植物对UV-B辐射响应的种内差异及机理探讨

综述了在增强UV -B辐射下植物响应存在的种内差异 ,这些差异主要包括生长发育、形态结构、生理生化以及UV -B吸收物质 (即经UV -B辐射后体内诱导产生的保护物质 )等方面 ,并初步探讨了差异形成的DNA基础 ,从而为今后的植物防护研究提供理论基础。     

陆生植物对UV-B辐射增量响应研究进展

大气同温层的臭氧层逐渐被破坏导致太阳辐射中的UV—B辐射部分抵达地球表面增加，对陆生植物产生不同程度的影响,本文讨论了UV—B辐射对陆生植物在分子和器官水平的影响，植物可能通过UV—B光受体吸收低水平UV—B辐射，并通过不同信息途径转导，这包括钙、激酶和活性氧等，UV—B辐射诱致基因活性变化，并改变植物的形态和功能，暴露在UV—B辐射下大量基因表达发生变化，包括调节编码保护色素、DNA修复蛋白的基因和光合基因等．UV—B辐射引起光合作用、生长和生物量降低，极少数植物增加生物产量，整体群体生物量倾向减少．UV—B辐射对热带亚热带森林树种影响的报道甚少，目前增高UV—B辐射对生态系统的影响应得到重视．参45     

增强的UV—B辐射对黄瓜（Cucumis sativus）不同叶位叶片生长、光合作用和呼吸作用的影响

在植物生长室中,黄瓜植株第1片真叶出现后,用人工UV－B光源照射60d,测定植物各叶位叶片的生长和生理活动。结果表明,UV－B辐射条件下,植物出叶时间被延迟,叶面积和叶干重下降,降幅与叶位高低正相关;叶片含水量降低,老龄叶片（1叶,下位叶）和幼龄叶片（第5叶,上位叶）的水分降幅均高于成年叶片（第3叶,中位叶）;叶片的伸展速度,叶片数目以及单叶面积减少,致使黄瓜总叶面积下降;植株节间长度缩短,是植株矮化的重要原因;根、茎、叶等器官之间的相关生长变化不大,叶片生长在其中起重要的协调作用。UV－B降低Pn和EAQE,对光合的抑制程度随叶位升高而增加,UV－B辐射后,黄瓜叶片的光呼吸显著提高,增幅与叶片发育阶段有关,UV－B对黄瓜第1叶的暗呼吸没有影响,第2、3叶略微下降,第4叶显著升高,分析认为,植株矮化叶面积减少有利于植物适应UV－B辐射;水分含量和光合作用减少、呼吸作用增强是黄瓜生长受抑制的生理基础。图2表2参18     

连续两年紫外线—B辐射增强对玉米种子发芽及幼苗生长的影响

研究了在紫外线(UV-B)辐射增强条件下与自然光下生长的玉米种子的发芽和幼苗生长特性以及对UV—B反应的变化。结果表明：与自然光下生长的玉米种子相比，UV—B辐射增强条件下生长的玉米种子的发芽率和幼苗生长指标有不同程度的下降，但在连续两年UV—B强度增加条件下，其种子发芽和幼苗生长指标受高强度UV—B影响的程度显著下降。在连续两年UV—B辐射增强条件下生长的玉米种子萌发的幼苗叶片类黄酮含量显著高于在自然光下生长的玉米种子萌发的幼苗，这可能是在UV—B辐射增强条件下生长的玉米对UV—B辐射增强产生适应性的重要原因之一。     

UV-B辐射增强对冬小麦生长发育及产量的影响

研究了大田栽培条件下紫外辐射增强对冬小麦孕穗、抽穗、开花、灌浆、结实以及产量的影响。结果表明,UV B辐射增强使小麦植株矮化,叶面积减小,穗重、茎重、叶重减小,灌浆速度变慢,灌浆不充实,此外,UV B辐射增强还使花粉败育率增大。     

补增UV-B辐射对焕镛木(Woonyoungia septentrionalis)叶片光合参数的影响

补增UV B辐射 ,焕镛木 (Woonyoungiaseptentrionalis)叶片的光饱和光合速率较自然光下的降低 2 9% ,叶片的光合量子产率降低 5 0 .4 % ,光能转换效率亦降低 4 9% .补增UV B辐射抑制光下呼吸速率 (Rd) ,但不明显改变不包括光下呼吸的CO2 补偿点 .补增UV B辐射 ,焕镛木叶片的RuBP饱和的最大羧化速率和最大电子传递速率分别较自然光下的低 4 3.4 %和 4 6 .4 % ,Jmax:Vcmax亦降低 ,显示补增UV B辐射对Jmax的影响较Vcmax明显 .补增UV B辐射亦引起磷酸三碳糖利用速率降低 .叶片多个生化过程被抑制可能是引起植物光合速率降低的原因 .补增UV B辐射 ,降低了气孔对空气CO2 浓度和相对湿度变化的敏感度 ,则可能影响植株对环境因素变化的适应性 .图 3表 4参 2 3     

UV-B辐射增强对小麦籽粒化学组分的影响

在自然光照射条件下 ,研究了UV B辐射增强对小麦籽粒中可溶性糖、淀粉、赖氨酸、蛋白质等化学组分及其相互转化的影响 .结果表明 :增加 0 2 5W·m- 2 的UV B辐射使灌浆期的小麦籽粒中可溶性糖含量显著高于对照 ,淀粉含量变化幅度增大 ,赖氨酸含量下降速度较快 ,成熟期总蛋白质含量增加 .增加 0 75W·m- 2 的UV B辐射能降低成熟籽粒中可溶性糖和淀粉的含量 ,增加赖氨酸及总蛋白质的含量 .     

20个小麦品种对UV-B辐射增强响应的形态学差异

研究了大田栽培和自然光条件下 ,模拟UV -B辐射增强对 2 0个小麦品种影响的形态学差异。结果表明 ,叶面积指数、株高、节间长、茎基粗对UV -B辐射增强响应具有品种间差异。株高和节间长对UV -B辐射响应具有一致性 ,呈极显著正相关。根据形态响应指数 (MRI) ,耐性品种 (MRI>- 8 5 )为 :辽春 9>文麦 3>大理 90 5 >兰州 80 10 1>绵阳 2 6 >YV 97- 31>毕 90 - 5。敏感品种 (MRI <- 49 4)为 :会宁 18>繁 19>楚雄 880 7>My 94- 9>黔 14>云麦 39>陇春 16。耐性品种具有较小的叶展开角度 ,敏感品种具有较大的叶展开角度。UV -B辐射还不同程度抑制小麦条锈病的发生     

连续两年紫外线-B辐射增强对玉米种子发芽及幼苗生长的影响

研究了在紫外线 (UV -B)辐射增强条件下与自然光下生长的玉米种子的发芽和幼苗生长特性以及对UV -B反应的变化。结果表明 :与自然光下生长的玉米种子相比 ,UV -B辐射增强条件下生长的玉米种子的发芽率和幼苗生长指标有不同程度的下降 ,但在连续两年UV -B强度增加条件下 ,其种子发芽和幼苗生长指标受高强度UV -B影响的程度显著下降。在连续两年UV -B辐射增强条件下生长的玉米种子萌发的幼苗叶片类黄酮含量显著高于在自然光下生长的玉米种子萌发的幼苗 ,这可能是在UV -B辐射增强条件下生长的玉米对UV -B辐射增强产生适应性的重要原因之一。     

紫外光B辐射对水稻生长和生长素水平影响的初步研究

2个水稻品种IR68和Dular生长在室外条件下，在以自然条件、13．0和19．1kJ·m－2．d－1（分别模拟臭氧浓度下降20％和40％时的UV－B强度）的紫外光B（UV－B280～320um）进行2和4wk的照射处理，以研究UV-B对水稻生长的影响．结果表明：UV-B强度增加能使2个水稻品种的株高、叶面积和叶m（DW）下降，而对分蘖数没有影响；随着UV-B处理强度的增加，IR68和Dular叶片IAA含量显著下降．在4wk处理的条件下．19．1kJ·m-2·d－1的UV-B使IR68和Dular叶片的IAA含量分别下降了48．7％和46．2％．值得注意的是．UV-B处理提高了2个水稻品种叶片内的IAA氧化酶的活性．初步推测UV-B使水稻叶片IAA氧化酶活性提高导致IAA含量的下降．从而抑制了水稻的生长．     

UV—B辐射对田间春小麦生物量和产量的影响

研究了大田栽培和自然光条件下，模拟ＵＶ－Ｂ辐射（ＵＶ－Ｂ，２８０￣３１５ＮＭ）增强对春小麦生物量累积和产量的影响及评估。ＵＶ－Ｂ辐射导致叶、茎、根、穗生物量和总生物量累积降低，生物量分配改变，籽粒产量降低。５．３１ｋＪ／ｍ＾２ＵＶ－Ｂ辐射处理还明显降低收获指数。模型分析表明，ＵＶ－Ｂ辐射降低总生物量累积速率，总生物量随ＵＶ－Ｂ辐射增加而降低。预测模型表明，１０％和２０％的臭氧衰减导致的ＵＶ－Ｂ辐射     

海洋硅藻三角褐指藻经黑暗与UV辐射后的补偿生长(英文)

补偿生长是生物体对环境变化的一种适应性反应,主要指生物体遭受到不良环境胁迫后其生长及生理机能受到制约,但当不良环境胁迫解除后,生物体的生长能力会得到不同程度的恢复,表现出相对未受不良环境胁迫生物体超常生长的现象.迄今为止,补偿生长研究的对象主要集中在水生动物、反刍动物和高等植物上,而针对体积微小的海洋浮游植物的研究非常有限.海洋微藻是海洋生态系统最主要的初级生产者,在自然界物质和能量流动中扮演着至关重要的角色;同时,它们可以广泛应用在水产养殖、食品加工、医药保健、环境保护和生物制能等各种行业,具有非常好地开发利用前景.本文利用海洋硅藻三角褐指藻为试验材料,设置黑暗胁迫和UV辐射胁迫处理,着重测定微藻在恢复生长时期的藻生物量,叶绿素a含量和蛋白质含鼍等指标,探讨经黑暗与UV辐射胁迫后三角褐指藻的补偿生长现象.结果显示,无论是先经正常光照处理还是2 d黑暗处理,UV辐射0.1 rain和0.8 rain的微藻生物量都明显高于不经UV辐射胁迫的微藻生物置;此外,经过不同程度的黑暗与UV辐射处理后,微藻在恢复生长期的叶绿素a和蛋白质含量在某特定生长时期中明显高于对照组的叶绿素a和蛋白质含最.结果表明,三角褐指藻对外界环境变化具有适应能力,一旦不良环境胁迫被解除,微藻会表现出一定的补偿生长效应.我们的研究结果不但拓展和丰富了目前补偿生长的研究对象范围,而且还能为当前赤潮的形成、预测和防治提供一个新的研究思路,为有益经济微藻的高效率培养与利用提供理论指导.     

羟基自由基与DNA中腺嘌呤碱基间反应的AM1研究

UV诱发的羟基自由基,引起了DNA互补碱对间的交联。本文论证了UV引起的互补碱对交联是UV诱发基因突变的主要根源。UV与化学致癌剂不同,可以引起双氢键AT对转化成叁氢键GC或CG对的点突变,这与腺嘌呤A在UV作用下转化成2－羟基腺嘌呤有关。本文采用高级半经验AM1方法,对UV诱发产生的羟基自由基在腺嘌呤8－位及2－位的羟基化反应,进行了计算探讨。证明在两个位置上的反应均经两步完成,反应的活化能较小并且焓变为负值、反应无论在动力学或热力学上均有利于发生。8－羟基腺嘌呤或8－羟基鸟嘌呤的存在,虽然是羟基自由基作用于DNA的标志性产物,但因其不影响小沟槽的氢键键合,很易被修复而不影响基因变异。但DNA双股中的2－羟基腺嘌呤碱或其互变异构体,则引起AT→GC或AT→CG的双氢键键合向叁氢键键合的突变。     

水稻对UV-B辐射响应的敏感性差异

综述了UV-B辐射对水稻（Oryza sativa L.）的影响和水稻对UV-B辐射的抗性机制。UV-B辐射对水稻生长、叶片形态、生物量、产量、光合系统、病害等产生一定的影响。水稻对UV-B辐射的敏感性因子主要有CPD光解酶、UV-B吸收物质、抗氧化酶等。UV-B辐射使水稻叶片中产生了ROS,导致Rubisco酶降解,光合色素含量变化,抑制了光合作用,最终影响水稻籽粒形成和产量。水稻对UV-B辐射响应存在着品种差异,CPD光解酶编码基因的自然突变会引起水稻UV-B敏感性的差异,CPD光解酶活性是水稻对UV-B敏感性的关键因素。通过建立响应指数公式,对水稻UV-B响应敏感性的品种差异进行评估,存在品种差异的原因主要是基因、生长、生理、生育期和环境背景的差异。最后对UV-B辐射对水稻的影响、水稻对UV-B响应的差异及机理有待深入研究的方向进行了展望。     

沙地樟子松人工林辐射状况的初步分析

沙地人工林辐射平衡是森林生态系统研究的重要内容之一,也是物质转化、流动传递以及生物小气候形成的物理基础。搞清辐射平衡各分量在林中的变化规律,特别是固沙造林后引起辐射平衡的变化,对于确切估计生产潜力,分析固沙造林效益,为人工林的合理经营利用提供科学依据都具有现实意义。为此,我们于1984年5-10月在辽宁省章古台固沙林内和固定沙地上进行了辐射平衡观测。     

纳米TiO2催化染料活性艳红X—3B光降解

研究了纳米级二氧化钛对活性艳红X－3B的多相光催化降解行为。对影响活性艳红X－3B溶液的光催化降解的各种条件（如溶液的pH值、光强、催化剂用量以及溶液的初始浓度等）进行了考察。结果表明，X－3B溶液在强酸性和强碱性介质中降解速度更快，降解率随着紫外光强度的增强而加快，随着X－3B初始浓度的增大而减慢；催化剂的最佳用量在1.5g／L左右，H2O2的使用量也有一个最佳浓度，约在20mmol左右，高于该值X－3B的去除率反而降低，而不是以前文献所报道的使用量赵多效果越好，以上各种条件下X－3B的光催化降解均符合一级反应动力学方程。     

O3/UV降解喹啉过程中的毒性变化

利用发光细菌新鲜菌悬液进行毒性测试，研究了O3／UV降解喹啉过程中的毒性变化．研究表明，在选取的浓度范围内，无论是HgCl2还是喹啉，发光细菌发光抑制率(或相对发光量)与物质浓度的对数均呈线性关系．采用处于对数生长期初期的发光细菌进行毒性测试时的灵敏度和最低检测限都很理想，适合于毒性测试．O3／UV降解喹啉时，体系毒性出现先迅速上升并保持一段时间随后缓慢下降然后又缓慢上升的现象．O3／UV降解喹啉过程中产生了毒性更强的中间产物，这些产物是导致体系毒性上升的主要因素。     

UV-Fenton法促进白腐菌处理草浆造纸蒸煮黑液

UV—Fenton法能够产生羟基自由基氧化草浆造纸蒸煮黑液中的有机质，白腐菌能够降解草浆造纸蒸煮黑液中的木质素，降低黑液COD，但是分别采用两种方法处理草浆造纸蒸煮黑液，效果都不明显．本研究初步探索了UV—Fenton法作为预处理对白腐菌处理草浆造纸蒸煮黑液体系的影响．与仅采用白腐菌处理黑液的效应相比，UV—Fenton法氧化黑液体系中易氧化的物质，改变了体系中难降解物的特性，降低了可溶性糖的含量，结果能提高白腐菌木质素降解酶系的分泌及酶的活性，增强白腐菌降解木质素及去除黑液COD的能力．图5表1参10     

等离子体/准分子灯一体化装置降解甲苯

采用一种新型的气体降解装置,即一个电源同时产生介质阻挡放电(Dielectric barrier discharge,DBD)等离子体和Kr Cl*准分子紫外辐射(DBD/UV)的一体化装置降解甲苯.研究表明,DBD等离子体与222 nm Kr Cl*准分子灯都可以单独降解甲苯气体,但UV无法使甲苯气体完全降解为水和二氧化碳.相同的能量密度下,一体化的DBD/UV降解甲苯气体的去除率高于单独使用DBD和UV之和,说明一体化装置中两者联合起到了耦合作用.相同条件下,DBD/UV比单独DBD时能量效率、碳平衡、CO2选择性都有所提高,且生成的副产物O3有所降低,说明DBD/UV可以有效地抑制O3的生成.同时,考察了DBD/UV降解甲苯的影响因素,对比分析了不同外施电压下的降解产物,主要产物为苯甲醛、酸酐、脂肪醛类、醇类等.推测DBD/UV降解甲苯基于3个方面:甲苯吸收222 nm光子直接光解、DBD中高能电子及活性粒子氧化降解甲苯及两者的协同作用.     

光催化氧化（UV+TiO2）法处理印染废水生化出水及其各类有机物去除

采用UV+TiO2光催化氧化法处理印染废水生化出水,考察了反应时间、TiO2投加量以及初始pH对反应的影响,结果表明,TiO2投加量800 mg·L-1,反应时间8 h,反应pH为原水pH(6.5～8.0),在此操作条件下,ADMI7.6、DOC和COD的去除率分别为86%、20%及46%;选取两组反应条件,对其进出水采用XAD-8/XAD-4树脂联用技术,分析疏水酸、非酸疏水物质、弱疏水物质及亲水物质4类有机物的去除情况,结果表明,UV+TiO2光催化氧化处理工艺都能够长期有效去除印染废水生化出水中的弱疏水物质、疏水物质和非酸疏水物质引起的色度.