地表“矿物膜”中锐钛矿-β-胡萝卜素协同增强日光响应特性研究

为探究"矿物膜"中半导体矿物与光合色素间的日光响应协同作用,对采自安徽潜山市郊的"矿物膜"样品进行了矿物组成和色素组成分析。同步辐射X射线粉末衍射测定表明,样品富含锐钛矿、赤铁矿等半导体矿物;拉曼光谱证实其中存在地表广泛分布的光合色素:β-胡萝卜素。在此基础上开展锐钛矿-β-胡萝卜素协同增强日光响应模拟实验。合成锐钛矿电极并对其进行系统的矿物学表征,紫外-可见漫反射吸收谱计算其禁带宽度约为3.07 eV;莫特-肖特基计算得到的平带电位约为-0.16 V,载流子浓度约为3.25×1026 cm-3;光电化学测试结果显示其具有一定可见光光电转化能力。经β-胡萝卜素敏化处理后,锐钛矿电极平均光电流密度提升了400%,在425~550 nm间光吸收值提高,该波段位于日光辐射能量集中的波长范围内,且与β-胡萝卜素吸收范围吻合,表明二者间存在日光吸收及光电响应协同增强作用。     

LED补光对温室黄瓜幼苗抗衰老及抗氧化酶系统的影响

研究补光时间与光质对设施作物抗衰老及抗氧化能力的影响,对于充实光质效应理论和优化补光技术有重要意义。研究了补光2、4、8 h及蓝光(B)、红光(R)、白光(W)和红蓝复合光(R:B＝7:3和8:2)对温室黄瓜幼苗光合色素、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白含量及抗氧化能力的影响。结果表明:与自然光照相比,补光可显著提高黄瓜幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量,其中以补光4 h红蓝复合光处理(7R/3B和8R/2B)效果最为显著;补光可提高黄瓜幼苗可溶性蛋白含量,其中,以蓝光效果最好。补照4 h蓝光可以明显提高黄瓜幼苗叶片可溶性蛋白的含量及保护酶(过氧化物酶POD、超氧化物歧化酶SOD、抗坏血酸过氧化物酶APX、过氧化氢酶CAT)活性,并且使MDA的含量保持相对较低的水平,从而可以有效延缓叶片衰老。     

基于COⅠ序列分析东海区四指马鲅(Eleutheronema tetradactylum)的种群遗传结构

采用COⅠ基因片段研究了东海区象山(XS)、乐清(YQ)和宁德(ND)三个四指马鲅群体的遗传多样性和种群遗传结构。在90个四指马鲅个体中,共检出单倍型13个,包括变异位点23个,其中简约信息位点14个。在三个种群中,YQ群体具有最高的单倍型多样性和核苷酸多样性水平,但整体上,三个群体的遗传变异水平均比较低。中性检验结果表明,三个群体内部在分子水平可能存在自然选择作用。NJ系统发生分析发现,YQ部分单倍型与XS和ND群体聚在一起,而与另一部分YQ群体遗传分化较大。AMOVA分析显示,遗传差异主要来自于群体内部(79.66%)。     

基于COI部分序列探讨南海鲳属鱼类系统进化与种群遗传结构

利用线粒体细胞色素 c 氧化酶Ⅰ亚基(COI)部分序列研究了南海区鲳属鱼类(Pampus)银鲳(P. ar-genteus)、珍鲳(P. minor)和中国鲳(P. chinensis)的系统进化与种群遗传结构.通过 PCR 扩增与序列测定获得了长度为643 bp 的 COI 基因片段,其 A、T、G、C 碱基的平均含量分别为25.4%、33.6%、18.9%和22.1%, A+T 含量高于 G+C 含量.64条序列共定义了20种单倍型,包含152个变异位点,简约信息位点148个,单变异位点4个,产生169个点突变.结果表明,银鲳与中国鲳的遗传差异最小,银鲳与珍鲳的其次,而珍鲳与中国鲳的遗传差异最大,3种鲳属鱼类的遗传多样性均呈现较低的水平,应采取有效的保护措施,以避免其遗传多样性水平的进一步丧失.本研究结果为鲳属鱼类资源保护和合理开发利用提供必要的参考     

长江口外颗粒有机碳及光合色素在不同溶氧水平下早期降解速率研究

有机质降解是低氧形成的重要原因.长江口外的低氧近几十年来日趋恶化,引起了大量学者关注,但现场有机质降解及相关的耗氧速率还鲜见报道.本研究通过人工控制体系溶氧(DO)水平,于2006年10月在曾经出现低氧的长江口外近海进行现场有机质降解培养实验,以模拟有机质在沉降进入近底层水后早期(9天)内的生物地球化学过程,估算有机碳降解速率和耗氧速率.培养实验表明,有机质在几天内即可出现明显的降解,并伴随体系pH的下降和细菌、病毒的增加.体系溶氧对有机碳(POC)降解速率影响较大,POC在DO＞95％条件下的降解速率是DO＜50％条件下的5倍,分别为1.5 mmol/(m3·d)和0.3 mmol/(m3·d).光合色素岩藻黄素(FUCO)和叶绿素a(Chla)含量在9天内呈指数下降,其中80％的FUCO在9天内发生了降解.指数方程能较好地实现对观测数据的拟合,结果表明Chl a的半衰期为3-4天.不同溶氧条件下的结果表明低溶氧条件(DO＜50％)下浮游植物更容易成为降解有机质的来源.根据POC降解速率估算得到长江口外溶氧消耗速率分别为82-91 mmol/(m2·d)(DO＞95％条件)和27-30 mmol/(m2·d)(DO＜50％条件),远高于深海氧通量和表层50 m南海的氧消耗通量;以此耗氧速率为基础,估算得到长江口外层化形成至发育出低氧的时间为50-150天.     

温度和盐度对刺枝鱼栖苔(Acanthophora spicifera)(红藻门, 松节藻科)生长及其几种光合色素的影响

通过正交试验研究了温度和盐度对刺枝鱼栖苔(Acanthophora spicifera)生长及其光合色素的影响, 以探明刺枝鱼栖苔生长的最适温度及盐度条件。结果表明, 刺枝鱼栖苔生长的适宜温度范围为20—30℃, 最适温度为25℃, 在此温度条件下其相对生长率(RGR)最大为4.33%; 适宜盐度范围为15—35, 最适盐度范围为20—25, 随盐度的继续升高, 刺枝鱼栖苔RGR呈下降趋势。温度和盐度对刺枝鱼栖苔光合色素(chl a、Car、PE和PC)的影响显著, 高盐胁迫能明显降低刺枝鱼栖苔光合色素的含量, 而高温能促进其藻胆蛋白的合成与积累。     

盐水处理对沙拐枣气体交换特征、光合色素和可溶性糖含量的影响

通过对室外不同浓度盐水(0、4、12、20、28 g/L粗盐)灌溉的桶栽沙拐枣(Calligonum spp.)气体交换参数、光合色素和可溶性糖含量随时间变化情况的分析结果表明:随着盐处理时间的延续,(1)低盐(4～12 g/L)处理条件下沙拐枣光合作用先逐渐增强,后又因非气孔因素限制而下降;高盐(20～28 g/L)处理条件下植株前期受气孔因素限制,后期受非气孔因素限制,光合作用严重下降.(2)不同盐处理条件下沙拐枣叶绿素a(chla)、叶绿素b(chlb)、总叶绿素(chl)含量均下降,类胡萝卜素(car)、chla/b、car/chl先增加后下降,但低盐处理较高盐处理变化小.(3)低盐处理对沙拐枣可溶性糖含量变化不大,而高盐处理下其极显著增加.因此,短期低盐处理促进沙拐枣光合作用,但长期盐处理亦使植物光合作用下降;高盐处理抑制沙拐枣生长,长期处理将导致植物死亡.     

长牡蛎外套膜组织着色区和无色区的微生物多样性比较分析

典型的开管式软体动物长牡蛎（Crassostrea gigas）具有开闭壳的行为习惯,易使大量海水成分进入体内。因此,海水中的微生物极易附着于长牡蛎的软体部表面。本研究利用16S rRNA对长牡蛎外套膜着色区和无色区以及其生活区域海水进行了微生物多样性比较分析。结果显示：长牡蛎外套膜表面的微生物多样性与丰富度均高于海水。在门水平上,变形菌门（Proteobacteria）为长牡蛎外套膜着色区与无色区的共同优势菌类,而海水中优势菌类为拟杆菌门（Bacteroidetes）。在属水平上,主要发现了弧菌（Vibrio）、假交替单孢菌（Pseudoalteromonas）和海洋单胞菌（Marinomonas）在内的28个菌属。此外,线性判别分析（Linear discriminant analysis effect size,LeFSe）显示,外套膜着色区与无色区的微生物标志物存在差异。着色区的主要标志物为螺旋体科未分类属（norank＿f＿Spirochaetaceae）,而无色区的主要标志物为弧菌（Vibrio）。综上,长牡蛎外套膜组织表面与海水之间的微生物组成存在较大差异。尽管外套膜着色...     

几种甘草（Glycyrrhiza）光合特性、形态特征及生物量比较

采用TPS-2型光合测定仪对乌拉尔甘草（Glycyrrhiza uralensis）、胀果甘草（G.inflata）、刺果甘草（G.pallidiflora）、光果甘草（G.glabra）和黄甘草（G.eurycarpa）栽培植株上部叶片光合日变化特征进行研究,对光合色素、形态和生物量进行测定和分析,并比较上述指标的种间差异,为甘草栽培技术和综合利用模式提供科学依据。结果表明：（1）各种的叶片净光合速率、蒸腾速率、水分利用率和气孔导度日变化均呈“双峰”型,峰值分别出现于12：00和16：00,14：00存在明显的光合“午休”现象;叶片细胞间隙CO₂浓度日变化均呈“W”型,峰值分别出现于08：00、14：00和18：00,低谷出现于12：00和16：00;叶片温度日变化均呈“倒V”型,峰值出现于14：00,低值出现于08：00和18：00;且各种上述指标存在不同程度的差异性。（2）各种的叶片叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量及叶绿素总量和叶绿素a含量/叶绿素b含量大小各不相同,其中叶绿素a含量存在种间显著差异。（3）各种的主茎分枝数、叶片数、主茎高、主根长、地上部分干重、地下部分干重及总生物量存在一定的差异性。（4）净光合速率日均值与气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率、叶面温度日均值和叶绿素a含量正相关,相关系数分别为0.984、0.977、0.927、0.909和0.933,与胞间CO₂浓度负相关,相关系数为-0.972。乌拉尔甘草具有较高的光合性能和经济产量,适于在该区大规模推广栽培;胀果甘草、光果甘草和刺果甘草总生物量较大,除地下部分药用外,应加强对其地上部分的开发利用;黄甘草光合性能、经济产量和总生物量均显著低于其他种,但地上部分鲜嫩,建议对其加强畜牧业方面的开发利用。     

低温对厚皮甜瓜幼苗光合特性的影响

在人工控制条件下研究了低温对厚皮甜瓜幼苗光合特性的影响.结果表明:低温(昼15℃/夜5℃)胁迫导致甜瓜幼苗的光合色素含量和叶片光能捕捉下降,可利用光强范围变窄,对CO2的利用效率降低,光合作用的瞬时水分利用效率显著降低.在亚适宜温度(昼20℃/夜10℃)下,制约甜瓜光合作用的主导因素为气孔限制,在胁迫低温下则以非气孔因素为主.气孔限制在降低植物碳同化速率的同时,也提高了水分利用效率.低温条件下,伊丽莎白较黄河蜜具有更高的光合色素含量、更大的光能和CO2利用效率、更强的弱光和低浓度CO2利用能力.甜瓜温室型品种伊丽莎白对低温的适应性优于露地品种黄河蜜.