水分胁迫对小麦叶片光合作用的影响及其与抗旱性的关系

在水分胁迫初期,两个小麦品种叶片光合速率,气孔导度和细胞间隙CO_2浓度降低,气孔限制值增加,光合速率的降低主要是气孔因素的限制。中度到严重水分胁迫使叶片光合速率、气孔导度和气孔限制值降低,细胞间隙CO_2浓度明显增加,且叶圆片放氧能力,叶绿体Hill反应、叶绿素荧光强度和表观量子产额降低,此时光合速率的降低主要是叶肉细胞光合活性的下降引起的。抗旱性弱的郑引一号叶肉细胞光合活性比抗旱性强的丰抗13更容易受到水分胁迫的影响。     

大豆光合日变化过程中气孔限制和非气孔限制的研究

研究了在典型高温低湿天气下大豆光合日变化过程中气孔限制和非气孔限制的效应。大豆叶片在中午表现出严重的气孔关闭伴随着光合速率的大幅度下降,但中午光合速率下降期间,大豆叶片细胞间隙的CO_2浓度不但没有下降反而有所增加,同时气孔限制值也在下降。实验结果表明,大豆叶片的光合午休现象主要是因为大豆叶片的羧化效率、光合能力,RUBP再生能力的下降以及CO_2补偿点升高造成的。大豆叶片在中午时气孔导度的下降不是造成光合午休的原因,而是在特定环境中实现水分利用最优的一种对策。     

田间小麦叶片光合效率日变化与光合“午睡”的关系

小麦灌浆初期叶片(旗叶)晴天中午光合速率下降(“午睡”)伴随了气孔导度、胞间CO_2浓度下降,而气孔限制值中午升高,进一步证实气孑L中午关闭是光合“午睡”的一个重要原因。叶片光合效率的中午下降并非都伴随着光合“午睡”现象。当两者同时发生时,胞间CO_2浓度降低,而光合速率与气孔导度、胞间CO_2浓度之间的相关性高于光合速率与光合效率之间的相关性。这些事实表明。即使光合效率中午下降是光合“午睡”的部分原因,但较之气孔中午关闭只是一个次要原因。     

毛竹(Phyllostachys pubescens)叶光合作用的气孔限制研究

运用Farquhar和Sharkey(1982)提出的两个判据——细胞间隙CO_2浓度(C_i)和气孔限制值(L_s),从几个不同的侧面研究了毛竹光合作用的气孔限制。虽然观测到气孔导度(G_s)与光合速率(P_n)随着气温、光量子通量密度的降低和叶水分胁迫的加剧而大体上平行地下降,但是在低的环境温度、低的光量子通量密度和严重的水分胁迫下,气孔导度的下降不是光合速率下降的主要原因,因为这时C_i在上升,而L_s下降。然而,在低的空气湿度和轻微水分胁迫下,C_i的下降和L_s的上升都证明,这时气孔导度的下降是光合速率降低的主要原因。     

NaCl胁迫对菠菜叶片中水分和光合气体交换的影响(简报)

NaCl胁迫下,菠菜幼苗叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）下降。短期处理的叶片中CO2浓度（Ci）降低,气孔限制值（Is）升高,水分利用效率（WUE）增大,而长期处理的叶片中Ci升高,Is下降,WUE降低。NaCl短期处理下,菠菜光合降低以气孔限制为主,而在长期处理下光合的非气孔限制因素增大。     

自然条件下中熟籼稻初穗期剑叶光合的气孔和非气孔限制特征

为探究自然条件下中熟籼稻初穗期剑叶光合作用的气孔与非气孔限制特征,利用LI-6400光合仪测定了4个水稻品种(恢复系R7-35,不育系井大3S,杂交F_1代井大3S/R7-35和对照品种9311)的气体交换数据,获得了它们的净光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度和气孔限制值对光的响应曲线。结果表明:与最大净光合速率相对应的饱和光强(I_(sat))分别为1500、1800、1200和1200μmol·m~(-2)·s~(-1);除井大3S/R7-35外,其他3个水稻品种的气孔导度随光强的增加而非线性增加,由此可知,在较高光强处限制这4个水稻叶片光合作用的因素是非气孔限制。与最小胞间CO_2浓度(C_i)相对应的光强分别为1600、1600、1400和1600μmol·m~(-2)·s~(-1),与最大气孔限制值(L_s)相对应的饱和光强分别为1400、1200、1400和600μmol·m~(-2)·s~(-1)。根据Ci降低和Ls升高作为判断叶片光合速率降低的主要原因是气孔因素的判据标准,品种9311则在光强小于1600μmol·m~(-2)·s~(-1)时,Ci随光强的增加而降低,在光强小于600μmol·m~(-2)·s~(-1)时,Ls随光强的增加而升高,但该品种在光强小于1200μmol·m~(-2)·s~(-1)时,其光合能力随光强的增加而非线性增加。这个结果与以Ci降低和Ls升高作为判断准则相互矛盾。为此,提出用植物叶片是否存在I_(sat)作为判断光合速率下降的非气孔限制因素准则,用气孔导度是否存在最大值作为植物叶片的气孔限制因素准则。     

增强UV-B辐射和NaCl复合胁迫下绿豆光合作用的气孔和非气孔限制

研究了0.35 W/m2的UV-B辐射、0.4%NACl及其复合胁迫下绿豆(Phaseolus radiatus L.)幼苗光合作用的气孔和非气孔限制.发现各胁迫处理下,幼苗净光合速率、气孔导度、光合能力、羧化效率和Rubisco含量均明显降低;细胞间隙CO2浓度在各胁迫处理前期低于对照,后期高于对照;气孔限制值除复合处理第5天外,其余均高于对照;复合处理下上述指标的变化程度均大于两胁迫因子单独处理.表明各胁迫下光合速率的降低既有气孔因素也有非气孔因素,但前期以气孔限制为主,后期以非气孔限制为主;Rubisco含量的降低是各胁迫下光合速率降低的非气孔因素.     

水分胁迫对冬小麦CO_2同化作用的影响

比较了两个小麦品种陕合6号和郑引1号经受不同程度的水分胁迫处理后,叶片多种光合参数:净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、细胞间隙CO_2浓度(G_i)、表观量子需要量和羧化效率以及Rubis CO蛋白量与活性等的变化。在轻度水分胁迫下,叶片光合速率降低的根本原因在于气孔导度的下降;而在严重胁迫下,非气孔因素起主要作用。     

水分胁迫条件下气孔与非气孔因素对小麦光合的限制

较长时间、中度以上土壤干旱条件下,盆栽小麦叶片光合下降,气孔导度虽然降低,但叶内部CO_2浓度升高,叶肉CO_2导度下降,电子传递和羧化反应受到抑制,表明叶片光合的下降并非气孔部分关闭所致,叶肉细胞光合能力降低是干旱下小麦光合下降的原因。     

小麦拔节期淹水对叶片光合特性的影响

为研究拔节期涝害对小麦叶片光合特性的影响, 以小麦品种烟农19 为试验材料, 采用盆栽试验, 于小麦拔节 期进行淹水(涝害)处理, 分析小麦叶片光合气体交换参数的变化。结果表明, 拔节期淹水6 d 后小麦叶片SPAD 值较对照显著下降。在淹水3–9 d 内, 随着小麦叶片净光合速率逐渐下降, 叶片气孔导度和胞间CO2 浓度亦显著下降, 说明烟农19 光合速率下降主要是叶片气孔限制引起的。而在淹水后期(9 d 之后), 净光合速率持续下降, 而叶片胞间CO2浓度却升高, 说明在涝害发生后期叶片光合速率下降主要由非气孔因素引起。在小麦拔节期涝害前期叶片光合速率下降主要是由叶片气孔限制引起的, 而在涝害发生后期叶片光合速率下降主要由非气孔因素引起。     

小麦和大豆叶片的气孔不均匀关闭现象

用14CO2放射自显影的方法研究了田间小麦和大豆叶片在水分胁迫下的气孔关闭状况。正常浇水的小麦和大豆叶片呈现出对14CO2的均匀吸收。在小麦与大豆"片水势分别降至-1．75和-1．32MPa的土壤干旱条件下,两种作物叶片都发生气孔不均匀关闭。离休叶片在空气中快速脱水易引起气孔不均匀关闭。正常供水小麦叶片在晴天中午明显的光合午休时,无CO2的不均匀吸收。某些晴天中午,在大豆光合午休低谷时段观察到较明显的气孔不均匀关闭,用气体交换资料计算出的细胞间隙CO2浓度并不随气孔年度的降低而下降,反而略有回升。     

高羊茅叶片表皮蜡质含量与其抗旱性的关系

以14个高羊茅品种为试验材料,在田间试验中对干旱高温胁迫下的叶片表皮蜡质含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度等生理指标测定分析。结果表明,干热胁迫下高羊茅品种间的叶片表皮蜡质含量和水分利用效率均存在极显著差异(P<0.01);叶片蜡质含量与综合抗旱性和水分利用效率的等级相关系数分别为0.78(P<0.01)和0.68(P<0.01);蜡质含量越高的品种,其叶片气孔导度和胞间CO2浓度越低,水分利用效率越高,但所有品种的水分利用效率绝对值都较低。研究发现,在干热胁迫时,高羊茅叶片表皮蜡质可通过对气孔导度的调节来减少气孔蒸腾,提高水分利用效率,最终提高其抗旱性;表皮蜡质含量可以作为高羊茅品种抗旱性鉴定的一个新指标。     

C_3植物光合效率的日变化

多种田间C_3植物在晴天的光合效率常有明显的日变化,中午前后光合效率降低。C_3植物大豆叶片光合效率中午降低的主要原因,不是空气CO_2浓度和气孔导度及光呼吸的变化,而可能是光抑制。因为:1.在饱和CO_2中测定仍可观测到这种中午降低;2.光合作用的饱和光强远低于晴天中午的太阳光强;3.用纱布预遮阴可以提高叶片的光合效率;4.阴天时叶片光合效率不发生中午降低。     

不同有机肥量对旱地玉米光合特性和产量的影响

在渭北旱塬合阳试验基地进行了4年的旱地有机培肥试验, 研究不同有机肥施用量对旱地玉米光合特性和产量的影响.结果表明： 与单施化肥相比,施有机肥处理的玉米各生育时期的叶片光合速率和气孔导度显著增大,胞间CO2浓度显著减小;随着有机肥施用量的增加,玉米叶片各生育时期的叶片光合速率和气孔导度逐渐增大,胞间CO2浓度逐渐减小.玉米各生育时期的光合作用主要受非气孔因素限制,施用有机肥显著降低了非气孔因素对光合的限制.连续4年施用有机肥,改善了土壤养分状况,使养分不再是玉米光合速率和产量的主要限制因子.     

Mechanism of Photosynthesis Decrease by Verticillium dahliae in Potato

Young, visually symptomless leaves from potato (Solanum tuberosum) plants infected with Verticillium dahliae exhibited reduced carbon assimilation rate, stomatal conductance, and intercellular CO₂, but no increase in dark respiration, no change in the relationship between carbon assimilation rate versus intercellular CO₂, and no change in light use efficiency when intercellular CO₂ was held constant. Therefore, the initial decrease in photosynthesis caused by V. dahliae was caused by stomatal closure. Errors in the intercellular CO₂ calculation caused by uneven distribution of carbon assimilation rate across the leaf were tested by ¹⁴CO₂ autoradiography. Patchiness was found at a low frequency. Low stomatal conductance was correlated with low leaf water potentials. Infection did not affect leaf osmotic potentials.     

Responses of Ribulose-1,5-Bisphosphate Carboxylase,Cytochrome f,and Sucrose Synthesis Enzymes in Rice Leaves to Leaf Nitrogen and Their Relationships to Photosynthesis

The photosynthetic gas-exchange rates and various biochemical components of photosynthesis, including ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase (Rubisco) content, cytochrome (Cyt) f content, and the activities of two sucrose synthesis enzymes, were examined in young, fully expanded leaves of rice (Oryza sativa L.) grown hydroponically in different nitrogen concentrations. The light-saturated rate of photosynthesis at an intercellular CO2 pressure of 20 Pa (CO2-limited photosynthesis) was linearly dependent on leaf nitrogen content, but curvilinearly correlated with Rubisco content. This difference was due to a greater than proportional increase in Rubisco content relative to leaf nitrogen content and the presence of a CO2 transfer resistance between the intercellular air spaces and the carboxylation sites. CO2-limited photosynthesis was proportional to Cyt f content, one of the key components of electron transport, but was not proportional to the activities of cytosolic fructose-1,6-bisphosphatase and sucrose phosphate synthase, the two regulatory enzymes of sucrose synthesis. Light-saturated photosynthesis above an intercellular CO2 pressure of 60 Pa (CO2-saturated photosynthesis) was curvilinearly dependent on leaf nitrogen content. This CO2-saturated photosynthesis was proportional to Cyt f content in the low- and normal-nitrogen leaves, and correlated better with the activities of cytosolic fructose-1,6-bisphosphatase and sucrose phosphate synthase in the high-nitrogen leaves. The increase in the activities of these two enzymes with increasing leaf nitrogen was not as great as the increase in Cyt f content. Thus, as leaf nitrogen increased, the limitation caused by the activities of sucrose synthesis enzymes came into play, which resulted in the curvilinear relationship. However, this limitation by sucrose synthesis enzymes did not affect photosynthesis under normal ambient air.     

贝加尔针茅不同枝条叶片蒸腾特性与水分利用效率对瞬时CO_2和光照变化的响应

利用人工光源测量了不同 CO2 浓度条件下贝加尔针茅 (Stipa bacailensis)营养枝条与生殖枝条叶片的净光合速率 (PN)、蒸腾速率 (E)、气孔导度 (gs)、胞间 CO2 浓度 (Ci)及叶面饱和蒸气压亏缺 (VPD)。营养枝与生殖枝 PN 及 E均随 CO2 浓度升高而增大 ,但 PN 增加幅度较大 ,E增加幅度较小。在高 CO2 浓度 (14 0 0 μmol/m ol)条件下 ,营养枝叶片最大 PN(2 7.2 3μmol CO2 /(m2 · s) )大于生殖枝 (17.13μm ol CO2 /(m2 · s) )。营养枝与生殖枝之间 E呈极显著差异。营养枝与生殖枝水分利用效率 (WUE= PN/E)均随 CO2 浓度升高而增大 ,生殖枝 WUE略高于营养枝 ,但差异未达到显著水平。光合速率的显著增加是贝加尔针茅水分利用效率随 CO2 浓度升高而增加的主要影响因素。CO2 浓度相对稳定条件下 (35 0 μmol/mol) ,生殖枝与营养枝 PN 与 E均随模拟光辐射 (SPR)强度增加而增大 ,但增幅逐渐趋缓 ,营养枝最大 PN 及 E均大于生殖枝。当 SPR强度从 0增加到 4 0 0 μmol/(m2 · s)过程中 ,营养枝与生殖枝叶片水分利用效率均呈陡然增大趋势 ,随着 SPR的进一步增强 ,WUE缓慢增大并在较高值附近达到波动平衡。贝加尔针茅营养枝与生殖枝之间的 gs差异是 PN 与 E差异的主要影响因素 ,也决定了 WUE对 CO2 浓度和模拟光辐     

土壤紧实胁迫对黄瓜根系活力和叶片光合作用的影响

研究了黄瓜(Cucumis sativus L)根系活力和叶片光合作用对土壤紧实胁迫的响应.结果表明:当土壤紧实度增大时,黄瓜根系重量减小,活力下降.同时,叶片的相对电导率(REC)及丙二醛(MDA)含量升高;可溶性蛋白质含量降低;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性增强;净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(E)及比叶重(SLW)减小,胞间CO2浓度(Ci)增大.