等渗盐分与水分胁迫对三角叶滨藜和玉米光合作用的影响

以溶液培养的三角叶滨藜(Atriplex triangularis)和玉米(Zeamays)为材料,测定了等渗的盐分和水分胁迫对2种植物光合作用的短期影响。结果表明:等渗的水分和盐分胁迫均会造成三角叶滨藜和玉米净光合速率(Pn)的降低,而且随着胁迫程度的增强,水分胁迫引起Pn下降的幅度要明显高于等渗的盐分胁迫;在较低渗透胁迫强度下,2种胁迫导致光合速率下降的主要原因是气孔限制;但在环境溶液渗透势为-1.0MPa时,水分胁迫对光合作用的影响逐渐转化成非气孔限制,而盐胁迫仍然是气孔限制起主要作用;由此可见,等渗透势的水分胁迫对2种植物光合系统的影响要明显大于盐分胁迫。     

女贞和冬青卫矛叶片低温下胞外结冰模式的热力学新证据

低温条件下植物组织的结冰模式, 即胞外或胞内结冰, 直接决定着细胞的生死。目前胞外结冰的直接证据很少, 尤其缺乏热力学证据。用高分辨率差热扫描结合显微观察分析了女贞(Ligustrum lucidum)和冬青卫矛(Euonymus japonicus)叶片在降温过程中的结冰放热现象, 发现2种植物胞外结冰的热力学和组织结构变化的新证据。2种植物的活叶片在冷却过程中均呈现双放热峰, 即双相结冰的特征; 而预先冰冻杀死的叶片和叶片组织提取液浸润的滤纸片在同样冷却过程中仅有1个快速的大单放热峰, 即单相结冰的特征。显微观察也显示, 结冰过程中活组织细胞间隙中形成大量的白色冰晶, 且细胞虽然脱水收缩但细胞内的有色溶液没有流失, 表现出胞外结冰的特征。实验结果为深入揭示植物的冰冻伤害机制提供了新证据和研究方法。     

不同光照强度下三角叶滨藜光合作用对盐激胁迫的响应

以溶液培养的三角叶滨藜植株为材料研究了不同光照条件下其叶片光合作用对盐(NaCl)激胁迫的即刻反应及变化规律.结果表明,三角叶滨藜光合作用对盐激胁迫的响应有8 min左右的滞后期.在光照强度为100umol·m-2·-1和100 mmol·L-1浓度NaCl共同作用下,三角叶滨藜叶片净光合速率略有上升;但随NaCl浓度和光照强度进一步增加,其净光合速率呈下降趋势,且光照越强,盐胁迫导致的净光合速率下降幅度越大.同时,弱光下或强光低浓度NaCl胁迫下,盐激胁迫导致的净光合速率下降主要是气孔限制引起的;而强光下,高浓度的NaCl胁迫导致的净光合速率下降在盐激胁迫处理的前30-40 min主要由气孔限制引起.40 min后则主要由非气孔限制引起.可见,不同光照强度和NaCl浓度胁迫下三角叶滨藜叶片光合作用响应规律不同,引起净光合速率下降机制各异.     

干旱区五种木本植物枝叶水分状况与其抗旱性能

用压力-容积(PV曲线)法测定了柽柳、梭梭、胡杨、沙枣和花棒等5种干旱区木本植物的水分参数,同时用TPS-1型光合蒸腾测定系统、压力室和露点微伏压计测定了其叶片(同化枝)的蒸腾速率、枝叶水势和渗透势,并结合持水力和枝叶相对含水量等的测定结果,分析了5种木本植物枝叶水分状况与其抗旱性能的关系.结果表明:PV曲线水分参数虽然在一定程度上反映了植物组织内部的水分状况和抗旱潜力,但依据不同参数分析得出的不同植物抗旱性有所不同,有的甚至相反;以PV曲线水分参数为依据利用隶属函数法计算的综合抗旱性指数显示5种木本植物抗旱性能并无显著差异.而综合PV曲线水分参数和蒸腾速率、枝叶水势、渗透势等实测水分指标计算的综合抗旱性能指数则较好地显示了5种木本植物的综合抗旱性能的强弱,即第1层次梭梭抗旱性最强,第2层次是柽柳,第3层次是沙枣、花棒和胡杨,其中又以胡杨综合抗旱能力最差.由此可见,采用PV曲线水分参数和实测水分指标进行综合评价能够较好地评定植物的抗旱性能.     

盐胁迫下大麦根系木质部压力的自调节现象

用植物木质部压力探针测定的结果表明,水培大麦幼苗根的木质部压力在环境条件恒定不变时始终保持波动,并且在受到轻度的盐胁迫和当盐胁迫解除时表现出高度的自调节现象.这种波动和自调节现象将对植物水势的测定和根的径向反射系数的测定产生很大的影响,并可能与植物的抗盐性有关.小麦根在同样条件下未表现出上述现象.     

干燥密罗木复水过程中光诱导蒸腾拉力变化与复水时间的关系

该文探讨了干燥脱水后的复苏植物密罗木(Myrothamnus flabellifolia)的复水速度和复水后不同时间下的木质部压力与植物对光-暗反应的关系。研究结果表明, 密罗木整株植物和离体枝条复水时水分在茎内的上升速度都很快, 10小时左右水分即可接近枝条的顶端。在植物复水初期, 木质部压力反应随着复水时间的延长不断增加, 3周后达到正常值。这种木质部压力的调节能力可能与气孔功能的恢复程度有关。同时, 密罗木在整个复水恢复过程中受到光照时木质部压力下降的弛豫时间都明显大于植物在光源关闭时木质部压力上升的弛豫时间。表明密罗木对蒸腾速率上升过程的调节速度明显低于对蒸腾速率下降过程的调节速度。     

高粱幼根细胞膜对于水和电解质的透性

在不同浓度的高渗溶液作用下,两个高粱品种的幼根细胞失水过程的动力模型与实验结果较为符合,相关指数在0.801～0.898之间。水分在这一运输过程中的越膜速度较高,高梁幼根与外界高渗溶液的水分交换在15min(20～22℃)后即接近平衡。另一方面,在相同时时间内,细胞电解质外渗量随着细胞的失水大幅度增加,并与高渗溶液的浓度呈正相关,这与非平衡态热力学理论的结论是一致的。     

离子吸收分布与几种荒漠植物适应性的关系

用压力室灌流挤压法结合原子吸收分光光度计测定了胡杨、沙枣、柽柳、梭梭和花棒等5种荒漠优势植物组织以及细胞内和质外体溶液中K+、Na+含量,并用TPS-1型光合蒸腾测定系统和露点微伏压计测定了叶片(同化枝)的蒸腾速率和组织渗透势,以分析荒漠植物离子吸收特点与其适应性的关系。结果表明:5种植物叶片(同化枝)中K+含量差异较小,但Na+含量却有极显著差异,其中梭梭Na+含量最高、胡杨和柽柳次之、花棒和沙枣相对较低,且梭梭和柽柳的根系和组织细胞膜对Na+也具有更高的透性。另外,实验结果还显示组织Na+含量与组织渗透势和蒸腾失水率均呈显著负相关,即Na+的吸收、积累可能在渗透调节和减少水分散失中具有重要作用。由此可见,梭梭和柽柳能够通过大量吸收和积累无机离子来降低渗透势、增强吸水力,同时减少蒸腾失水,具有很强的荒漠环境适应能力;而胡杨蒸腾耗水量较大、花棒和沙枣生理吸水的动力不足,与梭梭和柽柳相比,其荒漠环境适应能力相对较弱。     

不同光强下单叶蔓荆的光合蒸腾与离子累积的关系

同步分析了生长在滨海滩涂沙地的灌木单叶蔓荆钠和钾离子的累积量与植物的水分累积消耗量与光合产物累积量的日变化特点和累积的关系,并比较了单叶蔓荆在晴天和阴天的木质部溶液离子浓度与植物水势的关系和水分利用效率的差别,结果表明:单叶蔓荆在光强度较高的晴天的水分利用效率高于阴天,在晴天的光合产物累积达到了阴天的约4倍,却只消耗了约为阴天3倍的水。随着植物体水势的降低,单叶蔓荆木质部溶液的钠离子的浓度和钾离子浓度呈降低趋势但不明显。木质部溶液的钾离子浓度和钾离子累积量无论在晴天和阴天都明显低于钠离子的浓度和累积量。单叶蔓荆的高浓度的钠离子吸收有可能在液泡累积并降低细胞的渗透势,增加细胞的吸水能力和植物的抗旱抗盐能力。     

石楠和蜡梅茎结冰动力学过程的差热扫描分析

在(0.66±0.2)℃/min(0℃～-20℃)的降温速度下,采用高分辨率差热分析法分别对石楠(Photinia serrulata Lindl.)和蜡梅(Chimonanthus praecox (L.) Link)活体幼茎和经过10 min高温煮沸的幼茎在结冰过程中的热力学行为进行分析,并根据茎的形态解剖结构对他们的结冰特征进行研究。结果显示:石楠和蜡梅的活体幼茎在结冰过程中的差热扫描曲线均出现3个放热峰;而经过高温杀死后的茎仅出现1个单放热峰。分析结果表明,2种植物活体幼茎的3个放热峰可能与其木质部、质外体、韧皮部、形成层的结冰、脱水以及髓组织的结冰、脱水过程有关。进一步采用生理盐水浸湿的滤纸进行模拟实验,结果发现差热扫描曲线出现与高温杀死的茎类似的放热峰。实验结果表明,采用高分辨率差热分析法可以探测植物组织结冰过程中的放热强度、结冰温度及其与结冰动力学过程相关的大量细节,适用于植物的结冰动力学分析。