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1.
衣艳君  李芳柏  刘家尧 《生态学报》2008,28(11):5437-5444
利用快速叶绿素荧光动力学技术研究了Cu^2+、Zn^2+、Cd^2+、Pb^2+四种重金属离子复合污染下尖叶走灯藓Plagiomnium cuspidatum(Hedw.)T.Kop.叶绿素荧光动力学以及叶绿素含量的变化。结果显示,重金属胁迫导致尖叶走灯藓PSII反应中心的最大光化学效率(Fv/Fm)、光合机构电子传递的量子产额(ETo/ABS)、捕获的激子将电子传递到电子传递链中超过QA的其它电子受体的概率(ETo/TRo)、单位叶面积的反应中心的数量(RC/CSo)降低。重金属胁迫也显著降低尖叶走灯藓植物体叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量以及Chla/b的值,降低的程度与重金属浓度和胁迫时间有关。尖叶走灯藓可以耐受10μmol/L浓度的复合重金属污染,在10μmol/L浓度范围内,尖叶走灯藓PSII最大光化学效率Fv/Fm、单位面积有活性反应中心的数目RC/CSO、捕获的激子将电子传递到超过QA的其它电子受体的概率ETO/TRO以及用于电子传递的量子产额ETO/ABS等与对照相比均无明显变化,表明在此浓度范围内,重金属不会对尖叶走灯藓的光合器官造成伤害。50μmol/L和100μmol/L浓度的重金属则造成光合系统的不可逆损伤。  相似文献   

2.
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。  相似文献   

3.
灌浆期叶面喷施10mmol·L-1 CaCl2对高温强光胁迫下小麦叶片光合电子传递、放氧速率、叶绿素荧光参数和D1蛋白的影响结果表明,Ca2+预处理可保护D1蛋白,削弱其降解,提高光系统I(PSI)和光系统Ⅱ(PSⅡ)子传递速率、全链电子传递速率、净光合速率(Pn)、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭(qp),维持较低的Fo,最终导致小麦适应高温强光的能力提高。  相似文献   

4.
野生大豆和栽培大豆光合机构对NaCl胁迫的不同响应   总被引:4,自引:0,他引:4  
薛忠财  高辉远  柳洁 《生态学报》2011,31(11):3101-3109
本文以东营野生大豆(Glycine soja Sieb. et Zucc. ZYD 03262)和山东栽培大豆(Glycine max (L.) Merr. 山宁11号)为实验材料,通过研究2种大豆植株和离体叶片对不同浓度NaCl(0,100和200 mM)处理的响应,探讨2种大豆光合机构对NaCl胁迫响应的差异和机理。结果表明:NaCl处理完整植株后,2种大豆植株叶片的光合速率(Pn)、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII实际光化学效率(ΦPSII)和叶绿素含量都明显降低,而且生长也均受到抑制。但是,NaCl胁迫对栽培大豆各方面的抑制均显著大于野生大豆;野生大豆叶片中的Na 含量、Na /K 值都显著低于栽培大豆,而野生大豆根中的Na 含量却明显高于栽培大豆。当用100和200 mM NaCl处理2种大豆的离体叶片时,野生大豆的Fv/Fm、ΦPSII、单位面积有活性反应中心的数目(RC/CS)和光化学性能指数(PI)的下降幅度却显著大于栽培大豆;叶片中的Na 含量也显著高于栽培大豆。这些结果表明,实验所用的野生大豆的光合机构并不抗盐。但是,在盐胁迫条件下,野生大豆植株却能够有效地避免过多Na 进入叶片光合组织,以维持光合机构较高的光合活性,这是野生大豆比栽培大豆更抗盐的原因之一。  相似文献   

5.
本文研究了外源6-BA对低温胁迫下茄子幼苗光合作用、叶绿素荧光参数和能量分配的影响。结果表明,外源6.BA显著增加了低温胁迫下茄子叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(t)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(c1);同时外源6-BA明显提高了低温胁迫下茄子幼苗叶片的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(R/Fo)、PSII天线转化效率(FvFm)、实际光化学效率(φpsⅡ)、光化学猝灭系数(g,)和光化学反应能量(P),降低了非光化学猝灭系数(NPQ)、天线热耗散能量(D),对非光化学反应耗散能量(E)无明显影响。表明外源6-BA处理通过促进低温胁迫下茄子幼苗光合作用,提高光合电子传递效率,从而保护光合系统,降低低温胁迫对植物的损伤。  相似文献   

6.
以中国科学院海北高寒草甸试验站地区的美丽风毛菊(Saussurea superba)为材料, 通过短期滤除自然光谱中紫外线B (UV-B)辐射成分的途径, 研究了UV-B辐射对叶片光系统II (PSII)光化学效率的影响。不同天气的归纳分析表明, 随可见光辐射的降低, 暗适应3 min的PSII最大光化学量子效率(F(v)/F(m))显著升高; 与此同时PSII实际光化学量子效率(ΦPSII)和光化学猝灭系数(qP)也显著升高, 非光化学猝灭系数(NPQ)则显著降低。滤除UV-B辐射后, 3种典型天气类型下的F(v)/F(m)均略有升高趋势; 且ΦPSIIqP增加, 而NPQ略有降低趋势。量子效率的相对限制(L(PFD))和PSII反应中心开放程度(qL)的进一步分析表明, UV-B辐射能显著影响辅酶A还原状态, 对高山植物美丽风毛菊的光合机构具有负影响。综上可知, 自然光中的可见光辐射是影响PSII激发能捕获效率的重要因素, PSII反应中心的光化学效率和非光化学能量耗散主要受光和有效辐射的影响; 滤除UV-B成分能减缓PSII反应中心的光抑制程度。  相似文献   

7.
NaCl胁迫增强杂交酸模(Rumex K-1)幼苗叶片光系统Ⅱ的耐热性   总被引:6,自引:0,他引:6  
NaCl胁迫对杂交酸模幼苗光系统Ⅱ(PS Ⅱ)的最大光化学效率没有影响,但是增强了PS Ⅱ的耐热性.热胁迫条件下,与未经盐胁迫处理的叶片相比,经NaCl 200 mmol/L处理的杂交酸模幼苗叶片,其PS Ⅱ最大光化学效率下降较小,反映OEC受伤程度的指标Fk/Fj上升较小.此外,光化学猝灭系数(qP)、PS Ⅱ反应中心光能捕获效率(Fv1/Fm1)、PS Ⅱ光化学转换效率(ΦPS Ⅱ)的下降以及QB-非还原性反应PS Ⅱ反应中心的相对含量上升程度也较小.探讨了盐胁迫增强杂交酸模幼苗叶片PS Ⅱ耐热性的可能机理.  相似文献   

8.
夜间低温导致海桐和榕树叶片光系统II(PSII)最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII光合电子传递量子效率(ΦPSII)、天线转化效率(Fv'/Fm')、非光化学猝灭系数(NPQ)降低,其后日间光照先引起海桐叶片Fv/Fm、ΦPSII、Fv'/Fm'稍微降低,其后又逐渐得到恢复,但NPQ却表现出相反趋势;夜间低温及随后的日间光照并未对海桐叶片光化学猝灭系数(qP)和初始荧光强度(Fo)产生影响。夜间低温后日间光照进一步引起榕树叶片Fv/Fm、ΦPSII、Fv'/Fm'、qP、NPQ下降,在午后光照减弱后仍不能得到恢复。  相似文献   

9.
在青海省都兰县香日德镇东盛村, 以中国科学院西北高原生物研究所培育的春小麦(Triticum aestivum)品种为材料, 主要采用调制叶绿素荧光分析手段, 研究了抽穗期旗叶光合作用的光抑制现象, 并分析了非光化学猝灭组分的光诱导和非光诱导耗散的量子产量变化。结果表明, 高原春小麦各品种间旗叶光合色素含量和比叶重存在差异; 全晴天3个典型时段准确暗适应20 min后的PSII最大光化学效率(Fv/Fm)的比较分析证实, 高原春小麦存在着光合作用的光抑制现象, Fv/Fm的降低是由于PSII反应中心的可逆失活; 稳态作用光下PSII有效光化学效率(Fv′/Fm′)易受持续强光胁迫的影响, 而PSII实际光化学效率(ΦPSII)在各春小麦品种间的差异略为明显; 上下午间4个春小麦品种的光化学猝灭系数(qP)和非光化学猝灭系数(NPQ)呈较一致的变化趋势, 显然qPNPQ既属品种的内禀特性, 又与强太阳光胁迫的累积密切相关; 非光化学猝灭组分中光诱导的PSII调节性能量耗散的量子产量(ΦNPQ)所占比例较大, 下午时分ΦNPQ的上调反映了高原春小麦对青藏高原持续强光胁迫的驯化适应。  相似文献   

10.
以水稻品种‘II优084’为材料,测定了强光胁迫下,水稻光合速率、叶绿素荧光快速诱导曲线(OJIP)以及O2ˉ·和H2O2在水稻叶片中积累的影响。结果表明强光胁迫下,水稻的净光合速率及气孔导度下降;光系统II(PSII)反应中心关闭的比例以及电子传递链中光系统II受体侧原初醌受体(QA)的还原程度增加;PSII反应中心电子传递的量子产额、能量以及传递到下游电子链的比率下降;光抑制下PSII的过剩能量向PSI的状态装换减少;自由基的产生增加。而施加作为硫化氢(H2S)供体的外源硫氢化钠(NaHS)后,上述影响PSII活性的指标的负变化被缓解,捕光天线复合体LHC通过在两个光系统之间的移动,来调节两个光系统的能量分配。强光下H2S处理能促进LHC离开PSII,与PSI结合,从而减少PSII分配的激发能,增加PSI分配的激发能,缓解了PSII的过度还原。以上结果表明外源H2S通过促进PSII的光合活性来缓解水稻光抑制伤害。  相似文献   

11.
为研究低温逆境及恢复处理下棉花幼苗光合特性响应机制, 丰富棉花苗期在不同胁迫水平下的抗寒机制及为应对自然条件下突发的低温冷害提供理论依据, 以‘新陆早33号’ (冷敏感)及‘中棉所50号’ (高耐寒)两个品种为试材, 采用人工模拟低温方法, 研究不同温度和处理时间下棉花幼苗光合气体交换参数、光能转化及传递的表现和恢复能力, 并通过测定胁迫解除后叶片的光合光响应曲线来分析叶片对光环境的适应能力。结果表明, 在较低强度低温逆境(15 ℃或24 h胁迫)中, 叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、气孔限制值、胞间CO2浓度、最大光化学效率、光适应下最大光化学效率、实际光化学效率、相对电子传递速率变化幅度较小, 且胁迫解除后可恢复正常, 此时叶片光系统II (PSII)光反应中心受损可逆, Pn下降主要因气孔闭合引起。随着胁迫强度增加, 各测试指标变化显著, 且恢复表现较差, 此时叶片PSII光反应中心光能吸收、转化和电子传递受到严重阻碍, Pn下降原因由气孔限制因素转变为非气孔限制因素。低温胁迫导致叶片对光辐射的利用能力下降, 随着胁迫温度降低, 叶片最大净光合速率、表观量子效率及光饱和点快速下降, 光补偿点及暗呼吸速率则呈上升趋势。低温胁迫可导致棉花幼苗叶片对光环境适应能力降低, PSII反应中心对激发能捕获、活跃化学能转化及光合电子传递速率快速下降, CO2固定能力降低, 最终导致光合能力下降。强耐寒品种则能在低温逆境中保持较高的光能转化、电子传递和弱光利用效率, 亦可通过减少暗呼吸消耗和调整Gs降低幅度和速度来保持较高的光合速率, 提高恢复能力, 增强植株抗逆性。  相似文献   

12.
干旱胁迫对胡杨PSII光化学效率和激能耗散的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
选取塔里木河下游4处地下水位埋深〉4 m的监测井位,结合地下水位数据,调查并分析了在地下水位下降引发的干旱胁迫下,胡杨(Populus euphratica)的叶片水分特征及叶绿素荧光特性,从能量代谢与转换角度分析了干旱胁迫对胡杨的PSII光化学效率和激能耗散的影响。结果表明:随着地下水位下降引发的干旱胁迫程度的加剧,胡杨的叶水势显著降低,而叶片相对水分含量差异不显著,总体处于适宜状态(80.38%–86.19%);在干旱胁迫的影响下,胡杨的综合光合活性明显降低,叶片光饱和点显著下降;同时胡杨的光合作用电子传递速率、PSII光下实际光化学效率以及光化学猝灭均随着光强的增大而显著降低,且干旱胁迫越剧烈,下降幅度越大;干旱胁迫下,胡杨的非光化学猝灭和调节性能量耗散量子产量等参数则随着光强的增大显著升高,但是其潜在最大光化学效率却处于适宜状态(0.80–0.86)。说明干旱胁迫下,胡杨的光合作用光能利用份额下降,耐受高光强的能力减弱,捕获的光能过剩程度加剧。胡杨主要通过热耗散来缓解光能过剩带来的压力。虽然研究区胡杨的PSII尚未发生不可逆的光损伤,但是其发生光抑制以及由此带来的光系统损伤的潜在危险在增加。  相似文献   

13.
衣艳君  刘家尧 《生态学报》2007,27(12):5238-5244
利用快速叶绿素荧光动力学技术研究了毛尖紫萼藓脱水和复水过程中叶绿素荧光变化,结果显示在脱水过程中毛尖紫萼藓PSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm)、光合机构电子传递的量子产额(ETo/ABS)、捕获的激子将电子传递到电子传递链中超过QA的其它电子受体的概率(ETo/TRo)、单位叶面积的反应中心的数量(RC/CSo)以及PSⅡ受体库(Area)对叶片含水量的响应等均存在相对含水量阈值。在阈值范围内脱水,对以上荧光参数影响不大,低于阈值后,各荧光参数值迅速下降,直至PSⅡ反应中心完全关闭以及光化学过程结束。再复水后,毛尖紫萼藓光合机构的最大捕光效率、实际光化学效率、PSⅡ反应中心受体侧的电子传递链以及反应中心均能得到快速而有效的恢复。表明一定时间内脱水不会对毛尖紫萼藓的光合器官造成严重伤害,光合系统仍维持在可恢复状态。  相似文献   

14.
钙对NaCl胁迫下杂交酸模(Rumex K-1)幼苗叶片光抑制的减轻作用   总被引:22,自引:1,他引:21  
一定浓度范围内的外源Ca2 能够减轻NaCl胁迫下杂交酸模(Rumex K-1)叶片的光抑制程度,其中浓度为8 mmol/L时效果最强.Ca2 增加NaCl胁迫下杂交酸模叶片光化学猝灭系数(qP)、PSⅡ反应中心光能捕获效率(Fv‘/Fm‘)和PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ) ,降低QB-非还原性反应中心的相对含量.此外,Ca2 还能降低 NaCl胁迫下叶片的渗透势、增加可溶性蛋白和脯氨酸的含量,而对叶片水势无明显影响. 探讨了Ca2 减轻NaCl胁迫下杂交酸模叶片光抑制程度的可能机理.  相似文献   

15.
通过盆栽试验,研究了外源茉莉酸甲酯(MeJA)处理对低温、干旱和极端高温胁迫下蝴蝶兰幼苗叶绿素荧光参数和抗氧化指标的影响。结果表明,较高浓度的MeJA(150和200μmol·L-1)提高了非生物胁迫下蝴蝶兰幼苗叶片最大光化学效率(Fv/Fm)和实际光化学效率(ΦPSII),降低了叶片相对电导率,还使得超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性升高,丙二醛(MDA)含量降低。表明MeJA作为一种生物调节剂,一定浓度的处理对蝴蝶兰幼苗抗逆性的提高具有明显效果。  相似文献   

16.
渗透胁迫对小麦幼苗叶绿素荧光参数的影响   总被引:61,自引:4,他引:57  
用叶绿素荧光诱导动力学技术,研究模拟干旱条件对小麦幼苗叶片叶绿素荧光参数,即原初光能转化效率(Fv/Fm)、光合电子传递量子效率(φPSⅡ)、qP(光化学猝灭)、qNP(非光化学猝灭)、ETR(表观光合量子传递效率)的影响.结果表明,渗透胁迫对小麦幼苗叶绿素荧光参数影响较大.随着渗透胁迫的加剧,Fv/FmFv/Fo都表现出现降低-增加-降低的趋势,在渗透胁迫2 h以前,小麦叶片内部没有发生光抑制,但随着胁迫的加剧,Fv/Fm值增加,使得小麦幼苗叶内发生光抑,导致ΦPSⅡ和ETR的下降;在渗透胁迫过程中,小麦叶片吸收光能的光化学猝灭(qP)的下降和光化学猝灭(qNP)呈现先降低后增加的趋势,说明小麦在受到干旱胁迫前期,PSⅡ反应中心的开放比例降低;在胁迫2h后,随着胁迫的加剧,qP和qNP增加有利于提高PSⅡ反应中心开放部分的比例,将更多的光能用于推动光合电子传递,提高了光合电子传递能力,同时非光化学能量耗散的提高,有助于耗散过剩的激发能,以保护光合机构,缓解环境胁迫对光合作用的影响,体现了小麦叶片的自我保护机制.两个品种相比,长武13的叶绿素荧光参数的变化幅度比陕253小,具有更强的抵御干旱胁迫的能力.  相似文献   

17.
比较研究了‘早美’和‘春蕾’2个早熟桃品种夏季叶色转红对太阳光能的利用和光系统Ⅱ的叶绿素荧光特征的影响。结果表明:早熟桃叶片色素组成的变化会显著影响其光合和叶绿素荧光特性。叶色转红后,早熟桃净光合速率(Pn)日均值、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII实际光化学效率(ФPSII)均上升,无显著光抑制,而绿叶对照‘红花碧桃’的电子传递速率(ETR)、Fv/Fm和ФPSII值均显著下降,7月光合明显受抑制。叶色转红程度较深的‘早美’在夏季高温强光下表现优于‘春蕾’和对照。淬灭分析表明:叶片花色素苷的积累能在短时间内增加PSII天线色素吸收的光能用于光化学反应的份额(P)与用于反应中心热耗散的相对份额(D)。转红后的叶片光化学淬灭系数(qp)显著高于绿叶,PSII光化学效率较高,但耗散过剩激发能的能力显著低于绿叶对照。  相似文献   

18.
为探讨南四湖优势物种光叶眼子菜在夏季浅水区的衰亡原因, 用25℃、30℃、35℃和40℃的恒温水浴模拟夏季高温处理光叶眼子菜(Co. Potamogeton lucens L.)3h。生化结果显示, 在35℃及以上高温下, 光叶眼子菜的蛋白质含量、可溶性糖含量和叶绿素含量显著下降, 丙二醛含量显著上升, 说明35℃以上高温对光叶眼子菜产生了显著伤害。光叶眼子菜的光合系统对高温更为敏感, 在高温胁迫下标准化的叶绿素荧光动力学曲线上J相和K相显著隆起, 但并未发现明显的L-band。进一步解析叶片的叶绿素荧光动力学参数, 结果显示: 随着处理温度的升高, 反应中心的初始关闭速率(dVG/dto, dV/dto)变慢, 但到达P相的所需时间(Tfm)变短; 光系统Ⅱ (Photosystem Ⅱ, PSⅡ)的光化学效率(Fv/Fm)减小, 非光化学效率(Kn)、J相相对可变荧光强度(Vj)和热耗散(DIo/RC、DIo/CSo、Fo/Fm)增大; 尽管高温下质体醌周转次数(N)、还原速率(Sm/Tfm)和I相相对可变荧光强度(Vi)变化不显著, 但质体醌库(Sm)明显减小; 单个反应中心光能的吸收(ABS/RC)和捕获效率(TRo/RC)增加, 电子传递效率(ETo/RC)却呈下降趋势; 单位激发态面积的光能捕获(TRo/CSo)和电子传递效率(ETo/CSo)均降低, 反应中心数目(RC/CSo)显著减少。上述高温胁迫效应导致整个叶片的结构功能指数(SFIabs)、性能指数(PIabs)以及光合驱动力(DF)显著降低。高温对光叶眼子菜的伤害主要是导致其光系统II放氧复合体失活、反应中心数目减少和反应中心的光化学效率下降, 进而诱导活性氧的产生, 对细胞造成伤害。因此, 光叶眼子菜属于对高温敏感的水生植物。  相似文献   

19.
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。  相似文献   

20.
利用植物效率仪(Handy-PEA)测定水深0.6、1.3、2.0 m下苦草叶片的快速荧光诱导动力学曲线(OJIP曲线),并采用JIP test方法分析和处理数据,研究水深对苦草生长和叶片光合机理的影响.结果表明: 随着水深增加,水下光强显著衰减,苦草生物量、无性系分株数、叶片数、根系总长度、根系表面积等形态指标显著降低,而最大叶长、平均叶长、最大叶宽无显著变化,2.0 m水深对苦草的生长产生了负面影响;单位反应中心吸收、捕获、电子传递、传递到电子传递末端的量子效率(ABS/RC、TR0/RC、ET0/RC、RE0/RC)显著降低,单位反应中心的耗散量子效率(DI0/RC)也显著下降,导致3种水深处理下单位反应中心吸收的能传递电子链末端的效率(φR0)以及用于电子传递的能量成功传递到电子链末端的效率(δR0)差异不显著,表明水深梯度对单位反应中心光合效率影响不显著;单位面积反应中心数(RC/CS0)显著增加,相同受光面积时水深2.0 m处叶片光合作用显著强于水深0.6 m处;性能参数PIabs、PIcs和PIabs,total显著提高,表明低光胁迫有利于光能向活跃化学能转变.苦草叶片通过激活未激活的反应中心,而不是提高单位反应中心光能利用效率来适应弱光强,且水深1.3 m较适合苦草生长.
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