条锈病对小麦(Triticum aestivum L.)叶片光合功能及光合功能蛋白D1表达的影响

测定了小麦(Triticum aestivum L.)感染小麦条锈病后的光合常数,以及叶绿素含量、类囊体膜光合电子传递速率和光合反应中心D1蛋白的变化.实验显示,条锈病侵染导致感病小麦叶片净光合速率与叶绿素含量降低;抗病小麦经侵染后净光合速率却有恢复过程,叶绿素含量先降后升.此外,感病小麦叶片被侵染后全链电子传递速率受到抑制,PSII电子传递速率的变化与全链电子传递速率的变化趋势相似,但PSI电子传递速率受到的影响较小;抗病小麦小麦叶片被侵染后电子传递速率所受影响较小.同时发现,病程中,感病和抗病小麦PSII的光合反应中心D1蛋白含量变化总是与PSII电子传递速率的变化类似,推测D1蛋白的表达量变化是引起PSII电子传递活性与全链电子传递速率变化的主要因素之一.     

外源Ca2＋对高温强光胁迫下灌浆期小麦叶片光合机构运转的影响

灌浆期叶面喷施10mmol·L-1 CaCl2对高温强光胁迫下小麦叶片光合电子传递、放氧速率、叶绿素荧光参数和D1蛋白的影响结果表明,Ca2＋预处理可保护D1蛋白,削弱其降解,提高光系统I（PSI）和光系统Ⅱ（PSⅡ）子传递速率、全链电子传递速率、净光合速率（Pn）、PSII最大光化学效率（Fv/Fm）、PSII实际光化学效率（ΦPSⅡ）和光化学猝灭（qp）,维持较低的Fo,最终导致小麦适应高温强光的能力提高。     

苹果褐斑病菌侵染对苹果叶片光合机构功能的影响

为了探究苹果褐斑病菌侵染对苹果叶片光合机构的伤害机制,以‘寒富’苹果为试材,研究苹果褐斑病菌侵染对苹果叶片光合作用和光系统功能的影响。结果表明：随褐斑病菌侵染加重（叶片感病程度分0、1、2、3、4和5级）,叶片的叶绿素a含量和总叶绿素含量持续下降,其中2～5级与对照相比差异显著,病菌侵染提高了叶片类胡萝卜素含量,但仅以2级与对照差异显著。苹果褐斑病菌侵染显著降低了叶片的净光合速率（Pn）,3～5级病叶的Pn分别较对照下降44．9％、56．6％和70．3％,而胞间CO2浓度（Ci）上升,说明非气孔因素是光合作用的主要限制因子。褐斑病菌侵柒影响了光合电子传递效率,随病菌侵染程度加重,光系统Ⅱ反应中心、供体侧放氧复合体（Wk）和受体侧（Vj）受到的伤害加重,并引起苹果叶片PSII的光合性能指数用PIABS和PSI受体侧末端电子受体的量子产额（φRo）急剧下降。褐斑病菌侵染加重了苹果叶片的膜脂过氧化程度,1～5级感病叶片的丙二醛（MDA）含量均显著高于对照,引发超氧化物歧化酶（SOD）及过氧化物酶（POD）活性的上调。以上结果表明,苹果褐斑病菌侵染引起叶片光合色素降解,对PSII反应中心、受体侧和供体侧造成伤害,进一步影响了PSI的电子传递效率,并导致叶片膜脂过氧化,造成苹果叶片光合能力下降。     

外源硅对纹枯病菌(Rhizoctonia solani)侵染下水稻叶片光合功能的改善

为了进一步探讨外源加硅增强水稻对纹枯病的抗性作用,以抗病品种91SP和感病品种Lemont为材料,研究了人工接种纹枯病菌条件下外源硅对水稻叶片叶绿素含量、光合作用、叶绿素荧光特性和MDA含量的影响。结果表明：（1）外源加硅能降低抗病品种91SP的纹枯病病级和病情指数,显著降低感病品种Lemont的病级和病情指数;（2）接种纹枯病菌后,水稻叶片叶绿素含量、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）均明显降低,胞间CO2浓度（Ci）增大,而加硅处理的水稻叶片叶绿素含量、Pn、Gs不同程度增加,Ci有所降低;（3）接种纹枯病菌后,两个品种PSⅡ最大光化学效率（Fv／Fm）、PSⅡ有效光化学效率（Fv＇／Fm＇）、PSⅡ实际光化学效率（ФPSⅡ）、光化学猝灭系数（qP）和表观光合电子传递速率（ETR）均降低,非光化学猝灭系数（qNP）增大,而对于加硅处理的水稻叶片,上述荧光参数在纹枯病菌侵染条件下的变化均受到不同程度的抑制。（4）外源硅可不同程度地减缓纹枯病菌侵染引起的丙二醛（MDA）含量的增加,对感病品种Lemont的缓解作用要大于抗病品种91SP。可见,外源硅处理可以不同程度地缓解纹枯病菌侵染条件下非气孔因素引起的水稻叶片光合速率的下降以及对光合机构的破坏作用,提高光化学效率,改善叶片的光合功能,减轻叶片膜脂过氧化程度,增强水稻对纹枯病的抗性。     

光强度对小麦幼苗光合特性的影响

研究了在两种不同光强下水培5－7天的小麦（Triticum aestivum)“农大139”幼苗的光合特性,观察到生长期间的不同光强度对麦幼苗的光合膜一些成分和光合特性有明显影响,单位叶面积或单位鲜重中的Chl含量,Chl a/b比值,单位鲜重中的Car含量,以及光合膜中CPIa和CPI的含量,在低光强（2×10^3lx)下生长的幼苗都低,而光合膜中的LHCP的含量则高于在高光强（2×10^4lx)下生长的小麦幼苗,荧光诱导动力学测定结果表明,在高光强下生长的小麦其光合单位较小,而PSII活性和PSII原初光能转化效率都较高,同时,它们的叶绿体的PSII,PSI和全链电子传递速率也较高。     

水杨酸对高温强光胁迫下小麦叶绿体D1蛋白磷酸化及光系统Ⅱ功能的影响

为了研究水杨酸（SA）对高温强光胁迫下小麦叶片类囊体膜D₁蛋白磷酸化和PSⅡ功能的影响,用0.5 mmol·L^-1 SA溶液预处理灌浆期小麦叶片,以水预处理为对照,然后将预处理植株进行高温强光（35 ℃,1 600 μmol·m^-2·s^-1）处理,测定胁迫处理过程中小麦旗叶光合电子传递速率、净光合速率、叶绿素荧光参数及D₁蛋白的变化.结果表明：SA预处理有效抑制了高温强光下D₁蛋白的净降解,保持了较高的D₁蛋白磷酸化水平、全链电子传递速率和PSⅡ电子传递速率,维持了较高的PSⅡ原初光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率(Ф_PSⅡ)、光化学淬灭系数（q_P）和净光合速率（P_n）.表明外源SA通过调节小麦叶绿体D₁蛋白的周转,减轻了高温强光胁迫对叶片光合机构的损伤,有利于PSⅡ的正常运转.     

不同供镁水平对两菊芋品种幼苗生物量、光合和叶绿素荧光特性的影响

采用砂培方式研究了不同供镁水平对"南芋1号(Nanyu No.1)"和"青芋2号(Qingyu No.2)"幼苗生物量、光合特性和叶绿素荧光特性的影响。结果表明:缺镁使菊芋叶片叶绿素含量显著降低,干物质积累减少,净光合速率、蒸腾速率和光合电子传递速率显著下降、CO2同化受抑制,同时Fv/Fm、ΦPSII、qP和qN也显著下降,加重了叶片受到光抑制的程度;随着供镁水平的增加,菊芋的干物质积累,叶绿素含量,光合参数和各系列荧光参数均呈现先增加后降低的趋势;南芋1号和青芋2号在镁离子浓度分别为3和6mmol.L-1,叶片的净光合速率、Fo、Fm、Fo’、Fm’、Fv/Fm、ΦPSII、ETR达到最高值,叶绿素a、b及总叶绿素含量也最多,干物质积累量最大;南芋1号的各系列荧光参数、光合参数、叶绿素含量和干物质积累量均显著高于青芋2号。     

甘蓝型油菜生殖生长期叶片和角果光合与产量关系的研究

以11个不同适生区甘蓝型油菜品种为材料,研究了油菜生殖生长期植株叶片和角果的光合气体交换参数、光合色素含量、光合关键酶蛋白含量、主要农艺性状及其与产量的关系,探讨影响叶片(角果)光合效率及单株籽粒产量的主要因子,为油菜高产高光效品种的系统评价提供理论依据。结果显示:(1)油菜植株叶片与角果的净光合速率间相关性较小,但叶片净光合速率远大于角果。(2)叶片净光合速率与其叶绿素a+b含量及气孔导度呈不显著的正相关关系(相关系数较大),与其光合关键酶PEPC、RuBisCO蛋白含量相关系数较小或呈不显著负相关;角果(皮)净光合速率与其叶绿素a、b含量、类胡萝卜素含量及气孔导度相关性较强;光合色素含量是影响叶片、角果净光合速率的第一主因子。(3)单株叶面积、角果数及角果表面积与籽粒产量显著正相关关系,是影响籽粒产量的第一主因子;叶片净光合速率和角粒数是影响籽粒产量的第二主因子;单株生物学产量与叶面积呈显著正相关关系,角果表面积、叶面积及叶片净光合速率是影响生物学产量的第一、二主要因子。研究表明,油菜高产高光效品种的综合评价指标应首选单株角果数、叶片面积,其次选择叶片净光合速率、叶片和角果皮的叶绿素含量以及角粒数。     

外源Ca2+对高温强光胁迫下小麦叶绿体D1蛋白磷酸化及光系统Ⅱ功能的影响

用10 mmol·L^-1 CaCl₂溶液预处理灌浆期小麦叶片,以水预处理为对照,然后将预处理植株进行高温强光（35 ℃,1600 μmol·m^-2·s^-1）胁迫,测定胁迫处理过程中小麦旗叶光合电子传递速率、净光合速率、叶绿素荧光参数及D₁蛋白的变化,以研究外源Ca²⁺对高温强光胁迫下小麦叶片类囊体膜D₁蛋白磷酸化和PSⅡ功能的影响.结果表明：CaCl₂溶液预处理使小麦叶片在高温强光逆境下PSⅡ反应中心发生可逆失活,有效抑制了高温强光下D₁蛋白的净降解,保持了较高的D₁蛋白磷酸化水平,暗恢复后PSⅡ反应中心活性迅速恢复,全链电子传递速率和PSⅡ电子传递速率恢复至对照水平,维持了较高的PSⅡ原初光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率(Ф_PSⅡ)、光化学猝灭系数（q_P）和净光合速率（P_n）.表明外源Ca²⁺通过调节小麦叶绿体D₁蛋白的周转,促进了PSⅡ的正常运转,减轻了高温强光胁迫对叶片光合机构的损伤.     

小麦白粉病菌对小麦幼苗光合生理特性的影响

为探讨小麦白粉病菌对不同抗性小麦品种幼苗光合生理特性的影响,本研究采用白粉病强致病力生理小种E09感染高抗小麦白粉病品种青春38、高感小麦白粉病品种龙麦33幼苗,研究接菌后0 d、1 d、2 d、4 d、6 d、8 d、10 d小麦叶片总叶绿素含量、光合速率(Pn)、叶片可溶性蛋白、叶片细胞内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性的变化。研究数据表明,接种小麦白粉病菌后,两小麦品种青春38和龙麦33的体内相对叶绿素含量、光合速率及可溶性蛋白含量均不同程度的降低,且感病品种龙麦33降低幅度较抗病品种青春38高。接菌后,两个品种的相对SOD、POD及CAT活性均表现为先升高后降低的变化趋势,相对SOD活性表现为感病品种龙麦33的峰值高于抗病品种青春38的峰值;相对POD活性则是抗病品种青春38的增加幅度极显著高于感病品种龙麦33的增加幅度;相对CAT活性则表现为两品种出现峰值的时间不同,但峰值幅度差异不显著。     

水杨酸对高温强光胁迫下小麦叶绿体D1蛋白磷酸化及光系统Ⅱ功能的影响

为了研究水杨酸（SA）对高温强光胁迫下小麦叶片类囊体膜D₁蛋白磷酸化和PSⅡ功能的影响,用0.5 mmol·L^-1 SA溶液预处理灌浆期小麦叶片,以水预处理为对照,然后将预处理植株进行高温强光（35 ℃,1 600 μmol·m^-2·s^-1）处理,测定胁迫处理过程中小麦旗叶光合电子传递速率、净光合速率、叶绿素荧光参数及D₁蛋白的变化.结果表明：SA预处理有效抑制了高温强光下D₁蛋白的净降解,保持了较高的D₁蛋白磷酸化水平、全链电子传递速率和PSⅡ电子传递速率,维持了较高的PSⅡ原初光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率(Ф_PSⅡ)、光化学淬灭系数（q_P）和净光合速率（P_n）.表明外源SA通过调节小麦叶绿体D₁蛋白的周转,减轻了高温强光胁迫对叶片光合机构的损伤,有利于PSⅡ的正常运转.     

蚕豆萎蔫病毒2号分离物侵染对蚕豆叶片光合活性和叶绿体超微结构的影响

研究了受蚕豆萎蔫病毒2号（Broad bean wilt virus 2,BBWV2）中国分离物B935和欧洲分离物PV131侵染的蚕豆（Vicica faba）叶片光合特性、叶绿素荧光诱导动力学参数和叶绿体超微结构变化。感病蚕豆叶绿素含量减少,叶绿素a／b比逐步降低;光合气体交换参数Pn值和Gs值降低,Ci值升高;叶绿素荧光诱导动力学参数Fv/Fm、FV＇/Fm＇、ΦPSII、qP值均有不同程度降低,NPQ值升高;光合器结构遭到不同程度的破坏,B935侵染后叶绿体发育不良,片层结构疏松,PVl31侵染后叶绿体肿胀变圆,片层结构疏松瓦解。与B935相比,PV131侵染对以上各参数的变化有更大影响,且对叶绿体的破坏更为严重。实验结果表明BBWV2不同分离物对光系统II（PSII）的抑制作用与光合器受损程度相关。     

BTH和SA处理及白粉菌接种对甜瓜叶片光合特性的影响

以抗病品种Tam Dew和感病品种卡拉克赛为材料,研究了BTH和SA处理及白粉菌接种对甜瓜叶片叶面积、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度的影响.结果表明,BTH和SA处理及白粉菌接种对甜瓜苗期叶面积扩展无显著影响;BTH和SA处理植株的叶片(第3叶)和新生叶片(第5叶)的净光合速率、叶绿素含量和气孔导度显著高于对照;白粉菌接种后,2个甜瓜叶片的叶绿素含量、净光合速率和气孔导度显著降低,而BTH和SA处理能缓解由白粉菌接种带来的叶绿素含量、净光合速率和气孔导度的下降趋势.说明BTH和SA处理能延长甜瓜叶片的光合寿命,延缓甜瓜叶片的叶绿素含量、净光合速率和气孔导度的下降趋势.     

不同抗性泡核桃对褐斑病病原菌侵染的生理生化响应北大核心CSCD

以抗病和感病泡核桃无性系为实验材料,人工接种褐斑病病原菌后测定不同时期叶片中保护酶活性、总酚、类黄酮、叶绿素含量等相关生理生化指标,探讨不同抗性泡核桃响应褐斑病病原菌侵染的生理生化差异。结果表明:(1)接种病原菌后,感病无性系64叶片带菌率随着侵染时间的增加而升高,且显著高于抗病无性系199(P<0.05)。(2)抗病无性系199和感病无性系64叶片的SOD、POD、CAT、APX和PPO活性随着侵染时间均呈现先升高后降低的变化趋势,其中SOD、POD和APX活性均在16 d时达到最大值;与较感病无性系相比,接种后抗病无性系的POD和APX活性较强;在接种前期(1~16 d),感病无性系PPO活性高于抗病无性系,后期(16~34 d)CAT活性也较抗病无性系高。(3)抗病无性系叶片叶绿素含量始终高于感病无性系;抗病无性系MDA含量在接种后无明显变化,而感病无性系先增加后降低,其细胞膜脂过氧化较重。(4)两个无性系叶片可溶性蛋白和可溶性糖含量变化较平缓,且差异不显著,在接种后期(34 d)有升高的趋势;接种5 d以后,感病无性系叶片类黄酮和总酚含量始终显著高于抗病无性系。研究发现,泡核桃抗病无性系叶片带菌率较低,较难受到侵染,并且通过提高POD和APX活性以及积累较多叶绿素、可溶性蛋白和可溶性糖来应对病原菌侵染引起的氧化胁迫,抑制病原菌的繁殖,从而提高其抗病能力。     

遮荫条件下草莓的光合持性变化

对宝交早生和硕丰两个草莓品种遮荫处理后测定其光合特性变化结果表明,遮荫处理使两个草莓品种叶片光合速率显著降低,分别下降了20％和47％,而表观量子效率分别提高了13％和8％,叶片中叶绿素含量升高而可溶性蛋白含量显著降低,光系统II电子传递活笥（PSII活性）分别下降了22．5％和53．7％,1,5二磷酸核酮糖羧化酶（Rubisco)活性分别低了19．6％和35．3％,进一步讨论了草莓光饱和速率下降的生理基础。     

UV-B对设施桃叶片光合功能及叶绿体超微结构的影响

对温室栽培的油桃中油5号(Prunus persica var. nectarina cv. ‘Zhongyou5’)适量补充UV-B, 分析其对桃叶片光合功能及叶绿体超微结构的影响。结果表明, UV-B处理下各色素含量均有不同程度的增加, 其中叶绿素b的含量和净光合速率(P_n)提升幅度较大。相较于未补充UV-B的桃树(对照), UV-B处理的F_v/F_m无显著变化, F_v'/F_m'比值、光化学猝灭系数(qP)、非光化学猝灭系数(qN)以及PSII实际光化学量子效率(Φ_PSII)均有显著或极显著升高。透射电镜结果显示, UV-B处理下叶绿体基质片层空隙小, 堆叠紧密, 叶绿体外膜边缘清晰。可见, 温室内适量补充UV-B可快速改善叶片叶绿体的超微结构, 提升叶绿素分子捕获光能及向PSII传递的能力, 增大PSII反应中心的开放程度, 提高实际光能转化效率和PSII电子传递量子效率, 提高叶片的光合功能。该研究为设施果树光合性能改善和UV-B合理利用提供了理论依据。     

2，3－环氧丙酸钾对水稻光合功能的改善

光呼吸抑制剂2,3－环氧丙酸钾对水稻光合功能具有明显的改善作用,不论在整体叶片水平还是在离体叶绿体条件下,均能提高光系统II（PSII）的活性和原初光能转化效率;提高叶绿体的PSII和光系统I（PSI）及全链（PSII＋PSI）的电子传递速率;同时它还可以提高镁离子（Mg^2+)和叶绿体膜蛋白磷酸化对两个光系统之间光能分配的调节能力,结果表明了2,3－环氧丙酸钾在水稻生产上有一定应用前景。     

曼陀罗光合特性研究

采用LI-6400型便携式光合测定仪对潜在能源植物曼陀罗(Datura stramonium L.)在6月份至9月份的光合特性指标(净光合速率、光合有效辐射强度和气孔导度)的日变化以及净光合速率和叶绿素含量的月平均值变化进行了研究,并采用非直角双曲线对曼陀罗叶片净光合速率的光响应曲线和C02响应曲线进行了拟合.结果表明:实验期间(6月份至9月份),光合有效辐射强度和曼陀罗叶片净光合速率的日变化均呈"单峰型",峰值出现在11:00左右;7月份的净光合速率峰值最高,为19.01μmol·m-2·s-1;气孔导度日变化呈"双峰型",最大峰值和次峰值分别出现在12:00和14:00.不同月份的净光合速率月平均值有极显著差异(P＜0.01),其中7月份的净光合速率月平均值最大,为9.41 μmol·m-2·s-1;不同月份叶绿素的月平均含量变化与净光合速率月平均值的变化相似,7月份叶绿素的月平均含量也最高,但叶绿素a、b及总叶绿素月平均含量有一定差异.曼陀罗叶片净光合速率的光响应曲线和CO2响应曲线相似,在光合有效辐射强度和CO2浓度较低的条件下呈线性升高,至饱和点后缓慢升高并趋于稳定;曼陀罗叶片的光补偿点为22.42 μmol·m-2·s-1,光饱和点为689.26 μmol·m-2·s-1;CO2补偿点为74.06μmol·mol-1,CO2饱和点为1 331.97μmol·mol-1.研究结果说明,曼陀罗为具有一定耐阴能力的阳性植物,但CO2同化能力较弱.     

2，3－环氧丙酸钾对水稻光合功能的改善

光呼吸抑制剂2,3－环氧丙酸钾对水稻光合功能具有明显的改善作用,不论在整体叶片水平还是在离体叶绿体条件下,均能提高光系统II（PSII）的活性和原初光能转化效率;提高叶绿体的PSII和光系统I（PSI）及全链（PSII＋PSI）的电子传递速率;同时它还可以提高镁离子（Mg^2 )和叶绿体膜蛋白磷酸化对两个光系统之间光能分配的调节能力,结果表明了2,3－环氧丙酸钾在水稻生产上有一定应用前景。     

小麦抗条锈病近等基因系感染条锈病后丁布含量变化

选用2套遗传背景不同的抗条锈病近等基因系作为供试寄主材料,研究了不同抗条锈病近等基因系丁布的含量及其在感病过程中丁布含量的动态变化.结果表明,在未受病菌侵染情况下,2套分别含有Yr2、Yr9和YrSpP基因的近等基因系（抗病系）与其轮回亲本Taichung 29、铭贤169(感病系)间丁布含量没有显著差异（P＞0.05）.接种条锈病菌后,感病系在病菌侵染初期丁布含量下降,而抗病系在病菌侵染初期丁布含量迅速大幅度上升.感染条锈病最终导致感病植株丁布含量比未接种的植株明显减少, 感病系的减少幅度明显高于抗病系.在整个病程中,抗病系丁布的含量始终高于感病系,表明接种条件下小麦植株体内丁布含量变化与小麦抗条锈近等基因系的抗性有关.