高温干旱复合胁迫及复水对构树(Broussonetia papyrifera)幼苗光合特性和叶绿素荧光参数的影响

近年来,全球气温不断升高,亚热带部分地区夏季高温和临时性干旱现象日益显著,高温与干旱严重威胁着植物的生存与生长。本文通过设置不同的温度和土壤水分梯度,研究了高温与干旱复合胁迫及复水对构树幼苗光合特性和叶绿素荧光参数的影响。结果表明:高温干旱复合胁迫下,构树幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、最大荧光(Fm)、PSII最大原初光化学量子效率(Fv/Fm)呈现下降趋势,初始荧光(F0)呈上升趋势;复合胁迫对Pn、Gs、Tr的影响具有叠加效应;胞间CO2浓度(Ci)、Gs、Fm和Fv/Fm受温度影响显著(P0.05),Gs、Tr、F0受土壤水分影响显著(P0.05),而Pn和F0受温度和土壤水分双因素影响显著(P0.05);在25和33℃下,复水对胁迫具有一定的缓解作用,复水后光合特性和Fv/Fm有一定程度提升,对F0和Fm效果不明显。试验表明,复合胁迫对植物光合特性和叶绿素荧光参数的影响程度比单一胁迫大,且在一定温度范围内,复水对干旱胁迫具有缓解作用。     

水杨酸对高温胁迫下黄瓜幼苗叶绿素荧光参数的影响

以津春3号黄瓜为试材,对其喷施0.05、0.1和0.5 mmol/L的水杨酸(SA)溶液,并进行了昼(40±1)℃/夜(30±1)℃高温胁迫处理,研究了黄瓜幼苗四叶期叶片叶绿素荧光参数变化.结果表明,高温胁迫下幼苗叶绿素荧光参数Fo、NPQ等显著升高,Fv/Fm、Fv′/Fm′等明显降低,嫁接苗的变化趋势弱于自根苗;不同浓度的SA溶液可缓解高温胁迫对黄瓜幼苗叶绿素荧光参数的影响,且以0.1 mmol/L的SA处理效果最优.     

有棱丝瓜苗期耐热性及其对热胁迫的生理响应

为鉴定有棱丝瓜(Luffa acutangula)的耐热性,对32个品种进行了耐热性筛选,并对不同耐热性品种在热胁迫下的生理响应进行了研究。结果表明,这些品种中有耐热品种3个,热敏品种4个,居中的25个。对耐热品种WB121,较耐热品种YL8和热敏品种WB105进行高温处理,结果表明,随着高温胁迫时间的延长,3个品种叶片的丙二醛含量、相对电导率、可溶性糖含量均逐渐增加。3种保护酶(SOD、CAT和POD)活性未表现出与耐热性一致的变化。3个品种的叶绿素荧光参数Fv/Fm、Yeild和ETR随着高温胁迫时间的延长均下降,以热敏品种下降幅度最大。Pearson相关分析表明,热害指数与相对电导率呈显著正相关(r=0.693*),与丙二醛和可溶性糖含量呈极显著正相关(r=0.814,0.899**),与叶绿素荧光参数(Fv/Fm,Yield,ETR)呈极显著负相关(r=-0.892,-0.896,-0.897**),与3种保护酶活性的相关性不显著。由此可见,叶绿素荧光参数(Fv/Fm,Yield,ETR)可以快速、准确地反映植物热害,建议将其作为有棱丝瓜耐热性鉴定的重要生理指标。     

水分胁迫对牛心朴子叶片光合色素及叶绿素荧光的影响

研究了水分胁迫对牛心朴子叶片光合色素及叶绿素荧光动力学参数的影响。结果表明,在长期的水分胁迫中,牛心朴子叶片的叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和类胡萝卜素(Car)含量没有下降或下降不明显。直到处理末期才显著下降;叶片叶绿素荧光动力学参数Fo、Fm、Fv、Fv／Fm变化不大,在处理末期各处理Fo降低,轻度、重度水分胁迫的Fm、Fv、Fv／Fm升高。说明K期水分胁迫后牛心朴子的光合功能受到影响,但牛心朴子仍表现出较强的适应干旱的能力。     

不同胁迫处理对刺栲叶片叶绿素a荧光的影响

探讨了光强、温度和水分胁迫对刺栲(Castanopsis hystrix)体叶片叶绿素a荧光特征的影响,由此了解它的基本生物学特性。结果表明:(1)强光(1 300μmol.m-2.s-1左右)未胁迫时下降6.1%,表现轻微光抑制;(2)黑暗下低温(4℃,72 h)处理后电子传递速率下降较少(21.1%),初始荧光Fo保持稳定;与25℃对照相比,Fv/Fo和Fv/Fm无显著变化,表明黑暗下零上低温对PSⅡ潜在活性及光化学效率影响较小;(3)高温(40℃)胁迫显著影响了PSⅡ反应中心活性,ETR,Fv/Fm和Fv/Fo下降在处理2 h后达到极显著水平(p<0.01),Fo上升在处理4 h后也达到显著水平(p<0.05);(4)PEG诱导的水分胁迫严重影响了其光合机构活性,表现在无论与处理前比较、还是与耐旱种降真香(Acronychia pedunculata)的比较,其Fo上升和Fv/Fm、Fv/Fo下降都达到显著水平,表明其不耐干旱。     

木棉叶片叶绿素荧光参数和SPAD值对干旱胁迫的响应

采用盆栽控水干旱法模拟干旱逆境,对1年生木棉(Bombax ceiba)盆栽苗进行不同程度的胁迫处理,测定干旱胁迫时其叶片叶绿素SPAD值和荧光参数动态变化。结果表明,干旱胁迫下,木棉叶片叶绿素相对含量逐渐降低;初始荧光(Fo)随着干旱程度的加剧而呈上升趋势,而最大荧光(Fm)、潜在光化学效率(Fv /Fo)、最大光化学效率(Fv /Fm)、光化学淬灭系数(qP)和表观光合电子传递速率(ETR)下降,在中度和重度干旱胁迫时差异显著(P＜0.05);非光化学淬灭系数(NPQ)变化不显著。干旱胁迫导致木棉植株出现光抑制,植株可通过降低光化学淬灭、增加热耗散的形式增强对干旱的适应能力。     

高温胁迫下苋菜的叶绿素荧光特性

为了探明高温胁迫对苋菜(Amaranthus tricolor L.)光合过程的影响,用不同温度(25、30、35、40、45℃)处理苋菜植株1h后,随即测定了其叶绿素荧光动力学参数和快速光响应曲线特征参数的变化.结果表明:40℃以上高温胁迫下,苋菜叶片的光系统Ⅱ(PSⅡ)潜在光化学效率(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)下降;最大荧光(Fm)、光合电子传递速率(ETR)、PSⅡ实际光化学效率(Yield)、光化学淬灭系数(qP)也均有所下降;而初始荧光(F.)和非光化学淬灭系数(NPQ)在40℃以上高温胁迫下显著上升.叶绿素荧光快速光响应曲线测定结果表明,初始斜率α、最大相对电子传递速率ETRmax和半饱和光强Ik在40℃以上高温胁迫下有所下降.研究表明,40℃以上高温胁迫对苋菜的光能的吸收、转换、光合电子传递和强光耐受能力等均有一定的影响.     

珙桐苗木叶片光合特性对土壤干旱胁迫的响应

通过控制土壤含水量,研究了土壤干旱胁迫对2年生珙桐(Davidia involucrata Baill.)幼苗叶面积、叶绿素含量、光合作用及叶绿素荧光参数的影响,以探讨珙桐光合作用对土壤干旱胁迫的响应机理.结果表明,干旱胁迫后,珙桐叶片失水脱落,各干旱胁迫处理叶面积比对照显著降低23%～98%,但单位面积的叶绿素含量却无显著变化;干旱处理的珙桐幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)显著低于对照(P<0.05);干旱胁迫对珙桐幼苗叶片的初始荧光产量(F0)及最大荧光产量(Fm)没有产生显著影响,却显著降低了PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子产量(Yield)、电子传递速率(ETR)及光化学淬灭系数(qP),使非光化学淬灭系数(qN)显著升高(P<0.05).研究发现,土壤水分亏缺对珙桐叶片的光合系统造成了不可逆的伤害,严重抑制了其正常的光合作用和生长发育;珙桐幼苗对土壤干旱胁迫极为敏感.     

水杨酸对高温强光下小麦叶绿体蛋白酶Deg5和PSⅡ功能的调节作用

以小麦(Triticum aestivum)矮抗58为材料,采用0.1mmol/L的外源水杨酸(SA)处理小麦叶片,以清水为对照,通过Western blotting蛋白质印记技术和叶绿素荧光分析,研究了高温强光胁迫(38℃和1600μmol m-2s-1)对小麦叶绿体Deg5蛋白酶、D1蛋白和叶绿素荧光参数的影响及SA的调节作用。结果表明,高温强光胁迫导致小麦叶绿体Deg5蛋白酶、D1蛋白含量和PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)降低,原初荧光(Fo)升高。和对照相比,外源SA处理可维持较高的Deg5蛋白酶、D1蛋白、Fv/Fm水平和较低的Fo。说明外源水杨酸可减轻高温强光对Deg5蛋白酶和D1蛋白的损伤,维持较强的PSⅡ功能。     

干旱和盐胁迫对草地早熟禾草坪质量及其叶绿素荧光参数的影响

通过干旱、盐、盐 干旱3种胁迫处理对草地早熟禾草坪质量及叶绿素荧光参数的变化进行测定分析.结果显示,(1)与对照草地早熟禾草坪相比,3种处理均随胁迫时间的延长草坪质量持续下降,且叶片细胞膜完整性、净光合速率(Pn),光合色素含量以及叶片叶绿素荧光参数PSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光能转换效率(Fv'/Fm')、PsⅡ反应中心非环式光合电子传递效率(фPSⅡ)和光化学淬灭系数(qP)均呈下降趋势,但不同胁迫处理的下降程度不同,总体表现为:干旱 盐胁迫>干旱胁迫>盐胁迫.(2)随着3种胁迫处理时间的延长,早熟禾叶片非光化学猝灭(NPQ)均有增加,但盐胁迫下变化不显著,而干旱和盐 干旱胁迫下变化显著.结果表明,0.3%的NaCl胁迫对早熟禾的草坪质量、叶片细胞膜完整性以及叶绿素荧光参数的影响较小,而干旱、特别是盐 干旱胁迫的影响较大.     

保水剂对干旱胁迫下刺槐叶绿素a荧光动力学参数的影响

研究了保水剂对干旱胁迫下刺槐叶绿素a荧光动力学参数的影响。结果表明,在干旱胁迫下刺槐叶绿素a荧光动力学参数Fv/Fm,δPSⅡ,qp,NPQ均有所下降,且随着保水剂用量增大,下降程度减小,即保水剂用量越大,对受刺槐干旱胁迫的缓解作用愈明显。保水剂不同水平处理对刺槐叶绿素荧光参数的影响达到显著水平。多重比较结果表明,土壤中保水剂用量只有在不低于0.5kg/m^3时才能有效地发挥抗旱作用。     

干旱胁迫对丹参叶片气体交换和叶绿素荧光参数的影响

研究了干旱处理15d后,大叶型丹参和小叶型丹参2个品种幼苗气体交换和叶绿素荧光参数的变化.结果表明:在干旱胁迫15d后,大叶型丹参叶片净光合速率(Pn)和PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)分别下降了66.42%和10.98%,而小叶型丹参的Pn和Fv/Fm分别下降了29.32%和5.47%,干旱胁迫对大叶型丹参Pn和Fv/Fm的影响明显大于小叶型丹参.小叶型丹参Pn下降主要由气孔因素造成,而大叶型则主要由非气孔因素所致.干旱胁迫使丹参叶片的气孔导度(Gs)下降,但明显诱导了水分利用效率(WUE)、非光化学猝灭系数(qN)和光呼吸速率与净光合速率比率(Pr/Pn)的增加,以提高干旱胁迫抗性.其中小叶型丹参的增幅明显大于大叶型丹参.表明小叶型丹参的抗干旱胁迫能力更强.     

高温胁迫对柑橘光合速率和光系统Ⅱ活性的影响

用红外CO2分析仪和叶绿素荧光仪测定了温州蜜柑和脐橙叶片的净光合速率(Pn)、初始荧光(Fo)、最大光能转换效率(Fv／Fm)及电子传递速率(ETR)．结果表明,与常温(25℃)相比,高温胁迫(38～40℃)使温州蜜柑和脐橙叶片的Pn、Fv／Fm及ETR下降,Fo升高．胁迫25d后温州蜜柑和脐橙叶片的Pn分别下降55．6％和39．8％．Fv／Fm下降22．0％和6．7％,ETR下降55．0％和41．5％,Fo分别上升了113．8％和14．9％．柑橘经高温胁迫后,在25℃下处理10d,叶片的Pn、Fv／Fm、Fo及ETR恢复明显．这些结果说明柑橘的光合速率下降与PSⅡ反应中心失活有关．     

高温高湿胁迫及恢复对番茄快速荧光诱导动力学的影响

为了研究高温高湿复合胁迫对番茄的影响,以番茄品种“金冠五号”(Jinguan 5)为试材,于2018年6-9月在南京信息工程大学农业气象试验室进行温度、相对湿度与处理天数三因素正交试验,温度设置4个水平(昼温/夜温),即32℃/22 ℃、35℃/25℃、38℃/28 ℃、41℃/31℃,空气相对湿度设置3个水平为50%±5%、70%±5%、90%±5%,4个持续时间(3、6、9、12 d),以28℃/18℃、50%~55%环境下处理的番茄幼苗为对照(CK),测定不同处理下番茄叶片光合参数和快速荧光诱导动力学参数.结果表明:在日最高32~41℃范围内,随着温度升高,番茄光饱和点(LSP)、表观量子效率(AQE)、最大净光合速率(Pmax)、最大光化学效率(Fv/Fm)、光合性能指数(PIabs)、综合性能指数(PItotal)、用于电子传递的量子产额(φEo)、用于还原PSI受体侧末端电子受体的量子产额(φRo)、用于电子传递的光能(ET0/CSm)和有活性的反应中心数量(RC/CSm)均有所降低,快速叶绿素荧光诱导曲线发生变化,J、I、P相降低,且AK小于0.在高温环境下,70%湿度处理的LSP、AQE、Pmax、Fv/Fm、PIabs PItotal、φEo、φRo、ETo/CSm、RC/CSm等指标显著高于50%和90%湿度处理.不同天数处理和恢复期间各指标无显著性差异.研究表明:高温胁迫破坏了番茄幼苗光系统的结构和功能,在超过日最高35℃的环境中,适当增加空气相对湿度至70%,可稳定光合反应中心,缓解高温胁迫对植物光合系统的伤害.     

干旱和复水对草莓叶片叶绿素荧光特性的影响

采用日本丰香草莓(Fragaria×ananassa Duch.cv.Toyonoka)品种进行实验,研究干旱和复水对其叶片叶绿素荧光特性的影响。结果表明,随着干旱胁迫程度的加剧,草莓叶片的最大荧光(Fm)、PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(Yield)、光化学猝灭系数(qP)都随干旱胁迫的加剧而下降。干旱胁迫14d后,不同处理组草莓叶片的叶绿素荧光参数存在着显著的差异(P0.05)。复水后,低度胁迫和中度胁迫处理组能较快地恢复到正常水平,但重度胁迫组与对照组存在着显著的差异(P0.05)。     

外源甜菜碱对干旱/盐胁迫下的小麦幼苗生长和光合功能的改善

本文用甜菜碱溶液浸种,研究了外源甜菜碱对干旱/盐胁迫下的小麦幼苗的生长状况和叶片光合转能的影响。结果表明,外源甜菜碱能使干旱/盐胁迫下的小麦幼苗地上部和根部的干重和含水量增加,使叶片叶绿素a荧光诱导动力学参数Fv/Fo, Fv/Fm和qP增高,qN降低,说明外源甜菜碱有利于植物对光能的捕获和转换,明显促进植物生长,降低干旱/盐胁迫对植物的抑制作用。     

不同酸雨胁迫梯度和处理方式对杨梅幼苗叶绿素荧光特性的影响

在重度酸雨(p H 2.5)、中度酸雨(p H 4.0)和轻度酸雨(p H 5.6)3个酸雨梯度下,研究全淋处理、土壤处理和地上处理3种酸雨胁迫方式对杨梅(Myrica rubra)幼苗叶绿素荧光参数的影响。结果表明:胁迫6个月时间内,杨梅相对叶绿素含量(SPAD)、PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、PSⅡ实际光化学量子产量(Yield)表现为:土壤处理地上处理全淋处理,当胁迫6个月以上,表现为地上处理土壤处理全淋处理,可见全淋处理抑制作用最强,土壤处理和地上处理具有阶段性,前期地上处理抑制作用较强,后期土壤处理抑制作用较强。重度酸雨胁迫下,各处理叶绿素荧光参数值均低于对照组,中度和轻度酸雨胁迫下除全淋处理外,则高于对照组,表现出杨梅对酸雨有较强的耐受性,一定浓度的酸雨能增加杨梅叶绿素荧光参数指标。夏季和秋季的Fv/Fm、Fv/Fo、Yield值较高,冬季和春季的值较低;土壤处理、地上处理、全淋处理的Fv/Fm和Fv/Fo存在显著差异。     

微量元素营养对桉树无性系苗木叶绿素及荧光参数影响

研究了不同微量元素营养液,对栽培的三种桉树无性系苗木叶绿素及荧光参数变化。结果表明:各无性系苗木在全部测试性状的差异表现出极显著。在六个测试的微量元素因子中,Fe(B)显著地影响苗木的Fo、Fm、Fv/Fo、Fv/Fm,Zn(C)显著地影响Fo、Fv/Fm,Mn(D)显著地影响叶绿素含量(SPAD值),Mo(F)显著地影响叶绿素含量、Fo,B(G)显著地影响叶绿素含量Fo、Fv/Fo、Fv/Fm。相关分析表明Fm与Fo、Fv/Fo与Fo、叶绿素含量与Fo、Fm、Fv/Fm与Fv/Fo均存在显著的相关性。随着微量元素Fe、Zn、Cu、Mo、B浓度增大,Fo、Fv/Fm均呈增大趋势,但在不利的高浓度环境下,Fv/Fm降低。对三个无性系叶绿素荧光比较,U₆与DH_32-29具有高的Fo、Fm和低的Fv/Fm、Fv/Fo,DH_201-2却具有低的Fo、Fm和高的Fv/Fm、Fv/Fo。对微量元素浓度变化,DH_32-29较敏感。因此,叶绿素荧光参数可作为诊断植物微量元素营养状况的指标之一。     

外源油菜素内酯对三种杨树在干旱、盐和铜胁迫下光合生理的影响

以胡杨、新疆杨和俄罗斯杨一年生幼苗为材料,采用盆栽实验探讨不同胁迫(干旱,盐和重金属)下,施加外源植物激素油菜素内酯(BRs)对三种杨树叶片的叶绿素含量、叶绿素荧光参数及动力学曲线(OJIP)的影响。结果表明:与对照相比,10μmol/L的BRs可提高三种杨树叶片的光合特性;干旱胁迫下,胡杨的叶绿素含量及叶绿素荧光动力学曲线与对照相比无显著变化,新疆杨和俄罗斯杨的叶绿素a、叶绿素b含量显著降低,荧光动力学曲线J点上升,P点下降;盐胁迫下,胡杨和新疆杨的叶绿素含量变化较小,俄罗斯杨的叶绿素含量降低明显,荧光动力学曲线变化也比较显著;铜胁迫下,三种杨树叶绿素a和b含量与对照相比都显著下降,新疆杨和俄罗斯杨的荧光动力学曲线变化较为显著,荧光参数变化幅度非常大,当施加外源BRs后,三种胁迫下的三种杨树叶绿素含量与对照组相比都有不同程度的升高,其中胡杨、新疆杨和俄罗斯杨的叶绿素a含量分别升高了14%、6.8%和18.8%,新疆杨和俄罗斯杨的荧光动力学曲线及荧光参数接近于对照水平,PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和光化学性能指数(PIABS)显著增加。表明BRs能够明显缓解逆境胁迫对杨树PSⅡ反应中心造成的伤害。     

外源甜菜碱对干旱／盐胁迫下的小麦幼苗生长和光合功能的改善

本文用甜菜碱溶液浸种,研究了外源甜碱对干旱／盐胁迫下的小麦幼苗的生长状况和叶片光合转能的影响,结果表明,外源甜菜碱能使干旱／盐胁迫下的小麦幼苗地上部和根部的干重和含水量增加,使叶片叶绿素a荧光诱导动力学参数Fv/Vo,Fv/Fm和qP增高,qN降低,说明外源甜菜碱有利于植物对光能的捕获和转换,明显促进植物生长,降低干旱／盐胁迫对植物的抑制作用。