无患子光合生理日变化及其与生理生态因子的关系

以8年生无患子植株为试验材料,采用便携式Li-6400光合测定仪,分别于花期和果期测定了其净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、空气温度(Ta)、叶片光合有效辐射(PAR)、空气相对湿度(RH)和空气CO2浓度(Ca)等参数的日变化,以揭示无患子光合特征及其与主要环境因子的关系。结果显示:(1)无患子Pn和Tr在花期和果期日变化均呈"M"型双峰曲线,并存在"光合午休"现象,第1和第2峰值分别出现在10:00和14:00左右。(2)无患子花期Pn、Tr、Gs、水分利用效率(WUE)日均值高于果期,而果期的Ci日均值高于花期。(3)在8:00~14:00,无患子花期光能利用效率(LUE)大于果期,并在10:00左右出现峰值,而在14:00~18:00其果期LUE大于花期。(4)无患子叶片Pn与Tr、Gs、PAR具有极显著正相关关系,且与Gs关系最为密切,与Ci呈极显著负相关关系,与Ca则表现为显著负相关关系。(5)影响无患子叶片Pn变化的决定生理因子是Gs和Tr,主要限制生理因子是Ci;主要决定生态因子是RH,主要限制生态因子是Ta,且Gs是影响无患子Pn的最重要的生理生态因子。研究表明,无患子对光强有较强的适应能力,是喜光植物,这为其人工林定向培育,以及花期和果期的管理提供了一定理论依据。     

当归叶片光合参数日变化及其与环境因子的关系

在当归根茎膨大期,利用CI-310便携式光合仪,田间活体测定了当归的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)等光合生理生态因子,以及光合有效辐射(PAR)、田间CO2浓度(Ca)、相对湿度(RH)、大气温度(Ta)、叶温(TL)等环境因子的日变化。结果表明,当归Pn日变化曲线为"双峰"型,最高峰出现在10:00左右,次高峰出现在16:00左右,午间有明显的"午休"现象,气孔因素是导致其"午休"的主要原因。Tr、Gs和Ci的日变化曲线均为"双峰"型,最高峰出现在10:00,次高峰出现在17:00。当归叶片净光合速率随环境因子日变化最优逐步多元回归方程为yPn=14.3108 0.0076xPAR-0.5271xTL(R2=0.6601,P<0.05),TL和PAR是对光合速率直接影响最大的生态因子,而Ca、RH和Ta主要是通过TL而间接影响光合速率的变化。     

Diurnal photosynthetic changes of Hydrocotyle vulgaris in the ecological ditch

以生态沟渠铜钱草为材料,采用便携式CID-340光合仪对铜钱草成熟叶片净光合速率(Pn)以及胞间CO2浓度(Ci)、光合有效辐射(PAR)、气孔导度(Gs)、气温(Gs)、叶温(Ti))和蒸腾速率(Tr)等影响因子进行测定,以探讨其光合生理生态特性,旨在为修复沟渠湿地提供一定的理论依据.结果表明:(1)铜钱草叶片净光合速率(Pn)日变化曲线呈双峰型,主峰(19.32 μmol·m-2·s-1)出现在15:00左右,次峰(16.21 μmol·m-2·s-1)出现在11:00,中午出现光合“午休”现象.(2)用逐步多元回归方法得到净光合速率日变化与主要生理生态因子的回归方程为:Pn=-5.45613+0.006797PAR+0.050099Gs(复相关系数0.868).逐步回归结果表明Pn受PAR和Gs的影响较大.偏相关分析和通径分析的结果表明PAR、Gs对铜钱草Pn日变化有重要影响,是影响铜钱草Pn的主要因子,影响大小的顺序为:Gs＞PAR.     

生态沟渠铜钱草光合日变化的研究

以生态沟渠铜钱草为材料,采用便携式CID-340光合仪对铜钱草成熟叶片净光合速率(Pn)以及胞间CO2浓度(Ci)、光合有效辐射(PAR)、气孔导度(Gs)、气温(Gs)、叶温(Tl))和蒸腾速率(Tr)等影响因子进行测定,以探讨其光合生理生态特性,旨在为修复沟渠湿地提供一定的理论依据。结果表明:(1)铜钱草叶片净光合速率(Pn)日变化曲线呈双峰型,主峰(19.32μmol.m-2.s-1)出现在15:00左右,次峰(16.21μmol.m-2.s-1)出现在11:00,中午出现光合"午休"现象。(2)用逐步多元回归方法得到净光合速率日变化与主要生理生态因子的回归方程为:Pn=-5.45613+0.006797PAR+0.050099Gs(复相关系数0.868)。逐步回归结果表明Pn受PAR和Gs的影响较大。偏相关分析和通径分析的结果表明PAR、Gs对铜钱草Pn日变化有重要影响,是影响铜钱草Pn的主要因子,影响大小的顺序为:Gs>PAR。     

黄淮海平原冬小麦（Triticum aestivum）旗叶的生理生态特性

分别于2005年和2006年4、5月份,在中国科学院封丘农业生态试验站用Li-6400光合测定仪对田间冬小麦(Triticumaestivum)进行了净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)日变化的测定,并同步测定了有效辐射(PAR)、气温(Ta)、叶温(Tl)、空气相对湿度(Rh)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)等因子,研究了冬小麦旗叶的Pn、Tr与环境和生理因子之间的关系。结果表明,冬小麦旗叶的Pn随PAR的增加而升高,其光补偿点和光饱和点分别在50~60μmo.lm-.2s-1和1050~1100μmol.m-.2s-1左右;Tr随PAR呈线性升高。Ta与Tl的相关系数r=0.886**,达显著水平,冬小麦旗叶Pn随Ta、Tl的增加而升高,当Ta、Tl分别超过30℃、32℃左右时,Pn随两因素的增加反而下降;Tr随Ta、Tl的增加呈直线升高。冬小麦旗叶Pn、Tr与Gs的相关系数分别为r=0.407**和r=0.322**,二者均随Gs的增加而升高,当Gs超过0.2mo.lm-.2s-1左右时,Pn的速度就会减缓。冬小麦旗叶的Pn、Tr均随Ci的增加而下降。通过对生态、生理因子的多元回归分析表明,影响黄淮海平原冬小麦旗叶的Pn、Tr的主要因子是PAR、Gs,除此以外,Ci也是影响Pn的重要因子。     

水肥耦合对汉源花椒幼苗叶片光合作用的影响

以汉源花椒幼苗为试验材料,通过盆栽试验研究了不同水肥耦合处理对汉源花椒叶片气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)和叶面饱和水汽压亏缺(Vpdl)日变化的影响,并探讨了汉源花椒光合特性与土壤田间持水量(FWC)、施肥量(包括施全量NPK、1/2NPK和不施肥,其中全量NPK含尿素150 kg N/hm~2、过磷酸钙60kg P_2O_5/hm~2和硫酸钾150 kg K_2O/hm~2)和环境因子间的关系。结果表明:各处理汉源花椒叶片Gs、Pn、Tr和Vpdl日变化均呈"单峰"型曲线,其峰值分别出现在10:00—12:00、10:00—12:00、14:00和14:00左右,没有出现光合"午休"现象;Ci最低值出现在10:00—12:00左右;WUE日变化呈"双峰"型曲线,峰值分别出现在10:00和16:00左右,但第2个峰值明显低于第1个峰值。NPK+50%FWC和1/2NPK+50%FWC两处理叶片Pn日变化峰值出现在12:00左右,而其他处理均出现在10:00左右。叶片Gs、Pn、Tr和WUE平均值均随施肥量的增加而增加,而Ci和V_(pdl)平均值随施肥量的增加而降低。叶片Gs、Pn和Tr平均值随土壤水分含量的增加总体上呈先增加后降低的趋势变化;Ci平均值总体上随土壤水分含量的增加而增加;WUE平均值随土壤水分含量的增加而降低;V_(pdl)平均值随土壤水分含量的增加呈先降低后增加的趋势变化。叶片Pn与地径(D)、苗高(H)、D~2H、叶绿素含量和chla/chlb比值呈显著正相关。为了促进植株生长和获得较高的叶片Pn和WUE,土壤水分应控制在35.9%—46.7%FWC。叶片Gs、Pn和Tr与光合有效辐射强度(PAR)呈显著正相关,Tr与气温的相关系数高于它与其他环境因子的相关系数,提高叶片Pn的最佳PAR为1263.6μmol m~(-2)s~(-1)。说明适宜的土壤水分含量和肥料施用量能延长汉源花椒叶片Pn达到峰值的时间,对提高叶片Pn和WUE及促进植株生长具有重要作用;PAR是影响叶片Gs和Pn的主要环境因子,气温是影响叶片Tr的首要环境因子。     

天山西部野杏光合作用日变化特征与其生理生态因子的关系

在新疆天山西部伊犁野果林资源发展研究中心的野杏林选定野生成年杏树为样株,用Li-6400光合仪测定晴天和阴天两种天气状况下野杏的光合生理生态特性,并通过相关分析、通径分析、回归分析探讨其净光合速率与生理生态因子的关系。结果显示:(1)野杏的最大净光合速率(Pnmax)和光饱和点(LSP)分别为12.63和1 389.44μmol.m-2.s-1,属喜光的阳生树种。(2)晴天和多云天气下野杏的净光合速率(Pn)日变化最大值和日均值之间差异不显著,晴天Pn日变化为单峰型,而多云为双峰型,具典型的"午休"现象,而且是由非气孔限制因素造成,与叶温(Tl)的降低有关。(3)野杏气孔导度(Gs)与Pn和蒸腾速率(Tr)呈显著正相关;随着其Tl的增加,晴天Pn、Gs和Tr为单峰形;多云Pn和Tr呈线性增加,而Gs呈线性降低;Tl增加超过最适值后Gs的降低是晴天野杏产生严重光抑制的重要原因;气孔的快速关闭降低了Tr,造成Tl增加和Pn降低,在最大程度上控制了水分丢失。(4)晴天和多云天气下影响野杏叶片Pn日变化主导生理因子均为Gs,主要限制因子为胞间CO2浓度(Ci);主导生态因子为空气相对湿度(RH),限制因子为气温(Ta)。研究表明,野杏能够适应高光强环境条件,这是野杏主要分布在较为干旱阳坡上的重要原因之一;多云天气条件对野杏进行光合作用的抑制程度较弱,这为野杏种群天然更新环境条件的人工调节提供一定的理论依据。     

竹节树光合特性不同季节日变化与其环境因子的相关性分析

为了探明竹节树净光合速率不同季节日变化及其生理生态因子的关系。以春季(4月)、夏季(7月)、秋季(10月)、冬季(1月)下3年生竹节树苗为试验材料, 使用LCi-SD便携式光合仪测定竹节树净光合速率日变化与生理生态因子日变化, 并运用生物统计学方法(简单相关分析、偏相关分析、多元线性回归分析)分析净光合速率与生理生态因子间的相互作用关系。结果表明: (1) 7月份净光合速率(Pn)呈“双峰型”曲线趋势, 具有“光合午休”现象, 1月、4月和10月无“光合午休”现象。(2)不同季节竹节树Pn日变化受到生理生态因子影响也不相同, 通过简单相关分析和偏相关分析, 春季主要生态因子空气CO2浓度(Ca), 生理因子主要胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs), 夏季主要生态因子有效光合辐射(PAR)和叶片温度(Ti), 生理因子Gs、蒸腾速率(Tr)和Ci, 秋季主要生理因子Tr, 冬季主要生理因子Tr和Gs。(3)进一步多元线性分析结果表明, 秋、冬两季Tr是影响净光合速率主要因子, 春季Ci是影响净光合速率主要因子, 夏季Gs和Ci是影响净光合速率主要因子。     

药用植物防风(Saposhnikovia divaricata)不同时期光合作用特性比较

通过对防风光合特性及光合有效辐射(PAR)、大气二氧化碳浓度(Ca)、气温(Ta)、叶温(Tl)和相对湿度(RH)等环境因子的同期观测,系统地研究了防风净光合速率(Pn)等在不同时期的日变化特征及其与环境因子之间的关系,为吉林省防风规范化种植提供理论依据.结果表明,不同时期防风净光合速率日变化均呈双峰型曲线,具有明显的光合"午休"现象.7月份防风光合速率中午降低主要由非气孔限制引起,8月份、9月份防风光合速率中午降低则主要由气孔限制引起,7月份高温低湿是限制防风Pn的主要环境因子.光合速率和蒸腾速率的不同步是引起水分利用效率变化的主要原因.光合有效辐射直接影响防风叶片的光合速率,从而影响防风有机物质的合成与转化,对防风生产力起到直接的限制作用.不同时期防风Pn与PAR呈显著正相关,不同时期防风叶片对不同环境因子的反映有所不同,环境因子中对Pn直接作用由大到小为7月份 Ta＞PAR＞Tl＞Ca＞RH,8月份为Tl＞PAR＞Ta＞RH＞Ca,9月份为Ta＞PAR＞Tl＞Ca＞RH.     

4个观赏竹种的光合特性及其影响因子分析

本研究以白纹阴阳竹( Hibanobambusa tranquillans f. shiroshima H. Okamura )、鼓节竹( Bambusa tul doides‘Swolleninternode')、花秆早竹( Phyllostachys violascens f. viridisulcata P. X. Zhang et W. X. Huang)和美丽箬竹(Indocalamus decorus Q. H. Dai)4个观赏竹种为供试材料,分析了各竹种的光响应和CO2响应曲线及参数、光合和气体交换参数以及相关环境因子的日变化规律,并通过相关性分析、逐步多元回归分析和通径分析探讨了影响4个竹种叶片净光合速率( Pn)的主要因子。测定结果表明：随光合有效辐射强度( PAR)或胞间CO2浓度( Ci)的提高,各竹种叶片的Pn值均逐渐增大,但增幅有一定差异;各竹种的光响应和CO2响应参数均有较大差异,其中,白纹阴阳竹叶片的表观量子产量( AQY)最低,CO2饱和点( CSP)和CO2补偿点( CCP)也较低,其他参数均最高;而花秆早竹叶片的AQY和CCP值均最高,而其他参数总体上均最低。4个竹种的光合及气体交换参数日变化曲线均有一定差异;美丽箬竹叶片Pn值日变化曲线呈“双峰型”;白纹阴阳竹、鼓节竹和花秆早竹叶片的Pn值日变化曲线均呈“单峰型”,峰值分别出现在14：00、10：00和12：00;总体上看,4个竹种叶片的气孔导度( Gs)、Ci、蒸腾速率( Tr)和水分利用效率( WUE)总体上具有相似的日变化趋势。分析结果表明：按照总影响效应由高至低进行排序,对白纹阴阳竹叶片Pn值的主要影响因子为PAR、Tr、大气CO2浓度( Ca)、Ci,对鼓节竹叶片Pn值的主要影响因子为PAR、Tr、Ca、Gs,对花秆早竹叶片Pn值的主要影响因子为PAR、Tr、Gs、气温( Ta)、Ci,对美丽箬竹叶片Pn值的主要影响因子为PAR、空气相对湿度( RH)、Ta、Ca、Tr、Gs。综合分析结果显示：4个竹种中,白纹阴阳竹光合能力最强,但对弱光的适应和利用能力较弱,CO2同化能力强且适应范围广;鼓节竹和美丽箬竹对光和CO2的利用能力和适应范围均居中;花秆早竹光合能力和CO2同化能力最差,但对弱光的适应和利用能力较强,CO2适应范围较窄。     

Geminiviruses: a tale of a plasmid becoming a virus

Background  

Geminiviruses (family Geminiviridae) are small single-stranded (ss) DNA viruses infecting plants. Their virion morphology is unique in the known viral world – two incomplete T = 1 icosahedra are joined together to form twinned particles. Geminiviruses utilize a rolling-circle mode to replicate their genomes. A limited sequence similarity between the three conserved motifs of the rolling-circle replication initiation proteins (RCR Reps) of geminiviruses and plasmids of Gram-positive bacteria allowed Koonin and Ilyina to propose that geminiviruses descend from bacterial replicons.     

Heating of a Local Region of a Branching Streamer as a Starting Point of a Space Leader and a Negative-Leader Step

Plasma Physics Reports - Localized plasma formations called space leaders are observed in streamer coronas of negative leaders of long laboratory sparks. The main leader completes a step when the...     

Transformation of a psychrotrophic bacterium with a plasmid from a mesophile

The psychrotrophic bacteriumBacillus psychrophilus was transformed with the broadhost-range plasmid pC194. The ability of the transformant to express chloramphenicol (CAM) resistance and the possible effects of such expression on the physiology of the psychrotroph were examined. The transformant exhibited growth rates, filament formation at elevated temperatures, synthesis of cold shock proteins and cold acclimation proteins, similar to the parentalB. psychrophilus.