碳酸氢钾对大豆幼苗光合作用的影响

研究喷洒碳酸氢钾(KHCO3)对大豆幼苗叶片光合作用影响的结果表明,喷施KHCO3的大豆幼苗光合速率和核酮糖.1,5二磷酸羧化/氧化酶(Rubisco)羧化活性提高,加氧酶活性下降,PSI、PSII和光合电子传递速率均提高,光合色素含量也增加.     

Na2CO3胁迫下星星草幼苗叶绿体GST活性变化及其与相关指标的关系

通过对不同浓度Na2CO3胁迫下星星草幼苗培养基质和叶片渗透势、叶片相对电导率、叶绿体谷胱甘肽转移酶（GST）活性和O2^-产生速率的研究,以探讨星星草幼苗叶绿体GST活性在Na2CO3胁迫下的变化规律及其在抗Na2CO3胁迫中的作用。结果表明,在0～0．4％Na2CO3胁迫范围内,随着其浓度的增加星星草幼苗叶绿体GST活性增强,Na2CO3胁迫浓度继续增加则GST活性急剧减弱。星星草幼苗叶绿体GST活性随培养基质渗透势、叶片渗透势和叶片相对电导率以及叶绿体O2产生速率的变化趋势相似。叶绿体GST活性和Na2CO3胁迫浓度以及叶片渗透势之间、叶绿体GST活性和O2^-产生速率以及叶片渗透势之间、叶绿体GST活性和培养基质渗透势以及叶片渗透势之间、叶绿体GST活性和O2^-产生速率以及叶片相对电导率之间相关关系显著。说明叶绿体GST在星星草幼苗抵抗低强度（浓度）Na2CO3胁迫中起着非常重要的作用。     

小麦Rubisco活化酶基因的克隆和表达特性

Rubisco活化酶是广泛存在于光合生物中调节Rubisco活性的酶,我们利用PCR技术,从小麦(Triticum aestivum)叶片cDNA文库中克隆得到Rubisco活化酶基因cDNA片段,该片段长度为850 bp,编码201个氨基酸.Northern blot表明,小麦叶片在暗诱导衰老的条件下,叶片中活化酶基因表达水平逐渐下降;同时,小麦叶片的光合特性、叶绿素含量和Rubisco活性呈现下降趋势.这些结果表明,衰老时小麦叶片Rubisco活化酶基因表达水平下降与光合速率下降密切相关.     

小麦Rubisco 活化酶基因的克隆和表达特性

Rubisco活化酶是广泛存在于光合生物中调节Rubisco活性的酶, 我们利用PCR技术, 从小麦(Triticum aestivum)叶片cDNA文库中克隆得到Rubisco活化酶基因cDNA片段, 该片段长度为850 bp, 编码201个氨基酸。Northern blot表明, 小麦叶片在暗诱导衰老的条件下, 叶片中活化酶基因表达水平逐渐下降; 同时, 小麦叶片的光合特性、叶绿素含量和Rubisco活性呈现下降趋势。这些结果表明, 衰老时小麦叶片Rubisco活化酶基因表达水平下降与光合速率下降密切相关。     

硅对连作黄瓜幼苗光合特性和抗氧化酶活性的影响

以‘津研四号’黄瓜品种为试材,研究了叶面喷施不同浓度硅(Si)(0、1、2、3、4、5mmol·L-1)对连作黄瓜幼苗生长、光合特性和抗氧化酶活性的影响.结果表明:在一定浓度(1~3 mmol·L-1Si)范围内,施Si可降低幼苗叶片电解质渗漏率(EL)和丙二醛(MDA)含量;提高叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)和总叶绿素含量,叶片净光合速率(Pn)升高;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化氢酶(CAT)活性均有所提高;黄瓜幼苗株高、茎粗、叶面积及干物质积累量增加.随施Si浓度的进一步增加(4~5 mmol·L-1),叶片中EL和MDA含量升高,但仍低于对照;抗氧化酶活性和光合作用下降,幼苗生长受到显著抑制.说明外源Si可通过提高黄瓜幼苗叶片抗氧化酶活性来降低膜脂过氧化,通过增加光合作用来提高黄瓜幼苗长势,进而增强对连作障碍的抗性.以2 mmol·L-1Si处理效果最好.     

不同供Zn水平下HCO3^-对小麦幼苗生长和活性氧代谢的影响

采用营养液培养法,研究了不同pH条件下高浓度HCO3^-(10mmol／L)在缺Zn和正常供Zn时对小麦幼苗生长,尤其是对活性氧自由基代谢的影响。结果表明,在酸性或碱性营养液中,HCO3^-在缺Zn时均显著降低小麦根系生长量,正常供Zn时HCO3^-对后者的影响则不明显。缺Zn条件下,HCO3^-在pH为6的营养液中使小麦根系和叶片中活性氧产生速率分别上升9．9％和3．9％,在pH为8的营养液中分别上升10．9％和5．7％;正常供Zn时HCO3^-虽使根系和叶片中活性氧产生速率增加,但幅度有所降低。缺Zn时HCO3^-大幅度降低小麦根系中POD、CAT、SOD3种保护酶的活性,而正常供Zn在一定程度上则能缓解HCO3^-对小麦根系组织中膜脂的过氧化作用。正常供Zn与缺Zn相比,后者显著增加小麦根系和叶片中的自氧化速率。     

硅对连作黄瓜幼苗光合特性和抗氧化酶活性的影响

以‘津研四号’黄瓜品种为试材,研究了叶面喷施不同浓度硅(Si)(0、1、2、3、4、5 mmol·L^-1)对连作黄瓜幼苗生长、光合特性和抗氧化酶活性的影响.结果表明: 在一定浓度(1～3 mmol·L^-1 Si)范围内,施Si可降低幼苗叶片电解质渗漏率(EL)和丙二醛(MDA)含量;提高叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)和总叶绿素含量,叶片净光合速率(P_n)升高;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化氢酶(CAT)活性均有所提高;黄瓜幼苗株高、茎粗、叶面积及干物质积累量增加.随施Si浓度的进一步增加(4～5 mmol·L^-1),叶片中EL和MDA含量升高,但仍低于对照;抗氧化酶活性和光合作用下降,幼苗生长受到显著抑制.说明外源Si可通过提高黄瓜幼苗叶片抗氧化酶活性来降低膜脂过氧化,通过增加光合作用来提高黄瓜幼苗长势,进而增强对连作障碍的抗性.以2 mmol·L^-1Si处理效果最好.     

氯化胆碱对盐胁迫黄瓜幼苗渗透调节物质及活性氧代谢系统的影响

以盐敏感型黄瓜品种津春4号为材料,采用水培方法研究了叶面喷施不同浓度(0.5、1.0和1.5 mmol·L-1)氯化胆碱(CC)对NaCl胁迫(75 mmol·L-1)下黄瓜幼苗鲜重、叶片叶绿素、渗透调节物质含量及活性氧代谢系统的影响.结果表明:(1)单独CC处理可提高黄瓜叶片的叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白含量以及过氧化氢酶(CAT)与过氧化物酶(POD)活性,降低O2·-产生速率,但对植株鲜重及超氧化物岐化酶(SOD)活性影响不大;(2)NaCl胁迫处理增加了黄瓜幼苗叶片中可溶性糖和可溶性蛋白含量,增强了SOD、POD和CAT活性,提高了O2·-产生速率及丙二醛(MDA)的含量,但同时降低了叶绿素含量与植株鲜重;(3)盐胁迫前CC预处理可缓解黄瓜幼苗叶绿素含量和植株鲜重的下降、以及MDA含量和O2·-产生速率的上升趋势,且进一步提高了盐胁迫下黄瓜叶片中SOD、POD和CAT活性.因此,适宜浓度的氯化胆碱可显著提高盐胁迫下黄瓜叶片的抗氧化酶活性,提高清除活性氧的能力,缓解盐胁迫对黄瓜幼苗细胞膜的伤害,增强黄瓜幼苗的耐盐性.     

低浓度NaHSO3处理对温室黄瓜光合作用的影响

为探讨低浓度亚硫酸盐对于黄瓜光合作用的影响及其机制,在温室栽培条件下,以黄瓜品种Deltastar 为试材,采用低浓度的NaHSO3溶液喷施处理不同生育期的黄瓜叶片.结果表明:低浓度NaHSO3可以提高温室黄瓜叶片的光合速率.温室黄瓜NaHSO3处理的适宜浓度为2.0 mmol/L左右,在黄瓜苗期和开花结瓜期喷施低浓度NaHSO3溶液均可提高黄瓜叶片的光合速率,并能持续作用3 d左右.与对照(喷水)相比,2.0 mmoL/L NaHSO3处理提高黄瓜功能叶片光合速率20%左右,且与已知的促进循环光合磷酸化的辅助因子PMS的作用类似,其增加了ATP的供应,而并非影响叶片叶绿素PSⅡ的光化学效率.文章还对设施内光照不足情况下NaHSO3的应用进行了讨论.     

夜间低温胁迫后外源SA对恢复中黄瓜幼苗光合特性的影响

为明确低温胁迫后恢复过程中水杨酸(SA)对植物光合特性的影响,以黄瓜品种‘津研四号’幼苗为材料,通过沙培试验,研究了外源SA对夜间5℃低温胁迫后常温(25℃)恢复中黄瓜幼苗叶绿素含量、光合速率、叶绿素荧光参数、气体交换参数等的影响。结果显示:(1)与喷施清水处理相比,外源SA处理显著促进了夜间低温胁迫后的常温(25℃)恢复效果,显著提高了恢复速度和水平,表现在黄瓜幼苗叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)显著升高,黄瓜幼苗净光合速率在恢复6h时达到对照水平的82.18%。(2)外源SA还明显加快了恢复过程中黄瓜幼苗叶片最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)及非循环电子传递速率(ETR)的恢复,提高了非光化学猝灭系数(NPQ)值,增强了幼苗自身光保护能力。(3)外源SA也促进了黄瓜幼苗叶片表观量子效率(AQY)和羧化效率(CE)的恢复,它们在恢复2d时分别达到对照水平的92.59%和90.62%。研究表明,在夜间低温胁迫后的常温恢复过程中,外源SA可有效地促进黄瓜幼苗光合作用的恢复,增强其对低温环境的适应能力。     

硝酸根胁迫对黄瓜幼苗叶片光合速率、PSⅡ光化学效率及光能分配的影响

研究了不同浓度NO₃^-胁迫对黄瓜幼苗叶片光合速率、PSⅡ光化学效率及光能分配的影响.结果表明,当NO₃^-浓度较低时（14～98 mmol·L^-1）,适当增加NO₃^-浓度,可增强黄瓜幼苗叶片对光的捕获能力,促进光合作用.随着NO₃^-浓度的进一步增加（140～182 mmol·L^-1）,PSⅡ光化学效率降低,电子传递受到抑制,净光合速率降低;吸收的光能中,通过天线色素的热耗散增加,用于光化学反应的能量降低,光化学效率下降.140和182 mmol·L^-1 NO₃^-处理黄瓜幼苗叶片6 d后净光合速率(P_n)极显著下降,分别比对照降低了35%和78%;PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、天线转化效率(F_v’/F_m’)、实际光化学效率(Φ_PSⅡ)、光化学猝灭系数(q_P)均低于对照,非光化学猝灭(NPQ)高于对照,激发能在两个光系统间的分配不平衡性(β/α-1)增大.高浓度NO₃^-处理的黄瓜幼苗叶片各荧光参数变化幅度比低浓度大.当光照增强时,高浓度NO₃^-胁迫下黄瓜幼苗叶片吸收的光能中应用于光化学反应的份额(P) 显著降低,天线热耗散的份额(D)显著增加. 天线热耗散是耗散过剩能量的主要途径.     

褪黑素对盐碱复合胁迫下黄瓜幼苗光合特性和渗透调节物质含量的影响

为明确外源褪黑素(MT)对黄瓜盐碱胁迫的缓解效应,以‘新春四号’黄瓜为试材,采用复合盐碱(NaCl∶Na₂SO₄∶Na₂CO₃∶NaHCO₃=1∶9∶1∶9)模拟胁迫,测定外源根施MT和盐碱胁迫下黄瓜叶片光合特性和渗透调节物质含量。结果表明: 与正常生长黄瓜幼苗相比,在40 mmol·L^-1盐碱胁迫下,外源施加10 μmol·L^-1 MT能够显著增加黄瓜幼苗叶片的叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白质含量,提高净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、光系统Ⅱ最大光化学效率、实际光化学效率、表观光合电子传递速率和光化学淬灭系数,而胞间CO₂浓度、非光化学淬灭系数、蔗糖、果糖、淀粉和脯氨酸含量减小了11.1%、13.8%、12.7%、27.5%、1.3%和32.8%,同时,碳同化关键酶核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶、果糖-1,6-二磷酸酯酶活性显著升高,且Rubisco亚基(CsrbcS和CsrbcL)、CsFBA、CsRCA、CsFBPase、CsTK的mRNA水平均下调表达。综上,外源MT能够提高盐碱胁迫下黄瓜幼苗的叶绿素、渗透调节物质含量、光合化学效率和碳同化关键酶活性,增强幼苗光合能力,减轻复合盐碱胁迫对植株的伤害。研究结果可为抗盐碱栽培提供理论依据。     

氯化镧对硝酸盐胁迫下黄瓜幼苗光合特性的缓解效应

采用水培方式研究了LaCl₃对140 mmol·L^-1 NO₃-硝酸盐胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响.结果表明: 硝酸盐胁迫显著降低了黄瓜幼苗叶绿素及类胡萝卜素含量,叶片Mg²⁺ ATPase、Ca²⁺ ATPase活性也随之降低;硝酸盐胁迫7 d,黄瓜幼苗叶片光合速率的降低以气孔限制为主,叶片AQY与CE下降,胁迫12 d则以非气孔限制为主.硝酸盐胁迫下,外加LaCl3可以使黄瓜叶片保持较高的Mg²⁺ ATPase、Ca²⁺ ATPase活性及叶绿素和类胡萝卜素含量,尤其是外加低浓度（20 μmol·L^-1）LaCl3显著增加了叶片类胡萝卜素含量;LaCl₃还具有降低气孔关闭、改善叶片气体交换功能,减缓叶片F_v/F_m、Ф_PSII、AQY、CE及q_P的降低幅度等作用,使叶片在盐胁迫下保持较高的光能利用率及CO₂同化能力.20 μmol·L^-1 LaCl₃可以有效缓解硝酸盐对黄瓜幼苗光合作用的影响,而200 μmol·L^-1LaCl₃在胁迫初期对黄瓜幼苗有缓解效果,后期则效果不明显.该结果可为设施土壤的改良提供新的途径.     

N^＋注入对紫薇光合特性和叶绿素含量的影响

采用离子注入诱变育种技术对紫薇种子进行处理,正常播种后测两年生植株叶片的光合特性和叶绿素含量,结果表明：与对照相比,经离子注入处理后,各处理的净光合速率都有不同程度的增加,光合速率饱和时所需要的光合有效辐射均较未注入处理的低。叶绿素a和b的绝对含量呈现双峰型变化趋势,但叶绿素a的增加量受注入剂量的影响较大,叶绿素a/b比值变化不明显,离子注入处理能提高紫薇幼苗的潜在光合能力和耐荫性。     

Effects of 24-epibrassinolide on the photosynthetic characteristics, antioxidant system, and chloroplast ultrastructure in Cucumis sativus L. under Ca(NO3)2 stress

The effects of 0.1?μM 24-epibrassinolide (EBL) on plant growth (plant height, leaf area, fresh weight, and dry weight), chlorophyll content, photosynthetic characteristics, antioxidant enzymes, and chloroplast ultrastructure were investigated using cucumber seedlings (Cucumis sativus L. cv. Jinyou No. 4) with 80?mM Ca(NO(3))(2) to induce stress. The presence of Ca(NO(3))(2) caused significant reductions in net photosynthetic rate (P (N)), stomatal conductance (Gs), intercellular CO(2) concentration (Ci), and transpiration rate (Tr) of leaves. In addition, Ca(NO(3))(2) markedly reduced the chlorophyll content and inhibited photochemical activity, including the actual photochemical efficiency (ΦPSII). In contrast, EBL increased the chlorophyll content, especially chlorophyll b, and minimized the harmful effects on photosynthesis caused by the Ca(NO(3))(2). The application of EBL to the plants subjected to Ca(NO(3))(2)-enhanced photochemical activity. EBL protected the photosynthetic membrane system from oxidative damage due to up-regulating the capacity of the antioxidant systems. Microscopic analyses revealed that Ca(NO(3))(2) affected the structure of the photosynthetic apparatus and membrane system and induced damage of granal thylakoid layers, while EBL recovered the typical shape of chloroplasts and promoted the formation of grana. Taken together, EBL compensated for damage/losses by Ca(NO(3))(2) due to the regulation of photosynthetic characteristics and the antioxidant system.     

干出和沉水不同条件下羊栖菜光合作用碳源获得机制比较(英文)

经济海洋褐藻羊栖菜(Hizikia fusiforme(Harv.)Okamura)低潮时常常周期性地暴露于空气中。为了认识这种海藻在潮汐循环背景下的光合特征,对其在高潮沉水和低潮干出不同条件下的光合作用碳素获得机制进行了比较。沉水时,羊栖菜主要利用海水中HCO_3~-作为外源无机碳源驱动光合作用;而在干出条件下,其光合作用的主要碳源为空气中的CO_2。在这两种不同环境条件下,光合作用与pH值的关系不同:沉水状态时,羊栖菜在高pH值(10.0)下光合活性很弱;而在干出条件下,羊栖菜在高pH值时仍有较高的光合活性。然而,光合作用无论是在沉水还是在干出条件下,对外源碳源的获得都表现出对胞外碳酸酐酶(CA)强烈的依赖性,并且其光合速率都受周围环境中无机碳源水平的限制。此外,在沉水和干出两种环境条件下,羊栖菜光合作用都表现出对氧气的敏感性。这表明,在羊栖菜中,依赖胞外CA的碳源获得机制不能使细胞内CO_2浓度提高到阻碍其光呼吸的程度。增加空气中或海水中无机碳的浓度,能促进羊栖菜的光合作用,进而增加这种海藻的水产养殖产量。     

Effects of light quality on the chloroplastic ultrastructure and photosynthetic characteristics of cucumber seedlings

To understand how light quality influences plant photosynthesis, we investigated chloroplastic ultrastructure, chlorophyll fluorescence and photosynthetic parameters, Rubisco and chlorophyll content and photosynthesis-related genes expression in cucumber seedlings exposed to different light qualities: white, red, blue, yellow and green lights with the same photosynthetic photon flux density of 100 μmol m^?2 s^?1. The results revealed that plant growth, CO₂ assimilation rate and chlorophyll content were significantly reduced in the seedlings grown under red, blue, yellow and green lights as compared with those grown under white light, but each monochromatic light played its special role in regulating plant morphogenesis and photosynthesis. Seedling leaves were thickened and slightly curled; Rubisco biosynthesis, expression of the rca, rbcS and rbcL, the maximal photochemical efficiency of PSII (Fv/Fm) and quantum yield of PSII electron transport (Ф_PSII) were all increased in seedlings grown under blue light as compared with those grown under white light. Furthermore, the photosynthetic rate of seedlings grown under blue light was significantly increased, and leaf number and chlorophyll content of seedlings grown under red light were increased as compared with those exposed to other monochromatic lights. On the contrary, the seedlings grown under yellow and green lights were dwarf with the new leaves etiolated. Moreover, photosynthesis, Rubisco biosynthesis and relative gene expression were greatly decreased in seedlings grown under yellow and green light, but chloroplast structural features were less influenced. Interestingly, the Fv/Fm, Ф_PSII value and chlorophyll content of the seedlings grown under green light were much higher than those grown under yellow light.     

He—Ne激光辐照与UV-B辐射对小麦幼苗细胞器中Na^＋／K^＋-ATP酶活性的影响

分别采用5mJ·s^-1·mm^-2He-Ne激光辐照、10．08kJ·m·^-2,d^-1增强UV-B辐射及二者组合对小麦（Triticum aestivum）晋麦8号（Triticum aestivum‘Jinmai8’）幼苗进行处理。第5天开始测定各处理小麦幼苗叶片中线粒体、叶绿体及细胞溶质中Na^＋／K^＋-ATP酶活性的变化。结果表明,随着处理天数的增加,小麦幼苗叶片线粒体、叶绿体及细胞溶质中Na^＋／K^＋-ATP酶活性均在第6天下降,第7天升高,而后又逐渐下降。在处理的第7天,仅He—Ne激光辐照可使小麦幼苗叶片线粒体、叶绿体及细胞溶质中Na^＋／K^＋-ATP酶活性升高：增强UV-B辐射使各细胞器中Na^＋／K^＋-ATP酶活性下降：复合处理后小麦各细胞器中Na^＋／K^＋-ATP酶活性均高于UV-B单独辐射处理。实验结果表明,一定剂量的He-Ne激光辐照能够部分修复UV-B辐射对小麦幼苗细胞器中Na^＋／K^＋-ATP酶造成的损伤。     

Na2CO3处理对黄瓜嫁接苗与自根苗耐盐性的影响

通过Na2CO3,胁迫对黄瓜嫁接苗和自根苗耐盐性差异的研究,揭示黄瓜幼苗的耐盐机制,为设施黄瓜生产提供理论依据。实验以孝感早瓠瓜为砧木,津春四号黄瓜为接穗,采用不同浓度Na2CO3,溶液对黄瓜嫁接苗和自根苗进行处理,研究其对黄瓜幼苗的生理胁迫效应。结果表明：在0—7000mg／L范围内,随着Na2CO3,处理浓度的增加,黄瓜嫁接苗和自根苗的株高、茎粗、叶面积、地上部鲜重、根鲜重、叶绿素和根系活力均下降,但嫁接苗受抑制的程度显著低于自根苗;脯氨酸、丙二醛和根冠比均呈上升趋势,且这三项指标均表现为嫁接苗显著高于自根苗;叶片SOD酶活性均呈先上升后下降趋势,均在Na2CO3,处理浓度为1000mg／L时达到最大值,且嫁接苗的活性显著高于自根苗。嫁接苗的耐盐性优于自根苗,Na2CO3胁迫条件下,嫁接苗和自根苗的生长条件盐浓度以不超过3000mg／L为宜。