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Promotive Effect of Low Concentrations of nahso3 on Photophosphorylation and Photosynthesis in Phosphoenolpyruvate Carboxylase Transgenic Rice Leaves

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Journal of Integrative Plant Biology 2005年第2期47卷 178-186页

作者： Ben-HuaJI Hong-HeTAN RongZHOU De-MaoJIAO Yun-GangSHEN CollegeofLifeSciences NantongUniversityNantong226007China JiangsuAcademyofAgriculturalSciences Nanjing210014China InstituteofPlantPhysiologyandEcology ShanghaiInstitutesforBiologicalSciencestheChineseAcademyofSciencesShanghai200032China

Spraying a 1–2 mmol/L solution of nahso3 on the leaves of wild-type rice (Oryza sativa L.) Kitaake (WT), phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPC) transgenic (PC) rice and PEPC+phosphate dikinase (PPDK) transgenic rice (PC+PK), in which the germplasm was transformed with wild-type Kitaake as the gene receptor, resulted in an enhancement of the net photosynthetic rate by 23.0%, 28.8%, and 34.4%, respectively, for more than 3 d. It was also observed that nahso3 application caused an increase in the ATP content in leaves. Spraying PMS (a cofactor catalysing the photophosphorylation cycle) and nahso3 separately or together on leaves resulted in an increase in photosynthesis with all treatments. There was no additional effect on photosynthetic rate when the mixture was applied, suggesting that the mechanism by which nahso3 promotes photosynthesis is similar to the mechanism by which PMS acts and that both of compounds enhanced the supply of ATP. After spraying a solution of nahso3 on leaves, compared with the WT Kitaake rice, a greater enhancement of net photosynthetic rate was observed in PEPC transgenic (PC) and PEPC+PPDK transgenic (PC+PK) rice, with the greatest increase being observed in the latter group. Therefore ATP supply may become the limiting factor that concentrates CO2 in rice leaves transformed with an exogenous PEPC gene and exogenous PEPC+PPDK genes.

关键词： nahso3 phosphoenolpyruvate carboxylase transgenic rice photophosphorylation photosynthesis

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nahso3对苹果光合作用和叶绿素荧光的影响

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西北农业学报 2015年第5期24卷 75-80页

作者：李国防王荣花王志博刘颖娇张雯梁俊赵政阳郭延平西北农林科技大学园艺学院农业部西北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室陕西省苹果工程技术研究中心陕西杨凌712100

以2a生嘎啦苹果植株为试材,研究叶面喷施不同浓度（0、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0 mmol·L^-1）nahso3后植株的光合作用。结果表明,浓度为0.5-10.0mmol·L^-1的nahso3对植株有光合促进作用,浓度为1.0mmol·L^-1效果最好,并可维持12d。与... 详细信息

以2a生嘎啦苹果植株为试材,研究叶面喷施不同浓度（0、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0 mmol·L^-1）nahso3后植株的光合作用。结果表明,浓度为0.5-10.0mmol·L^-1的nahso3对植株有光合促进作用,浓度为1.0mmol·L^-1效果最好,并可维持12d。与对照（H2O）相比,经浓度1.0mmol·L^-1 nahso3处理后,叶片光系统Ⅱ的最大光化学效率（Fv/Fm）、光适应下光化学效率（Fv′/Fm′）及实际量子产量（ΦPSⅡ）均显著升高。光响应曲线初始斜率（a）、半饱和光强（Ik）及最大电子传递速率（ETRmax）显著升高,光系统Ⅰ的相对含量和活性也明显增大。综合分析认为,低浓度nahso3可通过增强电子传递和光系统Ⅰ环式光合磷酸化来促进叶片的光合效能,减轻光合机构在高光强下的光损伤。

关键词： nahso3 苹果光合作用 PSⅠ活性光合磷酸化

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nahso3对两种微藻生长及胞外多糖和藻胆蛋白含量的影响

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2020年第1期50卷 21-29页

作者：梁英闫译允黄徐林田传远胡乃霞王帅海水养殖教育部重点实验室(中国海洋大学) 山东青岛266003 广东海大集团股份有限公司广东广州511400 海洋活性物质与现代分析技术重点实验室(自然资源部第一海洋研究所) 山东青岛266061

本文研究了0.25~3 mmol/L浓度的nahso3对紫球藻(Porphyridium violaceum)和0.06~0.96 mmol/L浓度的nahso3对蓝隐藻(Chroomonas placoidea)的叶绿素荧光参数(PSII最大光能转化效率Fv/Fm、相对电子传递速率rETR、光化学淬灭qP、非光化学淬灭NPQ)、细胞密度、干重、胞外多糖和藻胆蛋白含量的影响。研究表明,较低浓度的nahso3对紫球藻和蓝隐藻的生长及活性物质积累有促进作用,2种微藻进行生长和活性物质积累的最适nahso3浓度分别为0.5和0.12 mmol/L,此条件下,实验结束时,2种微藻的Fv/Fm、rETR、qP、细胞密度、干重、胞外多糖和藻胆蛋白含量均达到最大值,显著高于对照组。其中,紫球藻的最终细胞密度、干重、胞外多糖和藻胆蛋白含量分别比对照组增加了36.0%、19.1%、71.8%和69.0%。蓝隐藻的上述参数在nahso3浓度为0.12 mmol/L时则比对照组增加了60.8%、45.4%、60.0%和53.1%。另一方面,nahso3浓度为2~3 mmol/L时显著抑制紫球藻生长及活性物质积累,nahso3浓度为0.48~0.96 mmol/L则不利于蓝隐藻生长及活性物质积累。研究结果表明,适合紫球藻和蓝隐藻生长及胞外多糖和藻胆蛋白积累的最佳nahso3浓度分别为0.5和0.12 mmol/L,该研究为2种微藻的开发利用提供了理论依据。

关键词：紫球藻蓝隐藻 nahso3 生长叶绿素荧光胞外多糖藻胆蛋白

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喷施营养液和nahso3对‘蓝星’高山桧扦插生根的影响

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林业科学研究 2010年第2期23卷 308-312页

作者：孙敬爽孙长忠贾桂霞北京林业大学园林学院国家花卉工程技术研究中心北京100083 中国林业科学研究院华北林业实验中心北京102300

In this study,we investigated the optimal concentration of nutrient-mist and nahso3 for cutting propagation of Juniperus squamata ’Blue Star’,as well as the variation in the contents of chlorophyll in leaves,and solubility carbohydrate,soluble protein and other nutrition in leaves and bases of cuttings during rooting.Cuttings of grade Ⅲ(the lenghth of cutting bases lignified from 0.1 to 0.2 cm) was treated by 1/4MS+nahso3(200 mg·L-1),and the rooting rate rose 35% and root qualities were improved compared with control experiment,for there were different effects among three grade cuttings.The treatment of grade Ⅲ cuttings also resulted in higher content of soluble sugar and starch of those bases during rooting,especially obviously different for fifteen days,but less effect on the chlorophyll and some nutrition content of cutting leaves.

关键词： '蓝星’高山桧营养液 nahso3 扦插苗生根率营养物质

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不同浓度nahso3处理对菠菜幼苗光合作用的影响

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西南大学学报（自然科学版） 2009年第2期31卷 56-60页

作者：马红群周忆堂梁丽娇吴能表西南大学生命科学学院重庆400715 三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715

研究了不同浓度nahso3(0.1,0.2,0.5,1.0,2.0,5.0mmol/L)对菠菜叶片光合作用的影响.结果表明:低浓度的nahso3促进光合速率,高浓度的nahso3抑制光合速率,0.5mmol/L为促进光合速率的最佳浓度.分析认为,低浓度nahso3下菠菜光合色素、光化学... 详细信息

研究了不同浓度nahso3(0.1,0.2,0.5,1.0,2.0,5.0mmol/L)对菠菜叶片光合作用的影响.结果表明:低浓度的nahso3促进光合速率,高浓度的nahso3抑制光合速率,0.5mmol/L为促进光合速率的最佳浓度.分析认为,低浓度nahso3下菠菜光合色素、光化学猝灭系数(qP)、电子传递速率(ERT)、原初光能转化效率(￠PSⅡ)升高和非光化学猝灭系数(qN)的降低是nahso3提高菠菜光合作用的内在原因.

关键词： nahso3 菠菜光合色素净光合速率叶绿素荧光

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nahso3提高莱茵衣藻光合产氢效率的优化及其作用机理的研究

NaHSO3提高莱茵衣藻光合产氢效率的优化及其作用机理的研究

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作者：易静上海师范大学

学位级别：硕士

莱茵衣藻(Chlamydomonasreinhardtii)是一种单细胞的真核微藻，由于其生物学背景清晰﹑遗传操作方便﹑氢化酶活性高等特点被认为是研究微藻光合产氢的模式生物。然而，由于其体内氢酶对氧气十分敏感，遇氧即失活，这就导致了莱茵衣藻在... 详细信息

莱茵衣藻(Chlamydomonasreinhardtii)是一种单细胞的真核微藻，由于其生物学背景清晰﹑遗传操作方便﹑氢化酶活性高等特点被认为是研究微藻光合产氢的模式生物。然而，由于其体内氢酶对氧气十分敏感，遇氧即失活，这就导致了莱茵衣藻在正常条件下的产氢量很低，无法达到工业化应用的要求。因此，降低细胞内氧气含量，提高氢酶活性，从而提高产氢量的这一策略成为目前人们研究衣藻光合产氢的重要手段之一。 13mMnahso处理莱茵衣藻细胞时，可以有效的降低细胞内氧气含量，诱导氢酶表达，从而提高产氢量达200多倍，但要使nahso达到应用的水平，这个产氢量还是远远不够的。文献报道，藻液的pH值对于蓝藻和绿藻的光合产氢有着十分重要的作用，它不仅影响微藻光合产氢的效率，还对藻细胞内有机物代谢有着一定的影响。因此，本实验通过在nahso处理背景下，优化藻液的初始pH值，以达到进一步提高产氢的目的。实验结果表明，在nahso作用背景下，当初始pH=8.0时，可有效提高莱茵衣藻的产氢效率，提高产氢量高达350倍，与此同时，我们监测了不同pH条件下，细胞内氧气含量、光系统II活性以及两条交替电子途径的贡献，实验结果证明产氢量的提高很有可能是因为维持了相对较高的PSII残余活性，提供了相对充足的电子源。与生长pH相比，优化pH具有高的最大光合产氢效率、更高的氢气积累量以及更短的半时间。因此，在nahso背景下，pH8.0优化了莱茵衣藻的光合产氢效率。莱茵衣藻中，nahso通过降低细胞内氧气含量，提高氢酶活性，从而显著提高了氢气的产量，但是与此同时，细胞光系统II的活性也大幅度降低，有文献报道，光照强度会影响细胞PSII的活性，因此本实验首次探究了在nahso作用背景下，不同光照强度对莱茵衣藻光合产氢的影响，结果发现nahso在莱茵衣藻中存在光氧化作用，即nahso能够通过在PSI的还原侧吸收超氧阴离子来降低细胞内的氧气含量，并且nahso的光氧化作用随着光照强度的增加而逐渐增强，细胞内氧气含量也随之降低，从而诱导氢酶表达，提高光合产氢效率。但是氢酶的活性和产氢积累量水平并不是随着氧气的降低而逐渐升高的，只有当用最适光照强度处理衣藻细胞时，才能达到最大值，这也暗示着在nahso作用下，高光和低光限制莱茵衣藻光合产氢的作用机理是不一样的。在低光下，低的光氧化作用使得细胞无法达到并维持厌氧环境，氢酶不能被诱导表达，导致产氢量较低;而在高光下，高的光氧化作用已使细胞完全达到并维持厌氧水平，氧气已不再是限制产氢的主要因素，排除氧气之外，限制产氢最大的因素主要是光系统II的活性，即电子源。因此，当利用nahso这一策略来提高莱茵衣藻光合产氢时，合适的光照强度使其在维持厌氧的同时也能够相对提高光系统II活性即充足的电子源，是进一步提高微藻光合产氢的关键因素。综上所述，nahso在莱茵衣藻中通过光氧化作用来降低氧气含量，提高氢酶活性，从而大幅度的提高产氢积累量，但是此时的PSII活性也受到了一定程度的损伤，又抑制了产氢效率，通过适当提高藻液的初始pH值以及光照的优化可以有效的降低nahso对PSII的损伤，维持较高的PSII残余活性，提供相对充足的电子源，从而进一步提高光合产氢。因此，优化好氧气和电子源之间的平衡是利用nahso进行微藻光合产氢的研究重点。

关键词： nahso3 莱茵衣藻光氧化作用 pH 光照强度

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nahso3和KHCO3处理对甜菜光合作用和产质量的影响

NaHSO3和KHCO3处理对甜菜光合作用和产质量的影响

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作者：斯琴内蒙古农业大学

学位级别：硕士

以甜菜品种农大甜研4号为试验材料,在大田条件下,研究了喷施不同浓度nahso和KHCO对甜菜叶片光合作用及块根产量和含糖率的影响,探讨其促进甜菜光合碳代谢及提高甜菜块根产质量的生理基础。主要结果如下: 1.通过浓度梯度试验,最终确定Na... 详细信息

以甜菜品种农大甜研4号为试验材料,在大田条件下,研究了喷施不同浓度nahso和KHCO对甜菜叶片光合作用及块根产量和含糖率的影响,探讨其促进甜菜光合碳代谢及提高甜菜块根产质量的生理基础。主要结果如下: 1.通过浓度梯度试验,最终确定nahso和KHCO最佳使用浓度分别是200mg/L和700mg/L。 2.无论是单独喷施nahso和KHCO,还是二者复合喷施,均可不同程度提高甜菜叶片的净光合速率、PEPCase和Rubisco酶活性、叶绿素含量、可溶性糖含量、还原糖含量及收获期块根重量和含糖率,其中复合喷施效果最佳,收获期块根重量及含糖率分别较对照增加23.2%和20.3%。 3.各处理气孔导度和胞间CO2浓度表现为前期升高后期下降的趋势,表明后期光合速率间的差异是非气孔因素占主导地位。 4.低浓度nahso、KHCO及其复合处理后,丙二醛(MDA)含量与CK无显著差异,说明没有产生细胞膜脂过氧化伤害;但当nahso浓度为400mg/L时,MDA含量上升。 5.本试验nahso和KHCO各处理共喷施3次,比较发现,每次处理后各测定指标变化趋势非常一致,揭示在甜菜不同生育时期喷施nahso和KHCO均可促进光合性能,提高块根产量和含糖率。

关键词：甜菜 nahso3 KHCO3 光合作用产量含糖率

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nahso3提高春茶产量、品质和抗冻性机制探讨

NaHSO3提高春茶产量、品质和抗冻性机制探讨

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作者：陈杭芳浙江大学

学位级别：硕士

茶叶是我国的传统产业，也是浙江省最具优势的农产品之一。回顾近年来茶叶生产情况，早春的倒春寒常常使我省茶叶生产，尤其是高档名优茶的生产遭受严重损失。本研究以目前杭州主栽的迎霜、龙井43和鸠坑等品种为材料，研究nahso喷施早... 详细信息

茶叶是我国的传统产业，也是浙江省最具优势的农产品之一。回顾近年来茶叶生产情况，早春的倒春寒常常使我省茶叶生产，尤其是高档名优茶的生产遭受严重损失。本研究以目前杭州主栽的迎霜、龙井43和鸠坑等品种为材料，研究nahso喷施早春茶树后，春茶芽的生长、茶多酚和氨基酸含量、叶片的光合速率和叶绿素荧光特性、电导率和SOD活性及环式光合磷酸化，以确定nahso在春茶中的合适使用浓度与使用时期，探索nahso在促进春茶生长和提高抗寒性中的作用机制。结果表明： 1．春天茶树刚萌芽时，用2mM的nahso喷洒茶树冠层，能明显促进春季茶芽生长，增加鲜重和干重，并可提前3-4天采摘。nahso能提高茶多酚、茶氨酸、水浸出物等多种内含物含量，改善茶叶品质。 2．与对照相比，nahso可显著提高茶树叶片的净光合速率约60％。这种提高与气孔导度的变化无关，也不改变PSⅡ荧光特性、电子传递速率和光化学活力及光系统Ⅱ(PSⅡ)的能量吸收。但光合速率与内部CO浓度的关系曲线表明，nahso处理后羧化效率和RuBP最大再生速率明显提高，这表明其有活化Rubisco和加速ATP形成的作用。 3．低浓度nahso处理能明显降低田间茶树遇早春大雪后茶芽和叶片的冻害，使茶芽恢复生长加快。同时，在低温下叶片电导率显著低于对照。nahso处理可明显提高叶片光合速率，促进了光能更多的由光系统Ⅱ向光系统Ⅰ转移，加速与循环光合磷酸化相伴随的环式电子流，这可能是其提高植物抗低温能力的一个机制。

关键词： nahso3 茶树生长品质光合速率叶绿素荧光 Rubisco 抗低温电导率 SOD 循环电子流

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nahso3对小麦某些生理特性的影响

NaHSO3对小麦某些生理特性的影响

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作者：秦学西北农林科技大学

学位级别：硕士

光呼吸在绿色植物中普遍存在。它可以明显减弱C植物的光合作用,曾一度被认为是无效的耗能过程。所以自从上世纪六十年代在烟草中发现光呼吸现象以来,人们一直在寻找有效的光呼吸抑制剂来降低作物的光呼吸,希望能减少空耗,提高净光合速... 详细信息

光呼吸在绿色植物中普遍存在。它可以明显减弱C植物的光合作用,曾一度被认为是无效的耗能过程。所以自从上世纪六十年代在烟草中发现光呼吸现象以来,人们一直在寻找有效的光呼吸抑制剂来降低作物的光呼吸,希望能减少空耗,提高净光合速率及同化物积累,以达到增产的目的。但是越来越多的研究表明,植物在光呼吸被抑制的条件下不能正常生长,说明光呼吸代谢具有重要的生理学功能。针对这一问题,我们选择了近年来研究和应用较为广泛的光呼吸抑制剂nahso,研究了nahso处理对盆栽小麦旗叶光呼吸速率、光合速率、光合产物积累、硝酸还原及籽粒中蛋白质含量的影响,同时研究了nahso处理对水培小麦幼苗叶片中乙醇酸氧化酶活性、硝酸还原、保护酶活性及膜脂过氧化的影响,旨在验证nahso3对于光呼吸的抑制效果,并探讨光呼吸与光合作用、光合碳同化之间的关系,及其在氮素代谢及光氧化伤害防御机制中的作用。　研究结果表明:　 1. 盆栽小麦旗叶光呼吸速率与光合速率表现为平行变化,且始终保持为光合速率的30%左右,其变化相对光合速率变化滞后约1h。　 2. 叶面喷施nahso能够抑制盆栽小麦旗叶光呼吸从而提高光合速率,促进光合产物积累,造成籽粒产量增加。　 3. 叶面喷施nahso能够降低盆栽小麦旗叶中硝酸还原酶的活性;同时,硝态氮含量升高,游离氨基酸及可溶性蛋白含量降低,小麦籽粒蛋白质含量也降低。　 4. 在光照条件下,叶面喷施nahso可以降低水培小麦绿苗叶片中乙醇酸氧化酶活性,并对黄化苗叶片中乙醇酸氧化酶活性的光诱导有抑制作用。　 5. 在光照条件下,nahso处理能够降低小麦绿苗叶片中硝酸还原酶的活性,并对小麦黄化苗叶片中硝酸还原酶活性的光诱导有抑制作用;同时,小麦绿苗叶片中硝态氮含量升高,游离氨基酸和可溶性蛋白含量降低。　 6. 在光照条件下,叶面喷施nahso能够诱导小麦幼苗叶片中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶及抗坏血酸过氧化物酶活性升高;同时,超氧阴离子自由基产生速率,丙二醛含量及细胞膜相对透性也升高。

关键词： nahso3 小麦生理特性

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nahso3提高微藻光合产氢的优化及其应用性研究

NaHSO3提高微藻光合产氢的优化及其应用性研究

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作者：李鑫上海师范大学

学位级别：硕士

由于环境污染和不可再生能源的缺乏，迫使人们寻求清洁可持续能源。微藻光合产氢由于其产氢过程清洁、可持续，且能耗低，所以成为当今研究热点之一。然而，微藻相关氢酶和固氮酶对氧气十分敏感，所以很大程度上限制了微藻光合产氢的工... 详细信息

由于环境污染和不可再生能源的缺乏，迫使人们寻求清洁可持续能源。微藻光合产氢由于其产氢过程清洁、可持续，且能耗低，所以成为当今研究热点之一。然而，微藻相关氢酶和固氮酶对氧气十分敏感，所以很大程度上限制了微藻光合产氢的工业化应用。尽管nahso能够提高莱茵衣藻光合产氢达200倍以上，但其产氢量仍达不到工业化应用的水平。因此，本论文研究的目的之一是企图进一步优化nahso提高莱茵衣藻的光合产氢效率，以期朝着工业化应用的方向发展。研究结果表明，13mM nahso的分布添加能够进一步提高莱茵衣藻光合产氢达150%。这一提高最可能是在维持厌氧的基础上进一步提高光系统II(PSII)活性导致的。尽管nahso能够提高鱼腥藻和莱茵衣藻光合产氢效率，但是否也能够提高其它微藻光合产氢尚不知道。因此，本论文研究的目的之二是调查nahso提高产氢在微藻中的适用性。nahso处理能够提高单细胞蓝藻、丝状蓝藻、绿藻和高产氢突变株的光合产氢效率。这些结果表明nahso能够广泛地提高微藻的光合产氢。这一广泛地提高最可能是降低反应体系中氧气含量，诱导氢酶表达导致的。综上所述，本论文的研究结果进一步优化了nahso处理策略，为微藻光合产氢的工业化应用提供了理论基础。

关键词：微藻 nahso3 光合产氢分步添加应用性

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