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Photoprotective Effects of D1 Protein Turnover and the Lutein Cycle on Three Ephemeral Plants under Heat Stress

Phyton-International Journal of Experimental Botany 2023年第6期92卷 1841-1857页

作者： Minmin Xiao moxiang cheng Shuangquan Xie Xiushuang Wang Xingming Hao Li Zhuang College of Life Sciences Shihezi UniversityShihezi832003China State Key Laboratory of Desert and Oasis Ecology Xinjiang Institute of Ecology and GeographyChinese Academy of SciencesUrumqi830011China

To clarify the characteristics of photoinhibition and the primary defense mechanisms of ephemeral plant leaves against photodestruction under high temperature stress,inhibitors and the technology to determine chlorophyll fluorescence were used to explore the protective effects of D1 protein turnover and the lutein cycle in the high temperature stress of the leaves of three ephemeral *** results showed that the maximum light conversion efficiency(Fv/Fm)of the ephemeral plant leaves decreased,and the initial fluorescence(Fo)increased under 35℃±1℃ heat stress for 1-4 h or on sunny days in the *** Fv/Fm and Fo could be recovered after 8 h of darkness or afternoon weakening of the external *** sulfate(SM)or dithiothreitol(DTT)accelerated the decrease of Fv/Fm and the photochemical quenching coefficient(qP)in the leaves of three ephemeral plants at high temperature,and the decrease was greater in the SM than in the DTT *** the high temperature stress was prolonged,the Y(II)values of light energy distribution parameters of PSII decreased,and the Y(NPQ)and Y(NO)values increased gradually in all the treatment groups of the three ephemeral *** results showed that the leaves of the three ephemeral plants had their own highly advanced mechanisms to protect against photodamage,which inhibited the turnover of D1 protein and xanthophyll *** can damage the PSII reaction center in the leaves of the three ephemeral plants under high *** protective effect of D1 protein turnover on heat stress in Erodium oxyrrhynchum and Senecio subdentatus was greater than that of the lutein cycle,while the protective effect of lutein cycle was greater than that of D1 protein turnover in Heliotropium acutiflorum subjected to heat damage.

关键词： D1 protein lutein cycle ephemeral plants light inhibition light protection

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温度和光照对莫索湾地区两种典型短命植物光合系统的损伤特征研究

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广西植物 2023年第9期43卷 1611-1621页

作者：付慧蓉程模香谢双全王秀爽郝兴明庄丽石河子大学生命科学学院新疆石河子832003 荒漠与绿洲生态国家重点实验室中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011

为探究莫索湾地区2种优势短命植物对光照和温度的光合适应机制,该文测定了卷果涩芥(Malcolmia scorpioides)和硬萼软紫草(Arnebia decumbens)在不同温度下(25~60℃)及恒定常温(25℃)与胁迫高温(50℃)下不同光强间(80~400μmol·m^(-2)·... 详细信息

为探究莫索湾地区2种优势短命植物对光照和温度的光合适应机制,该文测定了卷果涩芥(Malcolmia scorpioides)和硬萼软紫草(Arnebia decumbens)在不同温度下(25~60℃)及恒定常温(25℃)与胁迫高温(50℃)下不同光强间(80~400μmol·m^(-2)·s^(-1))的叶绿素荧光参数,以探讨其光损伤情况和光合活性变化。结果表明:(1)随温度升高,2种短命植物的光合效率和电子传递速率先升后降,40℃时达到最高值,其后快速下降,并伴随着光系统Ⅱ(PSⅡ)非调节性能量耗散的量子产量[Y(NO)]和光系统I(PS I)受体端热耗散效率[Y(NA)]的上升,受体端激发压积累,光合系统受损。(2)在80~400μmol·m^(-2)·s^(-1)的光照范围内,常温下,光合效率随光照强度增加而增加;而高温下,光照与高温对植物产生了联合胁迫,造成光合活性下降,PSⅡ调节性能量耗散的量子产量[Y(NPQ)]降低,并且当光强达320μmol·m^(-2)·s^(-1)时,环式电子传递流逐渐消失。综上所述,一定范围内的光照和温度能够提升2种短命植物的光合活性,激活热耗散和环式电子传递流,减少光抑制,但温度增加及高温下光强的增加会使2种短命植物的适应能力减弱,光保护机制消失,其主要原因为PS I受体侧激发压积累和调节性热耗散保护能力不足使植物光合系统受损。

关键词：短命植物光合作用光保护光抑制联合胁迫

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古尔班通古特沙漠宽翅菘蓝和四齿芥在沙土和灰漠土中的生长差异

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石河子大学学报（自然科学版） 2023年第4期41卷 461-468页

作者：丁思佳李桂芳吕新华王仲科程模香庄丽石河子大学生命科学学院新疆石河子832003

探讨短命植物在不同土壤类型下的适应能力和生存策略,以古尔班通古特沙漠地区的2种优势十字花科短命植物宽翅菘蓝(Isatis violascens)和四齿芥(Tetracme recurvata)为研究对象,分析生长在该地区沙土和灰漠土区域内短命植物的形态特征、... 详细信息

探讨短命植物在不同土壤类型下的适应能力和生存策略,以古尔班通古特沙漠地区的2种优势十字花科短命植物宽翅菘蓝(Isatis violascens)和四齿芥(Tetracme recurvata)为研究对象,分析生长在该地区沙土和灰漠土区域内短命植物的形态特征、营养物质含量分布以及光合色素含量的生长差异。结果表明:(1)2种植物的根际灰漠土有机质、全氮、全磷等含量显著高于根际沙土(P<0.05),且各土壤综合肥力均在1.10~1.30范围内,肥力等级为III级;(2)灰漠土中短命植物株高、鲜重、含水量均显著高于沙土中植物(P<0.05),表明灰漠土中植物具有良好的生长状态;(3)灰漠土中短命植物地上全氮、全钾及地下全氮、全磷、全钾显著高于沙土中植物(P<0.05),表明灰漠土中植物具有较强的氮、磷、钾的储存能力;(4)灰漠土中短命植物叶绿素b显著高于沙土中植物(P<0.05),表明灰漠土中植物具有较高传递光能的能力。综上,不同土壤下短命植物的生长特性具有差异性,土壤养分可能是影响短命植物在多样土壤类型下分布的重要原因。

关键词：土壤肥力形态特征营养物质含量光合色素

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伊犁河谷北坡野果林木本植物种间关系及环境解释

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生物多样性 2011年第3期19卷 335-342,396-397页

作者：田中平庄丽李建贵程模香石河子大学生命科学学院新疆石河子832000 新疆农业大学林学院乌鲁木齐830052

伊犁河谷北坡野果林是天山山脉中一个重要的植被类型,对其种间关系进行研究将有助于揭示野果林群落的动态特征。我们于2009年在野果林的不同群落中设置了10个样地,记录了群落的物种组成以及环境因子,包括海拔、坡度和坡向,测定了土壤含... 详细信息

伊犁河谷北坡野果林是天山山脉中一个重要的植被类型,对其种间关系进行研究将有助于揭示野果林群落的动态特征。我们于2009年在野果林的不同群落中设置了10个样地,记录了群落的物种组成以及环境因子,包括海拔、坡度和坡向,测定了土壤含水率和有机质等土壤参数。采用χ2检验、Pearson相关系数和Spearman秩相关系数检验等方法,对野果林乔木层和灌木层种间关联性进行了研究。结果表明:Pearson相关检验优于χ2检验,Spearman秩相关检验比Pearson相关检验更加灵敏;乔木和灌木优势种绝大多数种对的联结关系未达到显著水平,群落结构较为松散,表明各群落可能处于演替的早期阶段;在影响物种分布的环境因子中,海拔起决定性的作用,其次是坡向、土壤含水率、有机质、全氮和pH值。

关键词：优势种群生态种组种间联结生态位重叠演替生态适应性环境解释

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几株脂肪酶产生菌的筛选及生长特性的研究

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中国酿造 2009年第4期28卷 65-67页

作者：熊杰王仿程模香孙燕飞邓磊石河子大学生命科学学院新疆石河子832003 新疆兵团绿洲生态农业重点实验室新疆石河子832003

从食用油加工厂含油土壤等样品中分离筛选产脂肪酶菌株,得到活性较高的D7、D14、D20株菌,对其生长和产酶条件进行了初步研究。结果表明,3菌株均在培养24h左右出现生长高峰,D7和D20株菌在培养48h后表现出高的酶活性,而D14株菌则在12h^27... 详细信息

从食用油加工厂含油土壤等样品中分离筛选产脂肪酶菌株,得到活性较高的D7、D14、D20株菌,对其生长和产酶条件进行了初步研究。结果表明,3菌株均在培养24h左右出现生长高峰,D7和D20株菌在培养48h后表现出高的酶活性,而D14株菌则在12h^27h活性较高,3菌株最适pH值均为6~7,最适生长温度均为28℃~30℃。

关键词：微生物脂肪酶筛选发酵

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盐碱地环境下芨芨草土壤微生物群落的初步分析

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生态环境 2007年第1期16卷 197-200页

作者：胡文革赵亚东闫平王仲科程模香孙燕飞石河子大学生命科学学院新疆石河子832003

新疆的盐碱化土壤分布广泛,它与荒漠化过程相伴而生,不但造成了资源的破坏、农业生产的巨大损失,而且还对生物圈和生态环境构成威胁。芨芨草(Achnatherumsplendens(Trin)Nevski)有着耐寒、耐旱、耐盐、根系发达、适应性广,能够涵养水分... 详细信息

新疆的盐碱化土壤分布广泛,它与荒漠化过程相伴而生,不但造成了资源的破坏、农业生产的巨大损失,而且还对生物圈和生态环境构成威胁。芨芨草(Achnatherumsplendens(Trin)Nevski)有着耐寒、耐旱、耐盐、根系发达、适应性广,能够涵养水分、改良土壤等特性,因此芨芨草成为在新疆种植的改良盐碱地土壤的可选植物之一。目前,关于芨芨草在改良盐碱土地的过程中,它对改变盐碱地土壤微生物群落方面的研究还很少有人报道。作者采用稀释平板分离计数法测定了芨芨草不同地块垂直分布的各个土层中细菌、放线菌、真菌的数量,初步研究分析了种植芨芨草的盐碱地土壤微生物群落分布变化的特点,讨论了芨芨草的种植对盐碱地土壤环境的影响。试验表明,种植芨芨草对盐碱地土质的改良可能起到了一定的作用,随着芨芨草种植年限的增加,不但使细菌和放线菌的总数升高,而且细菌和放线菌数量的垂直分布表现出向上层移动的趋势,同时出现了真菌。此研究结果为种植芨芨草改良盐碱地土壤环境的进一步研究奠定基础。

关键词：盐碱地芨笈草(Achnatherum splendens(Trin)Nevski) 土壤微生物群落改良

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