大叶黄杨叶片内部光能利用梯度

采用一种新方法来测量大叶黄杨叶片（Euonymus japonicusT.)内部的绝对光能利用效率梯度曲线。该方法基于光声光谱的深度分析（Depth-Analysis)理论,并结合了光纤微探测器的叶片光梯度测量结果。日本小檗（Berberis thunbergii DC.)叶片的光声光谱扫描显示了深度分析的精确性。实验结果表明：叶片内部利用光能效率最低处在栅栏组织和海绵组织之间（入射光能0.026%-660nm红光）;越靠近叶片的上表皮和下表皮,显示出叶片组织利用光能效率有上升的趋势（分别为0.092%和0.036%)。因此,不同叶肉组织绝对光能利用效率是不同的,该实验结果直接证实了Han和Vogelmann(1999)所提出的假设。     

大叶黄杨叶片表皮组织的聚光效应及其对叶片内部光分布的影响

利用自制的光纤微探测器研究了大叶黄杨 (EuonymusjaponicusT .)叶片内部的光分布。叶片表皮组织具有聚光效应 ,用金相砂纸磨去叶片的上表皮组织可以去除这种效应。用 6 6 0nm的红光照射叶片时 (从上表皮方向 ) ,叶片内部光量迅速下降 ,在不到 10 0 μm的路径上光量下降到初始值的 2 0 %。叶片内部光分布微分曲线说明 :叶片表皮组织的存在有利于叶片内部各组织之间光吸收的均匀化。分析叶片内部红光分布曲线 (照射上表皮方向以及照射下表皮方向 ) ,海绵组织对红光 (6 6 0nm)吸收较少 ,这可能是海绵组织的一种生理生态意义上适应性的反映     

呼伦贝尔草甸草原不同土壤水分梯度下羊草的光合特性

为探索气候变化引起的干旱可能对呼伦贝尔草甸草原生产力造成的影响,利用Li-6400便携式光合测定系统对呼伦贝尔草原4个土壤水分梯度下羊草的光合生理指标进行测定.结果表明:羊草叶片净光合速率的日变化在土壤质量含水量为(40±1)%、(20±1)%及(10±1)%的条件下呈双峰曲线,峰值分别出现在8:00和16:00,有明显的光合午休现象,在干旱胁迫(土壤质量含水量为(5±1)%)条件下变化趋势平缓,曲线双峰特征不明显,净光合速率大幅下降;叶片蒸腾速率和气孔导度的日变化趋势均呈双峰曲线;不同土壤水分梯度下羊草叶片胞间CO2浓度的日变化与净光合速率日变化趋势相反.通过光响应的研究表明,土壤水分胁迫使最大净光合速率、光饱和点、表观量子效率以及水分利用效率降低,而光补偿点升高.干旱胁迫降低了呼伦贝尔草甸草原植被的光合生产能力,从而可能导致草地生产力大幅下降.     

毛黄钟花 (Tabebuia chrysantha )的生态生物学特征及其播种繁殖技术

毛黄钟花(Tabebuia chrysantha (Jacq.) Nichols.)为紫葳科落叶灌木或小乔木, 是优良的园林绿化树种。系统研究其形态解剖特征、光合生理生态特征及其播种繁殖技术, 结果表明 , 毛黄钟花为阳生性树种。毛黄钟花的枝角及叶面积大 , 栅栏组织发育好, 下表皮气孔数多 , 利于其对光能的吸收利用。光合速率日进程呈单峰曲线 , 无光合午休现象。叶片具有较高的光补偿点、较高的光饱和点和较小的表观量子效率, 在高于光饱和点的光强下 , 其叶片的光合速率并未出现明显下降趋势, 同时还维持了较高的蒸腾速率。毛黄钟花叶绿素荧光参数显示其具有较高的能量利用效率,能有效吸收光能并传递到光合反应中心。播种在沙土中的种子较泥炭土中的种子发芽要早、萌发周期短且发芽率高,但在泥炭土中的幼苗植株株高要相对较高且叶色较深, 这表明其萌发及栽培时可尽量选择土层肥沃的砂质壤土。研究 结果显示毛黄钟花适合生长在水热充沛、土壤相对肥沃的热带亚热带地区。     

油茶叶片捕光色素分子内禀特性和光能利用效率对光照强度的响应北大核心CSCD

以油茶品种‘长林4号’2年生幼苗为材料,在人工气候箱内设置盆栽实验,研究不同光照强度(10%、40%、70%光照和全光照)对油茶光能利用特性的影响。结果显示:(1)油茶叶片净光合速率(P_(n))、电子传递效率(ETR)、光补偿点(I_(c))、CO_(2)补偿点(Γ)、饱和光强(I_(sat))、饱和胞间CO_(2)浓度(C_(isat))、光呼吸速率(R_(p))、暗呼吸速率(R_(d))以及在叶片水平与植株水平上的光能利用效率均随光照强度的增强而提高。(2)在弱光条件下,油茶叶片光化学淬灭系数(qP)提高,非光化学淬灭系数(NPQ)降低,所吸收的光能被更多地分配向光化学耗散和过剩激发能,使_(PSⅡ)光化学效率(F_(v)/F_(m)、Φ_(PSⅡ))提高。(3)油茶通过提高叶片叶绿素含量、捕光色素分子数(N_(0))和本征光能吸收截面(σ_(ik))来增强对光的捕获能力,但随光照强度降低,其捕光色素分子的有效光能吸收截面(σ_(ik)')减小,捕光色素分子处于最低激发态的最小平均寿命(τ_(min))变长,累积在最低激发态的天线色素分子数(N_(k))增多。研究表明,在低光照强度环境下,电子在捕光色素分子之间的传递和光合电子流的产生受到限制,油茶叶片光能捕获与光合电子传递效率无法同时提高,最终导致其光合碳同化能力和光能利用效率下降。     

杂交马褂木叶片发育过程中资源利用效率的变化格局

对一年生杂交马褂木( Liriodendron chinense Sarg.× L. tulipifera L.)叶片展开过程中光能转换效率、水分利用效率和光合碳同化的变化规律及栽植密度对中下部叶片资源利用效率的影响进行了研究,结果表明(1) 叶片展开过程中,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(E)、气孔限制值(Ls)、总光合速率(Pm)、净光合比率(Pn/Pm)、PSⅡ的原初光能转化效率(Fv/Fm)和PSⅡ的光量子产率(φPSⅡ) 、羧化效率(CE) 和水分利用效率(WUE)显著上升,而胞间CO2浓度(Ci)和呼吸速率(R)显著下降;(2) 叶片展开过程中,光合碳同化"暗系统"的完善远远慢于能量转换的"光系统";(3) 叶片展开过程中,影响净光合速率增长的主导因素不是气孔导度,而是"暗系统"完善程度, "光系统"的影响远小于"暗系统"的影响; (4) 郁闭的高密度群体中,中下部叶片的Pn、Gs、E、Ls、Pm、Fv/Fm、φPSⅡ、CE和WUE显著低于上部完全展开叶,Ci显著高于上部完全展开叶,Pn/Pm和上部完全展开叶没有显著差异,而未郁闭的低密度群体中,中下部叶片的上述所有参数与上部完全展开叶无显著差异;(5) 导致高密度群体叶片Pn大幅度下降的主导因素是CE的大幅下降,而不是"光系统"和气孔导度;(6) 密度过大加速了中下部叶片光合功能的下降.     

水葫芦及菠菜光合作用原初光反应的超快光谱研究

采用相同的分离技术,从水葫芦(Eichhornia crassipes(Mart)Solms.)和菠菜(Spinacia oleracea L.)叶片中提取叶绿体.利用吸收光谱和低温荧光光谱及皮秒荧光单光子计数技术对它们的光谱性质和光系统Ⅱ荧光寿命进行了研究.这两种叶绿体吸收光谱相似,暗示着它们都能高效吸收不同波长的光子.低温荧光光谱显示,水葫芦叶绿体两个光系统之间激发能分配平衡状态差,表明不利于该植物叶绿体高效利用吸收的光子能.采用三指数动力学模型对测定的光系统Ⅱ荧光衰减曲线拟合,水葫芦叶绿体光系统Ⅱ荧光衰减寿命分别是:138,521和1 494 ps;菠菜叶绿体荧光寿命分别是:197,465和1 459ps.并且归属了荧光组分,慢速度荧光衰减是由叶绿素堆积造成的,中等速度荧光衰减源于PSⅡ反应中心重新结合电荷组分,快速度荧光衰减归属于PSⅡ反应中心组分.基于20ps模型计算的水葫芦和菠菜叶绿体PSⅡ反应中心激发能转能效率分别是87%和91%.该结果与转能效率为100%的观点不一致.实验结果支持PSⅡ反应中心电荷分裂20 ps时间常数模型.根据转能效率,水葫芦生长速度不大于菠菜生长速度,但是,水葫芦叶绿体中含有丰富的胡萝卜素成分,其单位质量叶绿体吸收光能大于单位质量菠菜叶绿体吸收的量.实验结果还暗示植物叶绿体体系传能高效,接近于100%.     

遮阴对高山杜鹃叶片解剖和光合特性的影响

为了解高山杜鹃对光能的需求和适应性,该研究以盆栽3 a生高山杜鹃品种cv. Furnivall's Daughter为材料,探讨了遮阴对高山杜鹃叶片解剖结构和光合特性的影响。结果表明:光照强度对高山杜鹃品种cv. Furnivall's Daughter叶片的气孔密度没有显著影响,其气孔密度范围在299.70~327.22个·mm~(-2)之间,但光照对气孔开度和单个气孔器的面积影响显著,100%全光照和30%全光照处理植株分别具有最小和最大的叶片气孔开度。在处理的光强范围内,随着光强减弱,叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度以及上、下表皮厚度逐渐降低,有利于提高叶片的光能利用效率。100%全光照处理下,高山杜鹃叶片的光饱和点(LSP)、净光合速率(P_n)、饱和光合速率(P_(max))、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)均较低,遮阴处理有效提高了Pn、P_(max)、G_s、T_r和光能利用效率(LUE),且30%全光照处理植株的叶片光补偿点(LCP)、暗呼吸速率(Rd)最低,而LSP、P_n、P_(max)、G_s、T_r和LUE最高。这表明高山杜鹃在云南昆明地区的最适光照条件是30%左右的全光照,在高山杜鹃的栽培及应用中,应采取适当的遮阴措施以满足其生长的最佳光照条件。     

不同CO2浓度下番茄幼苗叶片的光能利用效率

光能利用效率(LUE)是评价植物叶片光能利用能力的重要参数,更是影响生态系统生产力大小和质量的主要因素.本文基于植物光合作用对光响应的机理模型推导出植物叶片的光能利用效率模型以及叶片的最大光能利用效率(LUE_max)和对应的饱和光强(I_L-sat)的数学表达式,并用光能利用效率模型研究了番茄幼苗叶片在CO₂浓度分别为350、450、550和650 μmol·mol^-1下的光能利用效率.拟合结果表明: 所推导的叶片光能利用效率模型可以很好地描述4种CO₂浓度条件下番茄幼苗叶片的光能利用效率;在这4种CO₂浓度条件下,番茄的LUE_max在光合有效辐射(I)为70～90 μmol·m^-2·s^-1时就可以达到;番茄在CO₂浓度为550和650 μmol·mol^-1时叶片的LUE_max和I_L-sat没有差异.产生这种现象的原因可能是由于番茄幼苗长时间处于较低光强下,番茄幼苗叶片的光合功能已经适应了低光强环境,以致于高CO₂浓度难以改变它的捕光色素分子的内秉特性,如有效光能吸收截面以及处于激发态和基态色素的比例等.     

不同CO2浓度下番茄幼苗叶片的光能利用效率

光能利用效率(LUE)是评价植物叶片光能利用能力的重要参数,更是影响生态系统生产力大小和质量的主要因素.本文基于植物光合作用对光响应的机理模型推导出植物叶片的光能利用效率模型以及叶片的最大光能利用效率(LUE_max)和对应的饱和光强(I_L-sat)的数学表达式,并用光能利用效率模型研究了番茄幼苗叶片在CO₂浓度分别为350、450、550和650 μmol·mol^-1下的光能利用效率.拟合结果表明: 所推导的叶片光能利用效率模型可以很好地描述4种CO₂浓度条件下番茄幼苗叶片的光能利用效率;在这4种CO₂浓度条件下,番茄的LUE_max在光合有效辐射(I)为70～90 μmol·m^-2·s^-1时就可以达到;番茄在CO₂浓度为550和650 μmol·mol^-1时叶片的LUE_max和I_L-sat没有差异.产生这种现象的原因可能是由于番茄幼苗长时间处于较低光强下,番茄幼苗叶片的光合功能已经适应了低光强环境,以致于高CO₂浓度难以改变它的捕光色素分子的内秉特性,如有效光能吸收截面以及处于激发态和基态色素的比例等.     

Effects of light flashes on the dark closure of Albizzia julibrissin pinnules

An electronic flash unit is used to deliver, at the beginning of a 10 min dark period and within a few ms, large doses of light to Albizzia julibrissin pinnules, to ascertain their effects on the rate of pinnule closing. In a series of alternating light flashes at 710 and 550 nm, the first 710 nm light flash significantly retards closing. A following light flash at 550 nm negates the far-red induced delay. The second 710 nm light flash delays closing less effectively than the first when given within 4 s after the green flash, but is just as effective when given after 30 s. The delay brought about by the second 710 nm light flash is again abolished by a light flash at 550 nm. A light flash at 660 nm has no effect on pinnule closing by itself and is also ineffective in reversing the far-red induced delay. A series of ten 710 nm light flashes becomes most effective in delaying closure when there is a dark interval of one min between flashes. The closing delay induced by a 710 nm light flash escapes reversal by a 550 nm light flash when the dark interval between the two flashes exceeds 2–3 min. A 750 nm light flash has no retarding effect on pinnule closing, but it becomes effective when preceded by a 660 nm or 550 nm light flash. The results obtained are suggested to be due to light absorbed by phytochrome and an unknown photoreceptor with green, far-red photoreversal property.     

真菌发育过程中的蓝光诱导

本文对多种真菌在发育过程中受蓝光诱导的现象进行了综述。蓝光可以诱导多种真菌的形态发生和发育,包括孢子的产生和菌丝的延伸等。此外,蓝光还可引起真菌的生理和生化改变,如细胞膜对离子的通透性的变化、类胡萝卜素的合成等。真菌也存在一个蓝光信号系统,通过蓝光受体接受蓝光信号,导致了真菌的一系列形态发生和生理生化的变化。     

光质及种子大小对普洱地区14种植物种子萌发的影响

以普洱地区14种常见植物种子为材料,在实验室条件下研究了其在白光、黑暗、红光和蓝光条件下的萌发特性,并分析了种子大小与萌发率、萌发速率、萌发开始时间的关系。结果表明:光质对四方蒿、沙针、尖子木、藿香蓟种子萌发率和萌发速率均有显著影响(P0.05)。光质对大叶斑鸠菊、云南山枇花、臭灵丹、车桑子、光萼猪屎豆、葫芦茶、云南地桃花、西南宿苞豆、岗柃、中国宿苞豆10个物种的种子萌发率和萌发速率均没有显著影响(P0.05),以上物种中除中国宿苞豆外,其他物种种子萌发率均在20%以下,处于休眠状态。四方蒿种子在白光(89.9%)和红光(84.7%)下萌发率最高,红光下种子萌发最快(4.93),蓝光下种子萌发开始时间最晚(11.3 d);沙针种子在白光下萌发率最高(80.4%)、萌发速率最快(2.71),在黑暗和蓝光下萌发率较低(43.9%和38%)、萌发速率最慢(0.73和0.85),白光、红光下萌发开始最早(11 d),黑暗条件下萌发开始最晚(21.7 d);尖子木种子萌发率在白光、黑暗、蓝光下均在86%以上,而红光下仅32%且萌发速率最慢(1.29),在蓝光下萌发开始时间最晚(13 d);藿香蓟种子萌发率和萌发速率在红光下最高(分别为71.3%和6.46),黑暗条件下最低(分别为42.5%和2.62);大叶斑鸠菊萌发开始时间在黑暗条件下最早(6 d),其次是白光下(7 d),蓝光和红光下较晚,分别为8 d和7.7 d。14个物种种子的萌发率与种子大小间均有显著负相关关系;种子萌发速率、萌发开始时间与种子大小间也有负相关关系,但不显著;种子大小与萌发率、萌发速率和萌发开始时间的关系不会随着光质的变化而发生变化。     

Effect of latitude on flavonoid biosynthesis in plants

The growth conditions in different latitudes vary markedly with season, day length, light quality and temperature. Many plant species have adapted well to the distinct environments through different strategies, one of which is the production of additional secondary metabolites. Flavonoids are a widely spread group of plant secondary metabolites that are involved in many crucial functions of plants. Our understanding of the biosynthesis, occurrence and function of flavonoids has increased rapidly in recent decades. Numerous studies have been published on the influence of environmental factors on the biosynthesis of flavonoids. However, extensive long‐term studies that examine the effect of the characteristics of northern climates on flavonoid biosynthesis are still scarce. This review focuses on the current knowledge about the effect of light intensity, photoperiod and temperature on the gene–environment interaction related to flavonoid biosynthesis in plants.     

Aspects of photoinduction of carotenogenesis in the fungus Verticillium agaricinum

An action spectrum for light induced carotenogenesis in Verticillium agaricinum (Link) Corda (ATCC 24668) was obtained by exposing mycelial pads to monochromatic radiation. Action maxima occurred at 290 (main peak) and 390 nm, and there was a minor peak at 483 nm. The results also showed interaction between the blue and UV light. Blue light partly reversed the UV light induction of carotenogenesis when given after, but not when given before UV light. This implies that there are at least two photoreceptors involved in carotenogenesis in Verticillium , but phytochrome is not likely to be one of them.     

Are two photoreceptors involved in the flowering of a long-day plant?

The effect of daylength extension with narrow spectral bands on the flowering of a long-day plant, Brassica campestris L. cv. Ceres, was investigated to obtain clues to the identity of the photoreceptor involved. Extension of a 9 h photoperiod with 5 h of light pulses at various wavelengths resulted in maximal flowering occurring after irradiation at 710 nm, less at 730 nm, and none at 550, 660 and 750 nm. Flowering at 710 and 730 nm was negated by simultaneous exposures at 550 nm, but not at 660 nm. A short preirradiation at 660 nm enabled a following irradiation at 750 nm to induce flowering. This latter induction was prevented by 550 nm irradiation.
Short flashes of light at 710 nm induced flowering that was negated by a following flash at 550 nm but not at 660 nm. The negation by 550 nm radiation was prevented by subsequent flashes at 710 nm, indicating photoreversibility. A flash at 660 nm enabled subsequent light flashes at 750 nm to initiate flowering that was reversed by a following 550 nm flash.
From the results showing the necessity of red and far-red lights, it is proposed that flowering in this long-day plant is due to two photoreceptors - one is phytochrome and the other an unknown pigment with far-red, green photoreversible properties. By using fluence response data, it is deduced that the unidentified photoreceptor has weak absorption bands in the far-red, but has a strong absorption band in the green. Flowering is induced when effects of red light absorbed by phytochrome interact with effects of far-red light absorbed by the unidentified photoreceptor.     

光质对水稻幼苗初级氮同化的影响

用滤光膜过滤蓝色或红色荧光灯,得到纯的蓝光和红光,以白光为对照,研究不同光质对水稻（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．）幼苗初级氮同化的影响。结果表明：蓝光促进水稻黄化幼苗吸收ＮＯ＾－３含量,并促进ＮＲ（硝酸还原酶）的诱导。在蓝光下生长５￣７ｄ的幼苗的ＮＲ、ＮＩＲ（亚硝酸还原酶）、ＧＳ（谷氨酰胺合成酶）和ＧＯＧＡＴ（谷氨酸合酶）活性均高于白光下生长的,但第１０天以后,白光下生长的幼苗酶活性最高。与白光     

The effect of SAN 9789 and light on the germination of seeds from Taraxacum vulgare

Photoblastic seeds (achenes) of Taraxacum vulgare coll. were treated with a water solution of SAN 9789, 4-chloro-5 (methylamino) -2- (α,α,α-trifluoro- m -tolyl) -3(2H) pyridazinone. SAN-treatment increased the germination in darkness from 0 to 12%. An irradiation for 5 min with red light, giving a germination of 12% for seeds in water only, gave together with SAN treatment a germination of 60%. In both water and SAN, the effect of red irradiation could be reversed by a short irradiation (15 min) of far-red light. If far-red light was repeatedly given (5 min per h) it had hardly any effect on germination in water (4% germination), but for seeds in SAN solution, intermittent far-red light had a stimulating effect (63% germination). If far-red light was given continuously for 96 h, the germination in water was 1% and in SAN solution 17%. The results in the present paper indicate that SAN may broaden the concentration interval of P_fr for which germination is high.