木本植物休眠的诱导因子及其细胞内Ca2+水平的调节作用

本研究揭示 ,越冬木本植物在夏秋转变过程中对光周期变化十分敏感 .在北纬 4 5°的明尼苏达州圣保罗地区 ,当日照变短 72min时 (2 0 0 0年 8月 8日 ) ,桑树顶芽细胞质浆和细胞核内即出现Ca2 流入 ,而在夏天长日照时期 (7月上、中旬 )很少有Ca2 存在的细胞质和细胞核 .12d后 (8月 2 0日 ) ,观测到桑树和杨树芽已经开始进入生理休眠 .从 9月上旬到 11月中旬 ,细胞质和细胞核内的Ca2 浓度显著升高 ,11月中旬达到高峰 .与此同时 ,芽的生理休眠深度也迅速增加 ,并于 11月达到高峰 ,4 2d培养也不见萌芽迹象 .到 12月中旬 (12月 2 0日 ) ,细胞核和细胞质中的Ca2 浓度又恢复到夏季观察到的低水平 ,显示早先进入细胞质和细胞核中的Ca2 已经被排出 .此后 ,在 12月下旬 (2 5日 ) ,检测到生理休眠的终结 .室外补充光照实验进一步证明 ,只有日照缩短才会引发植物进入自然生理休眠 ;保持日照长度不变 ,晚夏时期的自然温度降低 ,不能诱导植株停止生长和进入休眠 .这些结果表明 ,越冬木本植物在晚夏到冬季的生理休眠发展过程中 ,日照缩短引起的核和质内Ca2 的流入不仅起着传递日照变短信号的作用 ,导致生理休眠的起始 ;而且 ,高水平的核 /质Ca2 浓度还起着发展和保持深度生理休眠的作用 .图版 1图 1表 2参     

光周期对油桃芽休眠诱导及呼吸代谢的影响

以‘曙光’(Prunus persica var.nectariana cv.Shuguang)油桃为试材,研究光周期对油桃芽休眠诱导进程以及对芽内底物水平的呼吸代谢运行的影响.结果表明:短日照使油桃芽提前进入休眠诱导,并促进休眠迅速加深,而长日照使休眠延迟.整个休眠诱导期内,叶芽和花芽的总呼吸速率先升高后降低.在底物水平上,随着休眠诱导的进行,三羧酸循环(TCA)略有下降,但仍维持高位运行,磷酸戊糖途径(PPP)在总呼吸中比例持续上升.短日照诱导相关的呼吸代谢变化提前出现,而长日照对相关呼吸代谢的变化具有推迟作用.     

东海原甲藻的光周期效应研究

以东海原甲藻ProrocentrumdonghaienseLu为试验材料,设置了短光周期(A)和长光周期(B)两组试验:A组分光周期1、2、4、6、8、10和12h7个处理,B组分光周期12、14、16、18、20、22和23h7个处理,测定了东海原甲藻的细胞密度、叶绿素a含量、蛋白质含量、生物量和可溶性糖等指标。结果表明,在13个不同的光周期处理中,随着光周期的不断延长,东海原甲藻的细胞密度等一系列指标值均不断上升,各指标和光周期的长度呈现正相关的关系。结果表明东海原甲藻是一种喜长光照的赤潮藻类。     

Growth and phosphate uptake kinetics of Microcystis aeruginosa under various environmental conditions

Growth and uptake of exogenous phosphate by Microcystis aeruginosa in batch culture under different temperature, photoperiod, and turbulence were studied by the method of phosphate isotope tracer. Relatively high temperature, long photoperiod and strong turbulence increased the cell density of M. aeruginosa in these batch cultures. The initial rapid uptake of phosphate by M. aeruginosa was independent of the temperature, photoperiod, and turbulence. Similarly, maximum exogenous phosphate uptake was not related to these environmental factors. However, elevated temperature and turbulence shortened the time, required to obtain maximum P accumulation. The growth of M. aeruginosa could alleviate the phosphorous leakage. Total amounts of exogenous phosphate uptake to M. aeruginosa and the phosphorus leakage of M. aeruginosa were significantly influenced by the growth state of M. aeruginosa closely correlated with the environmental factors. The maximum volume of exogenous phosphate uptake to M. aeruginosa was 46% of added exogenous phosphate in water with 16 hours of photoperiod. Thus, total amounts of exogenous phosphate uptake to M. aeruginosa were more strongly affected by the photoperiod length than temperature and turbulence.     

影响钝顶螺旋藻固碳的环境因子优化

为了提高钝顶螺旋藻生长过程中的固碳速率,从CO2浓度、温度和光周期3个主要环境因子进行优化。实验结果表明,钝顶螺旋藻在2 L三角瓶中培养时,最佳培养条件为10%CO2,温度30℃,光周期16/8。最佳培养条件下,钝顶螺旋藻对数生长期内比生长速率与固碳速率均达到峰值0.512 d-1和42.506 mg/(L.h)。此外,钝顶螺旋藻的底物消耗表明培养液中的N、P足量,其初始添加量可以满足藻体的生长需要;生长过程中补加10%CO2一方面补充钝顶螺旋藻可吸收碳源,另一方面有利于缓解培养液pH升高对藻生长的影响。     

石斛PRMT基因家族的鉴定及其在不同光周期下的表达

蛋白质精氨酸甲基转移酶（protein arginine methyltransferases,PRMTs）是真核生物基因组中重要的表观遗传调控因子之一,在植物信号转导、蛋白亚细胞定位和转录调控中发挥着重要作用.基于铁皮石斛基因组数据库,采用生物信息学方法对石斛PRMT基因家族进行成员鉴定,并对其基因结构、蛋白质保守基序（motif）、蛋白质理化特性和启动子顺式作用元件等进行分析.通过qRT-PCR检测DoPRMT在不同组织部位中的表达模式及对不同光周期条件的响应.在铁皮石斛（Dendrobium officinale）基因组上共筛选鉴定到6个PRMT成员,基因结构分析发现,该家族各成员内含子外显子数量有所差异,其中相差数量最多的达到25个.系统进化树可将石斛PRMT家族划分为3种类型（I、II、III）甲基转移酶,石斛中存在I型PRMT有5个,1个II型PRMT,III型甲基转移酶在其中不存在同源序列.保守结构域分析结果显示,该家族成员含有特定的PRMT和PrmA保守结构域,多数成员仅含有PrmA结构域.保守基序分析发现,该家族包含motif数量较多,各成员包含共有的motif1和m...     

光周期对微绿球藻生长和物质生产的影响

为研究光周期对微绿球藻（Nannochloris oculata）生长及物质生产的影响,该文设置了4种长时光周期（光∶暗(h∶h)=24∶0、16∶8、12∶12或8∶16）,5种频率光周期（按照光∶暗=16∶8,24 h内分别设置1、4、9、16或25次光暗交替）。结果发现,长时光周期对微绿球藻的生物量干重无显著性影响,而频率光周期对生物量干重影响显著。2种光周期对于微绿球藻的叶绿素a含量有极显著影响,生长速度最快的处理组叶绿素a含量最低。2类光周期对微绿球藻脂质生产均有显著影响,24∶0及16∶8处理组获得较高的脂肪产量,24 h内光暗交替9次处理比交替1次的脂肪产量提高了55.65%。微绿球藻的蛋白质生产受光周期影响不大,但多糖生产受光周期影响显著。微绿球藻的脂肪酸中含量最丰富的是C18∶3(n-3)、C16∶0和C18∶2(n-9),频率光周期对其脂肪酸组成和生物柴油性能影响不显著。     

Effects of photoperiod on photosynthetic characteristics and quality of Tetragonia tetragonoides (Pall.) Kuntze in a plant factory北大核心CSCD

为探究光周期对番杏[Tetragonia tetragonoides(Pall.)Kuntze]生长及品质的影响,利用植物工厂中光源高度可控的优势对番杏进行不同光照时间(8、10、12、14、16 h)处理,测定分析番杏的生长、光合特性及营养品质.结果表明:(1)番杏各农艺性状随光照时间延长而增长,在光照时间14 h与16 h处理之间未呈显著性差异(P<0.05);(2)适宜光周期有利于光合色素积累,在16 h处理下叶绿素a、总叶绿素和类胡萝卜素含量最大,叶绿素b含量则在14 h光照时最大;净光合速率(P_(n))、蒸腾速率(T_(r))和气孔导度(G_(s))随光照时间延长上升,其中净光合速率在14 h与16 h光照之间变化不显著,胞间CO_(2)(C_(i))则呈先降后升的趋势;光周期变化对最大光化学效率F_(v)/F_(m)与光化学淬灭系数q_(P)未造成显著影响,非光化学淬灭系数NPQ随光照时间延长呈先降后升的趋势,14-16 h光照处理之间变化不显著,电子传递效率ETR则随光周期延长而降低;(3)不同光周期对番杏各营养成分含量的影响有所差异,可溶性蛋白变化差异较小,硝酸盐随光照时间延长而降低,14 h光照下可溶性糖含量最大.本研究表明14-16 h光照处理有利于番杏生长和营养物质积累.(图5表2参37)