叶绿素a和类胡萝卜素仿生膜研究

在植物叶片的叶绿体中的俘光色素主要有叶绿素和类胡萝卜素。有机溶剂中的叶绿素。很快会发生光解,但即使在夏日炎炎烈日暴晒下,叶片中的叶绿素a却没有任何变化。在叶绿体中叶绿素a和类胡萝卜素的分子构象是抵御强光照的主要原因。本文仿照叶绿体膜结构进行离体模拟实验,采用荧光光谱法来研究强光下β-car保护chla的物理机制。仿照叶绿体膜原理,可以开发出新一代彷生防晒霜。     

田间大豆叶片成长过程中的光合特性及光破坏防御机制

田间大豆叶片在成长进程中光饱和光合速率持续提高,但气孔导度的增加明显滞后.尽管叶片在成长初期就具有较高的最大光化学效率,但是仍略低于发育成熟的叶片.随着叶片的成长,光下叶片光系统Ⅱ实际效率增加;非光化学猝灭下降.幼叶叶黄素总量与叶绿素之比较高,随着叶面积的增加该比值下降,在光下,幼叶的脱环氧化程度较高.因此认为大豆叶片成长初期就能够有效地进行光化学调节;在叶片生长过程中依赖叶黄素循环的热耗散机制迅速建立起来有效抵御强光的破坏.     

砂仁不同叶位叶片的光合作用和氧化胁迫

衰老时砂仁叶片Pmax降低,这与叶片Gs、Chi含量和可溶性蛋白质含量的降低有关.随着叶片的衰老,NPQ、AQY、F/Fm、φPsIl和qp均降低,热耗散减少,光抑制加剧,衰老后期出现光破坏.但这些参数下降的幅度均小于Pmax下降幅度.光暗反应失衡,活性氧生成增加.衰老初期(老化)叶片MDA含量没有升高,衰老中后期叶片MDA含量显著升高,表明老化叶片能有效地耗散或清除活性氧,衰老叶片则不能,尽管其sOD、APX和POD等抗氧化酶活力显著升高.上述结果表明砂仁叶片老化与氧化胁迫关系不大,衰老与氧化胁迫密切相关.     

LED照明对植物体内功能性化学物质积累的影响

LED照明对植物生长发育作用的研究已进行了多年, 但之前学者们多从植物形态学角度进行研究。近年来, 该项研究已逐步转向LED照明对植物体内功能性化学物质积累的影响这一领域。该文就这方面研究的最新进展进行了评述, 并指出了目前存在的问题及今后研究的思路和可能方向, 以供生产和研究部门科研人员参考。     

田间条件下棉花幼叶光合特性及光保护机制

通过比较棉花(Gossypium hirsutum)幼叶和完全展开叶气体交换参数及叶绿素荧光特性的差异, 探讨高光强下幼叶的光抑制程度及明确光保护机制间的协调机理。在田间自然条件下, 以棉花刚展平的幼嫩叶片(幼叶)和面积已达到最大的完全展开叶片为研究对象, 通过测定不同发育阶段叶片气体交换参数及叶绿素a荧光参数的变化, 并运用Dual-PAM100对不同发育阶段的叶片进行快速光响应曲线的拟合。结果表明: 幼叶和完全展开叶片在光合、荧光特性方面表现出明显的差异。与完全展开叶相比, 较低的叶绿素(Chl)含量和气孔导度(G_s)是幼叶较低净光合速率(P_n)的限制因素, 从而直接导致其光系统II (PSII)实际光化学效率(Φ_PSII)和光化学猝灭系数(q_P)的降低。在1800 μmol·m^-2·s^-1光强以下, 完全展开叶具有较强的围绕PSI循环的电子流(CEF), 有利于合成ATP, 是其具有较高光合能力的原因之一。相同光强下, 幼叶较低的光饱和点(LSP)更易受光抑制, 但其PSII原初光化学效率(F_v/F_m)的日变化幅度显著小于完全展开叶, 说明强光下幼叶通过类胡萝卜素(Car)猝灭单线态氧、光呼吸(P_r)、热耗散(NPQ)以及PSI-CEF等光保护机制能有效地耗散过剩的光能, 从而避免其光合机构发生光抑制。     

两种生境条件下6种牧草叶绿素含量及荧光参数的比较

昆仑山前山牧场海拔较高, 策勒绿洲海拔相对较低, 两者生境差异较大。以昆仑山前山牧场和策勒绿洲边缘两种不同生境条件下生长的6种牧草: 冰草(Agropyron cristatum)、无芒雀麦(Bromus inermis)、矮生高羊茅(Festuca elata)、披碱草(Elymus dahuricus )、红豆草(Onobrychis pulchella)及和田大叶(Medicago sativa var. luxurians)为试验材料, 研究了不同生境条件下牧草叶片叶绿素含量及叶绿素荧光动力学参数的变化情况。结果显示: (1)在两种生境条件下, 昆仑山前山牧场生境生长的牧草叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素的含量明显较高, 生长在策勒绿洲生境的牧草品种叶绿素a/b值较高; (2)昆仑山前山牧场生境牧草最大荧光、光系统II (PSII)最大光化学效率、PSII潜在活性和单位面积反应中心的数量的值明显高于策勒绿洲生境品种, 而初始荧光、单位反应中心吸收的光能、单位反应中心捕获的能量、单位反应中心耗散的能量、荧光诱导曲线初始斜率值则低于策勒绿洲生境品种。因此, 两种生境下环境因子发生了改变, 对牧草产生综合的胁迫作用; 策勒绿洲生境明显对牧草生长产生了抑制, 策勒绿洲生境牧草的色素含量降低以及PSII的机构遭到损坏, 导致反应中心一部分失活或裂解, 剩余有活性的反应中心的效率增加, 昆仑山生境则相对比较适宜牧草生长; 两种生境不同牧草叶绿素含量和叶绿素荧光参数的变化幅度不同。     

不同天气类型下UV-B辐射对高山植物美丽风毛菊叶片PSII光化学效率的影响分析

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(Φ_PSII)和光化学猝灭系数(q_P)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Φ_PSII和q_P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(q_L)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。     

土壤氮磷对四季竹叶片氮磷化学计量特征和叶绿素含量的影响

植物器官化学计量特征可以把环境和器官功能性状联系起来, 从而为探索环境作用于植物器官功能的内在机制及器官功能的调控提供可能。通过土壤氮(N)、磷(P)添加设置土壤不同全N和全P浓度的盆栽实验, 分析了土壤和四季竹(Oligostachyum lubricum)叶片N、P化学计量特征及叶片叶绿素含量间的关系。实验设置的土壤不同全N和全P浓度包括对照(全N: 421.76 mg·kg^-1, 全P: 37.35 mg·kg^-1, 1N1P)、全N和全P浓度分别是对照相应浓度的2倍和2倍(2N2P)、2倍和3倍(2N3P)、2倍和4倍(2N4P)、3倍和2倍(3N2P)、3倍和3倍(3N3P)、3倍和4倍(3N4P)、4倍和2倍(4N2P)、4倍和3倍(4N3P)、4倍和4倍(4N4P)共10个处理。结果表明: 土壤N含量分别与叶片N含量和叶片N : P呈极显著正相关, 而土壤P含量与叶片P含量及叶片N : P均无显著性相关。叶片N : P随土壤N : P的增大而增大, 但其增加速率小于土壤N : P的增加速率。相同土壤N : P (11.29)条件下, 生长在2N2P处理和3N3P处理土壤中的立竹叶片N : P无显著差异, 但均显著高于对照(1N1P)并显著低于4N4P处理。土壤不同全N浓度对叶片N : P的影响与相应浓度N和P处理对叶片N : P的影响具有相同的规律。叶片N : P是影响叶片叶绿素含量的主要因素。分析发现: 土壤全N较土壤全P对四季竹叶片N、P化学计量特征具有更大的影响, 并且在土壤全N供应充足时四季竹叶片存在对N的奢侈吸收。N、P添加前土壤N是影响四季竹生长的主要限制元素。     

2009年春季长江口及其邻近水域浮游植物——物种组成与粒级叶绿素a

于2009年4月在长江口及其邻近水域采集浮游植物水样,用Utermöhl方法进行初步分析,同时进行叶绿素a粒级分离研究,并采用典范对应分析讨论了浮游植物优势物种与各环境因子的关系.本次调查共鉴定浮游植物3门46属64种（不包括未定名种）,其中硅藻33属45种（不包括未定名种）,甲藻12属18种（不包括未定名种）,定鞭藻1属1种,硅藻在细胞丰度和物种丰富度上占有优势.浮游植物的生态类型主要以温带近岸种为主,优势物种为多尼骨条藻（Skeletonema dohrnii）、具槽帕拉藻（Paralia sulcata）、菱形海线藻（Thalassionema nitzschioides）、尖刺伪菱形藻（Pseudo-nitzschia pungens）、颗粒直链藻狭型变种（Melosira granulata var angustissima）、柔弱伪菱形藻（Pseudo-nitzschia delicatissima）和柔弱几内亚藻（Guinardia delicatula）,同时调查区也出现少数的半咸水种和大洋种.调查区浮游植物细胞丰度介于0.3～13447.7 cells·ml^-1,平均为1142.385 cells·ml^-1,硅藻的细胞丰度显著高于甲藻.细胞丰度高值区位于调查区的中部偏北区域,以多尼骨条藻为主.垂向上在表层出现最大值,随着深度的增加丰度降低.调查区的Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数的平面分布基本一致,并且与细胞丰度呈镶嵌分布,即在细胞丰度高的调查区中北部较低.表层叶绿素a浓度介于0.34～29 g·L^-1,平均为3.30 g·L^-1.叶绿素a的高值区主要位于调查区的中部偏北区域,其分布趋势与浮游植物和硅藻细胞丰度的分布基本一致.主要粒级组分为小型浮游植物（microphytoplankton）,而其他靠近外海一侧的站位则以微型浮游植物（2～20 μm, nanophytoplankton）和超微型浮游植物（<2 μm, picophytoplankton）为主.与环境因子的典范对应分析（CCA）表明,春季长江口影响最优势物种多尼骨条藻分布的主要因素为硝酸盐、pH和微型浮游动物,而包括甲藻在内的其他各物种则主要受盐度、磷酸盐和硅酸盐影响.本次调查浮游植物定量研究方法与以往不同,在长江口今后需要加强骨条藻的个体生态学研究.     

冬小麦光合特征及叶绿素含量对保水剂和氮肥的响应

以不施保水剂和氮（N）肥为对照,测定了保水剂（60 kg·hm^-2）与不同N肥水平（0、225、450 kg·hm^-2）及其配施条件下大田小麦的光合特征、叶绿素含量和水分利用效率等指标,研究了冬小麦拔节期和灌浆期光合生理特征、叶绿素含量及水分利用对保水剂和N肥的响应.结果表明：灌浆期各处理的光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、叶片水分利用效率及叶绿素含量均大于拔节期.在拔节期,单施N肥条件下,随施N量的增加,单叶水分利用效率提高,光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度及蒸腾速率均先增后减;225 kg·hm^-2 N肥处理的叶绿素含量最高.施用保水剂后,随施N量的增加,胞间CO₂浓度降低,而光合速率等均提高;单施保水剂及其与N肥配施提高了叶绿素含量,而过多N肥效果不显著在灌浆期,单施N肥显著提高了小麦的光合速率及水分利用效率,降低了气孔导度、胞间CO₂浓度及蒸腾速率;叶绿素含量随N肥用量的增加而增加.施用保水剂后,随N肥用量的增加,光合速率和叶片水分利用效率均先增后减,而胞间CO₂浓度和蒸腾速率先减后增,但均低于对照,气孔导度随施N量的增加而提高.单施保水剂的叶绿素含量显著提高,但其与N肥配施叶绿素含量有所降低.保水剂与N肥配合施用显著提高了小麦的千粒重、产量及水分生产效率.其中,保水剂与225 kg·hm^-2N肥配施处理的产量及水分生产效率均最高.