增强UV－B伤害植物的激光防护及DNA修复机制研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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增强UV－B伤害植物的激光防护及DNA修复机制研究

项目名称：增强UV－B伤害植物的激光防护及DNA修复机制研究
项目类别：面上项目
批准号：30370269
申请代码：C031002
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2004-01-01-2006-12-31

项目负责人：岳明
负责人职称：教授
依托单位：西北大学
批准年度：2003

中文摘要：

依据上一项国家自然科学基金项目（39970126）研究的突出结果，发现适量剂量激光对受紫外B辐射伤害植物细胞膜脂过氧化具防护作用，以及对DNA有修复效果，但对激光作用原理尚不清楚。为此，本项目拟联合光电子和激光物理学的专业人员，拟将激光对植物产生光、热、电磁、压力综合效应，拆分为单因子，分别模拟处理受增强UV-B伤害的植物，检验作用效果，在防护膜脂过氧化上测定MDA、SOD、AsA等指标，在修复DNA上测定嘧啶二聚体的单体化程度、DNA碱基和骨架结构喇曼光谱特征频率及强度等指标。试图探明激光在防护增强UV-B伤害植物细胞膜及修复DNA上是何种单因子机制或多因子复合作用的机制。为有的放矢地利用激光处理生物有机体提供理论依据，也可供其它物理因子造成生态毒理效应的实验参考。

中文主题词：激光；UV-B；光效应；电磁效应，热效应

英文摘要：

Laser; UV-B radiation; optical

英文主题词： Laser; UV-B radiation; optical

结论摘要：

通过酶联免疫、荧光光谱及差热分析等多种技术，使用半导体激光器及相干非相干转换器、微波模拟处理等装置对紫外B 辐射引起小麦等植物细胞及DNA 受害的激光修复效果和物理机理进行了深入研究，证明激光对植物DNA的修复与防护过程中主要是其电磁效应和热效应起作用。激光预处理的种子在萌发过程中种子内能和幼苗生物光子产生以及淀粉酶、蛋白酶、转氨酶活性明显增加，UV－B 辐射所导致的植物材料焓值的降低可被激光处理所逆转，该作用可部分以热处理及微波处理替代。通过对半导体激光与同波长、同光斑大小、同功率密度的非相干红光对植物的作用，证明激光对UV-B辐射引起的DNA伤害有防护作用，但在该过程中激光的光效应并不起主要作用。分别用He-Ne激光和CO2激光处理经不同浓度PEG6000胁迫的小麦幼苗，研究了在干旱胁迫条件下激光对其生理生化效应和DNA损伤的影响，发现激光处理可对干旱胁迫造成的植物DNA损伤有很好的防护效应，合适剂量的激光辐照能有效提高中度干旱胁迫的小麦幼苗的抗旱性。这些成果在生态毒理学和辐射生物学等学科上有重要的理论价值，同时也提供了一种在生产中提高植物对UV-B辐射抗性的新途径。

成果综合统计