沙木蓼和沙枣对地下水位变化的生理生态响应Ⅰ.叶片养分、叶绿素、可溶性糖和淀粉的变化

在甘肃民勤沙生植物园内利用植物蒸腾耗水量观测场,研究了两种优势旱生植物沙木蓼（Atraphaxis frutescens)和沙棘（Elaeagnus angustifolia)叶片中的叶绿素、可溶性糖,淀粉和N、P、K、含量等对不同地下水深度（1－3．4m）的响应。结果表明：1）1.4m,2.4m和3．4m 3种不同地的地下水深度处理,产生了3种差异显著的土壤水分梯度;2）地下水深度的变化导致了这两种旱生植物叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、叶绿素a与叶绿素b的比值等的显著变化（P＜0．01）;3）地下水深度的增加引起了两种植物叶片可溶性糖含量的升高和淀粉含量的降低;4）地下水深度的增加引起了两种植物叶片中N、P、K含量的降低;5）不同的地下水深度引起沙棘和沙木蓼叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、叶绿素a与叶绿素b的比值、N、P、K含量,可溶性糖和淀粉增加或减少的程度不同。沙棘是非豆科固氮植物,两者的差异是否与固氮作用相关还有待于进一步研究。     

沙木蓼和沙枣对地下水位变化的生理生态响应Ⅱ.叶片光合作用及其对温度和光的反应

 在甘肃民勤沙生植物园内,研究了两种优势旱生植物沙木蓼(Atraphaxis frutescens)和沙枣(Elaeagnus angustifolia)的光合生理等特性对不同地下水深度(1.4～3.4 m)的响应。结果表明：1)地下水深度的变化导致了这两种旱生植物净光合速率(Pn)、蒸腾速率(E)、气孔导度（Gs）、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、叶绿素a与叶绿素b的比值、光量子效率、CO2羧化效率等的显著变化;2)两种植物均能较好地适应地下水深度为3.4 m的水分胁迫;3)两种植物对地下水深度变化的适应方式略有不同,沙木蓼主要通过一定程度地净光合速率的降低、并保持一定的水分利用率来适应干旱,而沙枣则通过净光合速率的较大幅度降低以增加其水分利用率来适应干旱;4)地下水深度的变化并未导致两种植物光合作用适宜温度的明显变化,但却引起了在适宜温度下净光合速率的显著下降。沙枣是非豆科固氮植物,两者的差异是否与固氮作用相关还有待进一步研究。     

水分胁迫对牛心朴子、甘草叶片色素、可溶性糖、淀粉含量及碳氮比的影响

在宁夏灵洲区牛心朴子、甘草自然生境条件下,采用土壤控水措施,研究了土壤水分胁迫对两种优势旱生植物牛心朴子(Cynanchumkomarovii)和甘草(Glycyrrhizauralensis)叶片中的叶绿素;根、茎、叶中的可溶性糖、淀粉含量和C/N比值的影响。结果表明:1土壤水分长期胁迫,导致了这两种旱生植物叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、类胡萝卜素(Car)含量及Chla/Chlb、Car/Chl比值等的显著变化(P<0.01);2甘草Chla的含量和Chla/Chlb的比值始终大于牛心朴子,相反牛心朴子Chlb、Car的含量和Car/Chl比值却又始终大于甘草;3土壤水分长期胁迫引起了两种植物根、茎、叶可溶性糖含量的升高和淀粉含量的降低;4土壤水分长期胁迫引起了两种植物根、茎、叶C/N比值的降低,但牛心朴子C/N比值在处理的各个时期均大于甘草;5土壤水分长期胁迫引起牛心朴子和甘草Chla、Chlb、Car含量及Chla/Chlb、Car/Chl的比值、可溶性糖、淀粉和C/N比值的增加或减少的程度不同。     

福建梅花山57种常绿树叶片叶绿素特征分析

选取福建梅花山海拔1200m和455m地区57种常绿植物为研究对象,测定两海拔的植物叶片叶绿素a和叶绿素b含量,并计算叶绿素a/b、总叶绿素含量.结果表明: (1)植物叶绿素a、b,叶绿素a b及叶绿素a/b值大多分布在一个相对集中的区域.(2)多数植物新叶叶绿素含量高于老叶,叶绿素a/b值低于老叶,但是新、老叶无显著差异. (3)不同海拔的植物叶片总叶绿素含量和叶绿素a/b值有明显差异,低海拔地区明显高于高海拔地区.植物通过总叶绿素含量和a/b值的变化以适应不同环境条件.     

氮、磷、钾肥配施对'红叶'南天竹叶片色素和 可溶性糖含量的影响及相关性分析

以2年生'红叶'南天竹(Nandina domestica'Hongye')盆栽苗为实验材料,根据L16(45)正交实验设计进行3因素(包括氮、磷和钾肥)4水平(N单株施用量分别为0.0、18.4、36.8和55.2 mg,P2O5单株施用量分别为0.0、14.4、28.8和43.2 mg,K2 O单株施用量分别为0.0、0.8、1.6和2.4 mg)施肥实验,对2015年11月5日至2016年1月20日期间各组叶片的光合色素(包括叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素)、花色素苷和可溶性糖含量进行了比较;在此基础上,对叶片色素和可溶性糖含量及各肥料单株施用量进行了Pearson相关性分析.结果表明:总体来看,各组的光合色素和可溶性糖含量显著高于对照(N、P2O5和K2O单株施用量均为0.0 mg)组,而花色素苷含量则显著低于对照组.其中,T14(N、P2O5和K2O单株施用量分别为55.2、14.4和1.6 mg)、T15(N、P2O5和K2O单株施用量分别为55.2、28.8和0.8 mg)和T16(N、P2O5和K2O单株施用量分别为55.2、43.2和0.0 mg)组的光合色素含量均较高,T2(N、P2O5和K2O单株施用量分别为0.0、14.4和0.8 mg)、T3(N、P2O5和K2O单株施用量分别为0.0、28.8和1.6 mg)和T4(N、P2O5和K2O单株施用量分别为0.0、43.2和2.4 mg)组的花色素苷含量均较高,T3和T4组的可溶性糖含量均较低.极差分析结果表明:N单株施用量对光合色素含量的影响最大,K2 O单株施用量的影响最小;N单株施用量对花色素苷和可溶性糖含量的影响最大,P2 O5单株施用量的影响最小.相关性分析结果表明:N单株施用量与各光合色素含量呈极显著正相关,与可溶性糖含量呈显著正相关,与花色素苷含量呈极显著负相关;而P2O5和K2O单株施用量与上述指标的相关性均不显著.各光合色素含量间存在极显著正相关,并与可溶性糖含量呈显著正相关,与花色素苷含量呈极显著负相关.此外,花色素苷含量与可溶性糖含量呈显著负相关.研究结果显示:高氮能够延长'红叶'南天竹的绿叶期,低氮能够促进其叶片呈现红色,因此,在园林栽培过程中应根据实际需要施肥.     

两类柑桔杂种砧木对脐橙(Citrus sinensis Osbeck)幼树生长和叶片糖营养含量年变化的影响

以体细胞杂种红桔+枳和红桔+粗柠檬、有性杂种Troyer枳橙和Swingle枳柚作砧木的耐湿脐橙(CitrussinensisOsbeck)2年生嫁接苗为试材,通过盆栽试验研究了砧木对苗木生长和叶片糖营养含量年变化动态的影响。结果表明:红桔+枳的生长势和花量明显地强于和大于其它砧木,红桔+粗柠檬的生长和花量表现介于2种有性杂种之间。叶绿素a/b和类胡萝卜素含量在不同砧木间无显著差异,而不同砧木显著或极显著地影响叶绿素含量各指标。砧木影响叶片可溶性糖和淀粉含量年变化动态的基本特征。在休眠期,红桔+枳的可溶性糖和淀粉含量都高于2种有性杂种砧木,而红桔+粗柠檬则反之;在生长期,红桔+粗柠檬的可溶性糖和淀粉含量表现出高于有性杂种砧木的趋势,而红桔+枳则介于2种有性杂种砧木之间。同时还重点讨论了2种体细胞杂种砧木的利用价值。     

施氮对镉胁迫下山杨幼苗叶片氮磷钾吸收及镉积累量的影响

为探究山杨在重金属镉胁迫与增施外源氮复合处理条件下的生长及元素积累差异,该研究以山杨幼苗为材料,通过盆栽实验研究在重金属镉(Cd)胁迫下增施外源氮(N)对其形态、叶绿素、淀粉和可溶性糖含量、叶片中全氮(N)、全磷(P)、全钾(K)以及Cd含量的影响。结果表明：(1)单独Cd处理显著抑制山杨幼苗的叶片宽度和茎粗;施加外源N能够缓解Cd胁迫对植株的毒害,其叶长、叶宽和茎粗较单独Cd处理显著增加。(2)单独Cd处理后山杨叶片的叶绿素含量和淀粉含量均比对照显著下降,而其可溶性糖含量显著增加;与单独Cd处理相比,Cd+N复合处理后山杨的叶绿素含量显著增加,淀粉含量却显著下降,而可溶性糖含量略有降低。(3)与对照相比,单独Cd处理后,山杨叶片全N含量显著下降,全P含量显著增加;单独N和Cd+N复合处理后叶片全N含量均显著增加,全P含量均显著下降;全K含量在各处理下均无显著差异。(4)在Cd胁迫下山杨幼苗叶片的Cd含量比对照极显著增加,且Cd+N复合处理后叶片的Cd含量约是单独Cd处理的2倍。研究认为,增施氮素处理可显著提高山杨幼苗对镉胁迫环境的适应能力以及叶片对镉的富集能力。     

滨海沙地植物厚藤叶片生理特征的季节变化

滨海沙地条件恶劣,季节气候环境差异较大,植物生存困难。厚藤是南方滨海沙地广泛分布的重要固沙植物。为探究厚藤对不同季节环境变化的适应机制,研究其叶片生理性状的季节变化,该文以广西滨海沙地自然生长的厚藤为实验材料,分别测定了不同季节厚藤叶片的叶绿素含量、渗透物质含量、抗氧化酶活性、叶绿素荧光参数等生理指标,并进行相关性分析和主成分分析。结果表明:(1)叶绿素含量随季节变化的趋势一致,春季均显著大于其他三个季节,但叶绿素a/b在各季节间无显著变化。(2)叶绿素荧光参数的F_v/F_m和F_v/F_o具有相同的变化趋势,整体表现为夏冬季显著高于春秋季。(3)脯氨酸含量随季节逐渐增大,冬季时含量最高; 可溶性糖含量冬季显著高于其他三个季节; 丙二醛(MDA)含量各季节间差异不显著。(4)春季的超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性显著高于其他季节,夏秋冬季节间无显著差异; 过氧化物酶(POD)活性在各季节间差异不显著。(5)相关性分析和主成分分析显示,各生理指标与气候因子间存在一定的关联。温度和日照数显著影响可溶性糖含量; 叶绿素含量和抗氧化酶活性能够较好地反映厚藤对季节气候变化的响应。综上可知,厚藤可通过调节叶绿素a与叶绿素b含量使叶绿素a/b保持稳定,同时提高渗透调节物质含量和抗氧化酶活性以适应季节变化,其中光合作用和抗氧化酶系统是影响其季节性适应能力的关键。     

两类柑桔杂种砧木对脐橙(Citrus sinensis Osbeck)幼树生长和叶片糖营养含量年变化的影响

以体细胞杂种红桔＋枳和红桔＋粗柠檬、有性杂种Troyer枳橙和Swingle枳柚作砧木的耐湿脐橙(Citrus sinensis Osbeck)2年生嫁接苗为试材,通过盆栽试验研究了砧木对苗木生长和叶片糖营养含量年变化动态的影响。结果表明：红桔＋枳的生长势和花量明显地强于和大于其它砧木,红桔＋粗柠檬的生长和花量表现介于2种有性杂种之间。叶绿素a／b和类胡萝卜素含量在不同砧木间无显著差异,而不同砧木显著或极显著地影响叶绿素含量各指标。砧木影响叶片可溶性糖和淀粉含量年变化动态的基本特征。在休眠期,红桔＋枳的可溶性糖和淀粉含量都高于2种有性杂种砧木,而红桔＋粗柠檬则反之;在生长期,红桔＋粗柠檬的可溶性糖和淀粉含量表现出高于有性杂种砧木的趋势,而红桔＋枳则介于2种有性杂种砧木之间。同时还重点讨论了2种体细胞杂种砧木的利用价值。     

海南岛热带云雾林植物枝条和叶片氮、磷、可溶性糖分配规律

研究热带云雾林植物N、P及可溶性糖分配规律,对了解植物生长及对环境的适应性有重要意义。通过测定海南岛3个林区热带云雾林282种植物的枝条与叶片中N、P和可溶性糖含量,比较枝条、叶片中各个养分的差异,分析养分间的关联性。结果表明,植物叶片N、P和可溶性糖含量均显著高于枝条,其中枝条和叶片可溶性糖含量分别为(15.06±9.4)和(32.14±19.57)g·kg~(-1),氮含量分别为(3.48±1.02)和(9.51±5.26)g·kg~(-1),磷含量分别为(0.23±0.15)和(0.56±0.44)g·kg~(-1)。黎母山植物枝条、叶片的N和P含量最高,霸王岭植物最低;霸王岭植物枝条可溶性糖含量显著高于黎母山和尖峰岭,而霸王岭植物叶片可溶性糖含量显著低于黎母山和尖峰岭。在植物枝条、叶片中,N与P含量均呈显著正相关,而可溶性糖与P含量无显著相关性;在枝条与叶片之间,可溶性糖含量无显著相关,而N含量和P含量显著正相关。此外,P元素是海南岛热带云雾林植物生长及种群发育的主要限制性因子。     

Changes in physiology and biochemistry of mottle streak virus infected finger millet plants

A significant reduction in the growth parameters viz., plant height, number of tillers, number of productive tillers, leaves, leaf area, 1000 grain weight and grain yield were observed in the mottle streak virus infected finger millet plants compared to healthy finger millet plants. The germination and vigour of seedlings from the seeds of infected plants were reduced. Physiological changes in finger millet as a result of virus infection were investigated. The chlorophyll pigments ‘a’ and ‘b’ as well as total chlorophyll were reduced due to mottle streak infection. The virus infection led to increased total sugar, starch, soluble protein and phenol contents. The mineral metabolism of infected plants showed a reduction in nitrogen, phosphorus, potassium, magnesium, calcium and iron.     

万寿菊属不同品种初花期抗旱特性分析

以万寿菊属(Tagetes)9个品种为试验材料,研究了自然持续干旱胁迫对它们初花期的花最大直径、叶色、旱害指数等形态指标以及叶绿素含量(Chl a+b,Ch a/b)、叶片相对含水量(RWC)、叶片保水力(WHC)、叶片和花的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量等生理指标的影响,以揭示其抗旱特性及其生理机制.结果显示:(1)持续6d干旱胁迫条件下,万寿菊9个品种花的最大直径显著降低,叶绿素含量和相对含水量均呈明显下降趋势.(2)万寿菊叶片的脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量均呈上升趋势;而花的脯氨酸含量持续上升,可溶性蛋白含量呈下降趋势,但可溶性糖含量变化趋势复杂.(3)万寿菊旱害指数与其叶片相对含水量、叶绿素总含量、叶片和花的脯氨酸含量、叶片可溶性蛋白含量呈极显著相关.研究表明,抗旱性强的品种可以通过调节自身的渗透调节物质含量减轻干旱伤害;9个品种初花期抗旱性强弱依次为:珍妮>金门>鸿运>拳王>巨人>发现>小英雄>大英雄>迪阿哥.     

CO2 浓度升高对两种沈阳城市森林树种光合特性的影响

利用开顶式气室, 研究了CO2浓度升高条件下城市森林主要树种油松(Pinus tabulaefomis)和银杏(Ginkgo biloba)主要光合特性的变化。结果表明, 整个生长季, CO2浓度升高(700 mmol.mol-1)条件下2树种叶片的净光合速率、可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白含量均接近或高于相应对照(自然CO2浓度)值, 但不同树种增加的幅度不同; 而2树种的叶绿素含量和Chl a/Chl b值对CO2浓度升高反应不一, 表现为CO2浓度升高条件下油松的叶绿素含量较对照值高, Chl a/Chl b值降低, 银杏的叶绿素含量为前期升高, 后期降低, Chl a/Chl b值变化与之正好相反, 说明城市森林组成树种对CO2浓度升高的响应具有复杂性。CO2浓度升高条件下, 两树种均未发生光合适应现象。     

Leaf nonstructural carbohydrate concentrations of understory woody species regulated by soil phosphorus availability in a tropical forest

Leaf soluble sugars and starch are important components of nonstructural carbohydrates (NSCs), which are crucial for plant growth, development, and reproduction. Although there is a large body of research focusing on the regulation of plant NSC (soluble sugars and starch) concentrations, the response of foliar NSC concentrations to continuous nitrogen (N) and phosphorus (P) addition is still unclear, especially in tropical forests. Here, we used a long‐term manipulative field experiment to investigate the response of leaf NSC concentrations to continuous N and P addition (3‐, 5‐, and 8‐year fertilization) in a tropical forest in southern China. We found significant species‐specific variation in leaf NSC concentrations in this tropical forest. Phosphorus addition dramatically decreased both leaf soluble sugar and starch concentrations, while N addition had no significant effects on leaf soluble sugar and starch concentrations. These results suggest that, in plants growing in P‐limiting tropical soil, leaf NSC concentrations are regulated by soil P availability rather than N availability. Moreover, the negative relationships between NSC concentrations and leaf mass per area (LMA) revealed that NSCs could supply excess carbon (C) for leaf expansion under P addition. This was further supported by the increased structural P fraction after P fertilization in our previous study at the same site. We conclude that soil P availability strongly regulates leaf starch and soluble sugar concentrations in the tropical tree species included in this study. The response of leaf NSC concentrations to long‐term N and P addition can reflect the close relationships between plant C dynamics and soil nutrient availability in tropical forests. Maintaining relatively higher leaf NSC concentrations in tropical plants can be a potential mechanism for adapting to P‐deficient conditions.     

热带次生林不同林层植物叶片非结构性碳水化合物的季节变化及其对氮磷添加的响应

非结构性碳水化合物(Non-structural Carbohydrates, NSCs)是植物生长代谢过程中重要的能量来源。通过在华南热带次生林进行氮磷添加试验,探究不同林层植物叶片NSCs的季节变化及其对氮磷添加的响应,取样时间为2019年1月、4月、7月和10月。结果表明:1)植物叶片NSCs存在显著的种间差异,磷(P)添加对叶片淀粉和NSCs含量具有显著影响,且物种与磷添加的交互作用显著影响叶片淀粉含量。2)黑嘴蒲桃和紫玉盘叶片NSCs含量对氮(N)添加的响应较为敏感,而白车和竹节叶片NSCs含量对P添加的响应较为敏感,氮磷同时添加(+NP)对植物叶片NSCs的增效作用最好。3)植物叶片NSCs存在显著的季节性变化,且季节与林层间的交互作用对叶片可溶性糖和NSCs含量具有显著影响。4)不同林层植物对氮磷添加的响应不同,氮磷添加使林下层植物叶片可溶性糖含量增高,林冠层降低,在干季,N添加会使林下层植物叶片淀粉含量增高,林冠层降低。P添加的影响恰好与之相反。在湿季,氮磷添加使林下层和林冠层植物叶片的淀粉含量增加。5)林冠层植物叶片NSCs含量高于林下层,且林下层植物叶片NSCs含量...     

Effects of lead and kinetin on the growth, and some physiological components of safflower

Pollution of the root environment with excess of Pb retarded shoot growth, decreased chlorophyll (Chl) content and reduced Chl stability (CSI) to heat. Plants growing in Pb polluted soil accumulated much more free amino acids and less soluble sugars than the control plants. Stability of leaf membranes to heat (51 °C) or dehydration stresses (40% polyethylene glycol, 6000) decreased in response to Pb pollution where the membranes of leaf discs excised from Pb-treated plants were damaged more than those taken from plants growing in Pb free soil. Supplying kinetin ameliorated the deleterious effects of Pb pollution on the parameters tested. Kinetin-treated plants had higher Chl, soluble sugars content and produced more biomass in their shoots. Also, kinetin increased leaf membrane stability especially in Pb-treated plants, effectively protected chlorophyll degradation by heat and increased Chl a and b stability index; the most effective concentration was 10 mg L^–1. The effects of Pb and kinetin as well as their interaction (Pb × Kin) on the parameters tested were statistically significant. Applied kinetin had a dominant role (as indicated by ²) in affecting shoot growth, soluble sugars, Chl a and b contents, stability of leaf membranes to dehydration stress as well as the Chl stability index. Pb had a dominant role on total free amino acids (TAA) and leaf relative water content (RWC). The interaction between Kin × Pb influenced the stability of leaf membranes to heat stress in a major way.     

Mulberry Leaf Metabolism under High Temperature Stress

Effects of high temperature on the activity of photosynthetic enzymes and leaf proteins were studied in mulberry (Morus alba L. cv. BC2-59). A series of experiments were conducted at regular intervals (120, 240 and 360 min) to characterize changes in activities of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase (RuBPC) and sucrose phosphate synthase (SPS), photosystem 2 (PS 2) activity, chlorophyll (Chl), carotenoid (Car), starch, sucrose (Suc), amino acid, free proline, protein and nucleic acid contents in leaves under high temperature (40 °C) treatments. High temperature markedly reduced the activities of RuBPC and SPS in leaf extracts. Chl content and PS 2 activity in isolated chloroplasts were also affected by high temperature, particularly over 360 min treatment. Increased leaf temperature affected sugar metabolism through reductions in leaf starch content and sucrose-starch balance. While total soluble protein content decreased under heat, total amino acid content increased. Proline accumulation (1.5-fold) was noticed in high temperature-stressed leaves. A reduction in the contents of foliar nitrogen and nucleic acids (DNA and RNA) was also noticed. SDS-PAGE protein profile showed few additional proteins (68 and 85 kDa) in mulberry plants under heat stress compared to control plants. Our results clearly suggest that mulberry plants are very sensitive to high temperature with particular reference to the photosynthetic carbon metabolism.     

极端干旱区多枝柽柳叶片功能性状及其与土壤理化因子的关系

叶片是植物获取资源的重要器官，研究其功能性状与环境因子的关系，有助于更好地了解植物对环境要素变化的生态适应性。以塔里木盆地北缘不同生境下(绿洲、过渡带、荒漠)典型荒漠植物多枝柽柳(Tamarix ramosissima)为研究对象，分析其叶片结构和生理性状在不同生境间的差异，建立叶片性状与土壤理化因子的相关关系，解析荒漠植物的生态适应性并揭示影响荒漠植物叶片功能性状的关键环境因子。结果表明：(1)多枝柽柳叶片功能性状具有不同程度的变异，其中叶片面积变异幅度最大(40%),比叶面积、可溶性蛋白含量等变异幅度最小(均为15%)。(2)多枝柽柳叶片厚度和叶片面积等结构性状以及叶片可溶性蛋白、脯氨酸、淀粉含量等生理性状在不同生境中均具有显著差异(P<0.05),其中可溶性蛋白、脯氨酸含量均在荒漠生境中达到最高。(3)多枝柽柳叶片部分功能性状之间存在显著的相关关系，其中叶片厚度、淀粉含量等与叶组织密度呈显著负相关关系(P<0.05),而叶片厚度与淀粉含量之间、可溶性糖含量与非结构性碳水化合物含量之间均呈极显著正相关关系(P<0.01)。(4)通过RDA排序分析发现，土壤速效磷含...