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有关叶绿素激发态的研究的论文

发布时间:2024-07-02 11:48:38

有关叶绿素激发态的研究的论文

叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收较少,所以,绿光被反射,叶成绿色

请到《植物生理学》上找,上面有详细介绍!主要是与叶绿体色素从稳态变到激发态再回到稳态有关!!!!!字太多咯,我把我们课件上的内容给你吧,但比较简洁 : 1.放热 激发态的叶绿素分子在能级降低时以热的形式释放能量,此过程又称内转换或无辐射退激。如叶绿素分子从第一单线态降至基态或三线态,以及从三线态回至基态时的放热: 2. 发射荧光与磷光 激发态的叶绿素分子回至基态时,可以光子形式释放能量。 处在第一单线态的叶绿素分子回至基态时所发出的光称为荧光。 而处在三线态的叶绿素分子回至基态时所发出的光称为磷光 Chl*-----Chl + hν 荧光发射 (12) ChlT------Chl + hν 磷光发射 (13) 磷光波长比荧光波长长,转换的时间也较长,而强度只有荧光的1%,故需用仪器才能测量到。 由于叶绿素分子吸收的光能有一部分消耗在分子内部的振动上,且荧光又总是从第一单线态的最低振动能级辐射的,辐射出的光能必定低于吸收的光能,因此叶绿素的荧光的波长总要比被吸收的波长长些。 对提取的叶绿体色素浓溶液照光,在与入射光垂直的方向上可观察到呈暗红色的荧光。 离体色素溶液为什么易发荧光,这是因为溶液中缺少能量受体或电子受体的缘故。 在色素溶液中,如加入某种受体分子,能使荧光消失,这种受体分子就称为荧光猝灭剂,常用Q表示,在光合作用的光反应中,Q即为电子受体。 色素发射荧光的能量与用于光合作用的能量是相互竞争的,这就是叶绿素荧光常常被认作光合作用无效指标的依据。

光合色素的荧光现象和磷光现象叶绿素溶液在透射光下呈绿色,而在反射光下呈红色,这种现象称为叶绿素荧光现象。叶绿素为什么会发荧光呢?当叶绿素分子吸收光量子后,就由最稳定的、能量的最低状态-基态(ground state)上升到不稳定的高能状态-激发态(excited state)。叶绿素分子有红光和蓝光两个最强吸收区。如果叶绿素分子被蓝光激发,电子跃迁到能量较高的第二单线态;如果被红光激发,电子跃迁到能量较低的第一单线态。处于单线态的电子,其自旋方向保持原来状态,如果电子在激发或退激过程中自旋方向发生变化,该电子就进入能级较单线态低的三线态。由于激发态不稳定,迅速向较低能级chl + h ————→chl* (3-6)基态 光子能量 激发态状态转变,能量有的以热的形式释放,有的以光的形式消耗。从第一单线态回到基态所发射的光就称为荧光。处在第一三线态的叶绿素分子回到基态时所发出的光为磷光。荧光的寿命很短,只有10-8~10-10s。由于叶绿素分子吸收的光能有一部分消耗于分子内部的振动上,发射出的荧光的波长总是比被吸收的波长要长一些。所以叶绿素溶液在入射光下呈绿色,而在反射光下呈红色。在叶片或叶绿体中发射荧光很弱,肉眼难以观测出来,耗能很少,一般不超过吸收能量的5%,因为大部分能量用于光合作用。色素溶液则不同,由于溶液中缺少能量受体或电子受体,在照光时色素会发射很强的荧光。另外,吸收蓝光后处于第二单线态的叶绿素分子,其贮存的能量虽远大于吸收红光处于第一单线态的状态,但超过的部分对光合作用是无用的,在极短的时间内叶绿素分子要从第二单线态返回第一单线态,多余的能量也是以热的形式耗散。因此,蓝光对光合作用而言,在能量利用率上不如红光高。叶绿素的荧光和磷光现象都说明叶绿素能被光所激发,而叶绿素分子的激发是将光能转变为化学能的第一步。现在,人们用叶绿素荧光仪能精确测量叶片发出的荧光,而荧光的变化可以反映光合机构的状况,因此,叶绿素荧光被称为光合作用的探针。参考资料

叶绿素是绿色

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镉对叶绿体的影响镉对叶绿体超微结构的影响镉胁迫下植物出现毒性症状是由于叶绿素降解、叶绿体功能失调而不能进行光合作用所致。叶绿体是植物进行光合作用的主要细胞器,镉会损伤其超微结构。镉对叶绿体的毒害因植物发育阶段而有不同,研究发现,土壤加镉处理并未对幼叶叶绿体的超微结构发生任何可见影响,但成熟叶的叶绿体膜系统受到了很大伤害,在高镉条件下,叶绿体大多呈球形,膜系统严重受损,出现质壁分离和坏死。有研究表明,类囊体结构的完整性和有序性对于叶绿体在光合作用中进行正常而有效的光能转换是非常必要的。可见叶绿体结构上的破坏是镉离子对植物毒害的机制之一。镉对光合色素的影响叶绿素含量是影响光合作用的物质基础。在一定范围内,叶绿素含量与光合作用呈正相关关系,叶绿素含量越高,光合作用越强;但当叶绿素含量超过一定限度后,对光合作用便无影响。镉能取代叶绿素分子中的镁离子并干扰有关叶绿素合成酶的活性,使叶绿素合成受阻,同时增加了叶绿素分解酶的活性,使叶绿素分解。研究发现,镉酸盐在玉米(ze。mays)中会减少叶绿素的生物合成,在春小麦和燕麦中也发现类似结果。此外,亚镉酸盐也能使叶绿素合成受阻。宋东杰等研究了经不同浓度镉离子溶液处理的药材,发现其冬芽叶色变黄失绿,叶绿素含量随镉离子浓度的增高而逐渐减少。镉对光合速率(强度)影响已经有大量研究表明,叶绿体超微结构破坏和光合色素(尤其是叶绿素)减少是引起植物光合作用强度降低的主要因素之一。由于叶绿素具有接受和转换能量的作用,所以,在植株中凡是绿色的、具有叶绿素的部位都进行光合作用。在一定范围内,叶绿素含量越多,光合作用越强。随着叶片衰老,叶绿素含量下降,以及叶绿体内部结构的解体,光合速率下降。如前所述,镉破坏叶绿体超微结构,减少光合色素含量,从而降低了植物的光合速率。同一植物不同生育时期,镉对光合作用的影响不一。植物根系吸收镉进入体内,引起植物体内营养元素的不平衡,造成代谢失调,抑制植物生长,从而减少叶的同化面积,缩短叶的寿命,造成光合速率下降;镉引起气孔开度减少甚至关闭,CO2能进入叶片,叶片内淀粉的水解作用加强,光合产物转运又较缓慢,结果造成糖分累积,呼吸消耗增加等,引起光合速率降低。镉对光合作用过程的影响研究光合作用过程主要是研究光反应和暗反应,即研究光反应中光系统H(PSH)和光系统I(PSI)之间的电子传递和光合磷酸化及暗反应中碳同化酶系的活性。一方面镉使PSH活性和光合磷酸化受阻,影响ATP的形成,另一方面镉抑制核酮糖一1,5-二磷酸(RuBP)梭化酶的活性,RuBP梭化酶作为植物体内光合碳循环中固定C氏的关键酶,该酶的活性变化直接影响碳素的固定,进而影响体内的代谢过程。镉对光反应过程的影响在农业中镉化物被广泛用作除草剂,能抑制光合作用光反应中PSll的电子传递!’“”’02]。由于光合磷酸化与电子传递相偶联,所以一些含镉除草剂通过抑制从P引I上的醒(Q)向质体醒(PQ)的电子传递,或竞争性地占据Psll中位于QB(D!多肤上的质体醒)的结合位点来阻断从Q八(D:多肤上的质体醒)到Q。的电子传递【83]。除草剂的杀草原理较复杂,至今尚不完全清楚。但一般说来,除草剂主要是通过干扰和破坏杂草的生理生化过程,使其失调,从而抑制杂草生长、发育,导致其死亡。由于杂草与作物之间在形态、结构、生理和生长时间上,存在许多差异,除草剂正是充分利用这些差异,通过形态选择、根系分布选择、发芽时间选择和生理生化选择等,以取得理想的除草效果!’“,]。就影响光合作用的除草剂而言,它们主要通过选择性抑制杂草光合电子传递链、分流光合电子传递链的电子、抑制光合磷酸化、抑制色素的合成和抑制水光解来抑制光合作用{’。“}。希尔反应(Hill:eaction)是光合作用中最独特和最本质的部分,叶绿体在光作用下进行水分解并释放氧气!’0,l。Hill反应活力是反映廿十片光合强度高低的一个重要指标。镉浓度在1omolL’’时,对蓝藻细胞光合放氧速率有促进作用,然后随镉浓度的增加其光合放氧速率则下降[’061。对菠菜的研究结果表明,Hg、As使Hill反应活性受到抑制。H3Aso;使燕麦叶片 Ps11最大光化学效率(FvzF。)降低[9,]。stoeva等I”]对玉昆明理}人学硕一t:,学位论文米的研究也得到类似结果。另外,大多数重金属离子对Psll的抑制作用远较对Psl显著,PSll是对重金属离子作用最敏感的部位I’。7一’081。目前已有很多研究表明,在重金属污染下,在其他可见损伤症状表现出来之前,光系统(特别是PSH)的一些变化(如量子产额等)便会敏感而快速地发生!’。9一川}。作为磷的同族元素,化学性质类似,镉能经磷转运系统通过质膜,一旦进入细胞质,便能与磷发生竞争反应,例如,它能取代ATP(光反应中最早的相对稳定的一种产物)的磷而形成不稳定的ADP一As,从而对细胞能量流动产生干扰!”’一”’j。因此,镉的毒性主要源于对磷代谢的干扰I”“1。研究表明,增加土壤中的镉量可减少卡诺拉(Canola)幼苗对磷的吸收[”’}。镉干扰作物对磷的代谢途径,镉毒害可使作物对磷吸收的通道关闭[63}。然而,磷、钾等元素参与糖类代谢,缺乏时便影响糖类的转变和运输,这样也就间接抑制了光合作用;同时,磷也参与光合作用中间产物的转变和能量传递,所以对光合作用的影响很大!00]。植物生长发育缺乏所必需的能源,严重毒害下可导致细胞死亡!”6}。镉可通过磷的通道进入植物体,因此生长在镉污染土壤的植物会大量吸收镉进入体Nl6,•,,6-l!7]。镉对暗反应过程的影响暗反应全过程分为梭化、还原和再生三个阶段。在碳同化的梭化阶段,核酮糖一1,5一二磷酸(RuBP)在核酮糖一1,5一二磷酸梭化酶/加氧酶(Rubisco)催化下与COZ结合。Rubisco是光合碳同化的关键酶,也被称限速酶。就目前所掌握的文献看,关于镉对暗反应中酶系活性影响的研究较少。与其他重金属(如镉、Pb和Cu等)相比,人们对镉污染下植物的生理反应研究还不够充分[”8!。但是,有研究表明镉能干扰某些必需元素(如氮、磷等)的代谢,而这些必需元素又与光反应或暗反应直接相关,从而镉也就间接干扰了光合作用过程。例如,氮对光合影响最为显著,在一定范围内,叶的含氮量、叶绿素含量、Rubisco含量分别与光合速率成正相关。叶片中含氮量的80%在叶绿体中,施氮既能增加叶绿素含量,加速光反应,又能增加光合酶的含量与活性,加快暗反应。从氮素营养好的叶片中提取出来的Rubisco不仅量多,而且活性高Igvl。然而,镉毒害改变了烤烟(Nicotian。tabacum)的氮代谢,造成生育前期氮同化能力的降低,表现出硝酸还原酶(NR)活性下降、总氮和蛋白质含量低于对照!””】。此外,镉污染的土壤上,作物常出现缺氮症状[9’I。因此可推知,镉对植物氮代谢的影响可能会影响Rubisco的含量,进而干扰暗反应的进程。

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简介 一类与光合作用(photosynthesis)有关的最重要的色素。光合作用是通过合成一些有机化合物将光能转变为化学能的过程。叶绿素实际上见于所有能营光合作用的生物体,包括绿色植物、原核的蓝绿藻(蓝菌)和真核的藻类。叶绿素从光中吸收能量,然后能量被用来将二氧化碳转变为碳水化合物。 叶绿素有几个不同的类型∶叶绿素a和b是主要的类型,见于高等植物及绿藻;叶绿素c和d见于各种藻类,常与叶绿素a并存;叶绿素c罕见,见於某些金藻;细菌叶绿素见于某些细菌。在绿色植物中,叶绿素见于称为叶绿体的细胞器内的膜状盘形单位(类囊体)。叶绿素分子包含一个中央镁原子,外围一个含氮结构,称为卟啉环;一个很长的碳-氢侧链(称为叶绿醇链)连接於卟啉环上。叶绿素种类的不同是某些侧基的微小变化造成。叶绿素在结构上与血红素极为相似,血红素是见于哺乳动物和其他脊椎动物红血球内的色素,用以携带氧气。 叶绿素是二氢卟酚(chlorin)色素,结构上和卟啉(porphyrin)色素例如血红素类似。在二氢卟酚环的中央有一个镁原子。叶绿素有多个侧链,通常包括一个长的植基(phytyl chain)。以下是自然界中可以找到的几种叶绿素:叶绿素a 叶绿素b 叶绿素c1 叶绿素c2 叶绿素d分子式 C55H72O5N4Mg C55H70O6N4Mg C35H30O5N4Mg C35H28O5N4Mg C54H70O6N4MgC3 团 -CH=CH2 -CH=CH2 -CH=CH2 -CH=CH2 -CHOC7 团 -CH3 -CHO -CH3 -CH3 -CH3C8 团 -CH2CH3 -CH2CH3 -CH2CH3 -CH=CH2 -CH2CH3C17 团 -CH2CH2COO-Phytyl -CH2CH2COO-Phytyl -CH=CHCOOH -CH=CHCOOH -CH2CH2COO-PhytylC17-C18 键 单键 单键 双键 双键 单键存在于 普遍存在 一般于陆生植物 多种藻类 多种藻类 一些红藻作用 1 天线作用 2 反应中心 天线作用 分子立体模型绿色植物是利用空气中的二氧化碳、阳光、泥土中的水份及矿物质来为自己制造食物,整个过程名为“光合作用”,而所需的阳光则被叶子内的绿色元素吸收,这一种绿色的有机化合物就是叶绿素[1]。 高等植物叶绿体中的叶绿素主要有叶绿素a 和叶绿素b 两种(分子式: C40H70O5N4Mg)属于合成天然低分子有机化合物。叶绿素不属于芳香族化合物。它们不溶于水,而溶于有机溶剂,如乙醇、丙酮、乙醚、氯仿等。在颜色上,叶绿素a 呈蓝绿色,而叶绿素b 呈黄绿色。在右图所示的叶绿素的结构图中,可以看出,此分子含有3种类型的双键,即碳碳双键,碳氧双键和碳氮双键。按化学性质来说,叶绿素是叶绿酸的酯,能发生皂化反应。叶绿酸是双羧酸,其中一个羧基被甲醇所酯化,另一个被叶醇所酯化。 叶绿素分子含有一个卟啉环的“头部”和一个叶绿醇的“尾巴”。镁原子居于卟啉环的中央,偏向于带正电荷,与其相联的氮原子则偏向于带负电荷,因而卟啉具有极性,是亲水的,可以与蛋白质结合。叶醇是由四个异戊二烯单位组成的双萜,是一个亲脂的脂肪链,它决定了叶绿素的脂溶性。叶绿素不参与氢的传递或氢的氧化还原,而仅以电子传递(即电子得失引起的氧化还原)及共轭传递(直接能量传递)的方式参与能量的传递。 卟啉环中的镁原子可被H+、Cu2+、Zn2+所置换。用酸处理叶片,H+易进入叶绿体,置换镁原子形成去镁叶绿素,使叶片呈褐色。去镁叶绿素易再与铜离子结合,形成铜代叶绿素,颜色比原来更稳定。人们常根据这一原理用醋酸铜处理来保存绿色植物标本。 叶绿素共有a、b、c和d4种。凡进行光合作用时释放氧气的植物均含有叶绿素a;叶绿素b存在于高等植物、绿藻和眼虫藻中;叶绿素c存在于硅藻、鞭毛藻和褐藻中,叶绿素d存在于红藻。 叶绿素a的分子结构由4个吡咯环通过4个甲烯基(=CH—)连接形成环状结构,称为卟啉(环上有侧链)。卟啉环中央结合着1个镁原子,并有一环戊酮(Ⅴ),在环Ⅳ上的丙酸被叶绿醇(C20H39OH)酯化、皂化后形成钾盐具水溶性。在酸性环境中,卟啉环中的镁可被H取代,称为去镁叶绿素,呈褐色,当用铜或锌取代H,其颜色又变为绿色,此种色素稳定,在光下不退色,也不为酸所破坏,浸制植物标本的保存,就是利用此特性。在光合作用中,绝大部分叶绿素的作用是吸收及传递光能,仅极少数叶绿素a分子起转换光能的作用。它们在活体中大概都是与蛋白质结合在一起,存在于类囊体膜上。 叶绿醇是亲脂的脂肪族链,由于它的存在而决定了叶绿素分子的脂溶性,使之溶于丙酮、酒精、乙醚等有机溶剂中。主要吸收红光及蓝紫光(在640-660nm的红光部分和430-450nm的蓝紫光强的吸收峰),因为叶绿素基本上不吸收绿光使绿光透过而显绿色,由于在结构上的差别,叶绿素a呈蓝绿色,b呈黄绿色。在光下易被氧化而退色。叶绿素是双羧酸的酯,与碱发生皂化反应。

黄瓜叶绿素测第几片叶子的方法如下。1、按照常规方法提取黄瓜叶片高光谱图像特征参数,如红边参数和植被指数,分析它们与叶绿素含量之间的关系,发现各参数与叶绿素之间存在一定的相关关系,但是相关性均不高。结果表明,红边参数和植被指数反映的信息较单一,而且必须针对具体情况对其修正,有很大的局限性。2、研究主成分分析法和独立分量法提取高光谱图像特征参数,提取黄瓜叶片高光谱图像光谱维的前10主成分分量和前8个独立分量,分别利用多元回归建立叶绿素含量的预测模型,其预测集相关系数R分别达到和。利用逐步回归比较两种方法,独立分量分析法只需要一个独立分量既能与叶绿素含量的相关系数R达到,而主成分分析法需要前3个主成分综合才能得到相似效果。结果表明,利用独立分量法分析黄瓜叶片高光谱图像,预测叶片叶绿素含量的方法是可行的,且独立分量分析比主成分分析更有优势。3、首次根据独立分量分析法得到的叶绿素含量预测模型,计算出黄瓜叶片叶绿素的分布图。结果表明利用分离出来的独立分量计算得到的黄瓜叶片叶绿素含量分布图与实际情况相符合,为植物营养元素亏缺等研究奠定基础。4、进行二次开发,开发出了一套高光谱图像数据处理软件,集成了基于批量处理的高光谱图像的标定、感兴趣区域提取、各波长图像及其纹理信息提取、独立分量图计算、数据输出等功能,为快速有效的处理高光谱图像海量数据提供了思路,为科研提供了便利。本论文对利用高光谱图像技术预测黄瓜叶片叶绿素含量及其分布进行了初步研究,探索了独立分量法在高光谱图像处理中的应用。

蔬菜叶绿素保护研究论文

果蔬保鲜技术论文篇二 切分果蔬的贮藏保鲜技术研究进展 摘要:指出了近年来人们的消费模式不断发生着变化,促进了速食工业的快速发展,可以直接食用、营养、卫生的新鲜切分果蔬的需求迅速增加。鲜切果蔬除具有新鲜、使用方便等优点外,还具有重要的环境保护效应。鲜切果蔬更好地保持了果蔬的风味和营养,但耐贮性低于完整果蔬。主要阐述了切分果蔬经过加工处理而导致的贮存期缩短等保鲜技术的研究进展。 关键词:切分果蔬;保鲜技术;研究 1 引言 目前在欧洲、美国、日本等发达国家和地区鲜切果蔬已经实现系统化、规范化生产,产品大量进入食品商店和超市。据报道,美国等西方发达国家鲜切果蔬的消费已经占果品、蔬菜消费的1/3。在我国,鲜切果蔬生产刚刚起步,加工规模比较小。我国的鲜切果蔬生产量和品质还不能满足社会发展的需要,主要原因是鲜切果蔬加工工艺和保鲜技术存在问题,价格高,货架期(7d左右)得不到保证,而且对鲜切果蔬的质量没有检测标准。我国是一个水果、蔬菜生产大国,约占世界总产量的l/3,鲜切果蔬生产和技术的落后,不仅影响农民收入水平的提高,还影响我国农业及农村产业结构的战略性调整,因此研究鲜切果蔬的保鲜技术具有重大的经济意义和深远的社会意义。 2 切分果蔬的贮藏保鲜技术 低温保鲜 低温处理能有效地减缓酶和微生物的活动,抑制果蔬呼吸作用,降低各种生化反应的速率,延缓衰老和抑制褐变。由于酶活性化学反应的温度系数Q10为2~3,温度每下降10℃,生理生化反应就下降到1/3~1/2,因此,切分材料时在低温下操作,可以将乙烯和呼吸速率的上升及其他劣变的生理代谢减到最低,保存期可大大延长。孙伟、丁宝莲等[1]通过研究马铃薯、胡萝卜、甜椒、萝卜、莴苣、芹菜、甘蓝、大白菜、青花菜、蘑菇、花椰菜、香菇等切割后在10~30℃不同的温度下的呼吸速率发现,切割蔬菜加工场所适应温度应在15℃以下,多数研究认为切分水果在0~5℃条件下贮藏较适合。切割产品加工后在5℃条件下运输和销售,其表面微生物的数量至少可以在10d保持稳定,而在10℃条件下,只能使切割蔬菜表面微生物在3d保持基本稳定,之后就急剧上升。不同果蔬对低温的忍耐力不同,每种果蔬都有其最佳的加工和贮藏温度。 气调保鲜 气调保鲜作为无公害保鲜技术,在国际上倍受重视。水果经预加工后进行气调包装 (modified atmosphere package,MAP) 可以大大延长水果的货架期。MAP 结合冷藏可显著提高切分水果的贮藏质量,延长贮藏期。在贮藏过程中创造一个低O2和高CO2的环境,可降低呼吸,抑制乙烯的产生,延迟切分果蔬的衰老,延长贮藏时间。在降低O2浓度升高CO2浓度的同时,防止嫌气环境的形成,因为这种环境的形成,容易导致水果无氧呼吸产生异味。合适的气体环境可通过适当的包装由果蔬的呼吸作用而获得,也可以人为地改变贮藏环境的气体组成(control atmosphere)。切分果蔬包装内部通常要保持2%~5%O2和5%~10%CO2,以利于保持品质。BAI [2]在研究中发现用具有不同CO2和O2透过率的聚乙烯薄膜密封包装可使切分糙皮甜瓜的保鲜期从不包装时的6d延长到12d,而且品质也优于不包装处理。包装薄膜的厚度和组成成分对保鲜效果也有较大的影响。周涛等[3]发现使用高密度聚乙烯薄膜比使用低密度聚乙烯薄膜包装更能抑制切分茭白的木质化,保持嫩度。王清章等[4]采用010mm和008mm厚的低密度聚乙烯薄膜以及008mm和006mm厚的PA/PE复合薄膜真空包装切分莲藕,结果表明PA/PE能极显著地抑制莲藕的褐变,并能保持较多的营养成分。 涂膜保鲜 涂膜技术将可食性膜涂于切分果蔬表面形成涂层,可保持和改善产品品质。可食性膜可减少水分损失,防止芳香成分挥发;阻止氧气进入,降低水果表面的氧气浓度,提高CO2浓度,进而可抑制呼吸作用,延迟乙烯产生,延缓果蔬的后熟和衰老,有利于贮藏;抑制果蔬的褐变,在成膜剂中加入抗氧化剂、抗褐变剂可以降低切分果蔬的氧化变质与变色。Mei等[5]采用5%的葡萄糖酸钙和乳酸钙的混合物,其中含有的VE,来涂膜处理切分胡萝卜,较好地保持了切分产品的品质和营养成分。 涂膜剂可分为糖类、蛋白质类、复合类。糖类涂膜剂主要包括壳聚糖类、海藻酸钠类、淀粉类及魔芋可食性膜。蛋白质类可分为玉米醇溶蛋白、大豆蛋白、乳清蛋白等。复合型膜是由糖、脂肪、蛋白质等多种物质经过一定的处理而形成的膜。由于它们之间的性质不同和功能上的互补性,所形成的膜有更为理想的性能。彭丽霞等[6]用2%的壳聚糖涂膜处理切分荸荠较好地抑制了褐变。 3 切分果蔬微生物的控制 鲜切果蔬,尤其是切分水果,切分后汁液外渗,其汁液中糖分和其他营养成分含量较高,有利于微生物的生长,很容易导致腐烂。目前,日本、法国等国家对鲜切果蔬产品都制定了严格的微生物控制标推,保证鲜切产品的卫生及质量。 鲜切果蔬防止微生物生长主要是控制水分活度(aw)和酸度(pH值),应用防腐剂及低温冷藏等栅栏因子。蔬菜上的微生物主要是细菌,霉菌、酵母菌数量较少;水果上除有一定细菌外,霉菌、酵母菌数量相对较多。不同种类的蔬菜和水果上的微生物群落差别很大。果蔬上常见的细菌有欧文氏菌属、假单孢菌属、黄单孢菌属(Xanthomonas)、棒杆菌属(Corynebacterium)、芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属等,尤以欧文氏菌属、假单孢菌属常见。欧文氏菌属、某些假单孢菌 (如边缘单孢菌,Pseudomonas marginalis)、芽孢杆菌以及梭状芽孢杆菌可以引起果蔬发生细菌性软化腐烂。这些细菌可分泌果胶酶,分解果胶,使蔬菜组织软化;有时有水渗出,并产生臭气。 化学防腐剂 醋酸、苯甲酸、次氯酸钠、山梨酸及其盐类、H2O2等可有效抑制微生物生长繁殖,有效控制那些在低温下仍能生长的腐败菌和致病菌。在生产上,常在清洗液中加入防腐剂,进行清洗处理。陈胜民[7]使用次氯酸钠、双氧水及氯化钙分别处理切分莴苣,其中100mg/kgNaClO浸泡3min的贮藏效果最好。但是使用次氯酸钠一般来说只有一个星期的保鲜期,若想获得更长的保鲜期,则要配合使用其他防腐剂如山梨酸钾等。鲜切蔬菜组织的pH值一般为~,正适合于各种腐败菌的生长,加入适当的醋酸、柠檬酸和乳酸等,可降低果蔬组织的pH值,抑制微生物的生长繁殖。但是,过多的酸会破坏果蔬本身的风味。 生物防腐剂 生物防腐剂是指来自植物、动物、微生物中的一类抗菌物质。由于鲜切果蔬为即食产品,化学防腐剂的应用受到一定限制,因此来自生物的天然防腐剂的研究和应用,便日益受到重视。近年来,经过大量的研究发现,乳酸菌的代谢物细菌素或类细菌素,能有效地抑制鲜切果蔬中嗜水气单胞菌和单核李氏杆菌等有害微生物的生长。Vescovo等[8]成功地应用乳酸菌保存生菜色拉。由于生物防腐剂的防治成本高和防治效果较单一,目前的应用受到较大的限制。 物理方法 近年来采用辐照、臭氧、超声波、紫外照射、超高压、脉冲电场和脉冲磁场来控制切分果蔬中的微生物研究取得了较大的进展。这些物理方法与传统的热处理相比,温度变化小,既不使产品发生显著的化学变化,也不会产生异味,既可保持产品的营养成分,又可保持产品的新鲜感和良好风味,近年来在生产上得到较广泛的应用。高翔等[9]采用辐照鲜切西洋芹,结果表明辐照剂量为1kGy可有效控制微生物繁殖,使细菌数降低2个数量级;霉菌和酵母菌降低一个数量级;大肠菌群未检出;同时大大抑制酶活力,多酚氧化酶的活力较对照降低60个单位;各项营养指标良好,贮藏至第6d,Vc含量高于对照15%;感官品质优良。但采用辐照方法来保鲜切分果蔬时应注意:由于不同的果蔬具有不同的辐照耐受性,当辐照剂量超过一定值,会造成细胞膜的损伤。 紫外照射也能较好地控制切分果蔬微生物,对细菌、霉菌、酵母、病毒等各类微生物都有显著的杀灭作用。紫外线不仅可以杀灭果蔬表面的微生物,同时紫外线还可以诱导切分果蔬产生一些次生代谢物质,这些次生代谢物质有抑菌的作用,从而延长切分果蔬的保鲜期。超高压杀菌是将食品物料以某种方式包装以后,放入液体介质中,在100~1000MPa压力下作用一段时间后,使之达到灭菌的要求,其基本原理就是压力对微生物的致死作用。日本一家公司,在25℃条件下,使用606×108Pa,在20min内可将土豆色拉上的芽孢菌全部杀死。超声波杀菌近年来也得到了应用,超声波杀菌单独使用不能取得较好的杀菌效果,它可以和其他的杀菌 措施 结合使用可取得较好的效果。目前,一般用超声波来清洗切分果蔬。脉冲电场和脉冲磁场杀菌机理尚未完全清楚,但是用它杀菌所用的时间较短,可取得较好的杀菌效果。 4 切分果蔬的品质变化 切分产品褐变及软化 鲜切果蔬发生的褐变和白化在生产上主要采用酶的抑制剂和抗氧化剂来控制酚氧化酶的活性,或降低氧浓度,来抑制酶促褐变。传统上采用的化学物质有亚硫酸钠盐、柠檬酸等,近年又研究发现醋酸锌、氯化钙、异抗坏血酸及其钠盐、L-半胱氨酸、4-取代基间苯二酚等对于酶促反应的控制具有显著效果。国外对土豆切片、苹果切片、鲜切杨桃片的研究表明结合使用多种褐变抑制剂对褐变的控制效果更好。 硬度下降及组织透明化 潘勇贵等[10]对切分菠萝进行研究发现切分菠萝硬度快速下降,其机理可能是伤乙烯和伤呼吸加快果蔬组织的衰老进程,尤其是跃变型果实,伤乙烯和伤呼吸诱导一些与成熟相关酶类的活性,如果胶酶、纤维素酶、脂酶、过氧化物酶等活性,从而使组织细胞崩溃,果肉软化;切分导致的细胞破裂,使细胞降解酶被激活,或与底物接触机会增加,使细胞破坏所致;微生物的入侵分泌果胶酶、纤维素酶等破坏果蔬组织。组织透明化在切分哈密瓜上的表现尤为严重。哈密瓜切分后,如切分时的温度过高,或切分的工艺不正确,切分后哈密瓜片会在几小时之内出现透明化,透明率可达到整个切分瓜片的60%。 2013年3月 绿 色 科 技 第3期5 结语 在生产过程中对果蔬进行整理、清洗、切分等操作,果蔬不再以完整状态而存在,从而引起一系列的生理生化变化,这些变化将会影响切分果蔬的质量,进而影响切分产品的安全性和货架期,因而切分果蔬的生理生化变化研究受到广泛重视,有待于进一步地深入研究。 参考文献: [1] 孙 伟,丁宝莲,虞冠军,等.半加工切割蔬菜生产的生理和品质保持问题[J].上海农业学报,1999,15(4):80~83. [2] ,,,AND and chemical properties of Edible Films Containing Nisin and Their Action Against Listeria Monocytogenes[J].Journal of Food Science,2001,66(7):1006~1012. [3] 周 涛.MAP包装对微加工茭白品质的影响[J].食品工业科技,2002(5):64~66. [4] 王清章,李 洁.包装材料对莲藕贮藏保鲜的影响[J].保鲜与加工,2002,2(2):9~11. [5] ,,,et of Exogenous Propylene on Softening,Glycosidase,and Pectinmethylesterase Activity during postharvest Riping of Apricots[J].,Chem,2002,50(2):1441~1446. [6] 彭贵霞,郁志芳,夏志华,等.鲜切山药片生产工艺技术的研究[J].食品科学,2003,24(2):66~69. [7] 陈胜民.莴苣MP加工工艺及贮藏研究[J].食品科学,2002,23(2):142~143. [8] Vescovo M,Torriani S,Orsi C,et of antimicrobia-producing latic acid bacterial to control pathogens invegetables[J].Apple Bacteriol,1996,81(3):113. [9] 高 翔,陆兆新,张立奎,等.鲜切西洋芹辐照保鲜的研究[J].食品与发酵工业,2001,29(7):32~35. [10] 潘永贵,施瑞城.采后果蔬受机械伤害的生理生化反应[J].植物生理学通讯,2000,36(6):568~572. [11] 王 莉.浅谈切分果蔬保鲜技术的研究现状和发展趋势[J].现代园艺,2012(24). [12] 陈守江.果蔬采后超低氧保鲜技术研究进展[J].南京:晓庄学院学报,2012(6). [13] 尹淑娟.浅谈果蔬气调贮藏保鲜技术[J].科技文汇,2012(3). [14] 胡 欣,张长峰,郑先章.减压冷藏技术对鲜切果蔬保鲜效果的研究[J].保鲜与加工,2012(6).

摘要:本文综述了蔬菜硝酸盐含量过高对人体的危害,影响蔬菜硝酸盐含量的因素,降低蔬菜硝酸盐含量的措施及其效果,并对今后的研究提出了建议。关键词:蔬菜;硝酸盐;影响因素;栽培措施1前言蔬菜是人们日常生活中不可或缺的食品,但蔬菜又是易于富集硝酸盐的作物,人体吸收的硝酸盐80% 以上来自于蔬菜[1]。故硝酸盐含量是评价蔬菜品质的重要指标之一。虽然硝酸盐对人体没有直接的毒害作用,但进入人体后,会在微生物的作用下还原为有毒的亚硝酸盐,它可与人体血红蛋白反应,使之失去载氧功能,造成高铁血红蛋白症。长期摄入亚硝酸盐会造成智力迟钝[2]。另一方面。亚硝酸盐还可间接与人类摄取的其它食品、医药品、残留农药等成分中的次级胺反应,在胃腔中(pH=3)形成强致癌物—— 亚硝胺,从而诱发消化系统癌变[3]。因此,硝酸盐污染问题已引起人们的普遍关注,世界各国学者对蔬菜硝酸盐积累及其控制途径进行了日益广泛和深入的研究。近年来许多研究单位对蔬菜中的硝酸盐污染以及如何控制进行了大量的研究。影响蔬菜硝酸盐积累的因素很多,与蔬菜的种类品种有关,与水分、温度、光照有关,也与施氮量、氮肥种类、施氮方法等因素有关,但施肥是非常重要的因素之一。要减少蔬菜硝酸盐含量,一是要进行合理施肥,控制施肥种类、数量,掌握好施肥方法等。二是调节水、温、光等环境条件,从而达到控制植株根系对NO3-的吸收速率,降低其吸收量,进而加速硝酸盐在植物体内的代谢的目的。2 影响蔬菜硝酸盐含量的因素2.1内部因素影响蔬菜硝酸盐含量的内部因子主要包括:蔬菜种类、品种、部位和生育期,这些因子主要受遗传因子所控制[4]。2.2.1 蔬菜种类不同其硝酸盐含量差异明显。现在研究证实,不同蔬菜种类的硝酸盐含量从大到小的次序为根菜类> 叶菜类> 瓜类> 茄果类。2.2.2 同一种类蔬菜不同品种硝酸盐含量也不相同,如莴苣Bellone品种叶片中硝酸盐含量为2878mg/kg,而Tornade品种硝酸盐含量仅为123mg/kg,2个品种间硝酸盐含量差异十分悬殊。2.2.3 蔬菜不同部位的硝酸盐含量也有很大差异,一般而言,根>茎>叶>果;叶柄>叶片;外叶(下部叶)>内叶(上部叶)。2.2.4 生育期对于菠菜而言,其体内硝酸盐含量随着生育期的延长而降低,这可能是由于随菠菜生育期推进其吸收土壤硝酸盐能力下降,或随植株增大硝酸盐相对量降低造成的。因此菠菜不宜提早收获。2.2外部因素蔬菜积累硝酸盐的过程也受外部其他环境因素如土壤水分、光照、温度、栽培措施等显著影响[5]。2.2.1光 光照对植物体内的硝酸盐代谢起着极为重要的作用,是决定植株硝酸盐含量的主要因素之一。光照强度、光周期和光照持续时间均影响植株硝酸盐含量。在低光照强度下,植株积累大量的硝酸盐, 而在较高的光强下,硝酸盐的积累减少[6]。光照影响植株硝酸盐含量的主要原因是硝酸还原酶活性受光照强度的调节,而且光照正常条件下, 光合作用良好,植株生长量大,吸入的硝酸盐被稀释而不致累积很多,同时光合作用可提供硝酸还原的能量,使之转化为铵态氮,因此也有利于减少硝酸盐的累积[7]。2.2.2 温度 温度高低影响植物对硝酸盐的吸收速率。在适温范围内,随温度升高,植物生长速度加快,根系对硝酸盐的吸收也加快,促进植株地上部生长,NRA也随之提高使植株体内硝酸盐积累减少。温度降低,根系吸收硝酸盐能力减弱,同时,NRA也因温度降低而减弱,以致硝酸盐积累增加[8]。2.2.3 水分 硝态氮的吸收、运输与水分运动密切相关。质流是水分驱动的物质运动,而质流对作物吸收硝态氮的贡献率达70%-90%。蒸腾作用的持续进行,使溶解于水中的硝态氮向植物体内各处移动,分布于不同器官的组织内部及外部空间的水分中。另外,硝态氮的代谢也离不开水分[9]。2.2.4 氮肥供应 大部分蔬菜为喜硝态氮作物,于是人们为追求高产而盲目追施硝态氮肥,而NO3-含量却随氮肥用量增加而不断升高,不能及时被还原。另一方面,施肥方法不当,基肥不足,追肥次数偏多,导致硝酸盐积累增加。3 降低硝酸盐含量的控制途径和措施综上所述,有关影响植物体内硝酸盐积累的因素是多方面的,作物之间的差异也十分明显,因此要有效降低硝酸盐的积累首先要分析研究对象所特有的影响因子,针对主要因子通过明确的调控措施,达到降低硝酸盐积累的目的。3.1 施肥措施蔬菜硝酸盐严重超标,除了与蔬菜的种类、品种、遗传特性不同有关外,一个重要影响因素是:施用化肥,超量施肥,重施氮肥,没有均衡的控制和调节土壤肥力。控制蔬菜硝酸盐过量残留的措施是,严格控制氮肥的施用量,少施化学氮肥,应以有机肥为主。因为有机肥矿化速度慢,不会导致硝酸盐在植株体内明显积累,并能提高蔬菜的产品质量和口感度[10]。3.1.1 合理施用氮肥⑴搭配施用不同形态的氮肥邱孝煊等报道,每公顷氮素用量450Kg,空心菜中硝酸盐含量,氯化铵<硫酸铵<尿素<碳酸氢铵<硝酸铵.施氯化铵的空心菜硝酸盐比其它化学氮肥低10%以上,这与氯化铵中的Cl-能抑制硝化作用有关。李海云等报道,铵态氮和硝态氮的比例不同影响硝酸盐的积累量,经多种蔬菜试验表明,NH4+-N所占比例越大,NO3-含量降低越明显。其原因在于NH4+被植物吸收后立即参加含氮有机物的形成,而NO3-则要先还原,后一过程需消耗额外能量并在相应酶系参与下进行。因此,施铵态氮肥可使蔬菜硝酸盐含量减低。朱祝军等研究的结果是,对不结球生长的营养液中,铵态氮和硝态氮浓度(mmol/L)比例以1:1为最佳。[11]⑵适宜的氮肥施用量氮素是植物生命活动的必需养分,且需要量在各元素中居首位。任祖金等报道,偏施和滥用氮肥,是造成蔬菜硝酸盐积累的重要原因,提出300Kg/hm2为氮肥用量的临界值。在保证产量的同时,适当降低氮肥施用量能降低硝酸盐的富集。⑶严格掌握氮肥的施用方法氮肥要深施、早施。深施可以减少氮素挥发,延长供肥时间,提高氮肥利用率。早施则利于蔬菜植株早发快长,延长肥效,减少硝酸盐积累。还应根据蔬菜种类、栽培条件、气候条件等灵活施肥。无公害蔬菜生产过程中,其硝酸盐含量是不断变化的。据研究,随着氮肥追肥时间的推移,蔬菜体内的硝酸盐含量有逐渐减少的趋势。对蔬菜来讲,追肥的时间应安排在采收前30天,追肥的原则为“少量多次”[12]。⑷控制氮肥施用时间研究结果表明,追氮后8天是蔬菜收获上市的安全始期,随着时间延长,硝酸盐累积具有明显下降趋势,至追氮后18天,蔬菜体内硝酸盐分别比始期下降% ~% 。因此,得出蔬菜“攻头控尾”的施氮技术模式[13]。3.1.1有机肥无机肥配合施用菜田施用有机肥是一项降低蔬菜硝酸盐积累,提高产品营养价值的有益的农业措施。这是因为生物降解有机质是个渐进过程,养分释放缓慢,适合于蔬菜对养分吸收;土壤中有机质能促进土壤反硝化过程,从而有效降低土壤中硝态氮浓度。和氮肥相比,施有机肥能降低蔬菜50% 的NO3-的积累量 。据此,要广辟肥料,确保蔬菜生产对有机肥的需求。但有机肥施用量过大,也会引起蔬菜中硝酸盐的大量积累,菜田有机肥施用量最大限量为60t·hm2。化学氮肥与厩肥、土杂肥配合施用,能有效控制和降低蔬菜中的硝酸盐积累。通常无机氮与有机氮的比为l:1;氮、磷、钾三要素的比例,100天以内的短季节蔬菜为l:,长季节蔬菜为l:。[14]3.1.2 推广测土配方施肥、平衡施肥技术测土配方施肥,是控制蔬菜硝酸盐积累的重要措施之一。大量研究结果表明,氮肥施用量与蔬菜体内硝酸盐含量呈正相关,磷、钾肥的施用量则与之呈负相关。这是由于:钾在植物体内能促进蛋白质的合成,钾的浓度越高,促进作用越强,从而提高了氮的利用率,蔬菜中K含量每递增% ,NO3-量下降% ;磷是硝酸还原酶和亚硝酸还原酶的重要组成部分,参与NO3-的还原和同化。高祖明等指出,N、K比过大是造成叶菜NO3-积累的重要原因,且缺磷比增氮更易引起叶菜组织内NO3-积累。因此,在蔬菜生产上应大力推广测土配方施肥技术,做到缺什么补什么,缺多少补多少。达到平衡施肥。这样,不仅能降低蔬菜中硝酸盐的含量,而且增产效果十分显著[15]。3.1.4 叶面喷施微肥施用微量元素肥料,对于减少蔬菜中硝酸盐的积累有一定的效果。蔬菜收获前lO天,叶面喷施微肥,能提高产量和品质,收获前1天用草酸、甘氨酸等喷洒,可明显降低蔬菜中的硝酸盐含量。近年来的研究结果表明,叶面喷施钼、锰等微肥,对降低蔬菜硝酸盐积累有良好的效果。这是因为钼和锰元素在植物体内参与硝态氮的还原过程,钼是硝酸还原酶的组成部分,锰是多种代谢酶的活化剂。对蔬菜叶面喷施钼肥和锰肥,能激活蔬菜体内的硝酸还原酶,从而使蔬菜体内硝态氮的还原同化量超过其吸收量,降低蔬菜硝酸盐的含量。叶菜类不能叶面施氮肥。叶面喷施直接与空气接触,铵离子易变成硝酸根离子被叶片吸收,硝酸盐积累增加,又不耐贮存[16]。3.2 改善生态条件3.2.1 改善光照条件,增加光照时间保证正常光照,是硝酸盐在植物体内同化并降低其浓度的决定条件之一。露地和保护地条件下光照强度降低20% ,蔬菜硝酸盐含量增加150%; 强光照下可使菠菜的硝酸盐含量较之弱光照来得低。正常光照条件下,光合作用良好,植株生长量大,吸入的硝酸盐可被稀释而不致积累太多,同时还促进硝酸还原酶的合成,程高其活性,并为硝酸还原提供能量,因此有利于硝酸盐含量的下降[17]。3.2.2 改善土壤水分供应状况研究表明,土壤水分充足时,蔬菜的生长量可提高%~% ,而硝酸盐含量却降低%~ %,硝酸盐还原酶活性也明显降低。因此,在蔬菜生产中应注意水分管理,避免由于缺水造成水分胁迫[17]。在干旱情况下,蔬菜的硝酸还原酶的合成受阻,分解加快,硝态氮积累显著增加。因此,在收获前几天进行灌水,可使硝酸盐含量下降。3.3 配合使用氮肥抑制剂为降低和控制蔬菜硝酸盐的含量,目前国外普遍采用氮抑制剂来抑制土壤硝化细菌的活性,从而达到减少土壤和蔬菜中硝酸盐积累的目的。在现有的氮抑制剂中,使用效果较好的首推双氰胺(DCD)。在氮肥中,添加10~20%的双氰胺与单施尿素相比,可使青菜茎叶中的硝酸盐含量降低10~30%。将双氰铵与碳铵一起施用效果更佳,可使叶柄和叶片中的硝酸盐含量减少25~45%。[18] 因此,蔬菜在施用氮肥时,应按纯氮量的10~20%添加双氰胺,与化肥拌匀后施用,控制硝酸盐积累的效果最佳。3.4 选育低富集硝酸盐的品种由于硝酸盐积累存在遗传差异,所以选育低积累的品种被认为是控制蔬菜硝酸盐含量的有效方法之一,低硝酸盐含量已成为育种的1个重要目标。国外有育成硝酸盐富集力弱的菠菜新品种的报道,但国内目前还没有选育成功低积累的蔬菜品种。随着对蔬菜硝酸盐积累的遗传规律的进一步认识,特别是随着现代分子生物技术的发展,利用基因工程选育低富集硝酸盐品种必将成为重要的发展方向。3.5 调整收获时期和时间由于不同生长发育阶段的蔬菜硝酸盐含量不同,一些蔬菜生长前期大于后期,所以,适当晚收有利于降低蔬菜中的硝酸盐,降低幅度可达数倍甚至数十倍。另外,光照、温度等外部因素对蔬菜硝酸盐积累也有明显影响。因此,生产中应根据1d内温度和光照变化的节奏确定适宜的收获时间,同时应根据光、温等条件的季节变化以及蔬菜生长发育进程确定适宜的收获时期。[20]4 存在的问题与展望目前,蔬菜体内硝酸盐的积累问题已引起广大科研工作者的关注,而且在这一领域的研究已取得了一些成果,但是,尚缺乏控制效果好、简单易行的方法。一些控制硝酸盐积累的措施目前还很难用于生产实践,另外一些方法控制效果不太明显,还有一些方法或观点虽在理论上成立,但目前还没有取得应用成果。我国目前蔬菜生产条件及农民的科技水平,特别是目前国内生产者对产量的追求以及消费市场对供应量的要求决定了在短期内难以显著降低氮肥的施用量(氮肥是蔬菜体内硝酸盐的主要来源),因此,不降低氮素投人,如何控制蔬菜硝酸盐积累就成为一个重要研究课题。针对这一研究目标,从营养互作,水氮互作等营养生理以及代谢方面出发进行NO3-的转化的基础研究就显得非常必要。另外,由于蔬菜种类繁多,遗传基础及适宜生长条件、同化利用硝酸盐能力差异较大,所以,无论是关于硝酸盐积累过程的基础研究还是控制措施的探讨均要有明确针对性。5 小结综上所述,通过调整施肥措施、改善生态条件、使用抑制剂、选育低富集硝酸盐的蔬菜品种、调整收获时期和时间等,对减少蔬菜中硝酸盐累积量有很大的作用,应该对菜农加强宣传,采用合理的技术措施来减少蔬菜中硝酸盐累积,既使菜农节约肥料成本、增产增收,又减小对消费者的危害。

浅议我国草原野生植物保护与利用摘要:草原野生植物是草原的主要组成部分,是重要的物种资源,是我国生物多样性的具体体现,对维持草原生态平衡具有重要作用。保护草原野生植物,达到永续利用的目的是一个值得探讨的问题,本文介绍了保护草原野生植物重要性及我国草原野生植物保护现状,并对如何保护草原野生植物从几方面进行了探讨,初步提出了一些保护措施。关键词:草原 野生植物 保护我国是草原资源大国,草原资源极其丰富。草原植物是草原的基本构成成分。经调查,我国共有草原饲用植物6704种,分属5个植物门、246科、1545属。我国特有的草原植物种类也很丰富,共有13个科、45个种是我国特有的植物种。我国草原是中国乃至世界重要的种质资源库。保护草原野生植物重要性草原野生植物是我国重要的生物种质资源,对于维持草原生物多样性和保持草原生态平衡具有十分重要的作用。这些重要的野生植物资源在漫长的自然选择过程中获得了适应当地环境的优良特性,蕴藏着丰富的种质资源。草原野生植物一是具有重要的药用、工业用等经济价值,如虫草、从蓉、甘草、麻黄草;二是许多草原饲用野生植物是栽培植物的野生祖先和亲缘种,新植物品种选育的基础素材,如禾本科的大看麦娘、豆科的细齿草木犀、野大豆等。我国草原饲用野生植物种质资源概括体来有"三多",即当今世界栽培牧草的野生祖先在我国的多、近缘野生种多及珍贵牧草种类多;草原野生植物还是非常重要的保护生态环境的作用,如发菜、固沙草等。因此保护和利用草原野生植物具有十分重要的作用。2我国草原野生植物保护现状由于长期以来生态环境的日益恶化导致我国草原生态环境不断恶化,生态景观遭到破坏,生物多样性受到严重威胁,草原植物种质资源日益减少,许多草原野生植物己面临濒危。根据国家环保总局第一批公布的《中国珍稀濒危保护植物名录》389种植物中,我国草原植物有29科、51种及3个变种,占全部的。我国草原野生植物种类受威胁高出10%-15%的世界平均水平5个百分点,特别是自然条件严酷的长江、黄河源头及上游高寒草地,其植被及野生植物资源更是遭到严重破坏。虽然我国在80年代曾经组织有关单位开展了全国性的草原资源调查,基本上摸清了我国草原野生植物家底,但近二十多年来,我国草地生态环境的恶化以及滥采滥挖对草原野生植物种质造成了极大的破坏,因此急需组织开展草原野生植物调查研究工作。3草原野生植物保护探讨在开发利用草原饲用植物资源时有必要十分珍视它们的存在与发展。因此积极采取措施,保护我国草原野生植物,特别是珍稀濒危植物,是当前急需要开展的工作,也是一项重要的历史性任务。草原野生植物普查组织开展草原野生植物种质资源普查工作。主要按照《中国珍稀濒危保护植物名录》,同时结合《中国草地资源》所收集的草原野生植物种类进行普查,重点调查内容有种类、分布、数量等,并进行统计分析,指出每一种类现状和发展趋势,最终提出保护方案。通过普查,建立为建立我国草原野生植物的数据库。技术路线可以以80年代草地资源调查为基础,制定切实可行的普查方案,以地面调查为主,充分利用遥感技术。提高效率,节约资金,保证数据科学性。草原野生植物种质资源收集整理组织开展草原野生植物种质资源收集整理保存工作。采取异地保护措施,组织有关单位将植物种质资源的繁殖材料(主要是种子)采回,放在人工控制的环境中进行长期保存,主要是采用低温冷库进行异地保存。目前急需针对普查结果,将那些濒临灭绝的草原野生植物进行保存。利用草原自然保护区开展保护建立草原自然保护区是国内外公认的保护草原动植物资源的重要措施。因此,急需对现有的13个草原类自然保护区(其中国家级保护区1个)进行摸底调查。重点对保护区法规、规程制定、勘测划界(核心区、实验区和缓冲区)、保护区生物多样性保护情况、标本收集、制作、维护、更新以及科研等情况进行调查研究。通过这项工作基本摸清和掌握目前我国草原类自然保护区的生物和物种多样性,及其动态变化情况,在此基础上提出草原类自然保护区建设规划,同时提高保护区的管理水平,并为保护全国生态环境建设提供理论依据和实践证明。开展草原野生植物保护与利用情况调研通过实地调研和发放有关调研问卷,对全国草原野生植物保护与利用情况进行调研,对目前各地在草原野生植物保护与利用方面所采取的政策和主要措施调查,进一步总结分析我国草原野生植物保护与利用工作,提出草原野生植物保护与利用工作思路,向有关部门提出切实可行的工作措施,进行实施,提高草原野生植物保护与利用工作水平,加大保护力度,保护资源,保持生物多样性。加强草原野生植物保护管理长期以来,我国对草原野生植物缺乏有效的机构进行管理,同时采取的措施难以保证这项工作长期有效的开展。2003年农业部成立了农业部草原监理中心,对草原野生植物进行监督管理是中心的主要职能之一。各级政府部门也加强了对草原野生植物保护管理工作。当前急需在明确管理机构后,制定相应的规章制度,采取有效措施,加强对草原野生植物管理,尤其是那些具有一定经济价值的野生植物,如甘草、麻黄草等,更要加强采集、收购等管理工作,切实保护资源,维护生物多样性和生态平衡。

哈佛医学院叶绿素研究论文

黄瓜叶绿素测第几片叶子的方法如下。1、按照常规方法提取黄瓜叶片高光谱图像特征参数,如红边参数和植被指数,分析它们与叶绿素含量之间的关系,发现各参数与叶绿素之间存在一定的相关关系,但是相关性均不高。结果表明,红边参数和植被指数反映的信息较单一,而且必须针对具体情况对其修正,有很大的局限性。2、研究主成分分析法和独立分量法提取高光谱图像特征参数,提取黄瓜叶片高光谱图像光谱维的前10主成分分量和前8个独立分量,分别利用多元回归建立叶绿素含量的预测模型,其预测集相关系数R分别达到和。利用逐步回归比较两种方法,独立分量分析法只需要一个独立分量既能与叶绿素含量的相关系数R达到,而主成分分析法需要前3个主成分综合才能得到相似效果。结果表明,利用独立分量法分析黄瓜叶片高光谱图像,预测叶片叶绿素含量的方法是可行的,且独立分量分析比主成分分析更有优势。3、首次根据独立分量分析法得到的叶绿素含量预测模型,计算出黄瓜叶片叶绿素的分布图。结果表明利用分离出来的独立分量计算得到的黄瓜叶片叶绿素含量分布图与实际情况相符合,为植物营养元素亏缺等研究奠定基础。4、进行二次开发,开发出了一套高光谱图像数据处理软件,集成了基于批量处理的高光谱图像的标定、感兴趣区域提取、各波长图像及其纹理信息提取、独立分量图计算、数据输出等功能,为快速有效的处理高光谱图像海量数据提供了思路,为科研提供了便利。本论文对利用高光谱图像技术预测黄瓜叶片叶绿素含量及其分布进行了初步研究,探索了独立分量法在高光谱图像处理中的应用。

[编辑本段]什么是全球变暖全球变暖指的是在一段时间中,地球的大气和海洋温度上升的现象,主要是指人为因素造成的温度上升。原因很可能是由于温室气体排放过多造成。全球气候变暖是一种“自然现象”。由于人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳等多种温室气体,由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,也就是常说的“温室效应”,导致全球气候变暖。近100多年来,全球平均气温经历了冷-暖-冷-暖两次波动,总的看为上升趋势。进入八十年代后,全球气温明显上升。全球变暖的后果,会使全球降水量重新分配,冰川和冻土消融,海平面上升等,既危害自然生态系统的平衡,更威胁人类的食物供应和居住环境。[编辑本段]全球气候变暖的背景全球变暖是指全球气温升高。近100多年来,全球平均气温经历了冷-暖-冷-暖两次波动,总的看为上升趋势。进入八十年代后,全球气温明显上升。1981~1990年全球平均气温比100年前上升了℃。导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料(如煤、石油等),排放出大量的CO2等多种温室气体。由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,也就是常说的“温室效应”,导致全球气候变暖。全球变暖的后果,会使全球降水量重新分配,冰川和冻土消融,海平面上升等,既危害自然生态系统的平衡,更威胁人类的食物供应和居住环境。出现全球变暖趋势的具体原因是,人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳进入了地球的大气层。政府间气候变化问题小组根据气候模型预测,到2100年为止,全球气温估计将上升大约摄氏度(华氏度)。根据这一预测,全球气温将出现过去10,000年中从未有过的巨大变化,从而给全球环境带来潜在的重大影响。为了阻止全球变暖趋势,1992年联合国专门制订了《联合国气候变化框架公约》,该公约于同年在巴西城市里约热内卢签署生效。依据该公约,发达国家同意在2000年之前将他们释放到大气层的二氧化碳及其它“温室气体”的排放量降至1990年时的水平。另外,这些每年的二氧化碳合计排放量占到全球二氧化碳总排放量60%的国家还同意将相关技术和信息转让给发展中国家。发达国家转让给发展中国家的这些技术和信息有助于后者积极应对气候变化带来的各种挑战。截止2004年5月,已有189个国家正式批准了上述公约。[编辑本段]全球变暖的历史与预测全球变暖是真实的,而且正在进行!主流科学界一致对全球变暖是越来越清楚了,每天在改变我们的气候都是真实的,他们也正在进行中。在20世纪末年初以来,表面平均温度的地球增加了约(摄氏度)。在过去的40年中,气温上升约(摄氏度)。在过去400-600年,全球变暖,在20世纪是更超过历史上任何一个时间,7分之10的年,在20世纪发生在20世纪90年代,由于其中一个最强劲的下午1998是最热的一年,因为可靠的温度测量开始的。此外,变化,在自然环境支持的事实,即地球正在变暖;山区giaciers也在逐渐消退;在过去四十年里,北极冰厚度已经下跌了大约40%;全球海平面上升了约快三倍超过了过去的100年相比在以前的3000年里有越来越多的研究显示,植物和动物改变其范围和行为回应气候。根据仪器记录,相对于1860年至1900年期间,全球陆地与海洋温度上升了摄氏度。自1979年,陆地温度上升速度比海洋温度快一倍(陆地温度上升了摄氏度,而海洋温度上升了摄氏度)。根据卫星温度探测,对流层的温度每十年上升摄氏度至度。在1850年前的一两千年,虽然曾经出现中世纪温暖时期与小冰河时期,但是大众相信全球温度是相对稳定的。根据美国国家航空航天局戈达德太空研究所的研究报告估计,自1800年代有测量仪器广泛地应用开始,2005年是最温暖的年份,比1998年的记录高了摄氏百分之几度。世界气象组织和英国气候研究单位也有类似的估计,曾经预计2005年是仅次于1998年第二温暖的年份。在人类近代历史才有一些温度记录。这些记录都来自不同的地方,精确度和可靠性都不尽相同。在1860年才有类似全球温度仪器记录,相信当年的记录很少受到城市热岛效应的影响。从最近的千禧年内的多方记录所展示的长远展望,在过去1000年的温度记录中可以看到有关的讨论及其中的差异。最近50年的气候转变的过程是十分清晰,全赖详细的温度记录。到了1979年,人类更开始利用卫星温度测量来量度对流层的温度。在2000年后,各地的高温记录经常被打破。譬如:2003年8月11日,瑞士格罗诺镇录得摄氏度,破139年来的记录。同年,8月10日,英国伦敦的温度达到摄氏,破了1990年的记录。同期,巴黎南部晚上测得最低温度为摄氏度,破了1873年以来的记录。8月7日夜间,德国也打破了百年最高气温记录。在2003年夏天,台北、上海、杭州、武汉、福州都破了当地高温记录,而中国浙江省更快速地屡破高温记录,67个气象站中40个都刷新记录。2004年7月,广州的罕见高温打破了五十三年来的记录。2005年7月,美国有两百个城市都创下历史性高温记录。2006年8月16日,重庆最高气温高达43度。台湾宜兰在2006年7月8日温度高达度,破了1997年的记录。2006年11月11日是香港整个十一月最热的一日,最高气温高达度,比1961年至1990年的平均最高温度还要高。

刚刚! 西北农林科技大学又双叒叕发《Science》,台籍学者领衔!高分子科学前沿2022-09-23 08:02 ·浙江17氮元素是生物体构成的主要元素之一。氮是植物生长的主要限制因素,是农业生产力,动物和人类营养以及可持续生态系统的基础。光合植物通过将无机氮同化为维持植物和依赖它们的食物网的生物分子(DNA,RNA,蛋白质,叶绿素和维生素)来驱动陆地氮循环。为了与土壤中更喜欢有机氮或铵的微生物竞争,大多数植物已经进化出对硝酸盐可用性波动做出反应的调节途径。感知可用硝酸盐的植物将在几分钟内协调转录组,新陈代谢,激素,全系统芽和根的生长以及繁殖反应。长久以来科学家们只是能够在基因水平确定硝态氮是一种信号分子,但并不清楚植物感受它的机制。其次,氮肥是能源密集型生产并造成污染;此外,它在农业中的过度使用以提高作物产量,导致全球环境灾难性的富营养化。全球和区域研究表明,地球上的氮供应量正在下降。提高植物氮利用效率有助于可持续农业和生态系统保护。这些年,研究者们关于硝态氮的研究,一直热情不减,很多研究者们认为蛋白(也称为CHL1或)不仅仅是质膜细胞外硝酸盐转运体传感器(转感受器),同时也是硝酸盐的感受器,具有感受硝态氮的功能。但刘坤祥教授根据多年研究认为,CHL1/蛋白不是一个主要的硝酸盐感受器,他带领团队夜以继日地研究,尝试解释清楚这一机制。打开网易新闻 查看精彩图片 2022年9月23日,《Science》期刊刊登了西北农林大学、台湾籍教授刘坤祥团队和其合作团队在植物硝酸盐信号“开关”——NLP7蛋白的最新研究成果,相关论文题为 “NIN-like protein 7 transcription factor is a plant nitrate sensor” 在这项研究里,研究者们发现所有七个拟南芥 NIN 样蛋白 (NLP) 转录因子的突变消除了植物的初级硝酸盐反应和发展计划。 NIN-NLP7 嵌合体和硝酸盐结合的分析显示NLP7 通过其氨基末端对硝酸盐的感知被解除抑制。基因编码的荧光拆分生物传感器,mCitrine-NLP7,实现了植物中单细胞硝酸盐动力学的可视化。硝酸盐传感器NLP7 的结构域类似于细菌硝酸盐传感器 NreA。 保守残基的替换配体结合口袋损害了硝酸盐触发的 NLP7 控制转录、转运、新陈代谢、发育和生物量。这项结果表明转录因子NIN样蛋白7(NLP7)为主要的硝酸盐传感器。其中,刘坤祥教授和Jen Sheen为共同通讯作者,西北农林大学生命学院博士生刘孟红、林子炜,师资博士后陈斌卿以及Zi-Fu Wang为共同一作为共同第一作者,西北农林科技大学旱区作物逆境生物学国家重点实验室、生命学院、未来农业研究院为第一署名单位。组合 NLP 控制初级硝酸盐反应打开网易新闻 查看精彩图片 图 1.组合 NLP 转录因子是原发性硝酸盐反应和发育计划的核心。由于所有九个NLP基因都在拟南芥芽中表达。对硝酸盐介导的芽生长中单个nlp1-9单个突变体的分析显示,仅在nlp2和nlp7中存在统计学上显着的缺陷。为了规避NLP冗余并更好地定义NLP1-9的重叠或独特功能,我们进行了全基因组靶基因调查。每个NLP在土壤生长植物的转染叶细胞中瞬时表达小时,用于RNA测序(RNA-seq)分析。推定的NLP靶基因的分层聚类分析(日志2≥ 1 或 ≤ −1;P ≤)揭示了所有NLP激活先前通过微阵列、RNA-seq、片上染色质免疫沉淀(ChIP-chip)、ChIP-seq和启动子分析鉴定的通用原代硝酸盐响应性标记基因的能力。NLP2、NLP4、NLP7、NLP8 或 NLP9特异性激活了一些在调节生长素和细胞分裂素激素功能、细胞周期、代谢、肽信号传导以及芽和根分生组织活性方面具有已知功能的靶基因。NLP2和NLP7调节具有多种功能的更广泛的非冗余靶基因,这可能表现为在种子萌发后在nlp2或nlp7中观察到的生长缺陷。NLP6/7主要作为转录激活剂,而NLP2,4,5,8,9可以激活或抑制靶基因。NLP1,3,6比其他NLP调节的靶基因更少。例如,生长素生物合成基因TAR2仅被NLP2,4,5,7,8,9激活。这些结果与NLP变体在控制硝酸盐响应网络和导致土壤中生长的nlp2,4,5,6,7,8,9隔突变植物中发育迟缓的芽和根系发育的NLP变体一致。基因编码的荧光生物传感器可视化植物中的硝酸盐打开网易新闻 查看精彩图片 图 4.遗传编码的生物传感器检测转基因芽和根部的细胞内硝酸盐。配体-传感器相互作用可能触发传感器蛋白的构象变化。我们产生了一个遗传编码的荧光生物传感器mCitrine-NLP7,类似于基于单个荧光蛋白的葡萄糖生物传感器Green Glifon。我们假设硝酸盐结合的分裂米西特林-NLP7硝酸盐生物传感器(sCiNiS)将重建麦西特罗以发出荧光信号。预测的核定位信号(630断续器638)的NLP7突变为AAAAA,以避免与内源性NLP7的竞争,内源性NLP7在硝酸盐诱导后保留在细胞核中以进行转录活化.在转基因植物子叶的叶肉细胞和根尖的腔内膜细胞中,通过sCiNiS对细胞质硝酸盐进行定量共聚焦成像。在硝酸盐(10mM)后5分钟内检测到重组的mCitine荧光信号,但不是KCl,在正常发育的完整sCiNiS转基因幼苗中以单细胞分辨率诱导叶肉细胞和原代根尖细胞。土壤硝酸盐浓度可以从微摩尔到毫摩尔范围变化。我们使用不含硝酸盐的转基因幼苗测试了不同的硝酸盐浓度,并表明sCiNiS生物传感器在完整植物的单个叶肉细胞中检测到100μM至10mM的硝酸盐浓度范围,与敏感和特异性的硝酸盐结合K一致。植物中硝酸盐传感器的进化保护打开网易新闻 查看精彩图片 图 传感器域类似于NreA,具有用于硝酸盐感知和信号传导的保守残留物。为了在功能上定义NLP7中硝酸盐结合的必需残基,我们对硝酸盐-NreA晶型中定义的八种推定的硝酸盐结合残基进行了丙氨酸扫描诱变,并检查了无硝酸盐叶细胞中突变NLP7的硝酸盐反应。NLP7突变的四个残基,Trp395→阿拉(W395A),H404A,L406A或Y436A,在低硝酸盐()下显着降低硝酸盐诱导的4xNRE-min-LUC活性2小时。因为H404,L406和Y436在NLP2,4,5,6,8,9中是保守的,在硝酸盐结合域中具有相似的结构。我们接下来生成并分析了NLP7的双重(HL / AA)和三重(HLY / AAA)突变体,其消除了硝酸盐诱导的4xNRE-min-LUC活性。HLY硝酸盐结合残留物在作物植物结构相似的硝酸盐传感器域内的NLP7同源物中也是保守的,包括油菜籽BnaNLP7,大豆转基因NLP6,玉米ZmNLP6,小麦TaNLP7和水稻OsNLP3。我们建议NLP7及其同源物可以作为硝酸盐传感器,保存在从炭藻植物到被子植物的光合植物中,包括真双子叶植物和单子叶植物,但不是叶绿素。总结:作者揭示了光合植物用来感知无机氮的调节机制,然后激活植物信号网络和生长反应。我们的见解可能会建议提高作物氮利用效率,减少肥料和能源投入以及减轻温室气体排放引起的气候变化的途径,以支持更可持续的农业。来源:高分子科学前沿声明:仅代表作者个人观点,作者水平有限,如有不科学之处,请在下方留言指正!特别声明:本文为网易自媒体平台“网易号”作者上传并发布,仅代表该作者观点。网易仅提供信息发布平台。

西农前几天发表sci西农确实是在前几天发表了sci,其实你很优秀,相信每一个优秀就是自我的一个闪光点,每一个闪光点都会让你增强自我应对学习生活的勇气和信心,必将会打造一个更优秀的你。

叶绿素含量测定的论文文献

酒精法测定叶绿素含量原理:将叶片样品用乙醇等有机溶剂提取叶绿素,然后用分光光度计在不同波长下测定叶绿素的吸光度,计算出叶绿素含量。步骤: (1)将取自叶片的样品加入95%乙醇,研磨均匀; (2)离心沉淀后,用分光光度计分别在663nm和645nm两个波长下测定提取液的吸光度; (3)根据计算公式计算出叶绿素a和叶绿素b的含量。请点击输入图片描述非破坏性激光荧光法测定叶绿素含量原理:利用激光照射叶片,测量叶片表面激发的荧光强度,从而推算出叶绿素含量。步骤: (1)利用激光器照射叶片,测量荧光光谱; (2)根据不同波长下的荧光光谱分析,推算出叶绿素含量。请点击输入图片描述需要注意的是,不同的测定方法可能会对叶绿体色素的含量测定结果产生一定的误差,因此在实际应用中需要选择合适的方法,并结合其他测定指标综合评价植物的生长状态和健康程度。

那是经验公式

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