珊瑚树叶片叶绿素荧光非光化学猝灭的日变化和季节变化

用脉冲调制荧光仪观测了珊瑚树叶片叶绿素荧光非光化学猝灭（qE）的日变化和季节变化后发现：在晴天,qE及其慢弛豫组分（qE-slow）随着光强的增加而升高,中午达最高值,之后随光强的减弱而下降;阴天时,这两个指标的日变化不明显。在不同季节,相同日时间和同一光照强度下测定珊瑚树叶片的qE和qE-slow,两个指标在冬季明显高于春、秋两季;在短时间（1d）内改变强光下的叶片周围的温度,叶片的qE和qE-slow在高温和低温下均高于过温下测定的结果。     

几种常绿植物光合特性的季节变化

在上海自然条件下生长的珊瑚树、女贞、孝顺竹和棕榈等四种常绿植物为材料,在春、夏、秋、冬四个季节测定了它们的叶片在不同温度时的光饱和光合速率;用ＣＦ－１０００荧光仪测定了叶片的初始荧光（Ｆ０）、最大荧光（Ｆｍ）和可变荧光（ＦＶ）等特征值。结果表明,珊瑚树和女贞适应环境温度变化的能力较强,它们的光合最适温度（Ｔｏｐｔ）的变化范围比较大,在四季均保持较高的光合活力,光合量子效率和Ｆｖ／Ｆｍ值较高,而孝顺     

田间小麦叶片光合作用的光抑制不伴随D1蛋白的净降解

通过测定田间小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ａｅｓｔｉｖｕｍ ）叶片Ｄ１蛋白的含量、光合放氧和叶绿素ａ 荧光,探讨了叶片光合作用的光抑制与Ｄ１蛋白净降解的关系。田间的小麦叶片受到晴天中午光照约３ ｈ 以后,表观光合量子效率（Φ）、光系统Ⅱ的光化学效率（Ｆｖ／Ｆｍ ）和初始荧光（Ｆ０）明显下降;若将叶片转入弱光下,这３个指标可在１ ｈ 内基本恢复;强光照射过程中Ｄ１蛋白的含量没有显著变化;Ｄ１蛋白合成抑制剂ＳＭ 使强光下叶片的慢驰豫的非光化学荧光猝灭（ｑＥ－ｓｌｏｗ ）明显增加;在弱光下恢复时引入链霉素（ＳＭ）不影响叶片光合功能的恢复;用二硫苏糖醇（ＤＴＴ）抑制叶黄素循环使中午强光照射后的叶片中Ｄ１蛋白的含量降低３０％ 左右。这些结果都表明,田间小麦叶片光合作用的光抑制不是由于Ｄ１蛋白的净降解,而是由于非辐射能量耗散的增加引起的。     

不同光强下交替氧化酶基因修饰的两种拟南芥叶片叶绿素荧光特性的变化

采用叶绿素荧光测定系统,研究在不同光强下交替氧化酶(alternative oxidase; AOX)基因超表达突变体(XX-2)和野生型(WT)拟南芥(Arabidopsis thaliana)叶片的叶绿素荧光参数的变化。结果表明:两种拟南芥叶片的最大光化学效率(Fv/Fm)没有显著差别; 而不同光强下两种拟南芥叶片的实际光量子效率(Y(II))、光化学猝灭系数(qp)均随光照强度的增加呈下降趋势; 同光强下XX-2叶片的上述参数均高于WT。非光化学猝灭系数(NPQ)与调节型能量耗散的量子产额(Y(NPQ))均随着光照强度的增加呈上升趋势; 同光强下XX-2叶片的NPQ与Y(NPQ)均低于WT。非调节型能量耗散的量子产额(Y(NO))均随光照强度的增加呈下降趋势; 当光强超过165 μmol·m^-2·s^-1后,同光强下XX-2叶片的Y(NO)高于WT; 表观电子传递速率(ETR)随着光照强度的增加均表现出先上升后下降的趋势; 同光强下,XX-2叶片的ETR高于WT。以上结果表明,交替氧化酶超表达体在不同光照条件下具有更加优化的叶绿素荧光性能。     

珊瑚树和大豆叶片叶绿素荧光的非光化学猝灭

用ＰＡＭ－２０００型荧光仪和７５４型分光光度计观测了珊瑚树和大豆叶片叶绿素荧光的非光化学猝灭性,中和慢３个组分和５０５ｎｍ光吸收的日变化。主要结果如下：（１）中午,珊瑚树叶片的ｑＮ８比ｑＮｆ大得多,而大豆叶片的这两个参数却几乎处于同一水平。它们的ｑＮｍ虽然也随光强变化,但与ｑＮ８和ｑＮｍ相比,除早期和傍晚以外全天的水平都是最低的。     

4种木本植物叶片的光合电子传递和吸收光能分配特性对光强？…

以气体交换和叶绿素荧光测定相结合的方法研究了亚热带自然林乔木荷树、黧蒴和林下灌木九节、罗伞幼苗的光合电子传递及激发能利用的分配对生长光强的适应特性。４种植物生长于１００％、３６％和１６％的自然光下８个月,叶片的光化学速率和热能耗散速率随光强增大而提高,热能耗散占总的光能吸收的比例也因光强不同而改变,１６％光下的相对热耗散率约为４０％－４５％,１００％自然光下增大至５０％－７５％。叶片总的非环式电子     

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。     

光和抗氧化剂对受水分胁迫的玉米叶片叶绿素荧光猝灭的影响

用脉冲调制荧光仪测定了经过水分胁迫处理的玉米苗叶片的叶绿素荧光,结果表明,脱水不影响原初荧光,而轻微抑制最大荧光,可变荧光,光化学效率和ＰＳⅡ有效活性。只改变光化猝灭在头一分钟内饱和脉冲闪光的变化。然而,当遭受水胁迫的叶再用高光处理３０分钟,荧光产量,荧光动力学和ｑｐ、非光化学猝灭均发生明显变化。用氧自由基清除剂二叔丁基对甲酚、抗坏血酶和６－ＢＡ对叶片进行预处理,能在一程度上改变失水对Ｑ－猝灭和Ｅ     

C_4植物玉米叶片光合效率的日变化

在没有水分、温度和营养等环境胁迫的田间条件下,晴天C_4植物玉米叶片光合效率的日变化方式明显地不同于许多C_3植物,即中午光合效率不降低,而是略有提高。日间玉米叶片的光合效率大体上随着光量子通量密度的变化而变化。从上午8时至下午14时用纱布遮荫6h,叶片的光合效率下降。用强光预照光可以提高在温度、水分和CO_2浓度恒定条件下离体叶片的光合效率。另外,即使在全日光强下玉米叶片的净光合速率也不饱和。这些表明,晴天中午玉米叶片光合效率的提高依赖于强光。用强光预照光引起玉米叶片叶绿素荧光参数F_v/F_m的轻微下降,表明强光引起的光合效率提高不是由于光系统Ⅱ光化学效率的改善。     

淹水胁迫对I-69/55杨蒸腾作用的影响

对Ｉ－６９／５５杨在人为控制条件下进行淹水胁迫试验,对照和淹水下分别测定其叶片的蒸腾速率（Ｔｒ）和净光合速率（Ｐｎ）,结果表明,在胁迫条件下净光合速率、蒸腾速率和气孔导度都有所下降,但在测定的时间期限内净光合速率基本不变,而蒸腾速率和气孔导度则随淹水时间的延长而下降;对照条件下光合速率和蒸腾速率都具有明显的日变化双峰曲线和季节变化,夏季净光合速率和蒸腾速率最高;水分利用率的的季节变化明显,秋季最高     

大豆叶片CO2补偿点和光呼吸的关系

为了探讨ＣＯ２补偿点（Г）与光呼吸（Ｒｐ）的关系,用ＣＩ－３０１光合敢体分析系统观察了光强等因素对大豆叶片ＣＯ２补偿点的影响。在高于生长光强的强光下,Г和Ｒｐ随着光强的增高而升高,实验表明这可能与强光下发生的无机磷限制有关;经１０ｍｍｏｌ／Ｌ的甘露糖、０．２％ＰＥＧ６０００和１０ｍｍｏｌ／Ｌ的ＤＬ－甘油醛处理后,Г显著上升,前两者使Ｒｐ下降,而后者使Ｒｐ都降低。并且,衰老叶片的Г比刚完全展开的叶片     

几种常绿植物光合特性的季节变化

以在上海自然条件下生长的瑚瑚树、女贞、孝顺竹和棕榈等四种常绿植物为材料,在春、夏、秋、冬四个季节测定了它们的叶片在不同温度时的光饱和光合速率;用ＣＦ１０００荧光仪测定了叶片的初始光（Ｆｏ）、最大荧光（Ｆｍ）和可变荧光（Ｆｖ）等特征值．结果表明．瑚瑚树和女贞适应环境温度变化的能力较强,它们的光合最适温度（Ｔｏｐｔ）的变化范围比较大,在四季均保持较高的光合活力,光合量子效率和Ｆｖ／Ｆｍ值较高,而孝顺竹和棕榈适应环境温度变化的能力较差,只在春秋两季有较高的光合活力．这些差别和它们的自然分布有联系．     

光强转换对不同生长环境下桑树叶片光化学效率的影响

以桑树品种‘蒙古桑’为试验材料,利用叶绿素荧光技术研究了光强转换对生长在不同光强下的桑树叶片实际光化学效率(ΦPSⅡ)、电子传递速率(ETR)和非光化学淬灭(NPQ)的影响,分析了非光化学淬灭(NPQ)3个组分的变化.结果表明:当光强从黑暗或弱光转换到自然光条件下,自然光桑树叶片的光量子转化效率高于弱光叶片,ΦPSⅡ、ETR诱导平衡较快,NPQ诱导呈先升后降趋势.自然光叶片在强光下状态转换淬灭组分(qT)占NPQ的18%,而弱光叶片qT仅占NPQ的7%.与弱光桑树叶片相比,自然光桑树叶片可以通过较高的光量子转化效率和较强的调节激发能在PSⅠ和PSⅡ之间的分配能力来适应光强的变化.     

热带雨林下砂仁叶片光合作用和叶绿素荧光参数在雾凉季和雨季的日变化

于雾凉季和雨季研究了自然条件下透光率不同的3块雨林样地下砂仁叶片光合参数和叶绿素荧光参数的日变化。结果表明：(1)砂仁叶片净光合速率(Pn)与叶表光量子通量密度(PFD)和气孔导度(Gs)呈正相关,与胞间CO2浓度呈负相关,PFD是影响Pn的主导因素。雾凉季砂仁叶片Pn和Gs及其日变幅均低于雨季,相同光强下雾凉季Pn及表观光能和CO2利用效率也低于雨季,这与雾凉季的光强和温度较低有关。(2)随日间光强的增加光系统Ⅱ最大光能转换效率(Fv／Fm)、光系统Ⅱ光能捕获效率(Fv‘／Fm’)和电子传递量子效率(ΦPSI)下降,非光化学猝灭系数(NPQ)和电子传递速率则上升,黄昏各参数都能恢复到黎明时的水平。表明随光强的增加,砂仁热耗散增多,日间光抑制加重,这种光抑制是光合功能下调的保护性反应而非光破坏。(3)Fv／Fm、Fv‘／Fm’和ΦPSI与PFD呈负相关,NPQ与PFD呈正相关。相同光强下雾凉季Fv／Fm、Fv’／Fm’和ΦPSI低于、NPQ则高于雨季,这与雾凉季Pn较低有关。(4)随栽培时间的延长砂仁衰老和产量降低均不明显,砂仁的产量随生长环境光强的增加而呈升高趋势。各季节不同光强下生长的砂仁在午间高光强时均未发生光合机构的破坏,且随光强的升高其Pn呈上升趋势,说明砂仁具有适应更高光强并获得高产的潜力。     

环境因子对小麦叶片水分利用效率影响的实验研究和数值模拟

根据现有的光合作用和蒸腾作用的模型,利用Ｂａｌｌ－Ｂｅｒｒｙ 的气孔导度模型,将叶片的光合作用模型和蒸腾作用模型结合起来,建立了光强（Ｉ）、叶片－大气水汽饱和差（ＶＰＤ）和大气ＣＯ２ 浓度（Ｃａ）等环境因子对小麦叶片水分利用效率（ＷＵＥ）影响的模型。由于这３ 种环境因子对光合、蒸腾的影响方式上的差异,作为两者之比的叶片ＷＵＥ随各环境因子的变化出现复杂的图景,同时,在人工气候箱内分别于这３ 个因子变化时对光合、蒸腾的变化作了测定,计算了叶片的Ｗ ＵＥ。测定结果与模拟结果的对比表明,在多数情况下两者符合程度良好,但在高Ｃａ下有较大的偏离     

CO_2浓度升高下粳稻叶片光合作用对光强变化的响应

为了研究不同CO_2浓度升高水平下水稻光合作用对光强变化的响应,以常规粳稻"南粳9108"为试验材料,利用开顶式气室(OTC),设置对照(CK,背景大气),CK+40μmol·mol-1(T1)和CK+200μmol·mol-1(T2)两个CO_2浓度升高水平,各设4个OTC作为重复。测定了拔节孕穗期、抽穗开花期和乳熟期不同光强水平下水稻叶片的净光合速率(Pn)和氮含量等,并采用非直角双曲线模型模拟确定光合作用参数。结果表明:T1处理的Pn仅在拔节孕穗期和乳熟期的低光强(PAR=400μmol·m-2·s-1)下略高于CK,在其他光强水平下与CK无显著差异,饱和光强下的净光合速率(Pn max)在3个生育期均与CK无显著差异;不同光强下T2处理的Pn和Pn max在拔节孕穗期和抽穗开花期比CK高34%~40%,在乳熟期与CK无显著差异;CO_2浓度升高200μmol·mol-1有降低叶片氮含量的趋势,但叶片尺度的光合氮素利用效率显著高于CK和T1处理,且随着光照的增强而进一步提升;CO_2浓度升高200μmol·mol-1有利于提升孕穗期和抽穗开花期的表观量子效率。     

CF0质子传导对两光系统间光能分布的影响

用饱和闪光法测定类囊体中叶绿素荧光猝灭。观察到作用于质子通道ＣＦ０的氯化三苯基锡促进ｑＱ而降低ｑＥ,ＤＣＣＤ无此作用。在解联条件下或在高盐介质中ＴＰＴ对ｑＱ的促进作用消失;在Ｈ２Ｏ－ＰＤ０Ｘ或Ｈ２Ｏ－ＰＢＱ电子传递系统中此促进作用亦消失;用调制荧光法或低温荧光测定均表现ＴＰＴ增加了两光系统间光能分布的不平衡,有利于光能在ＰＳＩＩ的分布。     

不同光强对加拿大一枝黄花生长和叶绿素荧光的影响

以外来入侵种加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)为研究对象,在4种光照强度处理下,对其光合色素含量、叶绿素荧光特性、比叶重、植株的生长特征和生物量分配等指标进行了测定分析.结果表明:(1)随着光照强度的减弱,加拿大一枝黄花叶片的Chla、Chlb和Chl(a b)均上升,Chla/Chlb下降,4种光强处理下叶片的初始荧光(Fo)、光系统Ⅱ实际光化学效率(ФPSⅡ)、光系统Ⅱ最大光能转化效率(Fv/Fm)日变化曲线相似,高光强下的Fo、ФPSⅡ和Fv/Fm均小于中、低和弱光强下的,这说明加拿大一枝黄花能适应较大的光强幅度,同时对低、弱光强有一定的抗逆性.(2)生长在高(RI为100%)、中(RI为60%)光强下的加拿大一枝黄花植株正常生长,生长于低(RI为20%)弱(RI为5%)光强下的植株生长不良,表现为植株矮小,茎秆细弱.中度的遮荫对它的生长没有明显影响,但在严重遮阴下生长受抑.(3)生长在高、中光强下的总生物量、地下部分生物量明显增多,低、弱光强处理下的叶生物量比显著增加.结果表明,加拿大一枝黄花在高、中光强下对生长最有利,能够适应较大幅度的光照变化,但在严重遮阴下生长明显受抑,说明该入侵植物不易入侵到密林等光照强度比较弱的生境.     

杂种杨无性系的光系统Ⅱ放氧活性、光合色素及叶绿体超微结构对光胁迫的响应

 用氧电极仪、红外CO2气体分析仪及叶绿素荧光仪,结合透射电镜技术对几个杂种杨无性系在光胁迫下的光系统Ⅱ活性、光合色素及叶绿体超微结构进行了测定。随着预处理光强的增加,各无性系叶片的净光合速率和光系统Ⅱ放氧活性明显下降。二倍体无性系B11的光系统Ⅱ最大光化学效率（Fv/Fm）及实际光化学效率［(Fm′-F)/Fm′］高于两个三倍体无性系B346和B342。强光下三倍体无性系B346的非光化学淬灭远高于B342和二倍体无性系B11。叶绿素含量和光合速率没有明显的线性关系,叶绿素a/b含量在自然光胁迫下存在季节变化,受强光胁迫2个三倍体无性系的叶绿素a/b增大。预处理光强PFD超过3 000 μmol photons·m-2·s-1,各无性系的基粒类囊体片层结构遭到破坏,但二倍体无性系的类囊体片层结构受破坏程度较三倍体无性系轻。叶绿体蛋白合成抑制剂（硫酸链霉素,SM）可加剧叶绿体超微结构的破坏。     

光照强度和氮水平对白三叶幼苗生长与光合生理特性的影响

采用植物生长箱溶液培养方式,对白三叶幼苗进行了不同光强(2个水平)和氮浓度(5个水平)处理,探讨其生长、生物量和光合生理特征对生境变化的响应.结果表明:两种光强下白三叶幼苗茎和叶生物量随氮素浓度呈先升高后降低,而根系生物量和根冠比则随氮素浓度增高而降低.光照强度降低使白三叶幼苗根、茎、叶和整株生物量分别降低67.8%、29.9%、42.5%和45.2%;低光处理使幼苗的根冠比显著下降,而比叶面积(SLA)明显提高.幼苗根系体积随氮素浓度增高而降低,高生长光强根系体积显著高于低生长光强下的白三叶.幼苗根系表面积、根系长度和根系直径随氮素浓度增加呈先增加后降低趋势,两种不同生长光强下幼苗根系长度和根系直径差异显著,而根系表面积差异不明显.白三叶叶片光合速率(Pn)随氮素浓度增加呈先增加后降低趋势,高生长光强白三叶Pn显著高于低生长光强下的白三叶.两种生长光强间叶片气孔导度(Gs),胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)无显著差异,但氮素浓度对叶片Gs、Ci和Tr均有显著影响.光、氮及其交互作用对白三叶幼苗生长发育产生了显著影响,光照不足和氮缺乏都将导致白三叶幼苗生长减弱,但幼苗对这些不利环境具有较强的调节和适应能力.