不同微生境中水光温变化对毛尖紫萼藓叶绿素荧光特性的影响

毛尖紫萼藓（Grimmia pilifera）多生长在裸岩表面且具有多种微生境,其生长过程受到水分、光照和温度等环境因素的交互影响,但其光合生理特征如何响应这种变化的环境条件尚不清楚。开展原位（荫蔽和向阳裸岩2种微生境）和室内模拟实验,分析了不同水分（模拟降水量和降水频次）、光照、温度及其复合梯度处理对毛尖紫萼藓叶绿素荧光特性的影响。原位实验结果显示荫蔽生境原位生长毛尖紫萼藓光化学效率显著高于向阳生境。在室内相同培养条件下,脱水过程中来自荫蔽生境植株有效光合效率保持时间比向阳生境明显缩短,表现出较低的脱水耐受性。水-光-温复合模拟实验显示,降水频次和光-温变化对毛尖紫萼藓光化学效率均有极显著影响且存在一定的交互作用,而降水量的影响相对较弱;弱光低温及1次/（2 d）的降水频率条件下毛尖紫萼藓具有最高的光合活性。总体来看,荫蔽生境、弱光低温条件及中等频次降水有利于毛尖紫萼藓生长,但向阳生境毛尖紫萼藓则具有更强的环境耐受性。     

毛尖紫萼藓(Grimmia pilifera P.Beauv) PSII光化学效率对脱水和复水的响应

利用快速叶绿素荧光动力学技术研究了毛尖紫萼藓脱水和复水过程中叶绿素荧光变化,结果显示在脱水过程中毛尖紫萼藓PSⅡ的最大光化学效率（Fv/Fm）、光合机构电子传递的量子产额（ETo／ABS）、捕获的激子将电子传递到电子传递链中超过QA的其它电子受体的概率（ETo／TRo）、单位叶面积的反应中心的数量（RC／CSo）以及PSⅡ受体库（Area）对叶片含水量的响应等均存在相对含水量阈值。在阈值范围内脱水,对以上荧光参数影响不大,低于阈值后,各荧光参数值迅速下降,直至PSⅡ反应中心完全关闭以及光化学过程结束。再复水后,毛尖紫萼藓光合机构的最大捕光效率、实际光化学效率、PSⅡ反应中心受体侧的电子传递链以及反应中心均能得到快速而有效的恢复。表明一定时间内脱水不会对毛尖紫萼藓的光合器官造成严重伤害,光合系统仍维持在可恢复状态。     

荒漠区不同微生境下齿肋赤藓对一次降雪的生理生化响应

耐旱苔藓广泛分布于干旱半干旱荒漠地区, 对荒漠生态系统稳定性与功能多样性具有重要作用。齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)是古尔班通古特沙漠苔藓结皮层的优势物种, 生于不同的微环境中。古尔班通古特沙漠冬、春季降雪频繁, 并能形成稳定的积雪层。目前关于降雪与微生境对齿肋赤藓生理生化特征影响的研究极为缺乏。该研究探讨了初冬一次降雪前后活灌丛、死灌丛和裸露地3种微生境下齿肋赤藓相关生理生化特征。结果表明, 与降雪前相比, 降雪后各微生境下齿肋赤藓植株的含水量、荧光活性、可溶性糖含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均有明显提高, 但脯氨酸、可溶性蛋白和丙二醛(MDA)含量有不同程度的降低。微生境对齿肋赤藓的生理指标有不同程度的影响, 而且与降雪具有显著的交互作用(脯氨酸除外)。降雪前后, 活灌丛下的齿肋赤藓具有较高的含水量和光合活性, 以及较低的保护酶(POD和SOD) 活性, 裸露地则表现出完全相反的特点。表明前者面临的胁迫最小, 生理活性最大, 但抗性较弱; 而后者具有更大的抗胁迫能力, 但生理活性低。降雪后, 脯氨酸、MDA、POD及SOD均与植株含水量呈显著负相关, 而荧光活性、可溶性糖及可溶性蛋白含量与植株含水量为显著正相关, 表明降雪降低了齿肋赤藓的水分胁迫程度, 改善并促进了生理活性与光合作用, 而且初冬的低温也起到了促进作用。     

毛尖紫萼藓干旱胁迫cDNA文库的构建

干旱胁迫是影响植物生长发育的主要环境因素,严重影响农作物的产量。解决这个问题的有效途径是培育和利用优良的抗旱品种。应用比较功能基因组学方法筛选抗旱相关基因,并通过基因工程培育抗旱品种已成为植物遗传资源与品种改良研究的重要内容。毛尖紫萼藓（Grimmia pilifera）是典型旱生藓类,生长在向阳的裸岩上,具有很强的抗旱能力,是很好的抗旱基因资源。本研究采用SMART技术构建毛尖紫萼藓干旱cDNA文库,文库滴度为2.8×10⁵ pfu·mL^-1,重组率为91.7%,插入片段大小为500~2 000 bp,平均为800 bp。通过测序我们获得了1 045条ESTs,其中高质量的996条,通过拼接获得875个Unigenes,为进一步筛选抗旱相关基因奠定了基础。     

贵州省茅台镇砂页岩结皮层藓类植物的生态功能

对贵州省茅台镇砂页岩结皮层藓类植物物种进行了调查,并测定了其优势植物的生物量、成土量和饱和吸水量,以了解藓类植物在水土流失防治中的作用.调查发现:藓类植物5科6属6种.优势结皮藓类植物华中毛灰藓、厚壁紫萼藓、小叶藓、真藓的生物量、成土量和饱和吸水量分别为0.5 ～104g·m-2、1.6～481 g·m-2和2.8～1987 g· m-2,其中,华中毛灰藓的生物量、成土量和饱和吸水量均远远高于其他结皮藓类,在砂页岩水土流失区域生物土壤结皮层中起着关键性的作用,对治理砂页岩水土流失具有重要的意义.     

快速脱水与复水过程中2种藓类植物的活性氧代谢与脂质过氧化特征

以来自不同水分生境的金发藓和湿地匐灯藓为材料,对二者在脱水与复水胁迫条件下的活性氧代谢、脂质过氧化损伤程度及其抗氧化系统应答的差异进行比较研究。结果显示:在脱水与复水过程中,(1)硅胶快速脱水更接近阳光直射条件下藓类植物的水分丧失。(2)随着含水量的变化,湿地匐灯藓虽然能够在复水后迅速修复细胞的完整性,但变化剧烈;金发藓则能够始终维持较低的膜透性。(3)2种藓类植物的丙二醛(MDA)含量变化均呈先升后降趋势,但金发藓的MDA含量明显低于湿地匐灯藓。(4)2种藓类植物的超氧阴离子自由基(O2.-)产生速率和过氧化氢含量(H2O2)的变化均与MDA含量变化相似,且金发藓活性氧水平明显高于湿地匐灯藓。(5)2种藓类植物的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性受活性氧诱导亦呈先升后降的趋势,但金发藓抗氧化酶对活性氧迸发的应答更快,活性更强。(6)2种藓类植物的抗坏血酸(AsA)含量呈先降后升态势,但金发藓的含量低于湿地匐灯藓。研究表明,来自不同生境的2种藓类植物对脱水胁迫所致的氧化胁迫均具有很强的适应能力,尤其是复水过程中的修复能力,但不同藓类可能通过不同途径和机制来适应脱水所致的氧化胁迫;来自易发生水分亏缺生境的金发藓可能因具有更强抗氧化能力,从而获得比来自水分充沛生境的湿地匐灯藓更高的脱水耐性。     

喀斯特山地高校苔藓植物多样性及环境响应——以贵州大学为例

以贵州大学喀斯特山地校园为对象,调查其苔藓植物物种多样性及其生境特征,探讨苔藓植物生长与环境的关系。结果表明,研究区域内苔藓植物共12科27属51种。优势科是丛藓科(Pottiaceae)、青藓科(Brachytheciaceae)和灰藓科(Hypnaceae);主要生活型为丛集型、交织型和垫型;不同功能区域的苔藓植物生物多样性从高到低依次为行政办公区、休闲游憩区、教学科研区、体育运动区、宿舍休息区;不同生境物种丰富度从高到低依次是疏林草坪、林下、草坪环境、灌丛花池、道路;人为干扰程度与光照、湿度是影响苔藓植物多样性组成的重要因子。研究区域内苔藓植物多样性较低,多为土生藓类。在苔藓生长的微生境中,人为干扰低、空气湿度大的林地、疏林草坪更利于苔藓生长。     

冻融过程对荒漠区不同微生境下齿肋赤藓渗透调节物含量和抗氧化酶活力的影响

齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)作为典型的耐旱藓类, 广泛分布于世界干旱和半干旱荒漠地区, 是古尔班通古特沙漠生物土壤结皮中的优势藓类植物。该沙漠冬季具有稳定的降雪, 初春的积雪融化为植物的生长提供了良好的水热条件。荒漠藓类植物叶片仅具一层细胞, 对外界环境的变化十分敏感, 有关荒漠藓类植物在冬季和早春地表冻融交替过程中如何适应环境剧烈变化的研究鲜见报道。该研究探讨了生长于3种不同微生境(活灌丛、枯死灌丛和裸露地)下的齿肋赤藓, 经由冬季低温冻结到早春融雪复水再到春季中旬自然干燥过程中的生理生化变化特征。结果表明: 不同冻融期、微生境及二者的交互作用能够显著影响齿肋赤藓的渗透调节物质(游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白)含量、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶活性(过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性)。冬季低温冻结期的极端低温和春季中旬的干燥环境使得齿肋赤藓可溶性糖和MDA含量, 以及3种抗氧化酶活性均显著高于早春融雪期, 可溶性蛋白含量显著低于融雪期。同时, 在融雪期灌丛遮阴所形成的“冷岛效应”使得生长于灌丛下的齿肋赤藓植株可溶性糖和MDA含量显著高于枯死灌丛和裸露地。但灌丛的存在也为春季中旬干旱无雨期齿肋赤藓提供了一个相对良好(含水量高)的生活环境, 其下齿肋赤藓的渗透调节物含量和抗氧化酶活性均显著低于其他两个生境。在整个冻融过程中裸露地齿肋赤藓的3种抗氧化酶活性均显著高于灌丛下, 这可能是由于生活于裸露地的苔藓有更强的耐胁迫特性。     

五大连池火山熔岩地貌苔藓植物对土壤养分积累的作用

为了解五大连池火山熔岩地貌土壤主要矿质养分含量及其特点,同时探讨苔藓植物对土壤养分积累的影响,选取了6座形成年代不同的火山,对其进行了苔藓植物生境分布、盖度调查及土壤养分含量的测定。结果表明:(1)西焦得布山、卧虎山、南格拉球山、莫拉布山等老期火山阔叶林下苔藓种类匮乏,其盖度1%;老期火山石塘林苔藓种类较丰富,盖度可达10%—15%,主要分布有毛尖紫萼藓、山羽藓、美灰藓、虎尾藓等石生藓类,同时还有石缝藓、卷叶凤尾藓等生于石缝内。(2)新期火山中老黑山的林下以垂枝藓为优势种,盖度可达50%—80%,常见伴生种有山羽藓、狭叶小羽藓、金灰藓、毛尖紫萼藓等。老黑山火山砾生境以砂藓为优势种,盖度可达45%;常见伴生种有垂枝藓、美灰藓、真藓、桧叶金发藓等。(3)新期火山中的火烧山上分布的苔藓以毛尖紫萼藓、垂枝藓、美灰藓等干燥石生藓类为主,盖度为10%左右,峭壁背阴处和石缝等小生境中分布有密叶三瓣苔、毛尖金发藓、桧叶金发藓等。(4)土壤N、P、K三大营养元素含量在老期火山土壤中基本上都为丰;全N、S、有机质含量在新期火山土壤中的含量最低,有随火山形成年代的增加而升高的趋势;全K、Ca、Mg、Fe、Zn、B含量在新期火山土壤中都最高,有随年代的增加而减少的趋势;全Mn和Cl含量在新期火山土壤中较高,也随年代的增加而有下降的趋势;全P的量在各火山土壤中的含量都较高,没有明显的变化趋势;新期火山土壤p H值高于老期火山,土壤酸碱反应总体上呈中性。(5)土壤全N、S含量与有机质含量,全K含量与全Mg、Fe含量,全Mg含量与全Fe含量呈极显著正相关(P0.01);全S含量和有机质含量具有显著正相关性(P0.05);全N含量与全K含量呈极显著负相关(P0.01);全N与全Zn,全K、S与有机质,全Ca与Cl,全S与全Zn,全Zn与有机质含量间具有显著的负相关性(P0.05)。(6)表面有苔藓植物覆盖的火烧山土壤所含N、S、P、有机质等的含量高于火山砾;老黑山路边土壤养分含量几乎都低于林下样品,老黑山表面覆盖有垂枝藓、山羽藓、砂藓和桧叶金发藓的火山砾所含N、S、有机质的含量高于只有砂藓覆盖的火山砾。     

Impacts of freeze-thaw processes on antioxidant activities and osmolyte contents of Syntrichia caninervis under different desert microhabitats

 齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)作为典型的耐旱藓类, 广泛分布于世界干旱和半干旱荒漠地区, 是古尔班通古特沙漠生物土壤结皮中的优势藓类植物。该沙漠冬季具有稳定的降雪, 初春的积雪融化为植物的生长提供了良好的水热条件。荒漠藓类植物叶片仅具一层细胞, 对外界环境的变化十分敏感, 有关荒漠藓类植物在冬季和早春地表冻融交替过程中如何适应环境剧烈变化的研究鲜见报道。该研究探讨了生长于3种不同微生境(活灌丛、枯死灌丛和裸露地)下的齿肋赤藓, 经由冬季低温冻结到早春融雪复水再到春季中旬自然干燥过程中的生理生化变化特征。结果表明: 不同冻融期、微生境及二者的交互作用能够显著影响齿肋赤藓的渗透调节物质(游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白)含量、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶活性(过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性)。冬季低温冻结期的极端低温和春季中旬的干燥环境使得齿肋赤藓可溶性糖和MDA含量, 以及3种抗氧化酶活性均显著高于早春融雪期, 可溶性蛋白含量显著低于融雪期。同时, 在融雪期灌丛遮阴所形成的“冷岛效应”使得生长于灌丛下的齿肋赤藓植株可溶性糖和MDA含量显著高于枯死灌丛和裸露地。但灌丛的存在也为春季中旬干旱无雨期齿肋赤藓提供了一个相对良好(含水量高)的生活环境, 其下齿肋赤藓的渗透调节物含量和抗氧化酶活性均显著低于其他两个生境。在整个冻融过程中裸露地齿肋赤藓的3种抗氧化酶活性均显著高于灌丛下, 这可能是由于生活于裸露地的苔藓有更强的耐胁迫特性。     

常绿阔叶林下石生藓类对森林植被发育的影响

为探讨石生藓类在森林植被稳定性、完整性维持中的作用,分析了浙江龙王山常绿阔叶林5种异质性生境缀块中石生藓藓丛维管植物的分布格局．结果表明,藓丛维管植物组成及分布受藓丛生长态势、蓄土持水能力及生境干扰程度等众多因子的综合影响．缀块1、5原生生境保持较好,藓丛平均厚度、干重、最大持水量、蓄土量以及土壤自然吸湿率等显著高于遭受不同程度干扰的缀块2、3、4,如藓丛平均厚度排序为缀块5(2．2cm)>缀块1(2．0cm)>缀块2(1．5cm)>缀块3(1．1cm)>缀块4(0．9cm),藓丛维管植物种数排序为缀块5(16)>缀块1(14)>缀块3(9)>缀块2(8)>缀块4(7),藓丛维管植物盖度排序为缀块3(30．0％)>缀块1(28．5％)>缀块5(26．5％)>缀块2(17．0％)>缀块4(4．5％)．认为在森林被发育过程中,林下石生藓类具有涵养水分、蓄积土壤、截留枯落物、富积养分、溶蚀岩面及成土等功能,对改良林下岩面生境条件具有重要作用．有利于森林维管植物更新,对森林植被范围拓展及各类干扰地植被恢复与保持具有积极意义．     

石生南亚毛灰藓在不同温度和干旱条件下的生理生化特性

通过模拟高温和干旱处理,对喀斯特石漠化生境中南亚毛灰藓(Homomallium simlaense(Mitt.)Broth.Mitt)在胁迫条件下生理特征的变化进行了研究。结果表明,南亚毛灰藓在高温和干旱条件下,各项生理指标均与相对含水量呈显著正相关;丙二醛、渗透调节物质和叶绿素含量均随处理时间的增加和含水量的降低而减少,但植株仍保持较高的可溶性糖含量以维持渗透压的平衡。在极端干旱和高温的条件下,南亚毛灰藓可通过降低生理活性,保持一定的可溶性糖含量度过胁迫期,同时丙二醛含量保持最低状态。高温和干旱处理结束后,进行复水处理,植株的渗透调节物质和丙二醛含量显著升高,光合作用迅速恢复。研究结果表明,南亚毛灰藓适应干旱和高温的极端条件可能与丙二醛含量有关,但复水结束后丙二醛含量升高,胁迫反而增强,说明南亚毛灰藓对高温和干旱具有一定耐受性,原因可能与其长期生存于喀斯特的石生环境有关。     

毛尖紫萼藓总RNA的提取方法研究

介绍一种提取苔藓植物毛尖紫萼藓(Grimmia pilifera P.Beauv)总RNA的方法。以新鲜的紫萼藓为材料,采用改良的SDS的方法,以氯化锂为沉淀试剂,成功地提取了该植物的总RNA。并与其他方法作了对比,结果发现该方法获得的RNA条带清晰、完整性好、纯度高、DNA污染小。可满足反转录及RT-PCR等实验要求。     

荒漠齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)非结构性碳水化合物含量对植株脱水的响应

苔藓结皮作为生物土壤结皮演替的最高阶段和生物量的最主要贡献者,具有很强的环境适应性,对维持荒漠地表稳定和改善微环境具有重要作用。非结构性碳水化合物是植物重要的组成部分,能够抵御环境胁迫对植物造成的损伤。目前,荒漠藓类植物非结构碳水化合物对干旱的响应机制尚不清楚。选取古尔班通古特沙漠南缘和腹地苔藓结皮中优势藓类植物齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)为研究对象,对其在复水后脱水过程中非结构性碳水化合物含量变化特征进行了分析。结果表明:植株含水量在脱水24 h内下降趋势显著,此后趋于稳定。可溶性总糖、蔗糖、果糖、淀粉含量在脱水1h内显著下降。可溶性总糖、蔗糖、果糖、淀粉含量在脱水2—16 h没有显著的变化。但16—24 h可溶性总糖、蔗糖、果糖、淀粉含量出现显著增加,脱水24—48 h,腹地齿肋赤藓可溶性总糖、蔗糖、果糖、淀粉含量缓慢下降到复水前水平,而南缘可溶性总糖、蔗糖、果糖含量低于复水前水平。复水前不同地区齿肋赤藓非结构性碳水化合物含量存在显著性差异,脱水结束后两个地区齿肋赤藓非结构碳水化合物含量无显著差异。结果说明齿肋赤藓在不同地区其非结构性碳水化合物含量不同,在同一脱复水过程中不同地区齿肋赤藓非结构性碳水化合物含量表现出不同的变化趋势,主要原因是可溶性糖含量对脱水过程中水分胁迫的响应不同。齿肋赤藓脱水过程中非结构性碳水化合物的研究,有助于抗旱非维管植物在干旱环境中从降雨湿润进入干旱过程的适应策略研究。     

Cloning and characterization of micro-RNAs from moss

Micro-RNAs (miRNAs) are one class of endogenous tiny RNAs that play important regulatory roles in plant development and responses to external stimuli. To date, miRNAs have been cloned from higher plants such as Arabidopsis, rice and pumpkin, and there is limited information on their identity in lower plants including Bryophytes. Bryophytes are among the oldest groups of land plants among the earth's flora, and are important for our understanding of the transition to life on land. To identify miRNAs that might have played a role early in land plant evolution, we constructed a library of small RNAs from the juvenile gametophyte (protonema) of the moss Physcomitrella patens. Sequence analysis revealed five higher plant miRNA homologues, including three members of the miR319 family, previously shown to be involved in the regulation of leaf morphogenesis, and miR156, which has been suggested to regulate several members of the SQUAMOSA PROMOTER BINDING-LIKE (SPL) family in Arabidopsis. We have cloned PpSBP3, a moss SPL homologue that contains an miR156 complementary site, and demonstrated that its mRNA is cleaved within that site suggesting that it is an miR156 target in moss. Six additional candidate moss miRNAs were identified and shown to be expressed in the gametophyte, some of which were developmentally regulated or upregulated by auxin. Our observations suggest that miRNAs play important regulatory roles in mosses.     

光照长度对茴香植株生长及精油含量和组分的影响

采用人工遮光的方法,设计3个光照长度:从15:00遮光、17:00遮光和不遮光,研究不同光照长度对茴香生长和精油含量及组分的影响。结果表明:茴香株高、植株节数、鲜重均以17:00遮光较高,不遮光次之,15:00遮光较低;茴香植株干重、全碳含量、可溶性糖含量、叶绿素a含量、叶绿素b含量、类胡萝卜素含量和叶绿素a/叶绿素b均随光照长度的增加而增加;全氮含量、蛋白氮含量随光照长度的增加而减小;精油含量(0.61-1.20mL.(100g)-1DM)、单株精油产量(0.007-0.021mL)随光照长度的增加而增加,且处理间差异显著。精油共鉴定出22种成分,不同光照长度处理的茴香精油成分种类没有差别,且大多数成分的相对含量差异不显著。精油第一主要成分反式-茴香脑含量为47.40%-48.51%,第二主要成分柠檬烯含量为31.69%-33.26%,处理之间差异均不显著。     

Effects of high irradiances on photosynthesis,growth and crassulacean acid metabolism in the epiphyteKalanchoö uniflora

Summary Kalancho? uniflora was grown in the glasshouse with and without shading. Chlorophyll content, area/FW ratio and specific leaf area were higher in leaves of shaded as compared to unshaded plants. Light saturation curves and continuous gas exchange measurements showed that the apparent quantum yield and the light-saturated photosynthetic rate were higher in shaded plants. Shaded plants had lower “mesophyll resistances” than unshaded plants, indicating that the different photosynthetic capacities reflected different contents of ribulose biphosphate carboxylase-oxygenase. Highlight treatment of plants grown in the shade resulted in a decreased photosynthetic efficiency, showing that these plants were sensitive to photoinhibition. However, dry matter production was higher in unshaded than in shaded plants. Obviously the difference in irradiance between the two growth regimes did more than offset the differences in photosynthetic efficiency. Applying additional nutrients did not alter the effects of high PFDs. The results are discussed in respect to photosynthetic performence and plant distribution in the epiphytic habitat.     

The nocturnal larvae of a specialist folivore prefer <Emphasis Type="Italic">Chromolaena odorata</Emphasis> (L.) foliage from a sunny environment,but does it matter?

Increasing evidence suggests that the responses of insect herbivores to environment-mediated changes in the phenotypic and phytochemical traits of their host plants are more complex than previously thought. Here, we examined the effects of habitat conditions (shaded versus full-sun habitats) on plant traits and leaf characteristics of the invasive alien plant, Chromolaena odorata (L.) (Asteraceae). We also determined neonate larval preference of the specialist herbivore, Pareuchaetes pseudoinsulata Rego Barros (Lepidoptera: Erebidae) (a biological control agent) for shaded versus full-sun leaves. The study further evaluated the performance of the moth on C. odorata leaves obtained from both shaded and full-sun habitats. Leaves of C. odorata plants growing in the shaded habitat had higher water and nitrogen contents compared with full-sun leaves. Plants growing in shade had longer leaves but full-sun plants were taller and had greater aboveground biomass compared with shaded plants. Although neonate larvae of P. pseudoinsulata preferred to feed on full-sun foliage, development was faster when reared on shaded foliage. However, survival, pupal mass, growth rate, and Maw’s host suitability index of the moth did not significantly differ between full-sun and shaded foliage. Our inability to demonstrate significant differences in key insect performance metrics in P. pseudoinsulata between shaded and full-sun foliage, despite neonate larval preference for one of the foliage types, suggests that neither of the foliage types can be considered a superior host, and reiterate the fact that relationships between host plant quality (modulated by light intensity) and phytophagous insect performance are not simple.     

Photoinhibition as a control on photosynthesis and production of Sphagnum mosses

The effect of high light intensity on photosynthesis and growth of Sphagnum moss species from Alaskan arctic tundra was studied under field and laboratory conditions. Field experiments consisted of experimental shading of mosses at sites normally exposed to full ambient irradiance, and removal of the vascular plant canopy from above mosses in tundra water track habitats. Moss growth was then monitored in the experimental plots and in adjacent control areas for 50 days from late June to early August 1988. In shaded plots total moss growth was 2–3 times higher than that measured in control plots, while significant reductions in moss growth were found in canopy removal plots. The possibility that photoinhibition of photosynthesis might occur under high-light conditions and affect growth was studied under controlled laboratory conditions with mosses collected from the arctic study site, as well as from a temperate location in the Sierra Nevada, California. After 2 days of high-light treatment (800 mol photons m^–2 s^–1) in a controlled environmental chamber, moss photosynthetic capacity was significantly lowered in both arctic and temperate samples, and did not recover during the 14-day experimental period. The observed decrease in photosynthetic capacity was correlated (r ²=0.735, P<0.001) with a decrease in the ratio of variable to maximum chlorophyll fluorescence (F _v/F _m) in arctic and temperate mosses. This relationship indicates photoinhibition of photosynthesis in both arctic and temperate mosses at even moderately high light intensities. It is suggested that susceptibility to photoinhibition and failure to photoacclimate to higher light intensities in Sphagnum spp. may be related to low tissue nitrogen levels in these exclusively ombrotrophic plants. Photoinhibition of photosynthesis leading to lowered annual carbon gain in Sphagnum mosses may be an important factor affecting CO₂ flux at the ecosystem level, given the abundance of these plants in Alaskan tussock tundra.