铅胁迫对玉米幼苗叶片光系统功能及光合作用的影响

通过同时测定玉米叶片的叶绿素荧光快速诱导动力学曲线和对820 nm光的吸收、分析叶片的气体交换过程以及叶绿体活性氧清除关键酶的活性,研究了不同浓度的铅(Pb)胁迫对玉米光系统Ⅰ(PSⅠ)、光系统Ⅱ(PSⅡ)的光化学活性和光合作用的影响,并分析了Pb胁迫下两个光系统的相互关系.结果表明:铅胁迫显著抑制了玉米地上部分和地下部分的生长、降低了叶片光合色素含量、并通过非气孔因素限制了光合作用、导致过剩激发能的增加;铅胁迫显著抑制了超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性、伤害了PSII反应中心、PSII的受体侧和供体侧(放氧复合体)以及PSI光化学活性.     

介绍两种无损伤测定植物活体叶片色素含量的方法

介绍了两种无损伤光学法测定植物活体叶片色素含量的方法,并将这两种方法与传统的色素提取测定方法进行了相关性分析。     

Ca2+缓解NaCI胁迫引起的玉米光合能力下降的作用

以'鲁玉14号玉米'('Zeamays 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-1Ca2 造成气孔导度下降,但在盐胁迫条件下外施2～8 mmol·L-1Ca2 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-1Ca2 处理后总电子传递明显降低,而外施2～8 mmol·L-1Ca2 对盐胁迫植株的总电子传递却有明显的促进作用.8 mmol·L-1Ca2 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.     

叶角、光呼吸和热耗散协同作用减轻大豆幼叶光抑制

研究了大豆叶片逐步展开过程中的色素组成、气体交换、荧光动力学以及叶片角度等特性。随着叶片展开程度的增加 ,叶绿素含量和叶绿素 a/ b比值增加 ;光合速率 (Pn)也增加 ,揭示叶片展开过程中光合机构是逐步完善的。自然状态下 ,不同展开程度的叶片均未发生明显的光抑制 ;但将叶片平展并暴露在 12 0 0μmol/ (m2 · s)光下时幼叶发生严重的光抑制 ,伴随叶面积的增加光抑制程度减轻。强光下 ,尽管幼叶光呼吸 (Pr)的测定值较低 ,但幼叶光呼吸与总光合之比 (Pr/ Pm)较高。将叶片平展置于强光下时 ,幼叶的实际光化学效率 (ΦPSII)明显下调 ,非光化学猝灭 (NPQ)大幅增加 ;幼叶叶黄素库较大 ,光下积累较多的脱环氧化组分 ,揭示幼叶依赖叶黄素循环的热耗散增强。自然条件下测量叶片角度 ,观察到在叶片展开过程中叶柄夹角逐渐增加 ;日动态过程中幼叶的悬挂角随光强增加而明显减小 ,完全展开叶的悬挂角变化幅度很小。叶片角度的变化使实际照射到幼叶叶表的光强减少。推测较强的光呼吸、依赖叶黄素循环的热耗散以及较大的叶角变化可能是自然状态下幼叶未发生严重光抑制的原因     

二硫苏糖醇处理导致大豆叶片两光系统间激发能分配失衡

通过叶绿素荧光技术研究了二硫苏糖醇(1,4-dithiothreitol, DTT)对大豆叶片光系统I(PSI)和光系统Ⅱ(PSⅡ)间激发能分配的影响.结果显示:DTT处理没有影响叶片最大光化学效率(Fv/Fm),但光下叶绿素荧光降低比率(Rfd)下降;强光下,DTT处理叶片PSⅡ开放反应中心激发能捕获效率(Fv′/Fm′)比对照高30%～40%;分配给PSⅠ的激发能比对照叶片低约30%,分配给PSⅡ的激发能比对照叶片高20%左右,激发能分配严重偏离平衡状态;DTT处理叶片PSⅡ的激发能压力(1-qP)较对照高,但非光化学猝灭(qN)明显比对照低;进一步的实验揭示DTT的引入抑制了玉米黄质(Z)的生成和状态转换(qT).据此,推测DTT可能通过抑制天线色素的调节能力导致两光系统间激发能分配失衡.     

紫黄质脱环氧化酶的某些特性和研究方法

紫黄质脱环氧化酶是高等植物体内叶黄素循环的关键酶,它催化紫黄质脱环氧化生成花药黄质和玉米黄质,在这个过程中伴随着过剩光能的热耗散.文中主要对此酶的性质、功能、研究方法以及分子生物学等内容作了简要介绍.     

大豆叶片呼吸作用与光合作用日变化的关系(简报)

两个田间栽种的大豆品种在鼓粒期的光合速率有明显的午休,此时呼吸速率也出现午休。在全天中光合速率和呼吸速率的变化趋势大致相同。在9:00～17:00时内,光合速率与呼吸速率呈显著的正相关。大豆叶片的光合午休以及下午光合速率明显低于上午的现象不是呼吸作用造成的。     

大豆光合日变化与内生节奏的关系(简报)

在光照、温度、温度和CO_2浓度都相对恒定的条件下,大豆的光合速率、气孔导度和蒸腾速率都显现出早晚低,中午高的周期性变化。这是由大豆内生节奏造成的,能为环境因素所调整,与光合作用的午休并没有关系。     

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.     

突变体在植物光破坏防御研究中的应用

用突变体研究植物的光破坏防御机制是一种有效的方法，与传统方法相比，具有专一性强、副效应少、直接在基因水平上起作用、可信度高等优点。本文简要介绍了突变体的获得、筛选、鉴定，并总结了几类与光破坏防御有关的突变体。