西藏虎头兰和墨兰对强光的生理响应?

兰属植物( Cymbidium)是重要的观赏花卉。该属大多数种类生长在适度荫蔽的环境中,但附生型的西藏虎头兰( C?tracyanum)却能在阳光直射的环境下良好生长。为了探究西藏虎头兰适应强光的生理机制,研究选取同属的地生型墨兰( C?sinense)与其进行对照实验,测定了这两种植物在不同光照强度下的叶绿素荧光参数和P700氧化还原态。结果表明,在强光下,西藏虎头兰光系统I和II活性的下降程度比墨兰小,而环式电子传递的激发程度更高。环式电子传递的激发有助于增强西藏虎头兰在强光下的光保护,而墨兰因环式电子激发程度较低,使其不能适应强光。由于附生环境更容易出现间歇性的直射光,西藏虎头兰的这种适应强光的能力可能有助于它更充分地利用附生环境中的光照资源。     

不同菠菜品种对海水胁迫的生理响应差异

以耐海水菠菜品种荷兰3号和海水敏感品种圆叶菠菜为材料,采用水培方法,研究了海水胁迫对菠菜叶片、根系质膜的伤害作用以及叶片光合作用、叶绿素荧光参数的影响.结果表明:(1)海水胁迫对荷兰3号单株干重影响不大,而显著降低圆叶菠菜的单株干重,并使2个品种植株的叶片和根系MDA含量增加,质膜透性增大,叶片光合色素含量降低,但荷兰3号的变化幅度(叶片MDA除外)小于圆叶菠菜.(2)海水胁迫下,短期内2个品种由于气孔限制引起叶片胞间CO2浓度(Ci)降低,净光合速率(Pn)下降;长期胁迫下,荷兰3号Pn恢复到对照水平,而圆叶菠菜同化力下降,Pn降低.(3)海水胁迫对荷兰3号光化学猝灭系数(qP)影响不大,实际光化学效率(ΦPSⅡ)明显升高,而圆叶菠菜的qP和ΦPSⅡ均下降;荷兰3号初始荧光(F0)的下降幅度和非光化学猝灭系数(qN)上升幅度比圆叶菠菜大;2个菠菜品种的最大光化学效率(Fv/Fm)均下降,但荷兰3号光抑制程度(1-qP/qN)的升高幅度比圆叶菠菜小.研究结果说明,海水胁迫下,2个耐性不同的菠菜品种植株都产生了光合作用的光抑制和光氧化伤害,使膜质过氧化和叶绿素含量降低;耐性强的品种能够较多地将光能用于光化学反应,热耗散能力较强,光抑制程度较低,膜系统和光合色素受到活性氧的破坏程度较低,保持了较高的净光合速率,最终可明显降低海水胁迫对植株生长的影响.     

角毛藻光合作用对连续强光照射的动态响应

利用调制荧光技术研究了角毛藻(Chaetocerossp.)光合作用对连续强光照射的动态响应。用1000μmolm-2s-1的强光处理12h内,角毛藻的快速光曲线和荧光参数呈动态变化。处理30min内,最大光合速率P(m即最大相对电子传递速率)和光系统Ⅱ的最大量子产量Fv/Fm均逐渐下降至最低值,表明角毛藻受到了光抑制;初始斜率α的降低和非光化学淬灭NPQ的升高,表明角毛藻可以通过降低捕光色素对光能的吸收和增加热耗散来保护光合器官免受过度损伤。此后,α开始增加,但始终不能恢复到初始值,说明角毛藻逐渐适应了强光照状态,捕光能力逐渐增加;Pm逐渐恢复并超过初始值,最终(8h后)达初始值的2倍,表明经过光系统Ⅱ的电子传递明显加快;而Fv/Fm只能恢复到初始值的一半左右,说明强光下光系统Ⅱ的光能转换效率明显降低;NPQ达最大值(1h)后逐渐下降至低于初始值,表明热耗散在光保护中不再起主要作用。随处理时间的延长,出现光化光关闭后的短期荧光上升现象,且上升速度逐渐加快,说明围绕光系统Ⅰ的环式电子传递速度逐渐加快,可能在光保护中发挥重要作用。     

低浓度NaHSO3促进田间水稻的光合磷酸化和光合作用

用１～２ｍｍｏｌ／Ｌ ＮａＨＳＯ３喷施于水稻（Ｏｒｙｚａ ａｔｉｖａ Ｌ．）叶面可以提高叶片的光合速率,并能持续３ｄ以上。在此条件下,光下叶片中的ＡＴＰ含量明显增高,叶片的叶绿素毫秒延迟荧光加强,反映与光合磷酸化活力有关的跨类囊体膜质子梯度增加。乳熟期喷施２次１ｍｍｏｌ／Ｌ ＮａＨＳＯ３后,水稻产量提高约１０％。研究表明ＮａＨＳＯ３的主要作用和ＰＭＳ（ｐｈｅｎａｚｉｎｅ ｍｅｔｈｏｓｕｌｆａｔｅ）     

墨兰对氮营养和波动光强复合胁迫的光合调控响应

墨兰(Cymbidium sinense)是我国的传统名花,具有悠久的栽培历史,该物种为林下荫生植物,生境破坏和森林冠层结构的改变都会导致其遭受氮素和光照波动的双重影响。为了探究墨兰的光合作用响应这种复合胁迫的机制,该文研究了不同氮浓度处理下墨兰叶片的氮含量、叶绿素含量、光系统I(PS I)和光系统Ⅱ(PS Ⅱ)对波动光强的影响。结果表明:(1)0 mmol·L^-1氮处理下,墨兰叶片的氮含量、叶绿素含量、PS Ⅱ最大量子效率(F_v/F_m)和PS I最大可氧化的P700信号(P_m)降低,而非光化学猝灭和PS Ⅱ非调节性能量耗散被大量激发。(2)1.25、5、10 mmol·L^-1氮处理下,光强突然增加使墨兰叶片的PS I反应中心表现为先过度还原,随后过度还原态被逐渐解除; 环式电子传递的激发表现为先增加后逐渐下降,说明环式电子传递的动态调节和PS I的氧化还原态密切相关。(3)波动光下,0 mmol·L^-1氮处理的墨兰叶片没有表现出PS I的过度还原,主要是因为其PS Ⅱ释放的电子很少,避免了过量电子被传递到PS I。综上认为,氮素的波动会显著影响墨兰对波动光强的光合生理响应,这为墨兰的人工栽培和保护提供了科学依据,并有助于探究林下植物光合作用响应氮素和波动光复合胁迫的机制。     

光照强度对乐昌含笑幼苗生长及光合特性的影响

为探析乐昌含笑(Michelia chapensis)在不同光照强度下生长及光合能力的适应机制,以乐昌含笑2年生幼苗为试材,经100%(CK)、70%(T1)、50%(T2)、30%(T3)、10%(T4)全光照5个不同遮荫处理1年(3年生),进而对其生长及光合指标进行测定。结果表明,在70%全光照和100%全光照下,乐昌含笑幼苗存活率与株高、地径生长显著高于其他处理。净光合速率在70%光照强度处理时达最高值(8.553μmol·m^-2·s^-1);随着遮荫胁迫的加重,净光合速率逐渐下降,在50%全光照下净光合速率下降主要由气孔限制导致,30%全光照和10%全光照下由非气孔限制导致。与其他遮荫处理相比,100%全光照和70%全光照下乐昌含笑叶片具有更高的最大净光合速率(8.166和8.735μmol·m^-2·s^-1)、光饱和点(1215.956和1145.328μmol·m^-2·s^-1)和光补偿点(16.280和13.572μmol·m^-2     

青藏高原药用植物唐古特山莨菪和唐古特大黄光合作用对强光的响应

与唐古特大黄相比,唐古特山莨菪的表观光合量子效率(AQY)较高,但最大净光合速率(Pmax)较低。在光强小于1200μmolm-2s-1时,后者用于碳同化的电子传递占总光合电子传递的比例(JC/JF)比前者高,而分配于光呼吸的电子传递(JO/JF)及Rubisco氧化和羧化速率的比值(VO/VC)则相反;光强大于1200μmolm-2s-1以后两种植物的这些参数都趋向稳定。随光强增加,后者叶片吸收光能分配于热耗散(D)的增加斜率较前者高,表明两高山植物对强辐射的适应方式略有不同。加强光呼吸途径的耗能代谢和PSII天线热耗散份额是唐古特山莨菪适应高原强辐射的主要方式,而提高叶片光合能力则是唐古特大黄的一种适应方式。     

遮荫对高山羊齿光合生理特性的影响

为揭示高山羊齿(Davallia mariesii)的光响应机制,对5种不同遮荫处理的盆栽高山羊齿的生长状态、光合特性和叶绿素荧光参数进行测定。结果表明,随着遮荫水平的增加,高山羊齿叶形不断变大、叶色不断加深。在70%遮荫下,高山羊齿生长势好,叶片硬脆有光泽,且产孢率低,孢子成熟延迟。叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b随遮荫水平的提高而增加,但在90%遮荫时下降;而叶绿素a/b、光饱和点、光补偿点和暗呼吸速率的变化则与之相反,且遮荫程度较深与无遮荫间的光饱和点有极显著差异。在5种遮荫处理下,70%时叶绿素荧光参数Fm、φPo、ψO、φEo、TRO/RC、ABS/RC、ETO/RC都达到最大。因此,70%遮荫的光抑制最小,光能利用率最大,光合能力最强,最有利于高山羊齿的生长。     

水杨酸对高温强光胁迫下小麦叶绿体D1蛋白磷酸化及光系统Ⅱ功能的影响

为了研究水杨酸（SA）对高温强光胁迫下小麦叶片类囊体膜D₁蛋白磷酸化和PSⅡ功能的影响,用0.5 mmol·L^-1 SA溶液预处理灌浆期小麦叶片,以水预处理为对照,然后将预处理植株进行高温强光（35 ℃,1 600 μmol·m^-2·s^-1）处理,测定胁迫处理过程中小麦旗叶光合电子传递速率、净光合速率、叶绿素荧光参数及D₁蛋白的变化.结果表明：SA预处理有效抑制了高温强光下D₁蛋白的净降解,保持了较高的D₁蛋白磷酸化水平、全链电子传递速率和PSⅡ电子传递速率,维持了较高的PSⅡ原初光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率(Ф_PSⅡ)、光化学淬灭系数（q_P）和净光合速率（P_n）.表明外源SA通过调节小麦叶绿体D₁蛋白的周转,减轻了高温强光胁迫对叶片光合机构的损伤,有利于PSⅡ的正常运转.     

外源褪黑素对小麦幼苗生理及光合荧光特性的影响

为探讨不同浓度外源褪黑素对小麦幼苗生理及光合荧光特性的影响，该研究以良星99为供试材料，测定不同浓度褪黑素处理下小麦幼苗生长形态、光合及荧光参数以及抗氧化酶活性等关键指标。结果表明：(1)0.1μmol·L^-1的褪黑素处理显著提高了小麦植株的光合能力，叶绿素Chl a、Chl b和Chl (a+b)以及叶绿素荧光参数调节性能量耗散的量子产额Y(NPQ)、表观光合传递速率(ETR)和非光化学淬灭(NPQ)均在褪黑素浓度为0.1μmol·L^-1时达到增加最大值；PSⅡ最大光合效率(Fv/Fm)、最大光能转化潜力(Fv/Fo)随褪黑素浓度升高逐渐降低；光化学淬灭(qL)随褪黑素浓度增加先下降后上升。(2)与CK(0μmol·L^-1)相比，低浓度褪黑素显著降低小麦根和叶中过氧化物酶(POD)及小麦叶中过氧化氢酶(CAT)的活性，高浓度褪黑素处理显著增加小麦POD的活性；小麦根中丙二醛(MDA)含量随褪黑素浓度的增加先下降后上升。综上表明，适量褪黑素处理可促进小麦的生长，使小麦光合能力维持在较高水平，并通过POD和CAT调节不同褪...     

Study on Leaf Anatomy and Photosynthesis of Cymbidium sinense

The leaf surface of Cymbidium sinense(Andr.) Willd was covered with cuticle and wax. The stomata were distributed in the dorsum of the leaf, the density being 100–130 mm-2 There was a stomatal cover on each stoma. The mesophyll was not differentiated into spongy tissue and palisade tissue. No chloroplast was observed in the vascular bundle sheath cells. The chloroplast in the mesophyll cells had well developed grana, with lightly stacked thylakoids and osmiophilic granules. The highest quantum yield of functional leaf was 0.082. The light compensation point of photosynthesis was about 5 μE·m-2·s-1, the light saturation point was about 200 μE·m-2·s-1. The photosynthetic ra,e of Cymbidium sinense was very low, generally 2.0–2.6 μmol CO2· m-2·s-1. The optimum temperature of photosynthesis of one-year-old leaf was 25℃. The photosynthe,ic rate of the three-year-old leaf declined with temperature rise. The ratio of chlorophyll a/b was about 2.7. The CO2 compensation point of photosynthesis was 105–220 ppm. All these data show that Cymbidium sinense belongs to the typical shade plants with low photosynthetic rate and high CO2 compensation point that explains that the growth of Cymbidium sinense is slow in nature.     

墨兰组织培养植株的叶结构和生理特性

墨兰叶肉没有海绵组织和栅栏组织的分化,但在叶的不同部分的叶脉附近叶肉细胞有不同的形态变化。叶尖和叶中部中脉附近的叶肉细胞排列紧密。细胞明显伸长,似栅栏组织,叶基部中 叶肉细胞没有伸长,叶部叶绿体周径大,叶绿素含量高,光合速率亦较高,且Fv/Fm、φPSⅡ和qp均较叶的其他部分高。     

大花蕙兰与墨兰杂交结实率研究初报

取3个大花蕙兰品种与1个墨兰品种进行自交与杂交。共设计10个组合,成功获得4个杂交组合;共授粉257朵花,成功获得21个果荚,结实率为8.1%。大花蕙兰与墨兰杂交正反交的结实率差异不大。各组合果荚生长曲线走势大致相同,授粉后10~12 d,子房开始膨大,并于60~80 d趋于平稳。大部分落果于授粉后30d内发生,部分于生长中后期黄化脱落,双亲遗传物质的不协调性及栽培管理可能是重要影响因素。     

菌根真菌感染墨兰与建兰根状茎对呼吸速率和几种氧化酶活性的影响

用从野生建兰部分离的菌根真菌P15菌株感染墨兰Cymbidium sinense和建兰Cymbidium ensifolium的根状茎后,使寄主的呼吸速率、细胞色素C氧化酶、过氧化物酶活性明显增高,而感染前后IAA氧化酶活性变化不明显。两个品种相比较,建兰根状茎的呼吸速率、细胞色素C氧化酶和过氧化物酶活性均比墨兰的高,但墨兰的根状茎IAA氧化酶活性则高于建兰。     

山豆根叶片光合特性对光强和干旱的响应

山豆根(Euchresta japonica)为我国II级重点保护野生植物。该研究通过设置不同遮阴网的层数和采用不同浓度的聚乙二醇溶液浇灌,探讨了山豆根光合特性对光强和干旱的响应。结果表明, 山豆根叶片的饱和光强为683.06~907.07mmol/(m²·s); 单层遮阴处理叶片的最大电子传递速率和最大净光合速率整体高于双层遮阴处理,其中单层遮阴且未进行干旱处理的叶片最大电子传递速率和最大净光合速率最高,分别为55.36和6.73mmol/(m²·s);相同遮阴条件下,叶片的最大净光合速率及其对应的饱和光强均随干旱程度增加整体呈下降趋势;单层遮阴条件下的蒸腾速率和水分利用效率均整体高于双层遮阴条件下的。不同处理下叶片光系统II的实际光化学效率、光化学猝灭系数以及非光化学猝灭系数等整体上均无显著差异(P>0.05)。山豆根属半阳生植物,其叶片利用弱光能力较强,植株具有较强的耐干旱能力。因此,建议在开展野外回归、迁地保护、人工栽培等工作时,进行适当遮阴处理并保持充足的土壤含水量。     

建兰与纹瓣兰种间杂种胚培养研究

采用人工授粉的方法,以‘小桃红’建兰为母本、纹瓣兰为父本进行杂交,获得了种间远缘杂交后代植株。杂交果苹与母本自交果荚的大小差异大小,但鲜重明显大于母本,果荚内的种子量却少于母本。杂种胚离体培养90d出现绿色原球胚,210d可萌发出大量植株;而‘小桃红’自交种子培养210d只形成少量绿色根状茎。杂种胚的萌发具有杂种优势,不仅萌发快,而且出苗率高,萌发时先形成原球胚,原球胚上长出大量小根毛,继而形成大量假鳞茎,假鳞茎经转瓶培养后,分化形成大量健壮植株,分化率高。     

有棱丝瓜苗期耐热性及其对热胁迫的生理响应

为鉴定有棱丝瓜(Luffa acutangula)的耐热性,对32个品种进行了耐热性筛选,并对不同耐热性品种在热胁迫下的生理响应进行了研究。结果表明,这些品种中有耐热品种3个,热敏品种4个,居中的25个。对耐热品种WB121,较耐热品种YL8和热敏品种WB105进行高温处理,结果表明,随着高温胁迫时间的延长,3个品种叶片的丙二醛含量、相对电导率、可溶性糖含量均逐渐增加。3种保护酶(SOD、CAT和POD)活性未表现出与耐热性一致的变化。3个品种的叶绿素荧光参数Fv/Fm、Yeild和ETR随着高温胁迫时间的延长均下降,以热敏品种下降幅度最大。Pearson相关分析表明,热害指数与相对电导率呈显著正相关(r=0.693*),与丙二醛和可溶性糖含量呈极显著正相关(r=0.814,0.899**),与叶绿素荧光参数(Fv/Fm,Yield,ETR)呈极显著负相关(r=-0.892,-0.896,-0.897**),与3种保护酶活性的相关性不显著。由此可见,叶绿素荧光参数(Fv/Fm,Yield,ETR)可以快速、准确地反映植物热害,建议将其作为有棱丝瓜耐热性鉴定的重要生理指标。     

墨兰多舌奇花MADS特异表达基因筛选及分析

以墨兰‘南菊’为代表,用抑制消减杂交和基因芯片相结合技术构建墨兰多舌与正格花舌间的差异表达基因文库,筛选与花形态建成相关的MADS差异表达基因并构建系统进化树。结果表明:在多舌瓣中筛选出32个上调表达MADS基因,包括TM6、AG、AP1、DEF1、AP3及PI基因。其中有10个基因与AGL17、AGL29、FUI聚为一类,12个基因与其他的MADS基因归为一类。这些MADS基因参与了多舌瓣发生,并可能扮演了重要角色。该研究可为从兰花多舌变化的角度阐明墨兰奇花形成的分子机理及培育中国兰花新奇优良品种提供思路和理论依据。