He-Ne激光和增强UV-B辐射对小麦TaRAN1蛋白的影响

采用He-Ne激光(5 mW· mm 2)和增强UV-B(10.08 kJ·m-2·d-1)辐照‘ML7113’小麦幼苗,6天后提取各处理组小麦幼苗的总蛋白和TaRAN1蛋白,用SDS-PAGE对其进行初步检测及Western Blot对目的蛋白进行鉴定,并采用考马斯亮蓝法测量不同处理组的TaRAN1蛋白的含量以做进一步的比较分析.结果表明:增强UV-B辐射使小麦TaRAN1蛋白电泳条带加宽颜色加深且含量显著增加;单独He-Ne激光处理,蛋白电泳条带较窄颜色较淡且所测的蛋白含量明显减少,表现出了抑制作用;经He-Ne激光辐照和UV-B辐射复合处理后,蛋白的含量明显低于B组而与对照组相差不明显.说明增强UV-B辐射后,小麦TaRAN1蛋白可能参与了植物的抗逆境反应.     

He-Ne激光对小麦幼苗增强UV-B辐射损伤修复的影响

采用He-Ne激光(5mW/mm²)来辐照处理经增强UV-B(10.8kJ·m^-2·d^-1)辐射损伤的小麦幼苗,通过荧光光谱测定其中双链DNA(dsDNA)的含量,分析研究了He-Ne激光对小麦DNAUV-B损伤的切除修复的影响和机制,以探明激光对UV-B损伤的修复途径及机制.结果表明:He-Ne激光能明显增强UV-B辐射处理后小麦种子的萌发力;小麦对UV-B辐射损伤具有一定的切除修复能力,切除修复的高峰期发生在UV-B辐射后4～6h内;He-Ne激光主要通过促进小麦的切除修复途径影响小麦对UV-B损伤的修复,而且能增强小麦的切除修复能力,其促进作用在修复高峰期(5h)表现尤为明显.     

增强UV-B辐射和He-Ne激光辐照对小麦离体叶绿体光化学活性的影响

利用低剂量的He-Ne激光和增强UV-B处理小麦叶绿体,研究了He-Ne激光对UV-B辐射损伤的修复效应.将提取的离体完整叶绿体分成CK(对照)、L(激光)、B(UV-B)和BL(UV-B和He-Ne激光复合处理)不同处理组.B、BL组经过不同剂量的紫外辐照处理(剂量依次为0.42 kJ·m－2·d－1,0.84 kJ·m－2·d－1 ,1.26 kJ·m－2·d－1),其中BL组被UV-B辐射处理后再用He-Ne激光(5 mW·mm－2)辐照.利用低温荧光法测定不同处理组小麦叶绿体荧光发射光谱的变化;用电导仪和Clark氧电极仪分别测量叶绿体膜透性和电子传递速率,膜透性的改变从一定程度上能反应膜的损伤程度;ATPase活性采用分光光度计测量.研究表明:He-Ne激光和增强UV-B辐射影响叶绿体激发能的分配,UV-B辐照达到1.26 kJ·m-2·d－1时,叶绿体几乎完全失去活性;He-Ne激光则从一定程度上能促进叶绿体的光化学活性.UV-B辐射后的叶绿体再经过He-Ne激光的辐照处理后,可以恢复部分光化学活性,但当叶绿体损伤严重,光化学活性完全丧失时,He-Ne激光对其没有激活作用.     

He-Ne激光对增强UV-B辐射拟南芥抗氧化系统的损伤修复

以培养6周左右的拟南芥为材料,采用UV-B辐射(剂量1 KJ/m2/d)和He-Ne激光器(波长632.8 nm,输出功率5 mW·mm2,辐照时间60 s)对材料进行处理,分成CK(没有经过UV-B或激光辐照)组、B(UV-B辐射)组、BL(UV-B和激光复合处理)组和L(激光辐照)组4个不同处理组.结果表明:增强的...     

He-Ne激光对增强UV-B辐射拟南芥抗氧化系统的损伤修复

以培养6周左右的拟南芥为材料,采用UV-B辐射（剂量1 KJ/m2/d）和He-Ne激光器（波长632.8 nm,输出功率5 mW·mm2,辐照时间60 s）对材料进行处理,分成CK（没有经过UV-B或激光辐照）组、B(UV-B辐射)组、BL（UV-B和激光复合处理）组和L（激光辐照）组4个不同处理组.结果表明:增强的UV-B辐射拟南芥幼苗导致MDA(Malondialdehyde)、超氧阴离子含量升高,GSH(Glutathione)含量降低,PAL(phenylalanine ammomia-lyase)、CAT(catalase)和APX(ascorbate peroxidase)活性升高,SOD(supemxide dismutas)活性降低.单独He-Ne激光处理使MDA、超氧阴离子含量降低,GSH的含量升高,SOD、APX、CAT的活性升高,PAL的活性降低.UV-B辐射后再用He-Ne激光进行后处理,发现与单独UV-B辐照处理相比,MDA、超氧阴离子含量降低,GSH含量升高,SOD、APX、CAT的活性升高了,PAL的活性降低了.因此激光在一定程度上提高了拟南芥叶片抗氧化能力,在此基础上讨论了其可能的形成机理.     

增强UV-B辐射、NaCl胁迫及其复合处理对小麦幼苗光合作用及黄酮代谢的影响

依据增强UV-B辐射、NaCl胁迫及其复合处理不同天数，分别测定各处理小麦幼苗第一片真叶的净光合速率、气孔导度、叶肉细胞间隙二氧化碳浓度、叶绿素含量、黄酮含量和苯丙氨酸裂解酶活性.发现NaCl胁迫和增强UV-B辐射均明显降低小麦幼苗的净光合速率、气孔导度和叶肉细胞间隙CO2浓度;和NaCl胁迫相较， NaCl+UV-B辐射对小麦幼苗上述指标无进一步降低效应.增强UV-B辐射、NaCl胁迫及其复合处理均促进苯丙氨酸裂解酶活性和黄酮含量提高.说明了增强UV-B辐射降低小麦幼苗净光合速率的主要原因是气孔限制，而NaCl胁迫减轻了增强UV-B辐射对小麦幼苗光合作用的降低效应.     

激光应用 激光农业应用

S335.29 2006043038CO2激光预处理对UV-B辐射引起的小麦幼苗脂质过氧化伤害的防护作用=Protect effects of CO2laser pretreat-ment on wheat seedling lipid peroxidation by UV-B radia-tion[刊,中]/李方民(西北大学生命科学学院.陕西,西安(710069)) ,陆治国…∥光子学报.—2006 ,35(4) .—561-564用20 mW·mm-2CO2激光对小麦萌发的种子分别照射1、3、5、7 min,待其长至幼苗期,在光背景(PAR)90μmol·m-2·s-1条件下,用3 .10 kJ·m-2UV-B照射7 h·d-1,然后对其丙二醛( MDA)、还原型谷胱甘肽(GSH)、超氧化物岐化酶(SOD)、过氧…     

CO2激光预处理对UV-B辐射引起的小麦幼苗脂质过氧化伤害的防护作用

用20 mW·mm－2CO2激光对小麦萌发的种子分别照射1 min、3 min、5 min、7 min，待其长至幼苗期，在光背景（PAR）90 μmol·m－2·s－1条件下，用3.10 kJ·m－2 UV-B照射7 h·d－1,然后对其丙二醛（MDA）、还原型谷胱甘肽（GSH）、超氧化物岐化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）以及抗坏血酸（AsA）等含量进行测定.结果发现，CO2激光预处理可提高小麦GSH和AsA含量以及SOD、CAT、POD酶活性，降低MDA含量，从而抑制了由UV-B辐射引起小麦的脂质过氧化作用，以处理5 min为最适时间.     

增强的UV-B辐射对高粱幼苗光合和抗氧化系统的影响

由于臭氧层逐渐变薄,到达地球表面UV-B辐射不断增加,因UV-B辐射改变的太阳光谱将会对陆地植物造成不同程度的伤害。本试验以高粱龙杂5为材料,对二叶一心高粱进行四种剂量UV-B处理,恢复2 d采用光合仪测定光合参数,并取样测定抗氧化酶活性。随着UV-B剂量的升高,高粱叶片褐化损伤加重,植株矮化,鲜重和干重显著降低;花青素含量显著升高,叶绿素和类胡萝卜素含量显著减少,净光合速率和叶绿素荧光参数显著下降。同时,随UV-B剂量升高,高粱幼苗气孔导度、胞间CO₂浓度和蒸腾速率表现为“降-升-降”变化;POD和CAT活性呈现“降-升-降”变化;SOD和GR活性呈现“降-升”变化,APX和GPX呈现“升-降-升”变化。在供试的四种剂量中,UV-B处理6 h(相当2.4 J·m-2)的高粱幼苗净光合急剧下降,其他光合指标以及抗氧化酶活性也表现出明显转折。结果表明,增强的UV-B辐射直接导致高粱光合色素、净光合速率和叶绿素荧光参数的改变;高粱抗氧化系统对高、低剂量UV-B响应机制不同, 其中 ASA-GSH循环对低剂量UV-B反应更敏感,高剂量UV-B辐射不仅破坏高粱光合作用,而且启动植物酶促和非酶抗氧化系统,导致叶片褐化坏死,植株生物量累积减少、株高矮化,甚至死亡。     

褪黑素对绿豆在增强UV-B辐射下的防护作用

研究了外源褪黑素对于绿豆幼苗在增强UV-B辐射下叶片内丙二醛含量、过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶酶活的影响.实验结果表明,增强UV-B辐射对绿豆产生了氧化胁迫,使其叶片内的丙二醛含量升高,引起抗氧化酶包括过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶酶活提高.而外源褪黑素和UV-B辐射复合处理可以显著地降低绿豆叶片内的丙二醛含量、过氧化物酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶酶活.褪黑素单独处理绿豆使各项指标与对照无显著差异.表明在植物体内,褪黑素是一种保护性抗氧化剂,加入一定浓度的外源褪黑素可以减缓UV-B辐射引起绿豆的氧化胁迫.     

低强度激光辐照HeLa细胞诱导增殖效应的可见光谱特性

比较研究了可见波段405,514,633和785nm低强度激光辐照HeLa细胞的促增殖效应。实验采用100和1 000J.m-2两种有效能量密度的可见光波辐照细胞,照射后24,48,72h采用MTT法检测细胞活性。结果表明,405,633,785nm激光均能促进HeLa细胞增殖,且呈波长和时间依赖性;633nm激光辐照对细胞促增殖效应最显著;514nm激光辐照对HeLa细胞促增殖效应较不明显。不同光剂量对细胞增殖效应不同,405,633,785nm激光辐照时能量密度为1 000J.m-2的辐照组细胞增殖均较100J.m-2辐照组明显,而514nm激光辐照时1 000J.m-2辐照组与100J.m-2辐照组细胞增殖的差异不明显。     

UV-B诱导的大豆愈伤组织异黄酮和超弱发光的变化

利用基于单光子技术的超弱发光测量系统研究了UV-B辐射对大豆愈伤组织异黄酮和超弱发光的影响,UV-B辐射的强度范围为20～80 μW/cm2.结果表明,UV-B辐射使大豆愈伤组织延迟发光初始强度和自发发光强度明显增强,随着诱导处理后时间的延长,延迟发光初始强度和自发发光强度逐渐减小,大豆异黄酮含量逐渐增加,大豆异黄酮含量的变化与延迟发光初始发光强度的变化之间呈现负相关.结果表明,UV-B辐射使大豆愈伤组织总体代谢和活性氧代谢强度提高,大豆异黄酮含量提高是自发发光和延迟发光强度降低的原因,大豆异黄酮含量的增加可以用延迟发光初始发光强度的降低来量度.     

增强UV-B辐射和多效唑对绿豆光合作用的影响

使用TPS-1便携式光合仪结合Farquhar和Sharkey的理论测定或计算增强UV-B辐射、多效唑（PP333）及其复合处理幼苗的相关光合指标，并同时测定核酮糖-1，5-二磷酸羧化/加氧酶（Rubisco）含量.发现UV-B辐射降低净光合速率（Pn）、气孔限制值（Ls）和气孔导度（Gs），但使胞间隙CO2浓度（Ci）增加；PP333提高Pn、Gs和Ci，却使Ls下降；与PP333处理相较，UV-B+PP333诱导Pn、Gs和Ci降低，却促进Ls增加；UV-B对Pn、叶肉细胞光合能力（Ao）、表观量子效率（AQY）、羧化效率（dPn/dCi）和Rubisco含量的降低程度大于PP333对上述指标的提高程度，亦大于PP333处理下UV-B对上述指标的抑制程度.结果表明，UV-B降低Pn的主要原因为叶肉细胞光合活性的抑制，而PP333促进Pn及PP333减轻UV-B对Pn的抑制效应主要是通过调节Gs实现的.     

激光诱变选育果胶酶高产菌株

采用Ar⁺、He-Ne、LD、YAP等激光辐照果胶酶产生菌,不同波长激光辐照均获高酶活菌株,其中从LD激光与He-Ne激光辐照组中选育出酶活达6×10⁴单位/g的高产菌株(比对照组提高122%),并稳定地应用于生产.文中从黑曲霉抱子与DNA的吸收光谱以及电镜观察黑曲霉抱子的结果出发,对激光诱变机制进行了初步探讨.     

低能N+ 离子预处理对水稻UV-B辐射的当代损伤效应的影响

采用3种不同注量的N离子对供试材料进行了离子注入预处理, 再用10.08 kJ/(m2d1)增强UV-B辐射对其幼苗进行辐照试验, 测定了过氧化物酶（POD）活性、 过氧化物歧化酶（SOD）活性、 过氧化氢酶（CAT）活性、 丙二醛（MDA）含量、 还原型谷胱甘肽（GSH）含量和可溶性糖含量的变化。 研究结果表明: 经N离子注入预处理的水稻材料受到UV-B辐射时其POD和SOD活性明显升高, 并在注量为2.0×1017 ions/cm2时活性达到最强; CAT活性和MDA含量明显降低, GSH含量显著增加, 而可溶性糖的含量则变化程度很小。 从这些研究结果可以看出, 经过一定注量离子注入预处理的水稻材料当受到UV B辐射时能产生较强的抗氧化能力和防御能力,而且抗氧化系统优于碳水化合物系统而先于表达。 由此可见, 离子注入预处理对水稻UV-B辐射的生物学效应的影响相当明显。 The seedlings of rice (xindao18) were exposed to UV B (10.08 kJ/(m2d1 )) irradiation follo wing the pretreatment with three different implantation dosages of low energy N+ ions. Changes in the levels of the superoxide (POD),superoxide dismutase (SOD),catalase (CAT), malondialdehyde (MDA),glutathione (GSH) and soluble sugar were measured. The result showed that the UV-B irradiation on the seedlings of rice pretreated with low energy ions implantation could lead to increase activities in POD and SOD,and the maximum appeared on the dose of 2.0×1017 ions/cm2. Meanwhile,it made the content of GSH increased, and caused the activity of CAT and the content of MDA to be decreased. But there was no obvious change in soluble sugar. It was suggested that the rice pretreated by low energy ion implantation could enhance the antioxidation capacity and defensive ability when irradiated by UV-B, and the antioxidation system could be induced earlier than carbohydrate system. Therefore, the biological effects of UV-B irradiation on rice pretreated by low energy ion implantation were quite obvious.     

He-Ne激光对钝顶螺旋藻的诱变效应

利用He-Ne激光(波长632 nm，功率10 mW)诱变钝顶螺旋藻IS（Spirulina platensis IS），经过一定时间的辐照，选取生长较快的藻种测量其β-胡萝卜素、蛋白质及多糖含量，进一步筛选出生长快、高产胡萝卜素或高产蛋白质的藻种.实验结果表明：与出发藻种IS相比，经He-Ne激光15min和25 min照射后的藻种MS-1、MS-2和 MS-3，藻丝形态发生变化，藻丝变短、螺旋变紧密，生长速度明显加快，其中 MS-1的β-胡萝卜素含量增幅为18.1%，MS-3的蛋白质和多糖含量均有较大增加.此外通过对出发藻种和诱变藻种的叶绿素a和胡萝卜素的紫外吸收光谱进行比较，发现诱变藻种与出发藻种相比最大吸收峰值略有变化，从而说明He-Ne激光对于钝顶螺旋藻的诱变效应.     

钛酸镧薄膜在1064nm/532nm波长激光辐照下的光学特性

采用热蒸发沉积技术制备了钛酸镧(H4)薄膜,研究了1 064nm和532nm波长激光诱导辐照处理后的薄膜折射率、消光系数、激光损伤阈值和损伤过程变迁.结果表明:采用不同波长的激光辐照H4薄膜后,会使其折射率升高,但升高的幅度不大.用1 064nm的激光辐照处理,可将H4膜的激光损伤阈值从10.2J/cm~2提高到15.7J/cm~2(5脉冲辐照),而532nm激光辐照对样品损伤阈值的提高效果不明显.同一样片,1 064nm激光的损伤阈值远远高于532nm的激光损伤阈值.1064nm激光辐照下,H4薄膜经历了轻微损伤、轻度损伤、重度损伤和极度损伤四个缓慢演变的阶段.而532nm激光辐照下,H4薄膜从未损伤到损伤是一个突变的过程,经历了重度损伤和极度损伤的演变阶段.     

He-Ne激光和紫外线对PHB产生菌的复合诱变效应

采用紫外线、He-Ne激光及紫外线与He-Ne激光复合作用的方法, 对本实验室的一株产PHB的细菌G-Q7进行诱变, 以提高其产量. 结果表明, 紫外线和He-Ne激光单独作用, 诱变效果不佳, 而二者的复合作用却能产生很好的效果. 用He-Ne激光辐照20 min再经紫外线照射150 s, 正变菌株的细胞量为11.5g/L, PHB含量为65%, 并具有良好的遗传稳定性. 对诱变前后菌株积累的PHB产物的外观、热性质和13C-NMR图谱进行分析, 结果表明该诱变使代谢途径中的某种酶发生了改变.     

UV-B诱导的大豆愈伤组织超弱光子辐射的动力学分析

为了研究细胞超弱光子辐射的动力学特征及其所揭示的生物学意义,用20μW/cm2UV-B辐射大豆愈伤组织2h,测定停止辐射后4d内大豆愈伤组织在LED光诱导下的延迟发光.通过建立延迟发光动力学方程和数学拟合得到了大豆愈伤组织超弱光子辐射中的延迟发光积分强度、初始光子数、衰减参数和自发发光,讨论了这些发光动力学参数的生物学意义.研究结果表明,在停止UV-B辐射后的4d内,大豆愈伤组织的光诱导延迟发光服从双曲线弛豫.动力学分析发现,延迟发光积分强度和初始光子数随处理后时间的进行呈现波动变化,停止UV-B辐射后,自发发光和丙二醛(MDA)含量均呈现升高的趋势,在辐射后2d附近达到峰值,此后同步下降.用延迟发光积分强度和自发发光的比值定义细胞的状态参量Q和序参量R,发现UV-B辐射后大豆愈伤组织细胞Q值或R值的变化反映了UV-B辐射对大豆愈伤组织细胞的损伤以及细胞的恢复过程.     

He-Ne激光诱变原生质体选育四环素高产菌的研究

采用He-Ne激光对金霉素链霉菌(S.aureofaciens)原生质体诱变处理,结果表明:He-Ne激光对该菌原生质体具有明显的致死作用.经激光处理的原生质体再生株产抗生素能力与亲本菌株相比,四环素产量平均提高9.32%,最高提高20.6%.