薇甘菊(Mikania micrantha)非同化器官光合特征及其生态学意义

薇甘菊因为其在新生境的强入侵能力而臭名昭著,有关其入侵的光合生理原因主要集中在叶片光合速率研究,而对非同化器官光合特性少见报道.以叶片为对照,对非同化器官花、果、茎、根的光合电子传递速率、PSII光化效率以及不同器官光合碳固定对群落碳平衡的影响进行了研究,发现尽管非同化器官光合电子传导速率均低于叶片,但是其色素利用效率(叶绿素和类胡萝卜素)显著高于叶片.在生殖生长季节,叶片光合能力明显下降的时期内,非同化器官的光合碳固定对薇甘菊生长起到积极作用.把不同器官的光合碳固定量尺度放大到群体水平发现,基于使用红外线CO2分析法和叶绿素荧光方法计算结果表明,单位土地面积上分布的薇甘菊非同化器官(生殖器官、茎和根等)分别占群体总光合能力的19%和49%,说明非同化器官光合在薇甘菊生长和入侵中可能具有的重要作用.尽管薇甘菊叶片为典型C3植物特征,结果发现了茎以及主叶脉内存在类似C4途径的、具有丰富叶绿体的维管束鞘结构.C4途径的光合效率远比C3植物高可能是薇甘菊非同化器官光合叶绿素效率高于叶片的一个原因,尚需要更多的直接生化证据支持.     

小麦在干热风条件下的生理变化 Ⅱ.干热风对小麦灌浆期~(14)CO_2同化作用和~(14)C-同化产物累积的影响

小麦在灌浆期受干热风的影响,叶绿素遭受破坏,降低了同化~(14)CO_2的能力。~(14)C-同化产物在叶片、茎秆和籽粒中的含量也相应地下降了。这与叶片和籽粒内糖分含量的分析结果是一致的。干热风还使~(14)C-同化产物在小麦体内的运转发生改变。在叶片和茎秆中降低了醇溶部分的含量而使石油醚溶部分含量增高。茎秆内的贮藏物质加速降解外运,而运入籽粒内的同化产物则加快了转化与贮藏。小麦受害后给以适宜的生长条件,其功能仍不能恢复。这是最终造成籽粒产量和品质下降的重要生理原因之一。     

林木非同化器官树枝（干）光合功能研究进展

尽管多数林木非同化器官树干、树枝内都存在绿色组织（Chlorenchyma）,但是其生态学意义很少为人注意。综合前人研究结果,得出以下结论：（1）树枝的光合速率（暗呼吸与饱和光照下呼吸之差）的在0～10μmolm^-2s^-1之间,而大部分的结果认为光合速率在0．5～3．Oμmolm^-2s^-1之间。而且多数研究认为其是对自身呼吸的再固定,而不是对外界大气CO2的吸收,对再固定率（光合／呼吸比值）分析表明80％以上的研究结果认为树干光合作用能够固定40％～100％呼吸所释放的CO2。但其对个体乃至林分整体碳平衡的影响报道的较少。（2）不仅非同化器官光合作用直接影响其呼吸作用,冠层叶片光合产物对非同化器官的气体代谢也产生显著影响,但新形成光合产物和储藏碳水化合物是否存在功能上的差异不同学者意见不一。（3）尽管叶绿素含量多在80～450mgm^-2之间,低于相应叶片叶绿素含量340～620mgm^-2,但其叶绿素a／b平均值（2．5）显著低于叶片的平均值（3．6）（P〈0．0001）,说明更加适应于阴生环境。（4）有关类胡萝卜素在非同化器官的功能,比较传统的观点认为其单位质量或者单位面积含量远低于叶片,是一种适应于低光照环境的表现,但最近研究表明其单位叶绿素含量远高于叶片,可能是在高浓度CO2条件下、叶绿体片层结构酸性化导致光合过程中光化学淬灭能力低下,需要以叶黄素循环为主导能量淬灭过程保证其功能正常。（5）在树皮光学特性方面,大部分光照被吸收,而有少部分被反射和透射。在透光率方面,70％左右的结果认为树皮的透光率在5％～15％之间,而超过85％的结果认为透光率在0％～20％之间。而且光照可以在木质化树干导管、纤维及管胞有效进行轴向导光,树干内部的光以红外和远红外光为主,其它低波长光的透射能力远低于红外光。（6）尽管已有研究表明某些草本植物茎具有C4特征,但对于多数、特别是木本植物未见报道,特别是对于茎内高浓度CO2、高红／蓝光比、低氧特征对光合机构的影响尚需要深入研究。     

名词解释

[42]代谢源(metabolic source) 植物制造及产生同化产物的部位或器官,如进行光合作用的长成的叶片,进行矿质吸收和转化的根系,以及转化、输出养料的萌发种子等。同一器官在植物生长发育的过程中,可以由库转变为源;例如幼小的叶子需要从成长的叶片获得同化产物,这时是库;等到长大进行光合作用以后,就会转变为制造及输出同     

植物光合作用的三维特性研究进展

光合作用是地球上最重要的化学反应。虽然针对植物光合作用已经进行了广泛深入的研究,但从三维层面探讨植物叶片光合功能及其调节作用的工作较少。叶片结构、光合机构组分、叶片内光能吸收和传递均具有明显的三维特性,极大影响叶片内CO₂转运、叶肉细胞的电子传递和碳同化,进而使叶片光合功能及其调控表现出复杂的三维特征。因此,从三维角度分析叶片光合特性有助于理解光合作用机理,也能够为提高植物光合作用效率提供理论支持。     

植物叶片衰老过程中的基因表达与调控

衰老是一种器官或组织逐步走向功能衰退和死亡的变化过程〔１〕。它除了代表器官或组织生命周期的终结之外,在发育生物学上也有着重要的意义。叶片的衰老是植物的一个重要发育阶段。在这段时期内,植物在成熟叶片内积累的物质,包括大量的氮、碳有机化合物和矿物质,将被分解并运送至植物其它生长旺盛的部分,其中大部分被转移到种子内,为下一代的生长做好准备〔１１〕。对于产生种子的作物,包括绝大多数农作物,这种转移使营养重新分配,对植株保持正常的生长发育与繁殖是十分必要的〔３〕。衰老过程中,叶片细胞在组成成分上有很大的变…     

云南松同化器官数量垂直分布的规律

植物的同化器官一般是指制造和积累有机物质并用于满足植物生长发育需要的叶片(叶束)。它是植物的重要组成成分。同化器官吸收光能,在叶绿体和酶的作用下将二氧化碳和水合成为碳水化合物。它的数量的多少决定了植株制造有机物质的能力,直接关系到森林生态系统第一性生产力的高低。因此,研究植物群体和单株同化器官数量垂直分布的规律及其与     

杂交春性小麦开花结实期间叶片的衰老

用杂交春性小麦901和常规小麦品种陕229为材料,研究了杂交春性小麦901叶片衰老的进程及叶片衰老延迟的原因。研究表明,杂交春性小麦901冠层3叶片叶绿素含量,光合速率,可溶性蛋白质含量在小麦灌浆后期均高于对照常规小麦品种陕229。保护酶SOD活性高且稳定,使活性氧,自由基对细胞膜的伤害减轻,膜结构能较长时间保持健康完整,维持细胞的正常供谢,叶片的功能期延长,同化能力增强。叶片向籽粒和其它器官提供充盈的同化产物,使作物的产量和抗逆性提高。     

高蛋白和低蛋白型小麦花后氮素的同化特性

为了解小麦花后介质氮素输入籽粒的同化途径,在不同发育时期不同施氮水平下,采用GS抑制剂(草丁膦)和15N示踪结合,研究了高低籽粒蛋白两种类型品种花后介质氮素的同化特征.结果表明,叶片GS抑制剂处理使豫麦47穗中的NDFF(氮含量中来自介质N的百分比)显著升高,豫麦50则显著降低;穗部GS抑制剂处理使豫麦47叶中的NDFF上升,而豫麦50(开花期)低氮处理上升、高氮处理下降.花后豫麦47的介质N同化量远大于豫麦50,同化介质N的主要器官为根茎,根茎∶叶∶穗的花后介质氮同化量之比约为4∶1∶2;而豫麦50的主要同化器官则为叶片,根茎∶叶∶穗之比约为1∶5∶1.随施N量的增加,豫麦47叶片花后介质N同化量增加,豫麦50则减少;且豫麦47叶片花后同化介质N的输出量显著小于籽粒花后介质N的同化量,而豫麦50叶片花后介质氮的输出量显著大于籽粒介质N的同化量.说明不同类型小麦品种花后N素由根系到籽粒的代谢同化途径具有显著差异,高蛋白品种豫麦47花后由根系流向籽粒的氮素可以不经叶片直接到达籽粒,低蛋白品种豫麦50则必须经过叶片才能到达籽粒.     

光线对棉叶~(14)C同化产物运输的影响

应用~(14)C同位素研究了光线对叶片同化产物在棉株体内运输的影响。结果指出,光线显著地影响叶片~(14)C同化产物的运输。叶片遮光,不管遮光叶片的部位如何,在上部果枝或在下部果枝,叶片的~(14)C同化产物都明显地运向遮光的叶片。果枝遮光,则~(14)C同化产物增多运向遮光的果枝。光线不仅影响叶片~(14)C同化产物的运输方向,而且亦影响~(14)C同化产物向棉铃运输的速度。叶片遮光,减慢其同化产物输出的速度。     

不同年代梭梭同化枝解剖结构特征及其对土壤条件的响应

叶片是植物与外界环境进行能量、水气交换的主要器官,对环境变化较敏感且可塑性较大.该研究以民勤不同年代梭梭同化枝为研究对象,采用石蜡切片法,分析不同年代梭梭同化枝解剖结构变异特点及其与土壤条件的关系,旨在探讨梭梭同化枝在干旱环境的生态适应机制.结果表明:(1)除角质层和导管孔径,不同年代梭梭同化枝解剖结构指标差异显著(P...     

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。     

CaM拮抗剂对麦苗氮素同化酶及干物重的影响

钙调蛋白拮抗剂ＣＰＺ（Ｃｈｌｏｒｐｒｏｍａｚｉｎｅ,氯丙嗪,简称ＣＰＺ）抑制小麦幼苗对外源硝态氮的吸收及其向有机氮的转化,对根器官的影响明显大于叶片,这与ＣＰＺ处理后不同器官中ＮＲ、ＧＳ活性受影响的程度相一致;根和茎叶干物质累积量下降。但ＣＰＺ处理后小麦幼苗不同器官中全钙含量增加,说明作为植物第二信使系统的钙调蛋白受拮抗影响植物的氮同化过程。     

打顶对烟草生长、钾素吸收及其分配的影响

与不打顶相比,打顶并未增加烟株最终的干物质及K累积量,但由于消除了顶端对有机物质及K的强烈竞争,使无谓消耗于顶中的1／3的同化物及K运向其它器官,从而使叶片中累积的同化物及K由不打顶时的1／3左右提高到1／2左右,有利于同化产物及K在叶内的累积;此外打顶不了根对同化产物的竞争能力,因而要系发达、烟叶产量及其含K量显著增加,打顶后用NAA处理茎断口并不能提高烟叶产量,但烟株有烟叶内K的最终累积量增加,因此与公打顶相比可明显提高生育后期叶片K含量。     

旱生和湿生生境对蒲公英体内抗氧化物质的影响

选择旱生和湿生生境中生长的蒲公英(Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz)分根、叶、花序分别测定抗氧化成分及总抗氧化能力,并比较了SOD同工酶谱的变化情况。结果表明不同生境选取的蒲公英叶片中抗氧化物质以SOD、POD、CAT等抗氧化酶和Vc等小分子为主,花序中可溶性糖、类黄酮和绿原酸含量最高;湿生蒲公英各器官尤其是根中的SOD、CAT、POD活性高于旱生蒲公英对应器官中的酶活性,旱生蒲公英各器官尤其是花序中的可溶性糖、类黄酮和绿原酸含量高于湿生蒲公英对应器官中的含量;旱生和湿生生境未诱导出新的SOD同工酶带;旱生和湿生蒲公英对应器官的总抗氧化能力接近。     

光周期对白头鹎（Pycnonotus sinensis）体重、器官重量和能量代谢的影响

光周期是四季环境变化的最直接表现因素之一,并影响动物的生理变化特征。为探讨光周期驯化对白头鹎(Pycnonotus sinensis)体重、器官重量及能量代谢的影响,以室温28℃、不同光周期 (16L ∶ 8D,LD组和8L ∶ 16D,SD组)对两组白头鹎进行为期4周的光周期驯化,测定其体重、各器官鲜重和干重、基础代谢率(BMR)和食物摄入能、排泄能及同化能并计算同化率。结果发现,SD组个体体重、内部器官(肝、小肠)重量、BMR及同化率相应显著高于LD组个体;短光照刺激白头鹎显著降低摄入能、排泄能及同化能。这些结果表明:光周期对白头鹎的体重、器官重量、BMR及能量收支有着一定影响,并且短光照较长光照更能引起白头鹎体重、器官重量及能量代谢的明显变化,同时验证了"中心限制假说",即白头鹎BMR与中心器官代谢(肝、小肠等)具有相关性,中心器官是改变白头鹎BMR的主要原因之一。     

光周期对白头鹎体重、器官重量和能量代谢的影响

光周期是四季环境变化的最直接表现因素之一,并影响动物的生理变化特征。为探讨光周期驯化对白头鹎(Pycnonotussinensis)体重、器官重量及能量代谢的影响,以室温28℃、不同光周期(16L∶8D,LD组和8L∶16D,SD组)对两组白头鹎进行为期4周的光周期驯化,测定其体重、各器官鲜重和干重、基础代谢率(BMR)和食物摄入能、排泄能及同化能并计算同化率。结果发现,SD组个体体重、内部器官(肝、小肠)重量、BMR及同化率相应显著高于LD组个体;短光照刺激白头鹎显著降低摄入能、排泄能及同化能。这些结果表明:光周期对白头鹎的体重、器官重量、BMR及能量收支有着一定影响,并且短光照较长光照更能引起白头鹎体重、器官重量及能量代谢的明显变化,同时验证了中心限制假说,即白头鹎BMR与中心器官代谢(肝、小肠等)具有相关性,中心器官是改变白头鹎BMR的主要原因之一。     

器官间关系对叶片衰老的影响

叶片衰老是整个植株生理特性的敏感表现,受根系、茎、生殖器官和其他叶片等器官的影响。器官间关系影响叶片衰老可能是通过竞争体内营养、水分等物质、竞争环境因子、源库关系、激素等信息系统调节等机制实现的。从整株水平上加强叶片衰老的生理机制和控制技术研究,将为生产上控制衰老、减少叶片异常衰老造成的产量和品质损失提供有效的技术途径。     

器官间关系对叶片衰老的影响

叶片衰老是整个植株生理特性的敏感表现,受根系、茎、生殖器官和其他叶片等器官的影响。器官间关系影响叶片衰老可能是通过竞争体内营养、水分等物质、竞争环境因子、源库关系、激素等信息系统调节等机制实现的。从整株水平上加强叶片衰老的生理机制和控制技术研究,将为生产上控制衰老、减少叶片异常衰老造成的产量和品质损失提供有效的技术途径。     

The role of soluble sugars during drought in tropical tree seedlings with contrasting tolerances

非结构碳水化合物(NSCs)是植物的贮藏化合物，用于代谢、运输、渗透调节和叶片脱落后的再生。即使在最适宜生长的条件下，植物也会继续储存NSCs。这种储存可能是由于生长受到抑制而产生的被动积累，也可能是由于以生长为代价而产生的主动储备。前者暗示NSCs可能是碳汇有限生长的副产物，而后者则表明NSCs在植物适应逆境中具有的功能作用。本研究中，利用 ¹³C脉冲标记，我们追踪了具有不同干旱耐受性的两种热带树种的幼苗在干旱和常湿条件下茎和根器官中可溶性糖的来源，以估计干旱前储存的NSCs与干旱期间同化的NSCs的相对分配。我们监测了生长、气孔导度、茎干水势和NSC储存以评估对干旱的全碳响应。结果表明，与对照幼苗相比，不耐旱树种生长速度减慢，在叶片、茎和根器官中储存NSCs，在茎和根器官中可溶性糖(源于干旱前的储存)的比例更大。相反，与对照幼苗相比，耐旱树种则能保持生长和茎根NSCs浓度，但叶片NSCs浓度降低，茎和根可溶性糖的比例更大，这些可溶性糖来自于新同化的光合产物。这些结果表明，不耐旱树种由于缺水导致生长受限而被动积累NSCs，而耐旱树种则通过分配NSCs到茎和根器官来积极响应缺水。这些策略似乎与基线最大生长速率相关，并且支持了以前的研究结果，表明在生长和耐旱性之间存在一种权衡关系，同时也为NSCs分配的可塑性在干旱中的重要性提供了新的证据。