复苏被子植物牛耳草脱水和复水期间叶黄素循环的保护作用

研究了复苏被子植物牛耳草（Boea hygrometrica(Bunge)R.Br.)离体叶片在微弱光强下（3μmol photons.m^-2.s^-1)和黑暗中叶黄素循环组分及叶绿素荧光随脱水复水的变化,结果发现：脱水期间随着光系统Ⅱ光化学效率（Fv/Fm）、实际量子产率（ΦPSⅡ）、光化学淬灭（qP）和非光化学淬灭（NPQ）值的降低,微弱光强下的对照叶片玉米黄素含量显著增加,而微弱光强下DTT处理的叶片和黑暗中的叶片都没有玉米黄素的积累,经过3d复水后,微弱光强下对照叶片的Fv/Fm,ΦPSⅡ,qP和NPQ值能完全恢复,但是微弱光强下DTT处理的叶片和黑暗中的叶片其Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP和NPQ值能完全恢复。说明脱水的牛耳草主体叶片光系统Ⅱ的光化学活性的恢复明显受到DTT处理和黑暗的影响,因此玉米黄素可能对微弱光强下脱水的牛耳草叶片具有重要的保护作用。     

依赖于叶黄素循环的热耗散对茶树叶片防御强光破坏的相关试验研究

经叶黄素循环抑制剂——二硫苏糖醇(DIT)处理的茶树叶片,以850μmol．m^-2．s^-1的PFD照射120min后,福鼎大白茶的叶黄素循环组分中的环氧玉米黄素(A)和玉米黄素(Z)含量之和降低了76．5％,结果导致非光化学猝灭(NPQ)、光系统Ⅱ(PSⅡ)的光化学效率(Fv／Fm)、光化学猝灭系数(qP)、PSⅡ实际光化学量子效率(ψPSⅡR)和光合电子传递速率(ETR)明显下降,而F0显著上升,暗恢复后Fv／Fm恢复程度小于未经DIT处理的叶片。自然光强下,NPQ与与叶黄素循环的脱环氧化程度(A Z)/(V A Z)比值呈明显的正线性关系(R=0．9488^***)。这些结果充分证明依赖与叶黄素循环的热耗散是茶树叶片光合器官防御强光破坏的主要途径。     

叶黄素循环和D1蛋白周转在毛竹叶片光保护中的作用

利用叶绿素荧光技术,对强光胁迫下以及叶黄素循环抑制剂-二硫苏糖醇(DTT)和D1蛋白合成抑制剂-硫酸链霉素(SM)处理后毛竹(Phyllostachys edulis (Carr.) Lehaie)的光抑制特征进行研究。结果显示:在夏季中午强光或人为强光胁迫下,毛竹叶片最大光化学效率Fv/Fm均显著降低;在下午光强减弱或黑暗、弱光条件下,Fv/Fm可有效恢复。DTT和SM均可抑制毛竹叶片非光化学淬灭(NPQ),且DTT效果明显优于SM。另外,在强光下,DTT和SM处理均能使毛竹叶片Fv/Fm、实际光化学效率Y(Ⅱ)和光化学淬灭qP等荧光参数下降幅度增大。研究结果表明毛竹叶片具有完善的光破坏防御机制,NPQ与叶黄素循环和D1蛋白周转紧密关联,在叶片光保护机制中具有重要作用。     

6-BA预处理对低温弱光胁迫下辣椒幼苗叶绿素a荧光参数和膜脂过氧化的

研究6-BA预处理对低温（15℃/5℃）弱光（100μmol·m^-2·s^-1）下辣椒品种‘湘研16号’幼苗叶片中叶绿素a荧光参数和膜脂过氧化影响。结果表明,0．08mmol·L^-16-BA减缓低温弱光下辣椒幼苗光系统II（PSII）最大光化学效率（Fv/Fm）、PSH实际光化学效率（ΦPSII）和PSII反应中心光能捕获效率（Fv’/Fm’）的下降以及叶片膜透性和丙二醛（malondialdehyde,MDA）含量的增加,但是提高了超氧化物歧化酶（superoxidedismutase,SCD）、过氧化物酶（peroxidase,POD）、过氧化氢酶（catalase,CAT）以及抗坏血酸过氧化物酶（ascorbate peroxidase,APX）的活性。     

氯化胆碱对低温弱光下黄瓜幼苗叶片细胞膜和光合机构的保护作用

1.07mmol／L氯化胆碱处理降低了低温弱光（6℃．PFD100μmol m^-2s^-1）下黄瓜幼苗叶片膜脂组分中主要是磷脂酰甘油（PG）的饱和脂肪酸含量,增加了膜脂不饱和度：减缓了膜透性的下降、MDA的产生速率、叶绿素的降解及PSII最大量子效率（Fv/Fm）、捕光效率（Fv＇／Fm＇）、光化学猝灭系数（qp）、实际光化学效率（ФPSII）和抗氧化酶POD、APX及CAT活性的下降;提高了非光化学猝灭系数（NPQ）和脯氨酸的含量。以上结果表明氯化胆碱处理保护了低温弱光对黄瓜叶片细胞膜和光合机构的伤害。     

砂仁叶片光破坏的防御

报告了生长于热带林窗向阳处砂仁叶片叶绿素荧光参数的日变化,及阻止卷叶和用二硫苏糖醇（DTT）处理对它的影响,受强光照射,砂仁叶片迅速卷起。在雾天上牛光强还相当弱（低于100μmol m^2s^-1）时,砂仁叶片就发生光抑制,中午厚重,下午当光强减弱时,光抑制逐渐得到缓解。其热耗散（qN、NPQ）随光强的升高而增加,且下午仍在缓慢增加。阻止卷叶使强光下砂仁叶片光抑制加剧,Fo、NPQ升高。DTT处理也使光抑制加剧,Fo升高,且使PSⅡ反应中心发生可逆失活,夜间23：00各处理的荧光参数基本恢复。卷叶、叶黄素循环和PSⅡ可逆失活3种保护机制在同种植物中依次启动的现象尚属少见。     

铜毒对海州香薷(Elsholtzia splendens)不同种群光合作用和蒸腾作用的影响

通过水培实验,对种子分别来自湖北省铜绿山、赤马山铜矿区和红安非矿区的海州香薷种群在铜胁迫下的光合作用和蒸腾作用进行了比较研究。结果发现,矿区两个种群在铜胁迫下的光合能力明显比非矿区种群强,尤其在高Cu（100μmol／M）处理更为显著：如铜绿山和赤马山叶片净光合速率分别为13．15μmol CO2m^-2s^-1和12．59μmol CO2m^-2s^-1,为红安种群（1．07μmol CO2m^-2s^-1）的13倍;铜绿山和赤马山种群的光能利用效率分别为0．0221μmol CO2μmol^-1和0．0224μmol CO2μmol^-1photon,为红安种群（0．0031μmol CO2μmol^-1photon）的7倍。表观量子产额在两个矿区种群中没有明显的变化,低Cu（5和20μmol／L）处理促进了矿区种群叶绿素（Chl a和Chl b）含量的增加,而非矿区种群的这两个指标则随处理浓度的增加而迅速下降。来自矿区两个种群的蒸腾速率受铜的胁迫影响较小,而来自非矿区种群随处理浓度的加大而明显降低,其叶片的蒸腾速率在5、20μmol／L和100μmol／L浓度处理时迅速下降为对照的62．74％、50．96％和42．6％;水分利用效率在矿区两个种群中随处理水平的增大而提高,在100μmol／L处理时铜绿山和赤马山种群分别是对照的161．83％和130．41％,而非矿区种群随处理浓度的增加而急剧降低。另外,矿区两个种群的呼吸速率和气孔阻力随处理浓度的降低和升高的幅度明显比非矿区小。总之,在铜污染胁迫下,矿区种群保持的这种生理生态特性是其能在这种环境中正常生长定居的重要原因,是其长期进化的结果。     

状态转换在光强响应中的作用

在低于和高于400 μmol·m·s-1的光照下,苹果(Malus pumila Mill.cv.Tengmu No.1/Malus hupehensisRehd.)叶片稳态荧光(Fs)随光强增加而分别呈现升高和降低的变化趋势,但是光适应下的最大荧光(Fm′)和最小荧光(Fo′)在整个光照范围内一直表现为下降,而且更多的光系统Ⅱ(PS Ⅱ)反应中心(RC)处于关闭状态((Fs-Fo′)/(Fm′-Fo′)).这表明在高于400 μmol·m-2·s-1的光照下,Fs降低并不是PSⅡ反应中心关闭的结果,而主要是光能从PSⅡ聚光天线(LHCⅡ)向PSⅡ RC的传递减少所导致的.在引入状态转换抑制剂NEM的情况下,Fs在400 μmol·m-2·s-1至苹果叶片饱和光强700 μmol·m-2·s-1的范围内继续上升.另外,在叶黄素循环抑制剂DTT预处理下,Fs可在高于700 μmol·m-2·s-1的光照下继续升高.这些变化说明在饱和光强以下和以上的光照下,苹果叶片Fs变化分别受状态转换和叶黄素循环的影响.在NEM预处理下,PSⅡ表观光化学反应速率(P-rate)和光化学猝灭(qP)在600800 μmol·m-2·s-1光照下显著降低,与此同时,非光化学猝灭(qN)在600-800 μmol·m-2·s-1光照下轻微上升,而在800 μmol·m-2·s-1以上光照下略微下降.这些现象说明状态转换对于苹果叶片在低于饱和光强的光照下主要起光化学作用,在高于饱和光强光照下主要起非光化学作用.     

几种树木的树皮中绿色组织的光合特性初探

测定10个树种树木上的三年生枝条树皮内绿色组织的叶绿素含量、光合速率和枝干的呼吸速率的结果表明：10个树种树皮内叶绿素含量为0.0649～0.3460mg·g^-1（FW）,叶绿素a/b为1.05～1.91,均低于叶片或针叶;树皮内绿色组织的光合速率为0.21（红松）～2.06（水曲柳）μmol（O2）·m^-2·s^-1,枝干呼吸速率1.76（红松）～3.21（落叶松）μmol（O2）·min^-1·g^-1（FW）。树皮内绿色组织的光补偿点（LCP）、光饱和点（LSP）低于叶片,而表观量子效率（AQY）高于叶片或针叶。据此认为,树皮内绿色组织适应于阴生环境,所以有较强的耐阴能力。     

复苏被子植物牛耳草脱水和复水期间叶黄素循环的保护作用

研究了复苏被子植物牛耳草(Boea hygrometrica (Bunge) R.Br.)离体叶片在微弱光强下(3 μmol photons*m-2*s-1)和黑暗中叶黄素循环组分及叶绿素荧光随脱水复水的变化.结果发现:脱水期间随着光系统Ⅱ光化学效率(Fv/Fm)、实际量子产率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭(qP)和非光化学淬灭(NPQ)值的降低,微弱光强下的对照叶片玉米黄素含量显著增加,而微弱光强下DTT处理的叶片和黑暗中的叶片都没有玉米黄素的积累.经过3 d复水后,微弱光强下对照叶片的Fv/Fm, ΦPSⅡ, qP 和 NPQ值能完全恢复,但是微弱光强下DTT处理的叶片和黑暗中的叶片其Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP 和 NPQ值只有部分恢复.说明脱水的牛耳草离体叶片光系统Ⅱ的光化学活性的恢复明显受到DTT处理和黑暗的影响,因此玉米黄素可能对微弱光强下脱水的牛耳草叶片具有重要的保护作用.     

开花红哺鸡竹叶片的显微结构与光响应参数研究

为阐释竹子开花过程中的生理功能变化,探寻竹子花后复壮更新的途径,本研究选取红哺鸡竹(Phyllostachys iridescens)竹林换叶后出现开花征兆的竹株异形叶和外观正常叶,并以未开花竹株正常叶为对照,进行了叶片结构观察和光响应测定。结果发现:红哺鸡竹从营养生长向生殖生长转变的过程中,叶片的发育有变小变薄的特征,相邻维管束距离增大,维管束横切面积和气孔密度有显著变小的趋势(p0.05)。开花竹异形叶的叶片厚度、上表皮厚度、维管束横切面积和气孔密度是未开花竹正常叶的71.59%、87.40%、77.79%和73.56%,相邻维管束距离增加了19.34%,这种结构的变化相应地导致了开花竹叶片光合和蒸腾作用的显著降低(p0.05)。开花竹异形叶的光响应参数,如光饱和点、表观量子效率和最大光合速率是未开花竹正常叶的67%、40.5%和8.27%,分别为900、0.015、1.22μmol·m-2·s-1;光补偿点比未开花竹正常叶高出208.5%,达85.11μmol·m-2·s-1,而开花竹外观正常叶的光响应参数介于两者之间。开花竹株的叶片结构弱化和随之产生的生理功能异化可能是多年生竹子无法像树木那样连年开花、持续生长的重要原因之一。     

环境因子对小球藻(Chlorella sp.XQ-20044)光合作用的影响

小球藻(Chlorella sp.XQ-20044)是一株具有应用潜力的产油微藻,本文利用测定净光合放氧速率的方法研究了光照强度、温度、pH值和盐度对其光合作用的影响。研究结果表明:小球藻适宜的光照强度为500~1200μmol·m-2·s-1,光补偿点约30μmol·m-2·s-1,光饱和点在600μmol·m-2·s-1附近;光合作用适宜的温度范围为30~42.5℃,最适温度为40℃;适宜的pH值范围7.0~10.0,最适pH值为8.0;适宜盐度范围0.1~0.3 mol/L,最适盐度为0.2 mol/L。从光合作用特性来看,小球藻能适应较强的光照强度、较高的温度、偏碱性和较高的盐度环境,其中可耐受较高盐度的特性,有助于预防敌害生物的污染,对于实现规模培养,特别是利用开放系统进行规模培养较为有利。     

蓝光调节高粱突变体har1幼苗的去黄化反应

以航空诱变高粱突变体har1为材料,对其幼苗去黄化过程进行研究。萌发的种子在远红光下预培养6小时后,置于12小时蓝光/2小时黑暗条件下培养。测量幼苗的各器官伸长,结果表明,与野生型R111相比,harl的胚芽鞘、中胚轴、第一叶鞘以及第二叶鞘的伸长均受到蓝光的明显抑制,而蓝光对叶片生长影响不明显。3天龄har1黄化苗在连续蓝光下中胚轴花色素苷的积累明显增高,红光和远红光无此效应。此外,蓝光促进har1叶片叶绿体发育,且在蓝光照射24小时后叶片中叶绿素含量升高。Westernblot检测结果显示,7天龄R111和har1幼苗隐花色素SbCRY1b蛋白水平呈现蓝光下低、黑暗中高的变化趋势,har1的SbCRY1b蛋白水平在黑暗中高于R111。研究结果表明,高粱har1在去黄化过程中具有蓝光超敏感表型,SbCRY1b的作用值得进一步深入研究。     

龙凤竹的组织培养

以龙风竹[Pedilanthus tithymaloides（L.）Poit．var．nartus Dressler]茎段为外植体,研究了龙凤竹愈伤组织诱导、植株再生以及试管苗继代保存培养的培养条件。结果表明,龙风竹茎段灭菌的最佳方法是用1．0g·L^-1HgCl2处理4～10min;愈伤组织诱导与分化的最佳培养基为添加1．5mg·L^-1 6-BA和0．10～0．15mg·L^-1 NAA的MS培养基（含有30g·L^-1蔗糖和6g·L^-1琼脂粉,pH5．78～pH5．80）;试管苗生根的最佳培养基为含有0．2mg·L^-1 NAA的生根培养基（1／2MS,含有15g·L^-1蔗糖和6g·L^-1琼脂粉,pH5．78-pH5．80）,试管苗生根率可以达到93．3％;经过炼苗并移栽后,龙风竹试管苗的成活率可达95．0％以上;龙凤竹试管苗的最佳继代保存培养条件为：在含有0．1mg·L^-1 NAA的生根培养基中,于温度15℃、光照强度20μmol·m^-2·s^-1的条件下继代保存。此外,龙凤竹愈伤组织可以直接分化产生大量丛生芽,达到龙凤竹试管苗增殖的目的。     

仙鹤藓的孢子萌发及愈伤组织诱导

通过对采自河北雾灵山海拔1500m的仙鹤藓（Atrichum undulatum）的孢子萌发以及原丝体发育的观察,发现仙鹤藓孢子无休眠现象,孢子接种3天左右萌发：其原丝体发育分为绿丝体和轴丝体两个阶段。扩大培养实验结果表明。仙鹤藓茎叶体在添加2％葡萄糖的MS培养基上,置于25℃／20℃、14小时光照/10小时黑暗、36μmol·m^-2·s^-1条件下培养．产生新生茎叶体最多,且茎叶体长势最好,可以获得大量无菌材料。仙鹤藓愈伤组织诱导实验显示,形成愈伤组织的最佳培养基为添加2％葡萄糖和1．0mg·L^-16-BA的MS培养基。     

西双版纳热带雨林中两种生态型蕨类植物的光合特性比较研究

通过比较分布于西双版纳热带雨林林下生境中的附生鸟巢蕨（Neottopteris nidus）和地生网脉铁角蕨（Asplenium finlaysonianum）的光合特征和光合诱导特性,来研究不同生态型蕨类植物的光斑利用策略。研究结果表明,2种蕨类植物的最大净光合速率、暗呼吸速率、表观量子效率、光饱和点和光补偿点没有显著差异,但网脉铁角蕨的最大气孔导度远远高于鸟巢蕨,表明后者具有更强的光合水分利用效率。在暗处理3／J＇,时接着光照（光强为20I~mol-m-2,s。‘）30分钟后,网脉铁角蕨的初始气孔导度显著高于鸟巢蕨。连续照射饱和强光后,网脉铁角蕨达到最大净光合速率50％（T50％）和90％的时间（T90%）比鸟巢蕨短：网脉铁角蕨和鸟巢蕨的T50%分别为0．57和5．31分钟,T90％分别为5．85和26．33分钟。诱导过程中,气孔导度对强光的响应明显滞后于净光合速率。鸟巢蕨达到最大气孔导度的时间明显比网脉铁角蕨慢,但在光合诱导消失过程中2种蕨类植物的光合诱导维持能力却没有显著差异。上述结果表明,与大多数地生林下植物（如网脉铁角蕨）相比,附生鸟巢蕨的水分保护比碳获得更重要,但却限制了附生蕨对光斑的利用。     

高温胁迫下不同光强对‘赤霞珠’葡萄PSII活性及恢复的影响

本文研究了高温与不同光强结合处理对‘赤霞珠’葡萄叶片PSII活性及恢复的影响。结果表明,高温黑暗处理（40℃,0μmaol·m-2．s-1）导致叶片PSII最大光化学效率（Fv/Fm）、反应中心吸收的光能用于电子传递的量子产额（ψEo）与单位反应中心光能的传递（ETo/RC）降低明显,且无恢复趋势,K点相对荧光（Vk）、单位反应中心光能的吸收（ABS／RC）与捕获（TRo／RC）显著升高。高温弱光处理（40℃,200μmol·m-2．s-1）后的叶片PSII活性明显恢复,ETo／RC降低明显,TRo/RC无显著变化。高温强光（40℃,1600μmol·m-2．S-1）处理导致单位面积有活性反应中心数量（RC/CSm）抑制程度最大,恢复程度较低。实验结果说明,高温处理下黑暗对葡萄PSII功能活性及恢复均会造成抑制,而弱光可以显著缓解高温对葡萄叶片的胁迫作用,并促进PSII的恢复,强光导致胁迫下的PSII功能抑制最明显。     

太子参试管微块根形成及其应用初探

太子参组培苗单茎节段插入含45g·L^-1蔗糖的MS培养基中,于60μmol·m^-2·s^-1光照强度下培养120d后,其节部位长出不定根膨大形成与太子参体内块根相似、重量约为块根1/20的微块根,平均每株可形成1.54个微块根。微块根移植入大田后,其生长特性和物候期与大田块根相似,都有低温萌芽、高温休眠的特性;开花结果、不定根膨大、块根成熟等也相似。同时,组培中的微块根还具有易培养、耐贮存、体积小、易移栽和繁殖系数高等优点,在生产中具有很大的应用潜力。