不同光质对烟草叶片生长及光合作用的影响

通过对烟草植株覆盖白、红、黄、蓝、紫色滤膜获得不同光质,研究了光质对烟叶生长及光合作用的影响。结果表明,与白膜处理相比,红膜与蓝膜处理下的烟草叶片较厚,比叶面积较小,叶绿素a/b比值、净光合速率、可变荧光强度（Fv）和最大荧光强度（Fm）的比值Fv/Fm（PSⅡ最大光化学量子效率）、PSⅡ实际光化学量子效率（ΦPSⅡ）、光饱和点和CO2饱和点均较高。黄膜处理下的叶片较白膜处理的更薄,净光合速率、Fv/Fm、ΦPSⅡ、光饱和点、CO2饱和点均较低。紫膜处理的叶片比叶面积比白膜处理的小,净光合速率和Fv/Fm比白膜的大。实验结果表明红光、蓝光和紫光促进了烟叶的生长,这种促进作用是与其高光合效率紧密相连的;而黄光对烟叶的生长有一定程度的抑制作用。     

光质对温室甜椒干物质生产和分配指数的影响

为了研究不同光质对甜椒植株干物质生产与分配指数的影响,以甜椒茎有限生长品种"苏椒13号"为试验材料,于2010年计不同种彩色塑料薄膜(红、黄、蓝、绿、紫,白色为对照)试验。结果表明:不同光质处理的甜椒单位面积干物质生产量(Wt)与冠层截获的太阳光合有效辐射日积分(daily photosynthetic active radiation integral,PARi,MJ·m-2)之间的模型为Wt=22.07×e0.0054λPARi;单位面积植株总干重、果实的干物质分配指数、果实采收指数和单位面积果实产量均以红膜最高,紫膜最低;蓝膜的茎干物质分配指数最高,红膜最低;蓝膜、绿膜和紫膜的植株叶片干物质分配指数明显高于红膜和黄膜;不同光质处理对甜椒植株地上部分干物质分配指数的影响差异不显著;研究认为红膜和黄膜能够促进甜椒植株的干物质积累和果实发育,紫膜和蓝膜则有明显的抑制作用,该研究结果可为温室甜椒栽培的光质选择和环境调控提供决策依据。     

光质对烤烟成熟过程中碳水化合物和部分酶活性及其生长的影响

以烤烟品种‘K326’为材料,在盆栽条件下研究了不同光质对烤烟成熟过程中碳水化合物和部分酶活性及植株生长状况的影响。结果表明,与对照(中性无色膜处理)相比,红膜处理烟叶转化酶活性下降,淀粉酶活性升高,淀粉和还原糖含量增加;蓝膜处理烟叶转化酶和淀粉酶活性较低,淀粉和总糖含量较高;绿膜处理烟叶转化酶活性增强,淀粉酶活性减弱,淀粉、总糖和还原糖含量降低。植株生长状况表现为红膜处理较好,绿膜最差,对照和蓝膜处理差异不大。研究发现,红膜处理更能改善烟株的生长环境,明显调节烟叶转化酶和淀粉酶活性,促进淀粉和还原糖累积,有利于烟株更好地生长。     

马蔺叶片解剖结构特征与其抗旱性关系研究

通过温室模拟干旱胁迫试验,从中国北方不同生境生长的15份野生马蔺种质材料鉴定出3个不同抗旱性群体(强抗旱、中度抗旱和弱抗旱),从中选择具代表性的不同抗旱级别的4份马蔺种质,进行其叶片组织解剖结构特征的观察和比较,以进一步证实马蔺叶片解剖结构特征及其与抗旱性的关系。结果表明,各种质材料间叶片厚度、上下表皮细胞厚度、角质层厚度、气孔密度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、栅栏组织/海绵组织厚度、CTR值和SR值等结构参数指标均与马蔺种质材料抗旱性存在密切的关系。其中,强抗旱种质材料的叶片厚度、上下表皮细胞厚度和角质层厚度大,气孔密度大,栅栏组织和海绵组织较发达,叶片组织紧密度大、疏松度小,栅栏组织/海绵组织厚度比较高;弱抗旱种质材料的叶片厚度、上下表皮细胞厚度和角质层厚度小,气孔密度小,栅栏组织和海绵组织较薄,叶片组织紧密度小、疏松度大,栅栏组织/海绵组织厚度比较低。     

氮添加对二年生三七生长、光合特性及皂苷含量的影响

为探究氮素对药用植物三七[Panax notoginseng (Burkill) F. H. Chen]生长、光合特性及皂苷含量的影响,从而为氮肥合理施用提供理论依据,通过盆栽试验,研究不同氮添加水平(低氮0 kg·hm~(-2),LN;中氮225 kg·hm~(-2),MN;高氮450 kg·hm~(-2),HN)对二年生三七叶片解剖结构、根系形态特征、生物量、光合效率及皂苷含量的影响。结果表明:三七叶片的上表皮厚度、下表皮厚度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度在HN水平下最大,总根长、主根长、根系表面积、须根数、须根长、根长密度、根质比、根冠比和比叶面积在LN水平下最大,MN水平根系活力显著高于其他氮素水平(P0.05);光响应和CO_2响应过程中,MN处理的净光合速率、最大光合速率、羧化速率、最大电子传递速率和最大羧化速率均显著高于其他处理(P0.05);单位叶面积氮含量、叶绿素含量和叶氮在光合组织中的分配量在HN处理下最大;光合氮素利用率在LN水平下最高,根部总氮含量在MN处理下最高;三七根的皂苷含量在HN处理下最低。缺氮和高氮均不利于三七生长,光合效率均降低,缺氮下的叶片变薄和高氮下的叶片增厚均能抑制CO_2的扩散;缺氮条件下,需产生更多保护自身生存的皂苷类防御物质;氮富余条件下,C/N比减少,则削弱皂苷的生物合成。     

转录后基因沉默系统研究烟草rbcS基因功能

初步建立了利用病毒载体诱导转录后基因沉默系统研究烟草(Nicotiana benthamiana)1,5-二磷酸核酮糖羧化酶／加氧酶小亚基(Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase／oxylase small subunit,rbcS)基因功能的模式。用携带与1,5-二磷酸核酮糖羧化酶／加氧酶小亚基基因同源的cDNA片段的烟草脆裂病毒载体(pTV．rbcS)侵染烟草(Nicotiana benthamiana),诱导内源rbcS基因沉默并在此基础上建立了研究rbcS基因功能的模式：初步进行了rbcS基因沉默后的表型分析、转录水平分析、蛋白质表达水平分析以及利用HPLC方法定量分析rbcS基因沉默后的光合色素变化。结果表明：病毒诱导基因沉默瞬时表达体系中烟草最佳侵染时期为苗龄21-24d,用于侵染的重组农杆菌的最佳浓度的OD值为1～1．5;烟草Rubisco小亚基的表达量可能调节Rubisco大亚基的表达量;烟草rbcS基因与光合作用中的光能收集无关。对rbcS基因沉默的烟草叶片及对照烟草叶片的部分重要光合作用指标分析表明,运用烟草脆裂病毒载体诱导转录后基因沉默系统研究烟草rbcS基因功能具有可行性,为进一步深入研究rbcS基因功能奠定了基础。     

两个品种烟草叶片发育过程中几种光合参数变化的比较

比较烟草2个品种‘NC89’和‘JYH’叶片发育过程中几个光合参数变化的结果表明,烟草叶片发育过程中光合速率变化表现为上升期、高值持续期（APD）和速降期,叶绿素含量变化经历上升期、相对稳定期（RSP）和速降期。光合功能衰退过程中,核酮糖．1,5-二磷酸羧化酶（RuBPCase）活性比电子传递活性下降快。可逆衰退阶段的2个品种类囊体膜多肽组分和‘NC89’的核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶加氧酶（Rubisco）大亚基基本上无变化;不可逆衰退阶段的2个品种类囊体膜多肽组分、Rubisco大小亚基均快速降解,尤其是光系统Ⅱ（PSⅡ）复合体和Rubisco小亚基。‘JYH’的叶龄为10-40d的叶中各光合参数与‘NC89’的差别不大,但‘JYH’的光合功能期短,光合功能衰退过程中光合电子传递与碳同化失衡较严重,光合功能衰退比‘NC89’早而迅速。     

光质对绿豆幼苗叶片超微弱发光及叶绿素含量的影响

以绿豆幼苗为试材,测定其叶片超弱发光(UBE)及叶绿素含量在不同光质条件下的变化,并探讨两者之间的关系.结果表明,生长在不同光质下绿豆幼苗叶片的UBE及延迟发光衰减参数1/P都随着其生长不断增强,且生长在白光下绿豆幼苗的UBE是生长在其他光质(红、黄、蓝、绿)下幼苗的2倍以上,而红光、黄光和绿光处理之间无显著差异;生长在白光下的绿豆幼苗叶片叶绿素含量显著高于红、黄、蓝、绿光处理幼苗,而红光和黄光处理又显著高于蓝光和绿光处理.研究发现,光质对绿豆幼苗叶片超弱发光和叶绿素含量影响相似,绿豆幼苗叶片超弱发光可能与叶绿体的发育和光合作用有关.     

鼎湖山森林群落不同演替阶段优势种叶生态解剖特征研究

对南亚热带鼎湖山森林群落不同演替阶段8种优势树种进行了叶生态解剖学研究。观察的叶片解剖特征有：叶腹角质膜厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、叶背角质膜厚度及叶总厚度等。马尾松（Pinus massoniana)在针叶林群落和针阔叶混交林群落生境中,针阔叶混交林中叶片厚度变小,主脉管胞、树脂道平均直径变小。从针阔叶混交林演替阶段到季风常绿阔叶林演替阶段,锥栗（Castanopsis chinensis)叶片厚度、海绵组织厚度增加,栅栏组织厚度、P／S值（栅栏组织与海绵组织厚度比）减少;荷木（Schima superba)和黄果厚桂（Cryptocarya concinna)叶片厚度、栅栏组织厚度、叶腹及叶背角质膜厚度差异显著;从针阔叶混交林演替阶段到季风常绿阔叶林演替阶段,锥栗、荷木、黄果厚寺叶片厚度和栅栏组织厚度等差异均显著。不同生境下林内气温、相对湿度、光合有效辐射等小气候特征是叶片结构特征差异的主要影响因子,叶片结构差异反映了叶片结构在一定程度上对生境的适应。     

冬小麦光合作用对开放式空气CO2 浓度增高(FACE)的非气孔适应

在同样CO2浓度下测定时,开放式空气CO2浓度增高(FACE,580 μmol CO2 /mol)条件下生长的冬小麦叶片的净光合速率、气孔导度和羧化效率都显著低于普通空气(380 μmol CO2 /mol)中生长的对照叶片.与此相一致,FACE叶片的可溶性蛋白、二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Rubisco)和Rubisco活化酶含量也都显著低于对照叶片.这些结果表明,在根系生长不受限制的田间条件下,冬小麦叶片的光合作用对高浓度CO2产生了适应现象,其主要原因可能是碳同化的关键酶Rubisco等含量的降低.     

不同光质对烟草组培苗生长及生理特性的影响

以‘云烟87号’生根组培苗为试材,以荧光灯为对照(CK),采用LED光源发射的单色光谱红光(R)、蓝光(B)、绿光(G)等不同光质配比组合光照处理,研究光质对烟草组培苗生长和生理特性的影响。结果显示:(1)与CK相比,红蓝绿(RBG)和红蓝白(RBW)组合光质使烟草组培苗植株株高、叶长、叶宽、叶面积、茎粗、根数、根长和干重显著增加,植株叶绿素含量也有提高但差异不显著。(2)RBW组合光质照射的植株可溶性糖含量和C/N比值显著高于其他光质处理,RBG组合光质处理植株的游离氨基酸含量显著高于其他光质处理,且各光质及其组合处理的烟草叶片可溶性蛋白含量显著高于对照,红蓝配光(1RB)使植株可溶性淀粉含量较对照显著提高。(3)各光质及其组合处理的烟草膜脂过氧化物MDA含量较对照均显著降低,而其SOD、POD和CAT活性较对照均显著提高;其中红光处理的植株膜脂过氧化物MDA含量最低,CAT活性最高。研究表明,LED光源不同光质及其组合光照均能够显著降低烟草组培苗的MDA含量,降低膜脂过氧化的伤害,促进烟草组培苗的生长,其主要通过调节抗氧化物酶活性的合成代谢来应对光氧化胁迫;LED光源的RBG和RBW组合光质可作为烟草组培苗生根阶段的最适光质。     

苗期遮光光质对生姜光合及生长的影响

以不同颜色塑料薄膜为遮光材料,研究了苗期遮光光质对生姜生长及光合作用的影响.结果表明:幼苗覆膜期,生姜叶片叶绿素含量以蓝膜及绿膜处理较高,白膜次之,红膜较低;叶片P_n则以绿膜处理较高,为14.9 μmol·m^-2·s^-1（第4叶）,分别较白膜、红膜及蓝膜提高5.7%、10.4%和18.3%.旺盛生长期撤膜后,P_n较幼苗期升高,但处理间的变化趋势与幼苗期相似;新生叶片叶绿素含量除红膜处理较低外,其它处理无显著差异,但下位叶片叶绿素含量则以蓝膜和红膜处理显著低于绿膜和白膜处理.蓝膜处理生姜植株茎秆增高、变细,分枝数较少;绿膜处理植株根、茎、叶及根茎鲜质量较高,白膜、红膜及蓝膜处理依次降低,收获时,其产量分别达57 000、53 709、51 487和48 712 kg·hm^-2.说明生姜苗期采用绿膜遮光,可增强叶片光合作用,促进植株生长,提高生姜产量.     

13种木兰科树种叶片解剖与其抗寒性

供试的黄心夜合(Michelia martinii)等抗寒性较强的木兰科树种叶片结构特征是:叶片单位面积气孔密度小,上表皮角质膜厚度大和叶肉栅栏组织发达。     

有色膜遮光对烤烟生长和光合特性及其初烤品质的影响

以自然光为对照,采用红色、白色、蓝色、黄色4种有色薄膜于2010~2011年从团棵期开始对大田烤烟进行遮光处理,研究不同光质对烤烟生长、光合特性及初烤品质指标的影响。结果显示:(1)红膜处理最大叶长宽比最小、叶面积最大,黄膜处理则相反。(2)红、蓝膜处理烟叶净光合速率、气孔导度、蒸腾速率明显高于自然光处理,白、黄膜处理略高于对照或与对照持平,且遮膜处理前期红膜高于蓝膜处理,后期蓝膜高于红膜处理。(3)红、蓝膜处理有利于提高倒5叶SPAD值,黄膜处理则相反。(4)红膜处理显著降低了中部叶蛋白质、总氮含量和氮碱比,提高了施木克值,并显著提高了上部叶可溶性糖含量和氮碱比,降低了施木克值;蓝膜处理显著提高了中部叶烟碱和多酚含量,降低了可溶性糖含量、施木克值及氮碱比,并显著提高了上部叶蛋白质、总氮、烟碱和多酚含量,降低了施木克值,提高了氮碱比;黄膜处理显著降低了中上部叶蛋白质、总氮、烟碱和多酚含量,提高了上部叶施木克值、降低了氮碱比。研究表明,红、蓝膜处理更利于烟叶发育和光合特性的提高,初烤烟叶化学成分更协调,利于优质烟叶的形成。     

新疆野苹果不同地理分布与树龄的叶片解剖结构特征

以新疆野苹果为材料,对不同居群及不同树龄叶片解剖结构特征进行了分析研究。结果表明：新疆野苹果叶片属于异面叶,由上表皮、栅栏组织、叶脉、海绵组织和下表皮组成;不同居群新疆野苹果叶片厚度及细胞排列方式有差异,巩留、额敏及托里的野苹果栅栏组织增厚,且栅栏组织/海绵组织比值增大;新源的野苹果叶片及栅栏组织较薄,栅栏组织/海绵组织比值偏低;不同树龄新疆野苹果叶片厚度随着树龄的增大而呈变薄的趋势,多年生野苹果及野苹果“树王”栅栏组织及海绵组织层数最少,厚度较薄。这些结果暗示新疆野苹果通过各部分结构的协调生长来保证光合作用效率,以适应不同的生长环境以及处于不同发育时期的生长状况。本研究为新疆野苹果原位保护、保育提供了实验依据。     

烟草叶片衰老期过程中的蛋白质组学分析

大田烟叶生产过程中因打顶打叉的处理,改变了烟叶正常的衰老模式。为研究这一特殊的衰老机制,我们自旺长期开始,对‘云烟87’不同发育阶段烟株的中部叶片,进行形态观测、生理生化分析及蛋白质组学检测。结果显示：随着烟叶的逐渐成熟和衰老,烟草的叶色逐渐变黄,叶片逐渐变短、变窄,厚度减少;解剖结构清晰看到栅栏组织和海绵组织从最初的整齐排列到逐渐排列紊乱,组织细胞间轮廓不明显,细胞间隙明显增大;亚显微观测表明,淀粉粒在叶绿体中逐渐积累,类囊体片层结构被挤散,叶绿体膜被撑破。生理与生化分析表明衰老过程伴随着光合作用速率下降,光合色素降解加速,呼吸代谢的增加,这可能与衰老叶片中叶绿体逐渐崩塌和细胞膜透性增加相一致。iTRAQ标记方法共检测到不同发育阶段432个差异表达蛋白质,其中注释到308个与多种生命过程相关。蛋白差异富集分析表明,烟草叶片衰老过程中与光合作用等合成代谢相关蛋白多下调表达,而逆境反应及呼吸作用等分解代谢相关蛋白多上调表达。     

不同反光膜对设施葡萄光合特性和叶片糖代谢的影响

以‘京秀’葡萄为试材,研究了蓝膜、红膜、铝膜3种反光膜对设施葡萄光合特性和叶片糖代谢的影响。结果显示:红膜和蓝膜处理的葡萄叶片的净光合速率均显著高于对照(不铺设反光膜);在果实发育前期,各处理的叶绿素含量和叶绿素b/a值均大于对照,而后期均低于对照;蓝膜和红膜处理叶片的蔗糖含量较高,而蓝膜处理叶片中的蔗糖合酶(SS)和蔗糖磷酸合酶(SPS)活性最高;各铺膜处理均比对照提高了葡萄果实鲜量和可溶性糖含量、降低可滴定酸含量,且蓝膜处理显著优于红膜和铝膜。研究表明,在设施栽培条件下,地面铺设蓝色反光膜可显著提高葡萄叶片的光合速率和叶片中碳水化合物的关键合成酶活性,并显著提高葡萄果实品质。     

不同倍性大青杨的光合特性及叶片解剖结构比较

通过对二年生二倍体、三倍体和四倍体大青杨叶片结构和光合特性的研究,探讨不同倍性大青杨生长性状差异的原因。结果表明：不同倍性大青杨的净光合速率（Pn）、光饱和点（LSP）、光补偿点（LCP）等光合指标差异显著。三倍体的最大净光合速率（Pmax）高出二倍体21%。叶片厚度、表皮细胞厚度、栅栏组织厚度、栅栏组织与海绵组织厚度的比值,都是三倍体和四倍体大青杨比二倍体高,且均呈现增加的趋势。其中,四倍体大青杨表皮细胞最厚,上下表皮分别高出二倍体64%和17%。三倍体大青杨的栅栏组织厚度及栅栏组织与海绵组织厚度的比值最大,比值高出二倍体50%。通过叶片光合特性和解剖结构比较证明,三倍体和四倍体大青杨对光的适应性和光合作用能力强于二倍体。     

不同光质对桑树幼苗生长和光合特性的影响

光质可影响植物光合特性、形态以及生理过程。本试验研究了不同光质(白光W、红光R、红蓝混合光RB、蓝光B)对桑树植株生长、形态和光合作用的影响。结果表明:与白光对照相比,红光、蓝光和红蓝混合光处理下植株的生长、干物质积累受到抑制;红光处理下植株的株高、叶面积显著高于白光、红蓝混合光、蓝光处理;而白光、红蓝混合光、蓝光处理下植株的LMA、叶绿素a/b比值、可溶性蛋白含量、蔗糖、淀粉含量和叶片总N含量显著高于红光处理;红蓝混合光处理下植株的Pn、Gs、ΦPSⅡ与白光处理相近,红光、蓝光处理下植株的Pn、ΦPSⅡ低于白光、红蓝混合光处理,同时红光、红蓝混合光、蓝光处理下植株的抗氧化酶活性高于白光处理,而MDA含量低于白光处理;红光处理下植株的叶片厚度、栅栏组织和海绵组织厚度显著小于白光处理。因此,一定比例的红蓝混合光可以使桑树植株的生长、光合特性、生理特征和叶片解剖结构与白光下生长植株相近,并减少单质红光、单质蓝光对植株生长发育的不利影响。     

烤烟鲜叶组织结构、近红外反射率及其影响因素的研究

对烤烟品种‘中烟101’进行了叶片近红外反射率测定、组织结构解剖观察以及两者关系分析,并研究了成熟度、叶位、施氮量因素对它们的影响。结果表明：随施氮量增加、叶位上升、成熟度降低,叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、组织比、比叶重均呈上升趋势,鲜烟叶近红外（800nm）反射增加;叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、组织比与近红外反射率之间均呈显著正相关关系;叶片厚度能较好地预测近红外反射率,预测方程决定系数为0．871^＊＊（P〈0．001）。