水淹对枫杨幼苗光合生理特征的影响

通过设置对照(CK)、连续性水淹(CF)和间歇性水淹(PF)3个水分处理,模拟三峡库区库岸带土壤水分变化,研究乡土树种枫杨当年实生幼苗的生理生态适应机制.结果表明: 不同水分处理均显著影响枫杨幼苗的光合作用、生物量积累和生长.与CK相比,CF和PF组枫杨幼苗除胞间CO₂浓度升高,净光合速率(P_n)、气孔导度(g_s)均显著降低.其变化趋势是枫杨幼苗的P_n、g_s在试验初期下降,然后逐渐恢复或趋于稳定.随着处理时间的延长,CF和PF组枫杨幼苗的总生物量、根生物量、茎生物量、叶生物量、株高和地径均呈现上升趋势.CF和PF组的总生物量、根生物量、叶生物量和株高,以及PF组的茎生物量均显著低于CK,而CF组的茎生物量与CK无显著差异,其地径还高于CK.枫杨幼苗具有耐受水湿而不耐水淹-干旱交替的生理生态特征.     

不同土壤水分下山杏光合作用CO2响应过程及其模拟

在半干旱黄土丘陵区,以2年生盆栽山杏为材料,应用CIRAS-2型光合作用系统,测定了8个土壤水分梯度下山杏光合作用的CO₂响应过程,并采用直角双曲线模型、指数方程和直角双曲线修正模型对其CO₂响应数据进行拟合,分析了山杏光合作用与土壤水分的定量关系.结果表明: 山杏CO₂响应过程对土壤水分有明显的阈值响应特征.维持山杏叶片较高的光合速率(P_n)和羧化效率(CE)的土壤相对含水量(RWC)在46.3%～81.9%,在此水分范围内,光合作用没有发生明显的CO₂饱和抑制现象;当RWC超出此范围,土壤水分升高或降低均明显降低山杏叶片的光合能力(P_{n max})、CE和CO₂饱和点(CSP).在不同土壤水分条件下,3个模型对山杏CO₂响应数据的模拟效果有明显差别.在46.3%～81.9%土壤水分范围内,3个模型均能较好地拟合山杏CO₂响应过程及其特征参数CE、CO₂补偿点(Γ)和光呼吸速率(R_p),其拟合精度均表现为直角双曲线修正模型＞指数方程＞直角双曲线模型;当土壤水分含量过高(RWC＞81.9%)或过低(RWC＜46.3%)时,只有直角双曲线修正模型能较好地拟合山杏CO₂响应过程及其特征参数.RWC在46.3%～81.9%范围内,山杏具有较高的光合作用效率;与传统直角双曲线模型和指数方程相比,直角双曲线修正模型具有更好的适用性.     

温度和盐分胁迫对新疆鼠尾草种子萌发的影响

利用控制实验研究了温度和盐分胁迫对新疆鼠尾草种子萌发的影响.结果显示:新疆鼠尾草种子萌发的最适温度为25℃.盐胁迫对新疆鼠尾草种子的萌发均有明显的抑制作用,随着盐浓度的增加,萌发率和萌发速率下降.在适宜萌发温度下,新疆鼠尾草耐盐极限值0.2 mmol/L.     

NaCl胁迫下海马齿(Sesuvium portulacastrum L.)植株内游离脯氨酸的合成积累途径

以海马齿(Sesuvium portulacastrum L.)为材料,测定了在6个NaCl胁迫水平上(0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mol· L-1)的植株内游离脯氨酸的含量及其δ-OAT、PSCS、POD、SOD等酶的活性.结果表明:在NaCl胁迫下,海马齿植株内游离脯氨酸积累量比CK显著地增多了14.5％～33.5％,δ-OAT和P5CS活性分别比对照(CK)增强3.1％～10.1％和26.7％ ～46.1％,因此,在NaCl胁迫下海马齿植株内游离脯氨酸合成积累的两个途径均被启动和发生合成积累作用,并表现出以Glu→Pro途径为主,Orn→Pro途径为辅;在5个NaCl胁迫水平上,海马齿植株内游离脯氨酸有显著的积累效应,在0.6 mol·L-1处理水平时达到积累量的高峰值.同时,δ-OAT、P5CS、POD、SOD等酶的活性呈现出与游离脯氨酸积累量有大致相同的变化趋势.     

锌胁迫下小麦SSH文库的构建及初步分析

Zn是植物必需的微量元素,同时也是近年来造成环境污染的重金属元素之一.为了从基因表达水平揭示小麦Zn胁迫响应的分子机制,本研究利用抑制差减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)技术构建了Zn胁迫（0.5 mmol/L,1 mmol/L）下小麦的正反向SSH文库.从正反向文库中随机挑选阳性单克隆,并利用通用引物T7/Sp6对其进行验证. 结果显示,正反库中分别获得307和821个EST序列,其片段长度在200～1 000 bp之间,它们反映了Zn胁迫下特异响应的基因.利用BLASTn和BLASTx将这些EST序列进行比对分析,在正、反库中分别筛选出221和641个uniESTs,其中751个uniESTs被注释（包括正库中193个和反库中558个）.这些序列的功能主要涉及信号转导、抗氧化防御、转录与翻译、物质运输、核糖体结构、能量代谢,以及一些功能未知的基因.     

基于光子学技术研究弱光胁迫早期拟南芥光合损伤机理

弱光限制植物的光合作用,降低了光合作用效率,造成农业产量下降.本文主要研究了弱光处理早期,拟南芥光合作用相关指标的变化.研究中发现在弱光处理的早期,植株生长表型和最大光化学效率（Fv/Fm）没有明显变化,实际光化学效率Y（Ⅱ）以及光系统电子传递效率（ETR）下降较明显.此外,弱光处理原生质体,利用2 ＇,7＇-二氯二氢荧光素二乙酯（dichlorofluorescin diacetate,H2DCF-DA）染色,共聚焦显微镜观察,发现细胞中有较明显的活性氧（ROS）合成,且定位于叶绿体.该研究结果为植物弱光耐受性的研究提供理论依据.     

苯并[a]芘和镉暴露对食蚊鱼求偶行为的影响

研究苯并[a]芘(BaP)和镉(Cd2+)暴露对雄性食蚊鱼(Gambusia affinis)求偶行为的影响。设对照组和实验组,BaP暴露浓度为0、0.1、100μg/L;Cd2+暴露浓度为0、5、500 nmol/L;分别暴露6和8周。暴露实验结束后,观察雄鱼与雌鱼配对(1∶1)的求偶行为,并作录像记录分析。结果显示,雄鱼在0.1和100μg/L的BaP分别暴露6周后其对雌鱼的求偶行为开始明显降低,并随着暴露浓度的升高和时间的延长而呈现下降趋势;BaP高浓度组(100μg/L)暴露8周后对雄鱼有严重的致死效应。暴露在5和500 nmol/L的Cd2+至8周后雄鱼求偶行为明显降低;雌鱼暴露在低浓度BaP和Cd2+中其对雄鱼的求偶行为无明显影响(P>0.05);但分别在高浓度100μg/L BaP和500nmol/L Cd2+中暴露后,雄鱼对雌鱼的求偶行为显著减少。结果表明,BaP和Cd2+暴露均可降低雄性食蚊鱼的求偶行为。     

螺旋藻在光胁迫时的抗逆性研究

螺旋藻对于环境的变化有很强的适应性.以钝顶螺旋藻为实验材料,测定螺旋藻在受到较强光照胁迫时藻体的电导率以及脯氨酸、丙二醛和过氧化氢酶系的含量.在3000 lx光照下,螺旋藻6个藻株的电导率以及脯氨酸、丙二醛和过氧化氢酶系的含量比在1000 lx光照下明显升高,螺旋藻的电导率最高上升了2～6倍;细胞内的脯氨酸含量最多增加5倍,最少增加13%;丙二醛的含量增加40%～100%;过氧化氢酶的含量上升范围在19%～80%,过氧化物酶的含量上升范围在20%～100%.说明螺旋藻在受到光胁迫时自身会启动相关保护机制,产生一定的抗逆性,以适应环境的变化.     

CO2加富对盐胁迫下黄瓜幼苗叶片光合特性及活性氧代谢的影响

以‘津优35号’黄瓜(Cucumis sativus L.)水培苗为试材,采用裂区设计,主区因素为CO_2浓度处理,设大气CO_2浓度(Symbol{B@400μmol/mol)和CO_2加富[(800±40)μmol/mol]2个CO_2浓度水平,裂区因素为盐胁迫处理,用NaCl模拟盐胁迫,设对照(0 mmol/L NaCl)、盐胁迫(80 mmol/L NaCl)2个盐分水平,研究了CO_2加富对盐胁迫下黄瓜幼苗生长、光合特性及活性氧代谢的影响。结果表明:盐胁迫显著抑制黄瓜幼苗的生长,并降低了叶绿素含量、ETR、Φ_(PSII)、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(RuBPCase)活性及净光合速率;盐胁迫增加了丙二醛及活性氧的累积,与此同时也提高了脯氨酸含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性,但降低了过氧化物酶(POD)活性。CO_2加富显著提高了盐胁迫下黄瓜幼苗的株高、茎粗、叶面积及地上部鲜重,降低了叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素及叶绿素(a+b)含量,但显著提高了净光合速率和RuBPCase活性,同时降低了气孔导度及蒸腾速率,并且使其具有较高的表观电子传递速率及PSII实际光化学效率;CO_2加富显著提高了盐胁迫下黄瓜幼苗叶片脯氨酸含量及SOD、POD、CAT活性,丙二醛、过氧化氢含量和超氧阴离子产生速率显著降低。综上所述,CO_2加富可通过提高幼苗叶片净光合速率、脯氨酸含量及抗氧化酶活性,降低蒸腾速率、减少丙二醛含量及活性氧的积累,从而缓解盐胁迫对黄瓜植株造成的伤害。     

镧胁迫下外源H2O2对裸燕麦幼苗叶绿素荧光参数和光合碳同化酶活性的影响

稀土污染已成为制约农业发展的一种重要因素,为探讨外源过氧化氢(H_2O_2)缓解裸燕麦镧(La)胁迫伤害的光合生理机制,以‘白燕7号’裸燕麦幼苗为材料,采用砂培方法,研究了5 mmol/L H_2O_2喷施预处理对1.20 mmol/L La~(3+)胁迫下裸燕麦幼苗生长、叶片叶绿素荧光参数和碳同化关键酶活性的影响。结果表明:La胁迫下,H_2O_2预处理的裸燕麦幼苗根长、株高和生长量的降幅及叶片叶黄素循环脱环氧化状态(A+Z)/(V+A+Z)显著下降,PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))、光化学猝灭系数(qP)和吸收光能用于光化学反应的份额(P)显著提高,PSⅡ非光化学猝灭系数(NPQ)、调节性能量耗散Y(NPQ)、非调节性能量耗散Y(NO)、吸收光能用于天线热耗散的份额(D)、PSⅡ反应中心非光化学耗散的份额(E_x)和双光系统间激发能分配不平衡偏离系数(β/α-1)明显降低,同时1, 5-二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)、1, 7-二磷酸景天庚酮糖酯酶(SBPase)和1, 6-二磷酸果糖醛缩酶(FBAase)活性显著提高,但转酮醇酶(TKase)活性无显著变化。表明外源H_2O_2能够通过提高PSⅡ光化学效率和碳同化关键酶活性而非依赖叶黄素循环的热耗散来减轻La胁迫导致的光抑制,从而缓解La胁迫幼苗生长的受抑程度,增强裸燕麦对La胁迫的适应性。