高山植物短管兔儿草光合作用特性及其对冰冻胁迫的反应

短管兔儿草为典型的高山植物,具较强的光合能力,但光合效率较低。叶片具有发达的通气贮气组织;栅栏组织发达,叶绿体基粒片层较少。短管兔儿草光合作用特性易受生长环境因素的影响。低温胁迫使短管兔儿草光合速率、光合量子产额降低。低温下的光照加剧了光合作用受抑制的程度。本研究表明,短管兔儿草具较强的抗冻能力,是研究植物抗冻机理及筛选抗冻基因的理想材料。     

矮嵩草光合作用与环境因素关系的比较研究

 以青海高原不同海拔地区生长的矮嵩草(Kobresia humilis)为材料,研究高山植物光合作用随海拔梯度的变化特征及对生长环境和低温胁迫的反应。随海拔升高矮嵩草叶绿素含量有降低的趋势,而叶绿素a／b值和类胡萝卜素含量则随海拔升高而增高。生长地区海拔越高矮嵩草光合速率、光补偿点、光饱和点越高;而光合表观量子产额则随海拔升高而降低。光呼吸强度有随海拔升高而降低的趋势。矮嵩草光合作用特性受生长环境因素的影响。低温胁迫导致矮嵩草光合速率、表观量子产额降低,低温下的光照加剧了光合作用抑制的程度。     

5种沉水植物的光合特征

以碘量法测定水中溶解氧的变化作为衡量沉水植物光合作用和呼吸作用变化的指标 ,研究了狐尾藻、金鱼藻、苦草、菹草和黑藻光合作用对光照的响应 ,比较了它们的光合能力及光合特征。不同光照强度下 ,供试材料的光合速率高低排列各不相同。 5种沉水植物的光合作用都表现出强光抑制现象 ,不同种类在高光强下光合速率下降的程度差异较大。狐尾藻等植株的下部可形成没有叶片的茎 (非光合茎 )。这些茎不进行光合作用或光合作用很弱 ,其暗呼吸也只是光合部分的一半左右。具有非光合茎的种类可在较深的水体中生存。 5种沉水植物中 ,苦草对光的需求最低 ,适于在低光照条件的水下生长 ,不耐强光 ;狐尾藻和金鱼藻对光的需求最高 ,在上层有较强的竞争能力 ;菹草和黑藻对光的需求介于中间 ,最大光合产量出现在中层 ,可在水体中层形成优势。     

植物对低温的光合响应

低温是影响植物生长和发育的主要环境因子之一.低温下,植物的许多生理生化过程受到影响,而其中光合作用是对低温最敏感的过程.光合作用是地球上最重要的生理生化过程,所以研究光合作用在低温下的响应机制具有重要意义.本文系统地总结了当前国内外最新研究进展,综述了低温下植物的光合响应,主要内容包括影响低温下光合响应的因素、低温下光合响应的关键问题--能量平衡的调节,以及植物的低温光合响应信号通路,并展望了低温光合响应研究的新方向.     

水母雪莲愈伤组织和悬浮培养细胞的抗冻性研究

水母雪莲（Saussurea meduasaMaxim）是典型的高山雪线植物。本文研究了其愈伤组织及悬浮细胞的培养过程,并对其抗寒性做了初步研究。 研究结果表明,水母雪莲愈伤组织和悬浮培养细胞分别可抵抗-6.5 ℃、-7.5 ℃的冰冻低温胁迫。水母雪莲愈伤组织细胞内丰富的蛋白质和淀粉粒多糖构成其较强抗冻能力的物质基础。低温锻炼后,悬浮细胞分泌蛋白中有新的多肽（76,48,27.5,19.5 kD）合成,而33,51 kD两条多肽合成增强。悬浮细胞抗冻能力的提高同蛋白质合成的增强是一致的。     

水母雪莲愈伤组织和悬浮培养细胞的抗冻性研究

水母雪莲（Saussurea meduasa Maxim）是典型的高山雪线植物。本文研究了其愈伤组织及悬浮细胞的培养过程,并对其抗寒性做了初步研究,研究结果表明,水母雪莲愈伤组织和悬浮培养细胞分别可抵抗-6.5℃、-7.5℃的冰冻低温胁迫,水母雪莲愈伤组织细胞内丰富的蛋白质和淀粉粒多糖构成其较强抗冻能力的物质基础,低温锻炼后,悬浮细胞分泌蛋白中有新的多肽（76,48,27.5,19.5kD）合成,而33,51kD两条多肽合成增强,悬浮细胞抗冻能力的提高同蛋白质合成的增强是一致的。     

高山植物光合机构耐受胁迫的适应机制

植物的光合作用是易受环境影响的重要生理过程之一.高山植物作为生长在特定极端环境(低温/强辐射)下的植物群体,其光合器官在形态结构和生理功能上形成了抵御强辐射和低温胁迫的特殊适应机制.但由于较高的生境异质性,高山植物的光保护适应机制存在较大的差异.光保护适应机制与光合作用密切关联,影响植物的碳同化能力和生物量的形成能力.本文对近年来国内外有关高山植物光合器官叶绿体的形态、超微解剖结构及光合机构光保护适应机理的研究进展进行了综述,并提出了今后高山植物光合作用生理适应性研究的方向.     

低温弱光对辣椒幼苗光合特性与光合作用启动时间的影响

以辣椒(Capsicum annuumL.)幼苗为试材,研究了偏低温弱光(19℃/12℃昼/夜,90μmol?m-2?s-1)和临界低温弱光(15℃/8℃昼/夜,90μmol?m-2?s-1)胁迫10 d后的光合特性与光合作用启动时间的变化.结果表明:无论是在偏低温弱光还是在临界低温弱光下,辣椒幼苗的光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)、光饱和时的光合速率(Amax)和表观量子产额(AOY)下降;CO2补偿点(CCP)升高,而CO2饱和点(CSP)、CO2饱和时的光合速率(Amax)以及羧化效率(CE)下降;温度补偿点(TCP)降低;光合作用启动时间(STP)延长.在偏低温弱光下,辣椒幼苗有着更高的光与CO2利用能力和利用效率,光合作用启动时间较短,但温度补偿点较高.     

高山红景天解剖学研究

高山红景天(Rhodiola sachalinensis A.Bor.)根、茎、叶中均有发达的通气组织, 根中的通气组织是维管射线细胞破裂形成的。根中任何薄壁组织细胞中均含有固体蛋白质。茎中维管束环外有糊粉层。叶肉细胞中的固体蛋白质多数存在于叶脉周围。植物体内丰富的蛋白质构成了其较强抗冻能力的物质基础。根中木栓十分发达。     

低温与水分胁迫对黄瓜和豌豆叶圆片光合作用的影响及与光的关系

黄瓜幼苗在照光下遭受低温(5℃),光合作用量子效率和叶绿素荧光迅速受到抑制,并随处理时间的延长而加重。在暗中遭受低温,光合器官的伤害则明显减轻。豌豆幼苗不论在暗或光下低温处理,其光合作用量子效率和叶绿素荧光均无明显变化。 持续温和的水分胁迫(-0.95MPa)对光合作用量子效率只有轻微影响,但光-CO_2饱和下的最大光合速率对胁迫却较敏感。光合滞后期与水分胁迫程度也有密切关系。     

铁皮石斛叶片光合作用的碳代谢途径

 利用LI-6400光合测定系统测定了不同天气条件下铁皮石斛（Dendrobium officinale）叶片24h CO2吸收的动态以及CO2吸收对光强和温度的响应。晴天的白天和夜间铁皮石斛都能吸收CO2,中午CO2吸收速率为负值, CO2的交换方式具景天酸代谢途径(CAM)的特点。阴雨天,只有白天吸收CO2,夜间表现为暗呼吸,光合作用碳代谢的途径为C3途径。在多云的天气条件下,白天吸收CO2,并持续至日落后。夜间21∶00仍有CO2吸收,23∶00以后至次日凌晨处于暗呼吸状态。在500 μmol·m-2·s-1光照件下,20℃出现最大CO2吸收值。在夜间,25℃时CO2的吸收速率最高。有光和无光条件下,低温或高温引起CO2吸收速率下降均为非气孔因素所致。晴天上午,铁皮石斛叶片的表观量子产额为0.035,光合补偿点为2.9μmol·m-2·s-1,饱和光强为500μmol·m-2·s-1,强光下出现光抑制现象。叶片受到强光预先照射后,即使光照减弱光抑制效应仍保持一段时间,致使光合补偿点升高,表观量子产额下降,相同光强下的CO2吸收效率降低。结果表明：铁皮石斛为兼性CAM植物,随着环境条件的变化,其光合作用在景天酸代谢途径(CAM)与C3途径间变化。     

两种土壤含水率下匙羹藤的光合及水分利用率的初步研究

采用便携式LI-6400光合测定系统,对生长于两种土壤含水率下的当年生匙羹藤光合特性及其水分利用率进行研究。结果表明:(1)匙羹藤叶片的光饱和点(LSP)200～400μmol.m-2.s-1,光补偿点(LCP)12.1880～12.5593μmol.m-2.s-1,表观量子利用效率(α)0.0472～0.0508mol.mol-1,为阳生植物,但具有较强的弱光利用能力。(2)叶片CO2补偿点为70.97～73.75μmol.mol-1,CO2饱和点在1115.51～1687.99μmol.mol-1,羧化效率7.35×10-3～8.64×10-3μmol.m-2.s-1,表明匙羹藤为C3型植物。(3)上午10:00左右和下午4:00左右是匙羹藤水分利用率的最高时段。(4)含水率高时饱和净光合速率(Pm)、表观光合量子利用效率(α)、光饱和点都比含水率低时高,但光补偿点却比含水率低时低,说明匙羹藤利用弱光的能力较强,能有效地利用全日照的强光,光合潜力较大,生长较好;含水率低时匙羹藤的CO2补偿点较低,说明匙羹藤能利用较低的外界CO2浓度;最大水分利用效率较高,表明含水率低时匙羹藤的节水潜力较大。     

滇青冈幼苗的光合和生长对不同生长光强的适应

研究了3种光强(全日照的80%、20%和2%)下生长的滇青冈幼苗的光合-光强响应和生长状况。结果表明:3种光强生境滇青冈幼苗光饱和点和最大净光合速率没有显著差异,20%和2%生长光强下光补偿点显著低于80%生长光强。3种光强生境幼苗的光合饱和点在400~450μmol·m-2·s-1左右,光补偿点也很低(6~10μmol·m-2·s-1),表现出阴生植物的特征。但滇青冈幼苗较强的耐荫能力,是以牺牲生长为代价的。在2%的弱光生境中滇青冈幼苗比叶重显著降低,单位面积和单位干重叶绿素含量均显著增多,具有利用较强辐射的潜力,一旦林窗出现就可以利用增加的辐射提高光合速率,及时进入快速高生长。     

胡杨不同叶形光合特性、水分利用效率及其对加富CO2的响应

 胡杨（Populus euphratica Oliv.）叶形多变化,大致归纳为杨树叶（卵圆形叶）和柳树叶（披针形叶）两大类。在内蒙古额济纳旗胡杨林自然保护区,选择成年树同时具有卵圆形叶和披针形叶的标准株,将枝条拉至同一高度,通过活体测定,比较了其光合特征、水分利用效率及对CO2加富的响应。结果表明：在目前大气CO2浓度下,当光强为1 000 μmol·m－2·s－1时,卵圆形叶（成年树主要叶片）（A）和披针形叶（成年树下部萌条叶片）(B)的净光合速率（Pn）分别为16.40 μmol CO2·m－2·s－1和9.38 μmol CO2·m－2·s－1;水分利用效率（WUE）分别为1.52 mmol CO2·mol－1 H2O和1.18 mmol CO2·mol－1 H2O;A的光饱和点和补偿点分别为1 600 μmol·m－2·s－1和79 μmol·m－2·s－1,B的相对应值则为1 500 μmol·m m－2·s－1和168 μmol·m－2·s－1。当CO2浓度加富到450 μmol·mol－1时,A的光饱和点升高了150 μmol·m－2·s－1,光补偿点降低了36 μmol·m－2·s－1;而B的光饱和点降低了272 μmol·m－2·s－1,光补偿点则升高了32 μmol·m－2·s－1。这表明,柳树叶的光合效率较低,以维持生长为主;随着树体长大,柳树叶难以维系其生长,出现杨树叶,杨树叶更能耐大气干旱,光合效率高,通过积累光合产物,使胡杨在极端逆境下得以生存并能达到较高的生长量,这就是胡杨从幼苗到成年树叶形变化的原因。随着CO2加富,两种叶片表现出截然相反的响应,柳树叶的光合时间缩短,光能利用率减小;而杨树叶的光合时间延长,光能利用率提高。如果地下水位下降,近地层空气变干燥,或随着大气CO2浓度升高,气候变暖,柳树叶可能会逐渐减少以至消失。     

西南喀斯特地区四种植物水分生理的初步研究

通过对喀斯特地区的4种植物红背山麻杆、圆叶乌桕、青檀和水冬瓜的水分特征进行测定和比较,结果表明:植物的组织含水量、临界饱和亏缺和需水程度均存在显著差异,其抗旱能力以青檀最强;水分利用效率饱和点以落叶灌木红背山麻杆最高,在600μmol.m-2·s-1左右,光辐射与气孔导度呈对数关系;而三个落叶乔木树种的WUE的光饱和点均在400μmol·m-2·s-1左右,光辐射与蒸腾速率、气孔导度均呈线性极显著相关关系;观测结果没有显示蒸腾饱和现象。     

几种银莲花光合特性的初步分析

采用LI6400便携式光合仪分析昆明室外栽培的几种野生银莲花光合作用特性。净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)日变化均呈单峰曲线,前者的峰值出现在10～11点,后者的峰值出现在13点前后。在光强0～2000μmol·m2·s1条件下,Pn呈S曲线,光合补偿点为60～80μmol·m2·s1,饱和点为800μmol·m2·s1左右,但光强继续增加到1800μmol·m2·s1,Pn仍有少许提高;Tr随PAR的增加而缓慢地增加。在环境CO2浓度为0～350μmol·mol1条件下,Pn直线上升,草玉梅、秋牡丹和野棉花的光合CO2补偿点均为50μmol·mol1左右;Tr在环境CO2浓度25～350μmol·mol1范围内几乎呈水平线。野生银莲花的Pn和Tr表现较明显的种间差异。     

岩黄连光合与蒸腾特性及其对光照强度和CO_2浓度的响应

采用LI-6400便携式光合测定系统(Li-CorInc.,USA)对岩黄连叶片的气体交换进行了测定。结果表明(1)岩黄连叶片的光饱和点(LSP)为329.18μmol.m-2.s-1左右,光补偿点(LCP)为12.76μmol.m-2.s-1,最大净光合速率为2.96μmol.m-2.s-1,暗呼吸速率(Rd)为0.17μmol.m-2.s-1。光饱和点和光补偿点都比效低,表明岩黄连对光照的要求不高,属于阴生植物。(2)4月份,岩黄连Pn随CO2浓度升高而逐渐增大。当CO2浓度由50μmol.mol-1增加到600μmol.mol-1,Pn几乎呈直线上升,600~1000μmol.mol-1范围内逐渐缓和,到1000μmol.mol-1以后Pn变化平稳。由曲线估算CO2饱和点(CSP)大约在1000μmol.mol-1左右。CO2的补偿点为68.80μmol.mol-1。羧化效率为0.0308μmol.m-2.s-1。(3)岩黄连叶片水分利用率(WUE)随有效光辐射强度(PAR)的增强呈抛物线状变化,PAR在200μmol.m-2.s-1内呈直线上升,到200μmol.m-2.s-1时WUE达最大值,大于200μmol.m-2.s-1后WUE呈逐渐下降趋势。     

广东中部两种常见灌木的生态学比较

 通过对广东中部的阳生性灌木桃金娘和阴生性灌木九节的形态学、解剖学、植物生态学以及植物生理学等方面的比较发现：处于强光照下的桃金娘通过大的根系、多的枝叶和小的叶片在水分和养分竞争中处于优势,并利用小的枝角和叶毛来避免强光的伤害,而九节则是通过其叶、枝的最经济数量和最佳位置排列来充分利用阴暗不足的光线;桃金娘通过叶片和栅栏组织厚度以及短的小脉间距在强光下能继续进行光合作用并尽快运出光合产物,而九节的叶片则可充分利用森林底层有限的光照;在南亚热带,30％左右的透光率是林下耐荫性树种九节入侵和阳生性灌木桃金娘消亡的辐射条件;九节的生态对策为K对策,而桃金娘遵循r对策;九节和桃金娘的平均光合速率分别为5.9±1.6μmol CO2·m-2·s-1和11.9±0.4μmol CO2·m-2·s-1,光补偿点分别为0.005和0.012mmol·m-2·s-1,光饱和点分别为0.04和0.39μmol CO2·m-2·s-1,气孔传导率分别为0.053±0.037μmolCO2·m-2·s-1和0.101±0.013 mol·m-2·s-l,暗呼吸速率分别为0.42±0.0lμmol CO2·m-2·s-1和0.16±0.15μmolCO2·m-2·s-1,这些生理学差异、形态解剖学差异等与其生境差异有密切的关系。     

蜡梅光合与蒸腾速率日变化的初步研究

对野生蜡梅在不同天气中的净光合速率 (Pn)和蒸腾速率 (Tr)日变化及其与环境因子的关系进行了初步研究 ,结果如下 :(1)蜡梅在晴天和阴天的 Pn日进程均呈一双峰型曲线。但晴天的两个峰值比在阴天出现要早 ,Pn的总体水平要高于阴天 ,且在午后发生明显的光合“午休”现象。 (2 )Tr在晴天的日变化呈单峰型曲线 ,在午后强光和高温条件下 ,Tr可高达 10 mmol H2 O m-2 s-1以上。在阴天 ,Tr日进程波动很小 ,且蒸腾作用微弱 ,全天大多保持在 0 .8mmol H2 O m-2 s-1以下的水平。(3)在光合有效辐射 (PAR)为 80 0～ 90 0 μmol m-2 s-1、大气温度 (TA) 2 8℃左右、相对湿度 (RH)约75%的条件下 ,野生蜡梅的 Pn可高达 2 3.6 μmol CO2 m-2 s-1。但蜡梅的光饱和点与光补偿点均较低 ,分别约为 90 0μmol m-2 s-1和 2 0μmol m-2 s-1。 (4 ) PAR和 TA是影响蜡梅光合与蒸腾速率日进程的主导生态因子。蜡梅对强光和高温反应敏感 ,在超过光饱和点且气温高达 4 2℃以上时 ,其蒸腾作用强烈 ,能量转换与水分利用效率 (WUE)大大降低 ,光合能力减弱 ,导致 Pn急剧下降