究应用价值。     

水分胁迫下非气孔因素对葡萄叶片光合作用的影响

水分胁迫使葡萄叶片Chl、Car含量下降,Pn、Gs下降,Ci先降后升,SOD、POD、CAT活性先升后降,O2-.、H2O2含量增高;水分胁迫下葡萄幼苗叶片的Pn与其Chl、O2-.、H2O2、Gs间均呈显著相关。表明水分胁迫对葡萄光合速率的影响除受气孔因素限制之外,在胁迫后期由活性氧代谢失调所诱导的非气孔因素成为限制光合速率的主导因子。     

光合细菌P4株的反硝化作用

光合细菌Ｐ４株在厌氧条件下,具有反硝化活性,在好氧条件下,这种活性受到抑制,但Ｐ４不能利用硝酸盐作为氮源同化为自身细胞物质,并在反硝化作用下测定到Ｎ２的存在,说明Ｐ４株反硝化作用是通过异化途径实现的,不同碳源对Ｐ４株反硝化作用具有不同的协同性,特别以苹果酸钠,乙酸钠等为碳源时,Ｐ４株对硝酸盐去除率接近１００％,在黑暗厌氧条件下,Ｐ４株主要通过反硝化作用获得能量而生长繁殖,在光照厌氧条件下,Ｐ４株可以通过光合成作用（光合异养）和反硝化作用获得能量生长繁殖,但两者是竞争性的即负相关性,当光照度度达５ｋｌｘ以上时,Ｐ４株反硝化作用非常弱,它的ＮＯ＾－３比肖耗速率ＰＮＯ＾－３仅为黑暗条件下１／１０左右,不管是在光照或黑暗条件下,亚硝酸盐在低浓度范围内,Ｐ４株对亚硝酸盐也有良好还原活性,其中最适碳源为苹果酸钠、乙酸钠、琥     

Na2SeO3对稻苗生长及谷胱甘肽过氧化物酶的影响

以水稻为材料根施系列浓度的Ｎａ２ＳｅＯ３，试验对稻苗生长以及对苗中ＧＳＨＰｘ的影响．结果表明，低浓度的Ｎａ２ＳｅＯ３（００５～１０ｍｇ／Ｌ）能促进稻苗生长，最适浓度为０５ｍｇ／Ｌ；高浓度（≥２０ｍｇ／Ｌ）则对稻苗产生毒害．稻苗ＧＳＨＰｘ活性高度依赖于Ｓｅ的存在，揭示出该酶可能是一种依赖于Ｎａ２ＳｅＯ３的诱导酶．ＧＳＨＰｘ能有效地抵抗稻苗的Ｓｅ中度中毒，其酶活较对照提高９５８％；对于严重Ｓｅ中毒的稻苗有一定的抵抗作用，其酶活较对照提高６９２％．     

NaCl胁迫对椒样薄荷光合作用和PSII光化学活性的影响

利用光合作用测定仪和叶绿素荧光仪研究了不同浓度NaCl胁迫对椒样薄荷光合作用和PSII光化学活性的影响。结果表明,在NaCl胁迫下,椒样薄荷的生长和生物量呈现出了浓度依赖性的变化。在100和150 mmol/L NaCl胁迫下,椒样薄荷能够正常生长。随着NaCl处理浓度的提高,椒样薄荷光合能力和PSII光化学活性显著下降,表明QA到QB之间的电子传递被阻断。光合作用对NaCl胁迫下植物生长和代谢的影响最为突出,PSII是光合系统中最敏感的组分,在植物光合系统对环境胁迫的应激中起着重要的作用。     

花楸幼苗光合特性及其影响因子分析

使用Li-6400光合测定系统研究了生态因子对花楸(Sorbus pohuashanensisHedl.)二年生幼苗叶片的光合生理特性的影响.结果表明:花楸幼苗净光合速率日变化曲线均呈单峰型,无午休现象,且峰值(18.7μmol/(m2.s))出现在12:00,净光合速率的变化是由非气孔因素决定的;花楸光合作用受多因子交互作用的影响,交互作用对净光合速率的影响大于单一因子,其中光合有效辐射对净光合速率的影响最大;正常大气条件下,花楸幼苗叶片光饱和点为1 268.4μmol/(m2.s)、补偿点为31.9μmol/(m2.s),CO2饱和点为998.82μmol/mol、CO2补偿点为51.87μmol/mol.     

3年观光木夏季光合生理特性初探

以盆栽三年生观光木为试材,利用便携式光合作用测量系统、叶绿素荧光仪及叶圆片氧电极等在夏季对其气体交换特性、叶绿素荧光参数及离体叶片的光合放氧等进行了测定.结果表明,观光木幼树叶片的光补偿点(LCP)为10.1 mol m-2s-1 ,光饱和点约为（LSP）为8 00mol m-2s-1 ,CO2补偿点(CCP)为50.72mol mol-1,CO2饱和点(CSP)为1200mol mol-1.夏季晴好天气下,观光木净光合速率（Pn）的日变化曲线呈双峰型,第1个峰出现在08：00,Pn为9.0molCO2 m-2s-1,第2个峰出现在16：00,Pn为4.6 molCO2 m-2s-1,12：00有明显的光合午休现象.在光合有效辐射较高的时段（10：00至14：00）,观光木的Fv/Fm和PSⅡ均处于低水平,特别是在12：00时,PSⅡ光化学效率（Fv/Fm）和PSⅡ实际光化学效率(PSⅡ)降至最低值,表现PSⅡ活性明显下调,观光木叶片光合机构遭受严重的光抑制.观光木PSⅡ活性对强光的敏感性可能是其不耐高光的主要原因之一.