韩榕[1]2002年在《He-Ne激光对小麦增强UV-B辐射损伤的修复效应及机理》文中认为本文采用He-Ne激光(5mW．mm~(-2))辐照方法，对增强UV-B(10．08kJ．m~(-2)．d~(-1))辐射下，小麦幼苗在生长、发育、生理、生化等方面的损伤修复效应，从个体、细胞、DNA分子等水平上进行了全面的研究和分析。主要阐明了He-Ne激光促进DNA分子损伤修复的途径、方式和机理。结果表明： (1)经增强UV-B辐射后，小麦明显表现出植株矮化、叶片卷曲、颜色加深，并产生“翘根”(胚根向上弯曲)现象。再以He-Ne激光处理后，小麦株高增加，侧根增多，“翘根”减轻，具明显的促进作用。从研究结果看，He-Ne激光辐照增强了UV-B辐射后小麦在萌发初期的淀粉酶活性、蛋白质和RNA的合成，从而促进了小麦的萌发与生长。 (2)He-Ne激光辐照后，促进了小麦种子的萌发能力。增强UV-B辐射组(B)与激光后处理组(BL)间的差异较显着(P<0．05)。激光对UV-B处理后小麦幼苗发芽势、发芽率的促进作用大于生长势，说明这种促进作用在萌发早期表现的较为明显。 (3)对染色体及细胞分裂的研究结果表明，增强UV-B辐射能抑制小麦细胞的有丝分裂率，产生落后染色体、染色体桥、游离染色体、核变形等畸变。其中，落后染色体和游离染色体较普遍，分别占总畸变率的32．8％和26．6％。并在UV-B诱导的小麦根尖细胞中，首次发现染色体在有丝分裂的后期到末期，分成3束、4束和6束等异常分裂新类型。本研究将之称为体细胞染色体的“多束分裂”或“分束分裂”。它们大体分布在两极，但两极上染色体“束”数有可能不同。同一“束”上染色体的数量也不完全相等。“束”之间未见有细胞壁的形成，因而，导致“多束体”的产生。 (4)采用扫描电镜对小麦叶表面结构观察的结果表明，He-Ne激光能使UV-B辐射后小麦叶表面蜡质的分布等级降低。 (5)通过小麦幼苗丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(AsA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和紫外吸收物含量及活性变化，测定了He-Ne激光在清除增强UV-B辐射导致的自由基方面的能力。He-Ne激光辐照可使UV-B辐射后小麦幼苗MDA的含量明显减少；AsA、GSH含量明显增加；SOD、CAT、POD等酶活性增加。说明He-Ne激光可通过酶促与非酶促抗氧化系统，增加小麦幼苗在生理水平对辐射损伤的修复能力。 (6)采用环丁烷嘧啶二聚体(Cyclobutyl Pyrimidine Dimers，CPDs)的特异性DNA内切酶——T4-Endo V(T4-核酸内切酶V)及琼脂糖凝胶电泳法，测定了He-Ne激光对由增强UV-B辐射引起的小麦细胞DNA中CPD切除的影响。与对照相比，5mW．mm~(-2)的He-Ne激光辐照，能降低由10．08kJ．m~(-2)．d~(-1)增强UV-B辐射小麦细胞DNA中形成的ESS(DNA中酶敏感位点——endonuclease sensitivesites)含量，亦即CPDs的数量。T4-Endo V酶切造成SSB数量的减少，即DNA中的酶敏感位点(ESS)含量的降低，说明He-Ne激光辐照促进了小麦细胞对CPDS的清除。 （7）用’H－TdR同位素标记V。麦DNA，通过种胚非按期DNA合成的变化，研究了He－Ne激光辐照对小麦DNA修复合成的影响。结果表明，增强UV习辐射导致DNA受损，从而诱发了细胞中非按期DNA的合成，并能通过DNA的修复合成，部分修复损伤的DNA。单纯He－Ne激光辐照处理可使小麦种子的S期提前，但S期的峰值与对照差别不大。He－Ne激光与UV－B复合处理可使非按期DNA合成期提前，修复合成速率提高。 （8）利用俱化乙锭（EB）只能插人双链 DNA中，并在激发光下显色的荧光光谱分析法，测定了He－Ne激光和增强UV－B不同处理后细胞中双链DNA （dsDNA）的含量，从而说明单链断裂的水平。在暗修复 sh时，各组 dsDNA含量差别达到最大。其中SL组降至最低，血＊＊A仅为0．39 p＊m卜；其次为B组①．423 fig·ml－l）和 BR组①．4：j pg·ml”＼ R、L组与对照差别不大，其 dsDNA含量变化也很小。BL组dsDNA含量的降低说明，He－Ne激光辐照明显促进了UV－B辐射后细胞中由于对DNA损伤链修复造成大量单链DNA 的形成 （SSDNA），而使得细胞中dSDNA的含量急剧减少。 （9）由于He－Ne激光辐照能够促进损伤细胞中CPD的减少，DNA修复合成及单链断裂数的增加，同时，与对照相比红光处理没有明显效应，因此认为：5mW·m”‘的HC－NC激光辐照能促进损伤DNA的修复，这种修复是一种暗修复，主要通过碱基和核苦酸切除修复来进行。 （l）通过与激光波长、功率相同的红光辐照对比研究，红光没有产生明显的效应。因此，可排除激光的光效应，且激光的热效应和压力效应也很小。那么，促进损伤修复的因子就是激光的磁场效应。对激光促进修复的机制分析认为：He．Ne激光通过其磁场效应作用于相应的多酶体系，从而表现出不同水平的损伤修复效应。 激光及UV－B辐射对生物体的效应已在多种植物中得到了广泛研究。但激光对增强UV－B辐射导致小麦在不同水平损伤的修复效应还未曾见有报道。本课题的研究为激光在生物体上的应用开辟了一个全新的领域，填补了国内在激光和UV－B辐射研究领域中的空白，居世界领先水平。它的研究无论在理论上，还是在实践中都具有重要的意义?
韩榕, 王勋陵, 岳明, 韩榕, 王勋陵[2]2002年在《He-Ne激光对小麦DNA环丁烷嘧啶二聚体切除修复的影响》文中研究说明采用He-Ne激光辐照处理经增强紫外线B（UV-B）损伤的小麦幼苗,研究小麦细胞DNA中损伤产物环丁烷嘧啶二聚体（CPDs）的变化.T4核酸内切酶V能特异识别CPDs,并造成单链缺失（SSB）,SSB的含量以酶敏感位点（ESS）数表示.通过T4核酸内切酶V的酶切及琼脂糖凝胶电泳法分析测定了UV-B和He-Ne激光处理后小麦细胞DNA中ESS的含量,即CPDs的数量.结果表明,He-Ne激光的辐照能促进小麦细胞修复由UV-B辐射造成的损伤.探讨了激光作用的机制.
李素花[3]2012年在《增强UV-B辐射和He-Ne激光辐照对小麦CENPA和一氧化氮合成相关酶的影响》文中研究指明近年来,关于CENPA的结构与功能受到了人们的普遍关注,其中CENPA表达或结构异常与细胞分裂过程中的染色体分离异常之间的关系已经成为人们研究CENPA功能的热点问题。本文以‘临优2018’小麦为材料,分别用直接酸抽提法、酸抽提-乙醇沉淀法、酸抽提-叁氯乙酸沉淀法提取小麦中的CENPA,并应用bradford法、SDS-PAGE及间接免疫荧光技术对其进行定量、检测及鉴定。比较这叁种不同的提取方法寻找适合小麦CENPA的提取方法。在此基础上,我们确定采用直接酸抽提法分别对CK组(对照组)、B组(UV-B辐射组)、BL组(UV-B和激光复合处理组)、L组(激光处理组)小麦幼苗的CENPA进行提取,并测定了不同处理天数下各处理组小麦幼苗CENPA的含量,来研究增强UV-B辐射和He-Ne激光对小麦幼苗CENPA的影响,初步探讨CENPA与异常分裂的关系。另外,本研究还对各处理组小麦幼苗根的一氧化氮合成酶(NOS)和硝酸还原酶(NR)进行了提取、定量及比较分析,来研究增强UV-B辐射和He-Ne激光对小麦幼苗CENPA的影响,初步探讨一氧化氮合成相关酶对UV-B胁迫的响应机制。结果表明：(1)直接酸抽提法提取小麦CENPA,操作简单,提取效率高；电泳结果显示,其杂质干扰少、条带清晰、分辨率高、目的蛋白得率适中。免疫印迹结果表明,17kd左右的条带确实为CENPA蛋白。确定采用直接酸抽提法作为后续实验小麦CENPA的提取方法。(2)实验处理五天时,增强UV-B辐射和He-Ne激光辐照对小麦幼苗根和叶中的CENPA含量有明显的影响且影响效果基本相同。经UV-B辐射后,小麦幼苗根和叶中CENPA含量较对照组均有很大程度的下降(P<0.01),表现为一定的抑制作用。单独的He-Ne激光处理后,小麦根和叶中的CENPA含量相对于对照组无显着差异(P>0.05),说明He-Ne激光辐照对小麦CENPA含量没有不利影响。经He-Ne激光和UV-B辐射复合处理后,小麦幼苗根和叶中的CENPA含量明显高于B组,并接近CK组,表现为一定的促进作用,说明He-Ne激光能促进UV-B辐射后CENPA蛋白的合成,使其含量升高。(3)增强UV-B辐射后,小麦幼苗根中一氧化氮合成酶(NOS)含量明显增多；单独He-Ne激光处理后,NOS含量相对于对照组显着增多；而UV-B辐射与He-Ne激光辐照复合处理后,NOS含量高于对照组同时也高于B组,说明He-Ne激光能进一步促进UV-B辐射后NOS的合成,提高小麦对UV-B辐射的抗性。增强UV-B辐射后,小麦幼苗根中硝酸还原酶(NR)的活性明显降低；He-Ne激光辐照后,小麦幼苗根NR活性升高；增强UV-B辐射和He-Ne激光辐照复合处理后,极显着地改善了UV-B辐射造成的NR活性降低的程度,具有一定的修复作用,也就是说He-Ne激光增强了其抵抗UV-B辐射引起损伤的能力。
齐智[4]2001年在《激光对增强的UV—B辐射蚕豆幼苗损伤的防护及修复作用》文中指出增强的UV-B辐射（280-320nm）不仅使蚕豆丙二醛（MDA）和电解质渗透率（REL）升高，而且使植物DNA链上相邻的2个胸腺嘧啶之间形成胸腺嘧啶二聚体（CPD），因此增强的UV-B辐射可导致植物伤害。本文用激光来处理UV-B辐射导致伤害的植物，结果表明：激光对增强的UV-B辐射植物伤害有明显的防护和修复作用。 进一步研究发现，激光对植物的防护作用的机理是通过提高紫外吸收物的含量来加强植物第一条防线的屏蔽作用；激光辐射提高抗氧化酶SOD、CAT和APX的酶活性和抗氧化系统非酶类物质ASA和GSH的含量来增强植物防御UV-B辐射的第二条防线的防护能力；激光同时提高植物蛋白质的含量和促进某些“胁迫蛋白”的基因表达以防护增强的UV-B辐射对植物的伤害，本文认为这种防护方式叫植物第叁条防线。 激光对植物的修复作用主要体现在植物DNA上。一方面，激光辐射可提高光修复酶的活性，从而加速植物DNA伤害的修复过程。另一方面，本文用T4核酸内切酶V（T4EndoV）为探针，通过琼脂糖凝胶电泳检测发现，增强的UV-B辐射导致植物DNA伤害，使DNA链上相邻的2个胸腺嘧啶形成大量的CPD；用激光处理这种植物DNA伤害时，CPD显着下降到对照水平（末受UV-B处理植物），但同样用红光（与He-Ne激光同波长，633nm）处理，CPD无任何变化。由此可见，激光对植物DNA的伤害有明显修复作用。探讨激光修复的机理发现了激光修复是一种新的修复方式：激光断键修复。激光辐射可以打断植物DNA链上的CPD之间的CC键（即二聚体单体化），从而使DNA恢复到正常水平，使DNA复制，转录等生理活动能够继续正常地进行。 激光对植物的防护效果非常明显，为今后激光在农业生产上的应用奠定了理论根据。同时，本文首次发现了DNA修复的一种新的方式——激光断键修复。这为人们今后探索DNA伤害修复开辟了一个新的领域和新的视角。
参考文献：
[1]. He-Ne激光对小麦增强UV-B辐射损伤的修复效应及机理[D]. 韩榕. 西北大学. 2002
[2]. He-Ne激光对小麦DNA环丁烷嘧啶二聚体切除修复的影响[J]. 韩榕, 王勋陵, 岳明, 韩榕, 王勋陵. 科学通报. 2002
[3]. 增强UV-B辐射和He-Ne激光辐照对小麦CENPA和一氧化氮合成相关酶的影响[D]. 李素花. 山西师范大学. 2012
[4]. 激光对增强的UV—B辐射蚕豆幼苗损伤的防护及修复作用[D]. 齐智. 西北大学. 2001