He-Ne激光和增强UV-B辐射对小麦幼苗同工酶基因表达的影响

采用He-Ne激光辐照(5 mW/mm2)和增强紫外线B(UV-B)辐射处理晋麦8号小麦,利用聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)技术分析UV-B和He-Ne激光辐照后小麦叶片的过氧化物(POD)同工酶、过氧化氢(CAT)同工酶、酯酶(EST)同工酶、三磷酸腺苷酶(ATPase)同工酶、苹果酸脱氢酶(MDH)同工酶各种酶谱的变化情况。PAGE结果显示,小麦叶片经UV-B辐照后诱导出2条新POD同工酶谱带,但明显降低了总的POD活性,对CAT,EST,ATPase和MDH同工酶酶谱数目影响不大,但酶带强度减弱,同工酶活性明显下降,说明UV-B辐射抑制了植物的基因表达;He-Ne激光处理可促进同工酶的基因表达,使酶带增强;UV-B辐射后再用He-Ne激光处理,激活了UV-B辐射钝化的基因,促进了同工酶的基因表达,使酶活性增强。研究发现,一定剂量的He-Ne激光辐照可以通过促进小麦叶片中同工酶的基因表达来增强植物的抗逆性。     

激光辐射的同工酶效应的研究

我们研究He—Ne、N_2、CO_2等激光对作物L_0代同工酶的辐射效应时发现:1.激光辐照水稻等作物种子,可使L_0代酯酶、细胞色素氧化酶、过氧化物酶等同工酶谱增加;2.激光辐照对作物不     

He-Ne激光辐射对玉米幼苗α–淀粉酶和磷酸化酶的影响

用功率密度为2.83 mW/mm2,3.95 mW/mm2的He-Ne激光辐射玉米干种子,辐射时间分别为5s、50s和500s.采收二叶期、三叶期幼苗作为试验材料,测试结果表明,经激光辐射后α–淀粉酶和磷酸化酶活性提高,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳得到的α–淀粉酶同工酶酶谱,谱带数目增多,峰面积增加.揭示了激光辐射可以改变植物体内的糖代谢,进一步验证He-Ne激光辐射对生物体影响存在一个最佳剂量.     

He-Ne激光和UV-B辐射对小麦幼苗核酸酶的影响

分别采用5 mw·mm-2 He-Ne激光辐照、10.08 kJ·m-2·d-1增强紫外线-B(UV-B)辐射及二者组合对"晋麦8号"小麦幼苗进行处理,5 d后测定各处理幼苗叶片和根的RNA酶(RNase)和DNA酶(DNase)活性变化.结果表明,经UV-B辐射后,小麦幼苗叶片和根的核酸酶活性均有明显升高,电泳图谱中其酶谱带均没有增加,只是酶活性的升高;复合处理的小麦幼苗其酶活性较之单独UV-B辐射的有显著或极显著降低,电泳后的酶谱带也没有减少,只是活性下降.因此认为一定剂量的He-Ne激光辐照能抑制UV-B辐射后小麦幼苗核酸酶活性的升高.     

He-Ne激光辐射对玉米幼苗α—淀粉酶和磷酸化酶的影响

用功率密度为 2 .83mW /mm2 ,3 .95mW /mm2 的He-Ne激光辐射玉米干种子 ,辐射时间分别为 5s、5 0s和 5 0 0s。采收二叶期、三叶期幼苗作为试验材料 ,测试结果表明 ,经激光辐射后α 淀粉酶和磷酸化酶活性提高 ,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳得到的α—淀粉酶同工酶酶谱 ,谱带数目增多 ,峰面积增加。揭示了激光辐射可以改变植物体内的糖代谢 ,进一步验证He-Ne激光辐射对生物体影响存在一个最佳剂量。     

He-Ne激光对玉米幼苗POD和CAT活性的影响

功率7mW及9.5mW的He-Ne激光辐射玉米干种子和湿种子,发现玉米幼苗中过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性增高。对POD的效应,辐射湿种子优于辐射干种子,而辐射干种子则比辐射湿种子更有利于CAT活性的增高。不同辐射时间之间无规律性差异。     

NO在CO2激光预处理提高小麦耐旱性中的作用

用CO2激光(20.1 mW/mm2)辐照小麦种子3 min,待其长至12天时,用质量浓度10%聚乙二醇6000(PEG6000)胁迫其幼苗,并通过添加NO的供体硝普钠(SNP)和血红蛋白(Hemoglobin,Hb;NO清除剂),研究NO在CO2激光预处理提高小麦耐旱性中的作用。结果表明,外源NO和激光预处理可使干旱胁迫的小麦幼苗丙二醛(MDA)含量显著降低(p<0.05),而超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD),过氧化氢酶(CAT)活性,叶绿素a,叶绿素b含量和根干重却显著增加(p<0.05)。而经过适当剂量激光辐照干旱胁迫小麦幼苗再加外源血红蛋白(Hb,NO清除剂)处理则没有这种作用。     

菘蓝幼苗对激光和增强UV-B辐射的生理响应研究

以菘蓝(Isatis indigotica)为实验材料,研究了He-Ne激光和增强UV-B辐射对菘蓝幼苗抗氧化系统的影响.结果表明:与对照相比,激光处理提高了SOD,CAT和POD酶活性,降低了MDA含量,UV-B辐射降低了SOD,CAT和POD酶活性,提高了MDA含量,而UV-B辐射后再进行激光辐照使上述参数得到了不同程度的恢复;与对照相比,激光、UV-B辐射和UV-B与激光复合辐射导致紫外吸收物提高,其效果依次为激光与UV-B作用>UV-B>激光.论文在此基础上讨论了其可能的形成机理.     

He-Ne激光对玉米幼苗可溶性蛋白合成的影响

用低He Ne激光照射玉米 (ZeamaysL .)干种子。结果表明 ,玉米幼苗中可溶性蛋白和核酸含量增高 ,SDS PAGE谱带数目增加 ,3H Leu标记的可溶性蛋白放射活性增加。从而说明 ,He Ne激光辐射能促进玉米幼苗可溶性蛋白的合成。     

激光预处理种子提高大豆幼苗抗冷害的机理探讨

从能量转移、膜系统和自由基3个方面探讨了激光预处理大豆种子提高其幼苗抗寒性的机理.研究结果表明,激光(He-Ne)预处理大豆种子不但明显地提高大豆种子三磷酸腺苷(ATP)的含量,而且提高其幼苗(子叶期到第一真叶期)的抗低温胁迫的能力.处理组幼苗在3℃～5℃低温胁迫下比对照组有较高的过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和淀粉酶(AML)的活性及可溶性蛋白质含量.同时预处理还降低了幼苗子叶中超氧阴离子(O2-)含量、丙二醛(MDA)的积累量及电解质外渗率.     

半导体激光防护小麦幼苗紫外线-B辐射损伤的作用

用半导体激光(3.97 mW/mm2)和相干光及非相干光转换器(专利:CN2555523Y)将半导体激光转换为同功率、同波长和同光斑大小的非相干红光辐照小麦种子.通过分析幼苗期叶片DNA及生理变化,考察低剂量激光防护紫外线-B(UV-B)辐射损伤小麦幼苗的光效应.半导体激光预处理使10.08 kJ/m2UV-B辐射损伤小麦幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,紫外吸收物含量、可溶性蛋白质含量、叶绿素a和叶绿素b含量及根长显著增加,丙二醛(MDA)含量显著降低.而非相干红光则不能.用酶联免疫(ELISA)方法检测小麦叶片DNA受UV-B辐射损伤产生的环丁烷嘧啶二聚体(CPD)含量,发现半导体激光能显著降低UV-B辐射损伤小麦细胞DNA中环丁烷嘧啶二聚体的含量,而非相干红光却不能使其降低.说明半导体激光防护UV-B辐射损伤小麦幼苗中光效应不起作用.     

He-Ne激光对增强UV-B辐射小麦细胞损伤及修复效应

采用5 mW·mm-2的He-Ne激光,10.08 kJ·m-2·d-1的太阳紫外线B辐射(UV-B)及二者的组合对晋麦8号小麦幼苗进行处理,5 d后测定小麦幼苗叶片中超氧阴离子的产生速率、丙二醛(MDA)含量、小麦幼苗叶片浸出液的紫外吸收值和电导率、可溶性蛋白含量及叶绿素含量的变化,分析He-Ne激光对增强UV-B辐射引起小麦损伤的修复效应.结果显示,与UV-B辐射处理比较,He-Ne激光辐照可使小麦幼苗叶片中超氧阴离子的产生速率减小,丙二醛含量减少,叶片浸出液的紫外吸收值和电导率降低,可溶性蛋白质量分数增加到76.66%和叶绿素质量比升高至1.79 mg/g.表明超氧阴离子的产生速率、丙二醛、小麦幼苗叶片浸出液的紫外吸收值和电导率、可溶性蛋白、叶绿素变化同小麦幼苗损伤修复能力相关,从而证明一定剂量的He-Ne激光可以部分修复增强UV-B造成小麦幼苗的辐射损伤.     

He－Ne激光对玉米幼苗活性氧代谢的影响

用功率密度为２．８ｍＷ／ｍｍ２，３．８ｍＷ／ｍｍ２及５．４ｍＷ／ｍｍ２的Ｈｅ－Ｎｅ激光辐射干种子，辐射时间均分别为５，５０和５００ｓ。发现经激光辐射干种子的玉米幼苗中，过氧化物酶（ＰＯＤ）和过氧化氢酶（ＣＡＴ）活性均增高，抗坏血酸过氧化物酶（ＡｓＡＰＯＤ）活性下降，谷光甘肽（ＧＳＨ）含量增加。其综合效果是增强了植物体清除活性氧的能力。     

He-Ne激光和增强UV-B辐射对小麦幼苗根细胞凋亡的影响

采用5mW/mm2 He-Ne激光辐照、10.08kJ/(m2.d)UV-B辐射及二者组合对冬小麦"临优2018"幼苗进行处理,研究各处理组在不同处理天数下细胞凋亡的变化。研究结果显示,增强UV-B辐射能诱导小麦幼苗根尖出现细胞核向中心聚集,并形成凋亡小体等细胞凋亡现象。用流式细胞仪对不同处理组细胞凋亡情况进行定量分析,结果同样证明了增强UV-B处理能增加凋亡的细胞数目,并且在处理第5天时变化最为明显。而经He-Ne激光和UV-B复合处理后,细胞凋亡数目比单独UV-B处理组明显减少,差异极显著。因此认为He-Ne激光在一定程度上缓解了增强UV-B辐射对小麦幼苗根细胞凋亡的诱导作用。     

激光对UV-B辐射大青叶和板蓝根品质的影响

以中国传统中药板蓝根和大青叶的原植物菘蓝(Isatis indigotica)为实验材料,首次研究了He-Ne激光对增强UV-B辐射板蓝根与大青叶的品质和热解能的影响。结果发现:(1)与对照相比,激光处理提高了大青叶靛蓝、靛玉红含量和能量积累,UV-B辐射降低了靛蓝、靛玉红含量和能量积累,而UV-B与激光复合辐照使上述参数得到了不同程度的恢复。(2)与对照相比,激光、UV-B辐射和UV-B与激光复合辐射都有利于提高板蓝根中靛蓝、靛玉红含量和能量积累,其效果依次为UV-B>激光与UV-B作用>激光。但就能量积累(焓值)而言,单纯UV-B辐射和UV-B与激光复合辐射都有利提高能量积累,比较而言单纯UV-B辐射效果好于UV-B与激光复合效果,相反单纯激光处理总能量积累有所降低。论文在此基础上讨论了其可能的形成机理。     

He-Ne激光对UV-B辐射大青叶DTA热解参数的影响

为了研究He-Ne激光对紫外线B(UV-B)辐射大青叶差热分析(DTA)热解参数的影响,探讨激光的作用机理,运用激光辐照经UV-B辐射过的菘蓝幼苗.对照组、激光处理组、UV-B处理组和UV-B与激光复合处理组的DTA热解曲线都表现1个吸热和2个放热过程;4组大青叶的DTA热解参数(峰温度范围、峰顶温度、峰面积、峰高度、ΔH)存在很大差异;从DTA曲线计算得到的总焓值来看,4个处理组其大小依次为:激光处理组>UV-B与激光复合处理组>对照组>UV-B处理组.证明了激光对紫外线B损伤具有修复作用.     

激光对油松在干旱胁迫下萌发及酶活性的影响

在干旱胁迫条件下,对激光辐照的油松种子进行了萌发试验,并对其幼苗进行了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的活性和丙二醛(MDA)含量的测定。结果表明:激光辐照油松种子在干旱胁迫条件下的发芽率、根长、活力指数、生物量等显著提高,萌发期油松幼苗保护酶系统的超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性明显提高,膜脂的过氧化物丙二醛含量下降,减少了膜脂过氧化作用对膜的伤害。从而说明,激光辐照油松种子在干旱胁迫条件下萌发及幼苗生长的抗旱性效应明显增强。