光慈姑叶片光合速率日变化规律的研究

以野生和栽培光慈姑植株为材料,研究了光慈姑叶片光合速率日变化规律和环境因子对其的影响,比较了不同生育期光合速率的大小。结果表明:3月份结果的光慈姑叶片净光合速率日变化呈单峰曲线,4月结果的光慈姑叶片净光合速率日变化呈双峰曲线,光合“午睡”现象明显;开花期与结果期的净光合速率日变化差异显著,开花期的净光合速率大于结果期的净光合速率。栽培条件下,叶片净光合速率大于野生状态下的光合速率。     

种源地气候对蒙古莸光响应特性的影响

植物对环境的长期适应所形成的遗传特性对其光合、生长等有着重要影响。通过测定8种不同种源地蒙古莸在相同环境条件下的光响应曲线,分析、比较了不同种源地蒙古莸光合响应参数的差异及种源地气候对其影响大小,以期了解蒙古莸光合特性响应环境变异的机理。结果表明:(1)在相同环境条件下,蒙古莸的光合能力与其种源地有密切关系。随种源地从东到西、从北到南,光合能力逐渐降低,其中内蒙古苏尼特左旗、二连浩特种源的最大净光合速率(Pnmax)最高,甘肃民勤种源Pnmax最小。(2)种源地气候对蒙古莸光响应特性有着显著影响,其中温度和海拔是主要因素,温度、海拔与最大净光合速率(Pnmax)、暗呼吸速率(Rd)均显著负相关(P0.01)。(3)种源地气候对各个光合参数的解释程度为:16.65%—73.52%,对表观量子效率(α1)、最大净光合速率(Pnmax)、光补偿点(Ic)和暗呼吸速率(Rd)有着重要影响,解释力均大于40%。由此可见,种源地气候差异引起的遗传变异是造成不同种源间光响应特性差异的重要因素之一。不同种源蒙古莸光合能力的差异是其适应特有环境的体现。     

二倍体小麦种间气孔与光合特征差异

选取5个二倍体小麦种为实验材料,利用数码图像显微镜处理系统、气体交换参数测定系统和叶绿素荧光动力学参数测定系统,研究了二倍体小麦种间气孔特征与光合特性的差异.结果表明,二倍体小麦种间气孔和光合特征存在较大的差异:其中S基因型(Ae.Sect.Sitopsis)的气孔长度、周长和面积最大,而其宽度、密度和气孔指数却是最小的;D基因型(Ae.Tauschii)的气孔宽度、密度和气孔指数最大,而其长度、周长和面积却是最小的;D基因型(Ae.Tauschii)的净光合速率最大,而S基因型(Ae.Sect.Sitopsis)的净光合速率最小.气孔周长与气孔面积呈显著正相关关系,而气孔密度与气孔面积呈显著负相关关系.二倍体小麦的净光合速率与气孔导度呈显著正相关关系,同时气孔限制值的变化趋势与细胞间隙CO2浓度的变化趋势相反,说明二倍体小麦的光合能力主要受气孔限制.在几个种中,乌拉尔图小麦(T.urartu)具有较高的净光合速率和气孔导度,同时细胞间隙CO2浓度最低,气孔限制值最大,在光合能力和耐光抑制方面有较明显的优势;而野生一粒小麦(T.boeoticum)则在光合能力和耐光抑制方面不存在优势.同时,乌拉尔图小麦(T.urartu)的叶绿素含量最高,而野生一粒小麦(T.boeoticum)最低,叶绿素含量可能也是造成二倍体种间光合能力差异的原因之一.     

不同地理种源长白落叶松生理生态特性的研究

在人工气候室中测定了１０个种源长白落叶松二年生硬枝扦插苗的光合、水分生理生态参数。结果表明,不同种源的长白落叶松生理生态参数变异较大,但有一定规律可循。各种源的总光合速率＞最大净光合速率＞净光合速率＞半饱和光强时的净光合速率＞光呼吸速率＞呼吸速率,只偶有例外。各参数中呼吸速率在各种源间变异最小,光呼吸速率变异较大,总光合速率变异最大。各参数在种源间的变化趋势均与净光合速率一致,即净光合速率大的种源其它参数也大,净光合速率小的种源其它参数也小。相对光呼吸在各种源间变异较大,其释放的ＣＯ２相当于光合固定ＣＯ２的总量的１／３。光补偿点、饱和点和半饱和点在各种源间的变异较大。水分利用率在各种源间的较大变异主要是由净光合速率引起,与蒸腾速率关系不大。净光合速率占总光合速率的百分比、呼吸功效、ＣＯ２补偿点、蒸腾速率和水势在各种源间变异不大     

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。     

重庆石灰岩地区十大功劳光合特性动态变化和对CO2的响应研究

运用开放式气体交换C I-310便携式光合作用测定系统,研究了重庆石灰岩地区适生灌木十大功劳(Maho-nia fortunei)光合特性的动态变化和对CO2的响应。结果表明:十大功劳的净光合速率和气孔导度的日变化为双峰曲线,蒸腾速率的日变化为单峰曲线,净光合速率出现了光合午休现象,主要由非气孔因素影响,水分利用效率的日变化呈“L”型。在季节变化中净光合速率、蒸腾速率和气孔导度都呈现双峰曲线,而水分利用效率呈现“W”型。气体交换的日动态和季节动态变化是与植物生存的气候环境相适应的,在石灰岩地区表现出低光合低蒸腾和高水分利用效率的节水特性。净光合速率随着CO2浓度的升高而表现出升高趋势,其CO2补偿点为90μmol.mol-1左右,羧化效率为0.0125,较低的羧化效率是十大功劳净光合速率较低的一个原因。     

青海省药用植物龙葵栽培前后光合特性的比较

为了揭示青藏高原地区药用植物龙葵栽培前后的光合生理特性,本文采用常规光合指标测定方法对青海省药用植物龙葵栽培前后光合特性进行比较研究.结果显示:(1)野生龙葵的Chla、Chlb和Chlt含量低于栽培龙葵的,其中两者Chla含量间存在显著差异(P＜0.05),Chlb和Chlt含量间差异极显著(P＜0.01);(2)野生龙葵的Car、Chla/Chlb、Chlt/Chlt则明显高于栽培的,其中Car、Chla/Chlb间存在显著差异(P＜0.05),Car/Chlt间差异不显著(P＞0.05);(3)野生和栽培龙葵的净光合速率日变化类型均为双峰曲线型,但总体趋势表现为野生龙葵的低于栽培龙葵的;(4)相关分析表明,光合有效辐射与Pn间呈极显著负相关关系,相对湿度与Pn间呈极显著正相关关系,细胞间隙CO2浓度、气温与Pn呈显著负相关关系,瞬时水分利用效率与Pn间呈显著正相关关系.研究表明,栽培前后抗性生理指标的变化是青藏高原低温、低气压、强辐射等多种逆境生态因子长期作用的结果,是植物对生态环境的一种生理性适应.     

中国野生山梨叶片形态及光合特性

以异位保存在国家梨资源圃的48份我国原产山梨品种和2份秋子梨地方品种为材料,比较了野生山梨与地方秋子梨品种间差异,研究了我国野生山梨的光合特征以及光合特性相关指标间的关系,建立了山梨光合及瞬时水分利用特征的线性回归方程.结果表明:地方品种叶片形态特征指标、叶绿素含量、光合特征指标都显著低于野生品种平均值,且低于大部分野生品种的测定值;山梨叶片的比叶面积、叶干物质含量、胞间CO2浓度的变异系数较低,其他8项指标变异系数为0.12～0.41,表现出较高的多样性水平,可见我国野生山梨资源光合特征差异明显;光合特性指标与叶绿素组成(Chl a/b)、叶干物质含量呈显著相关;光合速率与胞间CO2浓度、蒸腾速率、气孔导度呈显著的指数曲线关系,山梨光合速率主要受气孔限制的影响.‘锦州山梨’具有高光合特性,可作为山梨资源光合特征研究利用的良好材料.     

黑石顶常绿阔叶林群落冠层树木光合生理特性研究

本文用封闭式的光合作用测定仪测定了黑石顶南亚热带常绿阔叶林群落冠层的两种优势种群──相和光叶红豆的光合速率以及其它生理因子的日变化,同时测定了群落冠层的环境因子──光量子通量密度、气温和相对湿度等的日变化。冠层中ｃｏ＿２浓度的平均值为３０６．６ｍｇ／ｋｇ,日变幅为±６．０ｍｇ／ｋｇ。树种间光合速率差别很大,硬叶相叶片的日平均净光合速率为２．６３７４μｍｏｌ／ｍ￣２·ｓ．日最高净光合作用速率在１１时左右。分析了净光合速率与叶片气孔导度之间的显著相关性,并指出气孔导度的差异可能是引起不同种间净光合速率差异的主要原因之一。     

施肥与竞争生长对入侵植物黄顶菊和本地植物光合特性的影响

【背景】黄顶菊具有较强的生态适应性和竞争能力,可压制或排挤本地物种,形成单优势种群,进而导致当地生物多样性下降。【方法】选取黄顶菊入侵域的4种伴生植物益母草、苘麻、马唐、反枝苋为研究对象,采用LI-6400便携式光合仪测定入侵植物黄顶菊与这4种植物竞争生长过程中的光合特性,并研究施肥对不同植物与黄顶菊竞争生长过程中光合速率、蒸腾速率和胞间CO2浓度的影响。【结果】竞争生长对黄顶菊净光合速率的影响与本地植物种类密切相关,施肥促进了黄顶菊的净光合速率;竞争生长显著抑制了益母草、马唐和反枝苋的净光合速率,促进了苘麻的净光合速率,施肥增强了这4种植物的净光合速率。竞争生长对益母草和苘麻蒸腾速率的影响显著,而对其他2种植物的影响较小;与苘麻、益母草和反枝苋竞争生长过程中黄顶菊的蒸腾速率显著降低;施肥显著降低了单种处理中黄顶菊的蒸腾速率。与益母草、苘麻和反枝苋竞争生长过程中黄顶菊的胞间CO2浓度明显降低,施肥处理对黄顶菊的CO2利用率有显著抑制作用。【结论与意义】施肥影响黄顶菊的光合特性,与不同本地植物竞争生长对黄顶菊光合特性的影响不同。本研究结果将为进一步揭示黄顶菊的入侵机制及其综合治理提供理论依据。     

土壤水分对不同季节番茄叶片水和二氧化碳交换特性的影响

以番茄品种“L402”为试材,研究了土壤水分对不同季节番茄光合及蒸腾特性的影响.结果表明:全生育期内春番茄光合速率（P_n）和蒸腾速率（T_r）均以土壤相对含水量80％处理最高,65％处理次之,50％处理最低;土壤水分降低,显著改变了番茄P_n和T_r的日变化动态,导致光合午休加重;叶片水分利用效率（WUE）以65％处理最高.冬番茄在全生育期内P_n和T_r以50％处理最低,但65％和80％处理无显著差异,且均无光合午休;WUE则以50％处理最高,80％处理最低,说明不同季节番茄对土壤水分的反应存在显著差异.春番茄与冬番茄的P_n及T_r日变化规律显著不同,且在相同土壤水分条件下,春番茄P_n及T_r显著高于冬番茄.     

不同环境条件下沙生植物的CO2气体交换研究

对腾格里沙坡头地区两种沙生植物：油蒿（ＡｒｔｅｍｉｓｉｓａｏｒｄｏｓｉｃａＫｒａｓｃｈ．）和柠条（ＣａｒａｇａｎａｋｏｒｓｈｉｎｓｋｉｉＫｏｍ）。在旱季和雨季时ＣＯ２气体交换特点及其动态变化进行了研究,结果表明：在干旱条件下,油蒿（Ａ）和柠条（Ｃ）的光合作用均受到严重影响,其光合率率日变化日出后（７：００－９：ａ．ｍ．）有一较小高峰外,基本处于很低水平。降水后,Ａ和Ｃ的光合作用均明显提高,但Ｐｎ     

巨桉与5种木本植物幼树的耗水特性及水分利用效率的比较

巨桉因生长迅速且经济效益高,在我国南方被广泛用于营造短周期工业原料林,但其蒸腾耗水状况与其他常见或乡土树种存在怎样的差异,大面积种植是否会改变栽培区原有的水分平衡,是一个尚未明确的问题。利用LI-6400光合作用仪测定了巨桉与其他5种木本植物在不同光强、温度、湿度下的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE),用称重法测定了参试植物载叶量、生物量和耗水量,并对这些树种的蒸腾耗水特性进行了评价。结果表明:(1)相同环境条件下,巨桉的Tr最大,WUE最低,单位质量耗水量最多,单株蒸腾耗水量远高于其他树种,其明显较大的叶面积可能是重要原因之一,虽然其Pn仅次于杨树,生物量积累最大,因此为高光合、高蒸腾、低水分利用效率植物。(2)阔叶树种的Pn和Tr明显高于针叶树种,而WUE低于针叶树种。(3)环境因子(光照强度、温度和湿度)对植物Pn、Tr和WUE的影响较大,其中Pn主要受光照强度影响,Tr对湿度最为敏感,一般情况下WUE随湿度的增大而升高。在试验设置的温度范围(24—32℃)内,光合作用变化幅度不大。光照强度800μmol.m-.2s-1和温度28℃最有利于参试植物的光合作用。(4)巨桉等速生树种较强的光合作用使其生长迅速,固碳潜力大,但其高蒸腾和低水分利用效率的特点意味着在栽培区替代原有植被进行大规模造林时,可能会消耗更多的水资源而对生态环境造成一定的不利影响,因此在发展巨桉人工林时应选择水分条件好的区域(尤其是年降雨量充沛且季节间分配相对均匀的地区),并进行科学的经营管理。     

Genetic Diversity in Wild Grapes Native to China Based on Randomly Amplified Polymorphic DNA (RAPD) Analysis

The use of the RAPD technique was investigated on a set of 73 genotypes of 18 wild grape species native to China, and one interspecific hybrid, seven Vitis vinifera L. cultivars, one rootstock cultivar and one strain of V. riparia L. Genetic diversity among these grapes was investigated based on RAPD analysis. The screening of 280 decamer oligonucleotides allowed the selection of 20 primers used for the analysis. A total of 191 RAPD markers were produced from the 20 selected primers. Relationships among the 83 clones or accessions based on their genetic distances were clustered using unweighted pair-group method arithmetic average (UPGMA) analysis in a dendrogram. Twenty-two clusters which fortunately adapted to 22 grape species level were clearly resolved on the dendrogram. The 18 wild grape species native to China were grouped into ten subclusters. The largest distance was found between V. riparia L., V. vinifera L., interspecific hybrid ( V. vinifera L.× V. larbrusca L.) and the wild grapes native to China. Among the wild grapes native to China, the largest distance was found between V. hancockii Hance and the other wild species. V. qinlingensis P.C.He was the second. Large genetic variation occurred among the different flower-type clones in one species.     

商洛低山丘陵区农林复合生态系统光能竞争与生产力

农林复合系统是改善商洛低山丘陵区脆弱生态环境、促进该区域经济发展的重要举措。以该区具有代表性的核桃(Juglans regia L.)、大豆(秦豆8号)和丹参(Radin salviae Miltiorrhizae)农林复合模式为对象,研究不同农林复合系统对光能分布、农作物生长、生产的影响。研究结果表明,不同复合模式下,大豆、丹参的光合有效辐射、光合速率、生物量及产量均有不同程度的下降,且距树行愈近,影响愈大。叶片水势与大豆、丹参的光合速率、生物量以及产量不相关或负相关,而15—30 cm土壤含水量与大豆的生物量和产量以及丹参的生物量正相关,大豆、丹参的生产量与其光合有效辐射呈显著正相关性,这说明农林复合系统中光能竞争是导致间作大豆、丹参产量下降的主要原因。     

纳帕海流域五种优势乔木树种光合速率日变化特征

为了解纳帕海流域高山环境中优势乔木树种光合速率特征及其对环境因子的响应规律,运用LI-6400便携式光合测定仪,分别测定了香格里拉纳帕海流域5种优势乔木树种净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)等主要光合生理参数日变化,并对其与环境因子的相关性进行统计分析。结果表明:(1)所测定的5种优势树种中,除川滇高山栎以外,其他4个树种的Pn均呈双峰型;5种树种Pn峰值大小依次为云杉高山松山楂清溪杨川滇高山栎,分别为21.58、21.57、15.21、14.18、11.87μmol·m~(-2)·s~(-1)。(2)树种气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)在一天之内都呈现出早晚低、中午高的规律,胞间CO2浓度(Ci)与Pn基本呈相反趋势。(3)树种WUE和LUE日均值与Pn值表现出基本一致的顺序特征,云杉和高山松相对较高,WUE分别为3.27和5.82 mmol·m~(-2)·s~(-1),LUE分别为4.42%和2.99%,川滇高山栎最低,仅为0.92 mmol·m~(-2)·s~(-1)和0.74%。(4)树种Pn对PAR和Gs的变化具有显著的响应特征。该区域树种的Pn最大值高于低海拔区域的同类树种;区域内针叶树种的WUE和LUE显著大于阔叶树种,对高山区域内相对较高的辐射环境具有更高效的适应策略;当地环湖面山上种植的大面积云杉树对区域植被的恢复具有高效的现实意义。     

Genetic variability and relationships between and within grape cultivated varieties and wild species based on SRAP markers

Sequence-related amplified polymorphism (SRAP) markers were used to assess genetic relationships among 76 grape genotypes including Chinese indigenous and newly bred varieties, representatives of foreign grape varieties, and wild Vitis species. Nineteen informative primers were selected from 100 SRAP primer pairs due to their ability to produce clearly and repeatedly polymorphic and unambiguous bands among the varieties. A total of 228 bands were produced; 78.63% of them were polymorphic; the average polymorphism information content (PIC) is 0.76. Genetic relationships were obtained using Nei and Li similarity coefficients. Cluster analysis of SRAP markers through the unweighted pair-group method of arithmetic averages (UPGMA) analysis and principal coordinate analysis (PCoA) were largely consistent. The definition of clusters in the dendrogram and PCoA plot is the same and some degree of grouping by types of grape, ecogeographical origin, and taxonomic status of the varieties was revealed. Three main groups were found after cluster analysis, i.e., table grape of Vitis vinifera; table grape of Euro-America hybrid and wine grape of V. vinifera; wild Vitis species. Groupings indicated a divergence between the table and wine-type varieties of V. vinifera. The results showed that the wild Vitis species that originated from America and China could be clearly differentiated and Vitis hancockii is the most distant from the others of Asian Vitis species. The results also indicated that SRAP markers are informative and could distinguish bud sports of grape. The present analysis revealed that Chinese cultivated and wild grape germplasm are highly variable and have abundant genetic diversity.     

大血藤叶的生长及光合生理生态特性研究

对大血藤叶的生长及光合生理生态特性进行了研究,结果表明:大血藤叶的长度、面积和干重的增加有共同的趋势,即在叶的生长早期增长很快,以后逐渐降低,叶长度、面积约在7月中旬达到最大值,叶干重8月初达到最大值。随着叶的生长,叶绿素含量、硝酸还原酶活力逐渐增加,至8月达到最大值,以后逐渐下降。春、夏期间的光补偿点低于秋季,而光饱和点则高于秋季。叶的光合日进程在春季呈"单峰"曲线;在夏、秋季则呈"双峰"型,有明显的"午休"现象。日均净光合速率在整个生长季节的变化是随着叶的生长,先是上升,至8月初达到最大值,然后逐渐下降。夏季,大血藤日均净光合速率比常绿阔叶树种低,比落叶阔叶树种高。     

Photosynthetic responses to vapour pressure deficit in temperate and tropical evergreen rainforest trees of Australia

Rainforests occur in high precipitation areas of eastern Australia, along a gradient in seasonality of precipitation, ranging from a summer dry season in the temperate south to a winter dry season in the tropical north. The response of net photosynthesis to increasing vapour pressure deficit (VPD) was measured in a range of Australian rainforest trees from different latitudes to investigate possible differences in their response to atmospheric drought. Plants were grown in glasshouses under ambient or low VPD to determine the effect of growth VPD on the photosynthetic response. Temperate species, which experience low summer precipitation, were found to maintain maximum net photosynthesis over the measurement range of VPD (0.5–1.9 kPa). In contrast, the tropical species from climates with high summer precipitation showed large reductions in net photosynthesis with increasing VPD. Temperate species showed higher intrinsic water-use efficiencies under low VPD than the tropical species, whereas their efficiencies were similar under high VPD. Growing plants under a low VPD had little effect on either the photosynthetic response to VPD or the intrinsic water-use efficiency of the species. These different responses of gas exchange to VPD shown by the tropical and temperate rainforest species may reflect different strategies to maximise productivity in their respective climates.     

Wild manihot species do not possess C4 photosynthesis

Cultivated cassava (Manihot esculenta) has a higher rate of photosynthesis than is usual for C3 plants and photosynthesis is not light saturated. For these reasons it has been suggested that cultivated cassava could be derived from wild species possessing C4 photosynthesis. The natural abundance of 13C and activities of phosphoenolpyruvate carboxylase and phosphoglycolate phosphatase were measured in leaves of 20 wild cassava species to test this hypothesis. All the species studied, including M. flabellifolia the potential wild progenitor of cultivated cassava, clearly exhibited C3 not C4 characteristics.