植物叶片生理参数的测定对植物生长发育的研究具有重要意义。为了实现植物光合作用等生理参数的低成本、高效率监测，设计了具有自动开合和手持式叶室的监测仪，通过接入节点和计算节点完成实验数据的采集和管理。接入节点完成CO₂浓度、空气温湿度、大气压强等数据采集及光合生理参数的实时计算，计算节点负责人机交互界面和远程监测系统的数据存储和网络化传输。实验结果表明，该监测仪与国外同类型监测系统没有显著差异，能满足植物光合作用自动监测的要求。此外，该监测仪对植物生理参数的自动监测响应迅速、测量结果稳定可靠且成本低廉，对于监测作物生长发育状况、指导农作物施肥和病虫害防范具有重要的辅助作用。

相比传统电生理方法,基于光遗传学的神经调控技术具有低侵入性、可结合基因工程实现特定神经元选择性激发等优势,近年来在脑科学研究领域得到广泛应用。对基于光遗传学的神经调控方法进行了系统回顾,详细介绍了双光子光遗传技术及其在在体高空间分辨率神经调控方面的研究进展,包括串行螺旋扫描激发、串行扩展光斑扫描激发以及基于广义相衬和计算机生成全息图的并行激发技术等。此外,还讨论了目前双光子光遗传技术在激发精度及激发视场等方面存在的问题及解决方案,并指出将双光子成像与双光子光遗传结合的全光电生理技术可实现神经活动的同步观测与调控,进而极大地推动神经环路解析等神经科学研究。

为了研究 3种不同物质属性的土壤调理剂及其配伍对水稻生长生理和镉吸收的影响，采用随机区组设计，共设 4个处理： CK(常规施肥)T1(常规施肥 +细胞分裂素生产菌剂)、T2(常规施肥 +细胞分裂素生产菌剂 +南荻炭)和 T3(常规施肥 +细胞分裂素、生产菌剂 +南荻炭 +活性硅)以研究微生物炭基土壤调理剂对镉污染土壤中水稻品种黄花占生长生理和镉吸收的影响。结果表明：经 T1、T2和，T3处理的水稻抽穗期剑叶的净光合速率均高于 CK，其中 T3处理的水稻抽穗期剑叶的净光合速率达到 17.67 μmol/(m2?s)；过氧化氢酶活性、超氧化物歧化酶活性和根系活力均显著高于 CK；各处理相对产量与 CK均具有显著差异，其大小顺序均为 T3>T2>T1>CK，与 CK相比， T1、T2和 T3处理的增产率为 20.07%～27.94%，水稻茎秆镉含量和籽粒镉含量的大小顺序均为 CK>T1>T2>T3，T3处理使生长在土壤镉含量为 1.84 mg/kg中水稻籽粒的镉含量低至 0.20 mg/kg。综上，微生物炭基土壤调理剂能够增强水稻抗逆生理能力，提高水稻根系活力和细菌多样性，提高抽穗期水稻的光合作用能力，增加收获期的株高和相对产量，降低籽粒镉含量和茎秆到籽粒的镉转运系数，提高籽粒品质；且多元复配固态土壤调理剂比单一土壤调理剂的应用效果更佳。这些研究结果可为镉污染区内的水稻安全生产应用技术的研究提供一定的理论依据。

本文通过4台Bio-Argo浮标在全球三个贫营养海区(南、北太平洋副热带海区、西北地中海)的观测数据, 研究了叶绿素a浓度(［Chla］)和光束衰减系数(cp(660))的季节变化、两者的比值随光照的变化。研究表明, 在南、北太平洋副热带海区, 表层［Chla］与cp在季节上存在显著的非耦合性, ［Chla］冬高夏低, cp几乎不存在季节变化; 在西北地中海, ［Chla］与cp在季节上存在一定程度的共变特征。整体而言, ［Chla］与cp的比值体现了浮游植物的光适应性, 随生长光照的增高而降低。浮游植物的光适应性也存在明显的海区差异, 通过两种回归模型, 本文建立了三个海区的光适应方程, 分析表明, 造成这种海区差异的原因在于: 除光照的限制外, 浮游植物还受温度和营养盐的限制, 回归系数C表征了温度与营养盐限制在季节上变化的程度, 变化程度越小, C越接近于3。

光合作用是地球上最重要的化学反应, 植物内源性光诱导延迟荧光是光合作用原初过程中光系统Ⅱ作用中心P680处电荷分离效率的内在探针。延迟荧光除了受植物本身及其生长发育状况有关外, 还受到其他很多环境及测量方面的影响, 所以为了更好地利用延迟荧光特性技术研究植物生理特性, 就必须对测量参数指标做合理的优化。本文从影响延迟荧光的激发光源的光强, 激发时间及外界环境温度出发, 研究延迟荧光的变化特性, 为延迟荧光在植物生理特性方面的研究提供合理的理论依据。

目的:通过对小鼠饲以Bt转基因稻谷, 观察Bt转基因稻谷对小鼠的生理与生殖能力的影响, 为评价Bt转基因稻谷的安全性提供科学依据。 方法:将雌、雄昆明小鼠48只分开饲养, 各按体重随机分为转基因稻谷组和非转基因稻谷组, 饲以对应的稻谷进行90天喂养试验, 检测相关生理与生殖指标。结果:与非转基因稻谷组相比, 饲以Bt转基因稻谷组小鼠的行为、脏器系数、血常规与血生化及怀孕母体的体重增长情况、胚胎称重、着床率、活胎数、死胎数、吸收胎数、胎儿内脏及骨骼检查等各项检测指标均无明显变化, 同对照组比较差异无统计学意义。结论:Bt转基因稻谷对小鼠表观体症、脏器系数、血常规与血生化无明显不良影响。Bt转基因稻谷在本试验所用剂量和周期内供试小鼠的胚胎无致畸现象。由此可见, 在本试验条件下Bt转基因稻谷对小鼠无生理和生殖毒性作用。

以玉米98-2为样品, 实验分析了高温、盐及紫外UV-B胁迫下, 样品离体叶片延迟荧光发射光谱的变化。标记685 nm主峰带的最高峰值为F685, 730 nm次峰带的最高峰值为F730, 实验发现不同的逆境胁迫对比值F730/F685均产生了显著的影响。结合样品在相同逆境下叶绿素荧光参数Fv/Fm以及DF强度的检测实验, 结果表明, 无论是在哪种逆境胁迫下, 无论是对胁迫程度还是胁迫时间的响应特性上, F730/F685、DF强度与Fv/Fm均有着较好的一致性, 线性拟合相似度大于0.960 9。因此, 通过对本文实验结果的分析认为, 延迟荧光光谱峰值比F730/F685的逆境胁迫响应与叶片受胁迫影响的程度密切相关, 且可能是一种检测植物逆境光合生理的新方法。

用CO₂激光(20.1 mW/mm2)辐照小麦种子3 min,待幼苗长至二叶一心时,用质量浓度为100 g/L的聚乙二醇6000(PEG6000)胁迫其幼苗,并通过添加过氧化氢酶(catalase,CAT;H2O2清除剂)、抗坏血酸(ascorbate,AsA;H2O2清除剂)和二苯基碘(diphenylene iodonium,DPI;NADPH氧化酶抑制剂),研究过氧化氢在CO₂激光预处理提高小麦耐旱性中的作用。结果表明,激光预处理可使干旱胁迫的小麦幼苗丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量显著降低(p<0.05),而超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)和CAT活性、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量和株高、根长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CAT(L+P+C),AsA(L+P+A)或DPI(L+P+D)处理能有效逆转激光对干旱胁迫小麦幼苗的防护作用。从而说明激光预处理主要通过诱导内源H2O2产生而对植物在生理生化水平上起到一定的防护作用,且H2O2的形成与NADPH氧化酶途径有关。

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。

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。