模拟微重力条件对植物幼苗生长的影响

与正常重力下生长的植物幼苗对照相比,在竖直平面内径回转器连续做１２０ｈ圆周回转的草莓和香石竹幼苗的生长状况发生如下变化：（１）株高和叶片数有所增加;（２）草莓的叶绿素含量降低４７．５％,香石竹叶绿素含量增加４．３％;（３）回转后两种幼苗的叶绿素的主要吸收峰位不变,而每个峰位吸收强度有所增加;（４）两思苗的叶片快速荧光动力学参数,回转后除ＣＡ／Ｆ０外,Ｆｖ／Ｆｏ、Ｆｖ／Ｆｍ和Ｔ１／２均有提高;（５）     

遮荫对江南油杉幼苗生长和叶绿素荧光参数的影响北大核心CSCD

为探究有利于江南油杉(Keteleeria fortunei var.cyclolepis)幼苗生长发育的最适光照条件,该研究以1.5年生江南油杉幼苗为研究对象,对其进行为期2年不同光照强度(即全光照和遮荫率40%、60%、80%)处理,分析其形态生长、叶绿素含量、叶绿素荧光参数、生物量积累及分配等对不同光环境的适应机制。结果表明：(1)随遮荫程度的增强,江南油杉幼苗的地径生长量、叶片厚度逐渐减小,株高生长量、叶面积和比叶面积逐渐增大,叶片干质量呈先升后降的趋势;(2)遮荫造成叶片的叶绿素含量、初始荧光(Fo)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子产量[Y(Ⅱ)]、电子传递速率(ETR)均呈现显著增加的趋势;(3)遮荫处理下幼苗的叶、茎、根生物量和总生物量总体表现出随着光照强度的降低而减小的变化趋势,幼苗根生物量比和根冠比均减小,而叶生物量比、茎生物量比以及光合组织与非光合组织生物量比均增大。研究发现,全光照下江南油杉幼苗生长发育受到了抑制,遮荫显著影响江南油杉苗期生长及叶绿素荧光特性,适度遮荫能提高幼苗叶片的光捕获能力、光能利用效率,增强幼苗光合能力,促进生长;江南油杉幼苗在遮荫率为60%的环境下受光胁迫较小,其生长、叶片表观特征、光合能力以及生物量积累与分配等表现最优。     

盐胁迫对‘鄞红’葡萄光合特性及叶片细胞结构的影响

采用水培法,研究了不同浓度(0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%)Na Cl处理对1年生‘鄞红’葡萄幼苗生长、光合特性及叶片细胞结构的影响,为盐碱地‘鄞红’葡萄的栽培提供参考。结果表明:低浓度盐分(Na Cl≤0.4%)对葡萄生长、叶绿素含量、叶片细胞结构、气体交换参数以及叶绿素荧光参数影响不显著。随着盐浓度增大,葡萄生长受到抑制,叶片表皮层、栅栏组织、海绵组织变厚,海绵组织和栅栏组织细胞间隙变大,栅栏组织细胞叶绿体肿胀,内含淀粉粒和嗜锇颗粒变大且增多;同时,叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、光化学电子传递效率(ETR)、光化学猝灭系数q P以及栅栏组织/海绵组织比逐渐下降,非光化学猝灭系数q N逐渐上升;尤其在0.8%Na Cl浓度胁迫下,葡萄生长、叶绿素含量、叶片细胞结构、气体交换参数以及叶绿素荧光参数均发生显著性变化。由此表明,‘鄞红’葡萄能在较低含盐量(Na Cl≤0.4%)的基质中正常生长。     

4个二价金属氯化盐对玉米幼苗生理指标影响的比较研究

比较研究了4个二价金属的氯化盐(CaCl2、MgCl2、CdCl2和CuCl2)对玉米幼苗生长和生理特性的影响.用10 μmol·L-1 CdCl2和CuCl2处理10 d明显减少玉米幼苗根系和地上部干物重,抑制根系伸长生长.同时,叶绿素含量、叶绿素a/b比值、Fv/Fm、F0、Fm、qP、qN和Yield(实际量子产额)都呈明显下降;而抗氧化系统酶(SOD、CAT、POD、GR和APX)活性明显上升.10 μmol·L-1 CdCl2处理下叶绿素含量、Fv/Fm、qP、Yield、还原型GSH含量以及抗氧化酶活性均高于10 μmol·L-1 CuCl2处理.10 μmol·L-1 CdCl2处理还明显降低叶片水势和蒸腾速率,增加叶片气孔阻力,表现出水分胁迫;而10 μmol·L-1 CuCl2处理对叶片水势和蒸腾速率没有显著影响.10 μmol·L-1 CaCl2处理显著增加叶绿素含量和根系净伸长,10 μmol·L-1 MgCl2也增加根系净伸长,但10 μmol·L-1 CaCl2和MgCl2处理对叶绿素荧光参数、水分和抗氧化系统等指标均无明显影响.     

短期增强UV-B辐射对青榨槭幼苗生理特性的影响

在中国科学院茂县生态站选择2年生青榨槭幼苗进行室外盆栽实验,以人工增强0.27 W·m^-2(7.7kJ·m^-2·d^-1)的UV-B辐射剂量,研究模拟当地平流层臭氧削减1%时近地面太阳UV-B的增强对木本植物幼苗生理生态适应性的影响.处理0 d后,移除UV-B处理装置,就地测定气体交换参数和叶绿素荧光参数,并取样测定叶绿素及UV吸收物质含量.结果表明,增强UV-B辐射显著降低了青榨槭幼苗叶片最大净光合速率P_max(对照为6.214,处理为4.42),显著增加叶片暗呼吸速率Rd(对照为0.413,处理为1.29)和光补偿点LCP(对照为21.629,处理为9.861),但对表观量子速率a(对照为0.021,处理为0.032)影响不明显;它降低青榨槭幼苗每日净光合速率和水分利用效率,以及原初光化学效率(F_v/F_m)和实际光化学量子产量(ΦPS∏).此外,增强UV-B辐射使叶片叶绿素a、b含量降低(对照为16.23,.39,处理为13.17,4.93),但对叶绿素b含量影响未达显著水平.增强UV-B处理降低了青榨槭幼苗UV吸收物质含量(对照为0.87,处理为0.79).光合指标、叶绿素荧光指标和叶绿素含量的变化有较好的一致性,表明增强UV-B对青榨槭幼苗的光合作用可能有一定的抑制作用.     

盐胁迫对鸡爪槭幼苗生长及其叶绿素荧光参数的影响

以鸡爪槭幼苗为材料,采用盆栽方法,研究了不同盐浓度[0.042%(对照)、0.2%、0.4%和0.6%]对鸡爪槭幼苗生长的伤害和叶绿素荧光参数的影响。结果显示:当土壤NaCl含量为0.2%、0.4%和0.6%时,鸡爪槭幼苗分别表现为轻度、中度和重度盐害;叶片含水量、叶绿素a和b及叶绿素总含量均随盐浓度的增加而显著下降,花色素苷含量则表现为随盐浓度的增大而显著上升,分别比对照高出48.7%、280.3%和382.7%;叶片叶绿素荧光参数PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、潜在量子效率(Fv/Fm)、光化学量子产量(Yield)、光合电子传递速率(ETR)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP)均随着盐浓度的增大呈显著下降趋势,但非光化学猝灭系数(NPQ)在低盐胁迫时则较对照显著提高,0.2%NaCl处理时比对照显著增加33.3%,而高盐胁迫下则显著下降。研究表明,盐胁迫显著抑制了鸡爪槭幼苗叶片叶绿素合成和光合作用进行,而幼苗叶片在低盐胁迫下则可能通过增加PSⅡ反应中心非辐射热能量耗散来保护光合机构不受损害,从而表现出一定的耐盐胁迫能力。     

遮荫对裸花紫珠苗期光合特性及总黄酮含量的影响

为了解遮荫对裸花紫珠(Callicarpa nudiflora)幼苗生长和药材质量的影响,研究了遮荫处理(遮荫30%、50%、70%和对照0%)下2年生裸花紫珠苗的光合气体交换参数、叶绿素荧光参数、光合色素和总黄酮含量的变化。结果表明,无遮荫或遮荫30%下,裸花紫珠的叶片净光合速率(Pn)日变化曲线呈典型的双峰型,而随遮荫程度的增加,Pn日变化曲线逐渐转变为单峰型。蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)日变化曲线呈单峰型,且峰值随着遮荫程度的增加而降低。PSII最大光化学效率(Fv/Fm)和潜在活性(Fv/Fo)的日变化曲线呈"V"型,且两者均随遮荫程度的增加而升高。幼苗叶片的叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)含量随遮荫程度的增加而显著增加(P0.05),而Chl a/b和Car/Chl却随遮荫程度的增加而下降。随遮荫程度的增加,叶片中总黄酮含量呈先上升后下降的趋势,以遮荫30%为最大。因此,裸花紫珠幼苗最适宜生长在无遮荫条件下,但为获得更高的总黄酮含量,可以选择30%遮荫处理。     

不同浓度Ni、Cu处理对骆驼蓬光合作用和叶绿素荧光特性的影响水

以骆驼蓬幼苗为材料,采用盆栽试验研究不同浓度(0、50、100、200、400 mg·kg-1)Ni、Cu处理对骆驼蓬叶片光合作用、叶绿素荧光特性及生长状况的影响.结果表明:随着Ni浓度的增加,骆驼蓬幼苗叶片的光合色素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、PS Ⅱ最大光化学效率(Fv/Fm)、PS Ⅱ电子传递量子产率(φpsⅡ)、光化学猝灭系数(qp)及各项生长指标均呈显著下降趋势,而细胞间隙CO2浓度(Ci)和非光化学猝灭系数(qn)呈显著增加趋势,其中Pn的下降主要是由非气孔限制所致;骆驼蓬幼苗叶片的光合色素含量、Pn、Gs、Tr、Ci、Fv/Fm、φpsⅡ、qp及各项生长指标均在50 mg·kg-1Cu处理时达到峰值,叶绿素a和b、Pn、Gs、Tr、Ci、Fv/Fm及各项生长指标值在100 mg·kg-1Cu处理时仍微高于对照,而后随Cu浓度的增加,光合色素含量、Pn、Gs、Tr、Ci、Fv/Fm、φpsⅡ、qp及各项生长指标均呈下降趋势,qN呈增加趋势,其中Pn的下降主要是由气孔限制所致.     

光质对绿豆幼苗叶片超微弱发光及叶绿素含量的影响

以绿豆幼苗为试材,测定其叶片超弱发光(UBE)及叶绿素含量在不同光质条件下的变化,并探讨两者之间的关系.结果表明,生长在不同光质下绿豆幼苗叶片的UBE及延迟发光衰减参数1/P都随着其生长不断增强,且生长在白光下绿豆幼苗的UBE是生长在其他光质(红、黄、蓝、绿)下幼苗的2倍以上,而红光、黄光和绿光处理之间无显著差异;生长在白光下的绿豆幼苗叶片叶绿素含量显著高于红、黄、蓝、绿光处理幼苗,而红光和黄光处理又显著高于蓝光和绿光处理.研究发现,光质对绿豆幼苗叶片超弱发光和叶绿素含量影响相似,绿豆幼苗叶片超弱发光可能与叶绿体的发育和光合作用有关.     

硅和干旱胁迫对水稻叶片光合特性和矿质养分吸收的影响

硅被认为是植物生长的有益元素,它能增强植物对非生物逆境和生物逆境胁迫的抗性。以抗旱性不同的一对水稻近等基因系w-14-和w-20为实验材料,采用盆栽实验,研究了干旱胁迫下硅处理对水稻生长性状、光合生理特性和矿质养分吸收的影响。结果表明,在正常水分条件下硅处理对水稻的生长及生理特性没有明显影响。干旱胁迫显著降低水稻植株的生长,叶绿素含量、叶绿素荧光参数Fv/Fm及Fv/F0值显著降低,光合作用受到明显抑制。加硅能提高干旱胁迫条件下水稻植株的生物量、水分利用效率、叶片叶绿素含量、净光合速率和蒸腾速率,而气孔导度和细胞间隙CO2浓度则下降。无论干旱与否,施硅后水稻的叶片硅含量均显著上升。两个水稻品系叶片的无机离子含量在干旱胁迫条件下均呈显著增加的趋势,而硅处理后材料w-14的叶片K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Fe3+含量分别降低16.38%,24.50%,19.70%,21.52%,18.58%,w-20则分别降低11.64%,12.11%,16.06%,11.11%和19.15%,并使之回复到与对照更接近的水平。研究结果表明了硅提高水稻植株的抗旱性与光合作用的改善和矿质养分的调节有关。     

草莓果实发育成熟过程中糖苷酶和纤维素酶活性及细胞壁组成变化

以丰香和红丰草莓为试材,对果实发育成熟过程中细胞壁水解酶活性和细胞壁成份变化进行了研究．结果表明：半乳糖苷酶和α-甘露糖苷酶活性随草莓果实成熟而提高,葡萄糖苷酶活性不随草莓果实成熟而提高．随着果实发育成熟,纤维素酶活性、果胶酶活性不断提高．果实中未检测到内切多聚半乳糖醛酸酶活性,外切多聚半乳糖醛酸酶活性变化不随果实成熟软化而提高．随果实发育成熟,细胞壁中可溶性果胶和半纤维素增加,而离子结合果胶和共价结合果胶及纤维素减少．     

缺锰降低大豆叶片叶绿素荧光的高能态猝灭

缺锰大豆叶片光合速率比对照低 5 0 %左右。缺锰叶片的Fv/Fm较对照低约 30 %～ 40 % ,而Fo比对照高 2～ 3倍左右。强光下 ,缺锰叶片的qP为对照的5 0 %。缺锰降低了叶片的高能态猝灭 (qE) ,仅占其NPQ的 6 0 %左右 ;而对照 qE组分占NPQ的 90 %左右。对照和缺锰叶片叶黄素库的脱环氧化程度分别为36 %和 2 1%左右。认为缺锰叶片 qE的降低可能是由于叶黄素脱环氧化程度减少所致     

Mehler反应在大豆叶片耗散过剩光能中的作用

从初花期大豆植株茎基部引入不同浓度碘乙酰胺(iodoacetamide,IA),叶片光合速率(Pn)受到不同程度的抑制,2h强光照射后抑制效应更加明显,O     

不同氮素水平下二氧化碳加富对草莓叶片光抑制的影响

用便携式调制叶绿素荧光仪和光合仪研究了强光下不同供氮水平（12、4和0.4 mmol·L^-1）和不同CO₂浓度下（700和390 μl·L^-1）丰香草莓叶片的荧光参数及净光合速率的变化.结果表明,CO₂和氮素对草莓叶片光抑制有明显的互作效应.在富CO₂下,12 mmol·L^-1供氮水平的草莓叶片净光合速率升高了62.7%,4和0.4 mmol·L^-1供氮水平则分别降低了7.4%和21.3%;12 mmol·L^-1供氮水平的F_m和F_v/F_m在强光胁迫时降辐减小,暗恢复时F_m和F_v/F_m恢复程度提高,而4和0.4 mmol·L^-1供氮水平却相反.表明氮素供应不足时草莓叶片在富CO₂环境下光合作用出现适应性下调,光抑制增强.     

ABA和乙烯在草莓采后成熟衰老中的作用

随着草莓果实采后成熟衰老,ABA和乙烯生成迅速增长,乙烯累积与果实的变质腐烂程度呈正相关。ABA处理能增高纤维素酶活性和呼吸,而GA有抑制作用。ABA能促进乙烯、ACC生成,对MACC则无影响。GA_3抑制乙烯、ACC生成,促进MACC积累。CO_2对草莓有良好保鲜效果,并有效地抑制ABA和乙烯生成,低温下效果更为显著。     

模拟酸雨胁迫下硅对髯毛箬竹光合特性的影响

以髯毛箬竹为试验材料,研究了模拟酸雨胁迫(pH 3.0)下硅对髯毛箬竹叶片叶绿素相对含量、光合作用日变化以及叶绿素荧光特性等的影响.结果表明:20和100 mg·L^-1 Na₂SiO₃预处理可以不同程度地抑制酸雨胁迫下髯毛箬竹叶片叶绿素含量的显著下降,且以100 mg·L^-1浓度处理效果最佳,叶绿素含量可提高22.7%,而高浓度(500 mg·L^-1)预处理则无缓解作用-酸雨胁迫下,髯毛箬竹光合“午休”现象加重,日平均净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和气孔限制值(L_s)明显降低,而胞间CO₂浓度(C_i)增大,经过20～100 mg·L^-1硅预处理后,P_n、G_s、L_s不同程度增加,而C_i有所降低,且以100 mg·L^-1硅预处理效果最佳,日平均P_n增加39.2%.酸雨胁迫下,箬竹PSⅡ最大荧光(F_m)、最大光化学效率(F_v/F_m)、潜在活性(F_v/F_o)、有效光化学效率(F_v′/F_m′)、最大荧光产额(F_m′)、光化学淬灭系数(q_P)、非光化学淬灭系数(q_N)、PSII实际光化学效率(Φ_PSⅡ)降低,暗适应和光适应下的最小荧光产额F_o、F_o′ 则升高;而100 mg·L^-1硅预处理明显抑制了胁迫下各荧光参数的变化,F_v/F_m、F_v/F_o、F_v′/F_m′和Φ_PSⅡ分别增加35.2%、146.2%、55.0%和24.3%.说明外源适宜浓度硅预处理能有效地缓解酸雨胁迫导致的髯毛箬竹光合活性下降和光合系统损伤,从而提高胁迫下植物的光合能力.     

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.     

盐胁迫对盐芥生长及硝酸还原酶活性的影响

盐胁迫处理导致盐芥植株鲜重、干重、含水量、肉质化程度和根冠比都下降;根中有机物含量上升,而无机物含量下降,叶的变化与根的相反;渗透调节能力、Na 含量和根系活力上升;硝酸还原酶活性显著增加;超氧阴离子(O2-)含量先降低后升高.表面扫描电镜图像显示:盐芥叶片表面没有盐腺或盐囊泡,所以它不是泌盐盐生植物.盐芥生长状况、Na 含量和Na X-ray微区分析结果表明:盐芥也不是拒盐盐生植物,而很可能是稀盐盐生植物.     

珊瑚树阳生和阴生叶片光合特性和状态转换的比较

珊瑚树阳生和阴生叶片是在不同光照环境中长期生长的,它们的光合特性有一些明显的差异.与阳生叶片相比,阴生叶片单位干重的叶绿素含量较多,类囊体膜垛叠程度较高(即每个基粒的类囊体膜垛叠层数较多,基粒类囊体的直径较大),而叶绿素a/b比值、光合作用的饱和光强和最大净光合速率等较低.用弱红光诱导阳生和阴生叶片向状态2转换时,叶绿素荧光Fm/Fo和F685/F735先迅速下降再逐渐回升,这表明两种叶片都先后通过满溢和LHCⅡ转移调节激发能在PSⅡ和PSⅠ之间的分配,改善光能利用,但阳生叶片Fm/Fo和F685/F735下降的幅度较大.     

Cadmium toxicity affects chlorophyll a and b content,antioxidant enzyme activities and mineral nutrient accumulation in strawberry

Background

Cadmium (Cd) is well known as one of the most toxic metals affecting the environment and can severely restrict plant growth and development. In this study, Cd toxicities were studied in strawberry cv. Camarosa using pot experiment. Chlorophyll and malondialdehyde (MDA) contents, catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX) activities and mineral nutrient concentrations were investigated in both roots and leaves of strawberry plant after exposure Cd.

Results

Cd content in both roots and leaves was increased with the application of increasing concentrations of Cd. We found higher Cd concentration in roots rather than in leaves. Chlorophyll a and b was decreased in leaves but MDA significantly increased under increased Cd concentration treatments in both roots and leaves. SOD and CAT activities was also increased with the increase Cd concentrations. K, Mn and Mg concentrations were found higher in leaves than roots under Cd stress. In general, increased Cd treatments increased K, Mg, Fe, Ca, Cu and Zn concentration in both roots and leaves. Excessive Cd treatments reduced chlorophyll contents, increased antioxidant enzyme activities and changes in plant nutrition concentrations in both roots and leaves.

Conclusion

The results presented in this work suggested that Cd treatments have negative effect on chlorophyll content and nearly decreased 30% of plant growth in strawberry. Strawberry roots accumulated higher Cd than leaves. We found that MDA and antioxidant enzyme (CAT, SOD and APX) contents may have considered a good indicator in determining Cd tolerance in strawberry plant.