不同叶龄杂交酸模叶片光合速率及PSⅡ光化学效率诱导对NaCl胁迫的响应

通过气体交换和叶绿素荧光分析方法研究了杂交酸模(Rumex K-1)幼叶、功能叶和衰老叶的光合速率及PSⅡ光化学效率诱导对NaCl胁迫的响应特征。结果表明,老叶的光合作用对盐胁迫最为敏感,幼叶次之,功能叶对盐胁迫的抗性最强。对照植株幼叶、功能叶和老叶的光合诱导速率相差不大,幼叶和功能叶光合诱导后期受气孔限制的影响。盐胁迫后幼叶和功能叶的光合诱导推迟,出现了一个新的光合适应阶段;老叶仍有部分电子传递功能,但已丧失碳同化能力。盐胁迫后气孔导度不再是叶片光合碳同化诱导过程的限制因素,不同叶龄叶片PSⅡ光化学效率启动所需时间远远小于光合速率启动所需时间,盐胁迫对叶片的PSⅡ光化学效率诱导过程几乎没有影响。     

茄子嫁接苗根系对低温环境胁迫的响应

以‘济农2000’为对照,研究了低温胁迫下不同抗冷性茄子砧木嫁接苗根系的生理生化变化及其与抗冷性的关系.结果表明,在10 ℃(昼)/3 ℃(夜)低温处理初期,根系对低温最敏感,表现为MDA含量、冷害指数、POD活性、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量等迅速增加,而根系呼吸速率、SOD、CAT活性等迅速降低.随着低温胁迫时间的延长,根系呼吸速率持续降低,而冷害指数持续升高,渗透调节物质基本呈增加的趋势.常温恢复3 d后,呼吸速率、渗透调节物质、SOD活性等升高,但均以抗冷性较强的赤茄砧木嫁接苗恢复能力较强,而抗冷性较弱的台茄砧木嫁接苗与自根苗较差.利用抗冷性较强的砧木进行嫁接,可显著增强茄子根系的活性,进而提高其抗冷性.     

链霉素处理对玉米叶片叶绿素荧光参数和叶黄素脱环氧化水平的影响

利用叶绿素荧光分析技术和高效液相色谱研究了链霉素(SM,叶绿体基因编码蛋白的抑制剂)处理玉米叶片的叶黄素循环及依赖叶黄素循环的热耗散。与对照相比,强光下SM处理叶片的最大光化学效率(Fv／Fm)降低且不能完全恢复,同时电子传递速率(ETR)显著下降。而且,SM处理叶片的非光化学淬灭(NPQ)和叶黄素循环的脱环氧化水平增加。但是,NPQ的主要组分高能态(qE)淬灭减小。因此,推测qE的降低可能与电子传递速率降低有关。     

光温交叉胁迫对菜豆幼苗叶黄素循环启动的影响

弱光下,温度胁迫很难启动叶黄素循环,仅在高温下生成少量玉米黄质。随光强的上升,玉米黄质的生成量增加,紫黄质脱环化状态相应增大。强光高温最大程度上启动叶黄素循环。紫黄质脱环化抑制剂二硫苏糖醇的引入抑制玉米黄质的形成,但紫黄质的脱环化状态仍可由于环氧玉米黄质的形成而增加。     

缺铁对大豆叶片光合作用和光系统Ⅱ功能的影响

通过气体交换和叶绿素荧光测定研究了缺铁对大豆叶片碳同化和光系统Ⅱ的影响。缺铁条件下大豆光合速率(Pn)大幅下降;最大光化学效率(po)下降幅度较小;荧光诱导动力学曲线发生明显的变化,其中电子传递活性明显下降,K相(VK)相对荧光产量提高。缺铁大豆的天线转化效率(Fv'/Fm')、光化学猝灭系数(qP)和光系统Ⅱ实际光化学效率(ΦPSⅡ)降低,而非光化学猝灭(NPQ)则明显增加。此外,缺铁大豆的光后荧光上升增强。据此,认为铁缺乏伤害了光系统Ⅱ复合物供体侧和受体侧的电子传递;缺铁条件下光系统I环式电子传递的增强可能在维持激发能耗散和ATP供给方面起一定作用。     

快速叶绿素荧光诱导动力学分析在光合作用研究中的应用

JIP-测定(JIP-test)是以生物膜能量流动为基础建立的分析方法.利用该方法可以获得有关光系统Ⅱ的大量信息.文章介绍了快速叶绿素荧光诱导动力学曲线的定义、数据分析方法及相关参数的意义,并举例说明如何利用该方法分析不同环境条件对光合机构主要是PSⅡ的供体侧、受体侧及PSⅡ反应中心的影响.     

Ca2+缓解 NaCl胁迫引起的玉米光合能力下降的作用

 以‘鲁玉14号玉米’（‘Zea mays cv. Luyu 14’）为材料,研究了Ca2+ 对NaCl胁迫下玉米叶片的气孔导度、净光合速率、Mehler反应及其对超氧化物歧化酶SOD和抗坏血酸过氧化物酶APX活性的影响,探讨了Ca2+在盐胁迫中的可能作用及其作用机制。正常生长条件下外施 2～16 mmol·L－1 Ca2+造成气孔导度下降,但在盐胁迫条件下外施 2～8 mmol·L－1 Ca2+却能降低盐胁迫造成的气孔导度下降。另外,无论正常生长条件下还是盐胁迫下,依赖Mehler反应的电子传递都会因 Ca2+的加入而增强,但后者的增强程度较大。对照植株经 2～8 mmol· L－1 Ca2+处理后总电子传递明显降低,而外施 2～8 mmol·L－1 Ca2+ 对盐胁迫植株的总电子传递却有明显的促进作用。8 mmol· L－1 Ca2+显著地提高了盐胁迫下SOD和APX的活性,相比之下,Ca2+对APX活性的促进作用更加显著。Ca2+的加入明显减轻了盐胁迫对玉米的抑制作用,这主要归因于Ca2+降低了盐胁迫造成的气孔关闭,改善了光合作用,并通过促进Mehler反应一方面直接耗散过剩的激发电子避免了电子传递链的过度还原,另一方面建立跨膜的pH梯度刺激依赖叶黄素循环的热耗散来耗散过剩光能,从而缓解了盐胁迫下过剩光能对玉米造成的伤害。而Mehler反应产生的活性氧可以被活性提高的抗氧化酶所清除。     

定向种植对夏玉米群体内光环境及叶片光合性能的影响

为改善玉米群体内光环境,进一步提高玉米单株光合能力以获得高产,本研究以郑单958为试验材料,通过设置种子定向入土方式,研究了定向有序种植条件下群体内光分布特征,以及单株玉米穗位叶花后光合性能,并借助快速叶绿素荧光动力学曲线分析了与叶片光合性能有密切联系的光系统Ⅱ(PSⅡ)的性能特征.结果表明:叶片不同朝向显著改变夏玉米群体内穗位叶处光合有效辐射截获量,朝南处理(S)平均比朝北处理(N)高271.8%.不同朝向的叶片对高光与弱光的利用能力差异显著,朝南处理饱和光强下净光合速率(Pn)显著升高,表明其高光强利用能力显著提升;而朝北处理(N)表观量子效率(α)则随生育期推进显著增加,有利于叶片适应长期弱光环境.生育前期朝南处理PSⅡ电子供体侧和受体侧性能显著提高,进而改善了PSⅡ反应中心性能(PIABS)和荧光光化学淬灭系数(ψo),电子在电子传递链中转移效率(φEo)的提高增强了电子由PSⅡ向光系统Ⅰ(PSⅠ)的传递性能.生育前期叶片性能呈现出朝南>朝东>朝西>朝北的趋势.但成熟末期朝南处理对强光的利用效率显著降低,朝北处理在生育后期表现出较强的弱光利用能力,表观量子效率显著升高,花后40dPn与PSⅡ性能均表现为朝北>朝西>朝东>朝南的趋势.总体上,朝南与朝东处理群体内光环境改善显著,群体穗位层截获光合有效辐射较多,光合能力和干物质生产能力增强,有利于夏玉米产量提高.     

温度上升提高了黄瓜叶片线粒体交替氧化酶呼吸途径对光破坏防御作用的贡献

本文以黄瓜为实验材料,研究了不同温度下植物叶片交替氧化酶呼吸途径(AOX途径)对光破坏防御贡献的差异及其机理。结果表明,低温不仅抑制了AOX途径的活性,还抑制了"Malate-OAA"穿梭,导致光合作用产生的过剩还原力NAD(P)H的消耗减少,低温下抑制AOX途径后没有加重叶片光抑制;而高温下AOX途径活性的上调有效消耗了通过"Malate-OAA"穿梭机制转运而来的过剩还原力,缓解了光合电子传递链的过度还原,并且AOX途径受抑后,叶片光抑制显著增加。上述结果表明AOX途径在低温下对光破坏防御的贡献受到明显限制,而在高温下AOX途径的上调增加了其对光破坏防御的贡献。     

低温弱光胁迫对日光温室栽培杏树光系统功能的影响

以温室栽培的金太阳杏为材料,测定了金太阳杏叶片光合速率(P_n)、光系统Ⅱ(PSⅡ)光下实际光化学效率(Φ_PSⅡ)、光化学猝灭系数(q_P)和开放的PSⅡ反应中心的激发能捕获效率(F_v^′/F_m^′), 探讨了低温弱光(7 ℃、200 μmol·m^-2·s^-1 PFD)对叶片光系统Ⅰ(PSⅠ)和PSⅡ的抑制作用.结果表明：温室栽培的金太阳杏叶光合作用的最适温度在25 ℃左右.光下7 ℃的低温可使叶片净光合速率(P_n)大幅下降,造成激发压(1-q_P)增大,进而引起光抑制.低温弱光条件使PSⅠ和PSⅡ功能受到破坏,与单纯低温胁迫(7 ℃,黑暗)处理相比,经低温、弱光(7 ℃, 200 μmol·m^-2·s^-1PFD)胁迫2 h后,PSⅠ活性下降了28.26%,而PSⅡ最大光化学效率（F_v/F_m）没有发生显著变化,表明低温弱光条件下PSⅠ比PSⅡ 更易发生光抑制.