麦冬、山麦冬叶片解剖结构与光合特性研究

以麦冬和山麦冬为材料,比较分析了叶片形态结构,以及叶绿素含量、光合参数等生理指标的差异,以期为人工栽培麦冬提供技术依据。结果显示:(1)山麦冬的气孔直径、气孔密度、每个叶肉细胞所含叶绿体数目均较麦冬多,且叶绿素和类胡萝卜素(Car)含量均显著高于麦冬。(2)麦冬和山麦冬的光补偿点(LCP)均在11μmol·m-2·s-1左右,但麦冬光饱和点(LSP)低于300μmol·m-2·s-1,而山麦冬LSP在600μmol·m-2·s-1左右,且山麦冬的表观量子效率高于麦冬。(3)麦冬和山麦冬光合日变化均呈明显的双峰型曲线,存在明显的光合"午休"现象,但麦冬光合"午休"为非气孔限制,而山麦冬光合"午休"为气孔限制。(4)麦冬的光抑制现象较山麦冬严重,这可能与麦冬的Car含量显著偏低有关。研究表明,山麦冬和麦冬的叶片均具有明显的半阴性植物结构特征,但山麦冬对光照环境的适应性以及光合能力更强。     

欧洲3种常见乔木幼苗在两种光环境下叶片的气体交换、叶绿素含量和氮素含量

在室内测定了分别栽培于全光照和20％光照条件下的垂枝桦Betulapendula,欧洲水青冈Fagussylvatica和欧洲白栎Quercusrobur幼苗叶片的光合作用－光响应曲线、叶片气孔导度、胞间二氧化碳浓度、水分利用效率,叶绿素含量和氮素含量,并分析叶片叶绿素含量和净光合速率的回归关系．20％光照条件引起净光合速率的光饱和点下降,叶片气孔导度和水分利用效率以及单位叶面积叶绿素含量降低,叶片的光合物质积累减少,但氮素含量上升．回归分析结果表明,叶片叶绿素含量与净光合速率成正相关．3种植物的幼苗对荫蔽条件有一定的适应性,其中B．pendula和Q．robur的耐荫能力比Fsylvatica强.     

光照强度对3种大型卷瓣凤梨叶片解剖结构及光合色素含量的影响

为了明确卷瓣凤梨属植物不同种类对环境光强的适应性差异,该研究以3种大型卷瓣凤梨属植物的成熟植株为研究对象,在全光照(CK)、40%光照(S₄₀)、10%光照(S₁₀)3种环境下生长近4个月后进行叶解剖结构特征的观测以及光合色素含量的测定。结果表明：(1)3种卷瓣凤梨的叶解剖结构大致相似,叶的上下表皮均由单层细胞组成,且细胞内壁加厚;表皮层发达;表皮细胞下为多层的含水组织;叶肉组织中分化出明显的栅栏组织和海绵组织,栅栏组织呈独特的拱状排列,下面形成椭圆形至长圆形的气腔,内含丰富的海绵组织,气腔与叶下表面的气孔下室连接,从而有利于叶片内部的气体交换,保证在叶基部常年处于积水的环境下叶内部仍有充足的气体用于光合作用。(2)环境光强对卷瓣凤梨属植物叶解剖结构特征的影响因种而异,其中‘格拉齐’对环境光强的变化较为敏感,其叶片厚度、角质层厚度、海绵组织占比以及栅海比在不同光强下产生了显著变化,而‘红帝’和‘优雅’除角质层厚度发生显著变化外其余指标均未发生显著变化;3种卷瓣凤梨叶气孔密度在不同光照处理下均几乎没有发生变化,且‘红帝’和‘优雅’的叶气孔密度较为接近并均显著高于‘格拉齐’,表明不同种类的卷瓣凤梨在叶解剖结构上存在遗传上的差异,且性状较为稳定。(3)环境光强对3种卷瓣凤梨叶片光合色素含量的影响显著,且不同种类卷瓣凤梨对光强变化的响应存在差异,在全光照(CK)和40%光照(S₄₀)处理下3种卷瓣凤梨的Chl_a/Chl_b在2.73～3.03之间,接近阳生叶的特征,而在10%光照(S₁₀) 处理下Chl_a/Chl_b均下降,其中‘格拉齐’最低为2.53,接近阴生叶的比值。研究发现, 3种卷瓣凤梨对于强光的耐受性表现为帝王卷瓣凤梨(红叶型)＞‘优雅’卷瓣凤梨＞卷瓣凤梨格拉齐,对于弱光环境的表现则相反;帝王卷瓣凤梨(红叶型)和‘优雅’卷瓣凤梨适合室外光线较好处或半阴环境;格拉齐卷瓣凤梨则适合于室外林荫处,夏季应尽量避免强光直射,且该种较适应展览温室的弱光环境。     

中国野生山梨叶片形态及光合特性

以异位保存在国家梨资源圃的48份我国原产山梨品种和2份秋子梨地方品种为材料,比较了野生山梨与地方秋子梨品种间差异,研究了我国野生山梨的光合特征以及光合特性相关指标间的关系,建立了山梨光合及瞬时水分利用特征的线性回归方程.结果表明:地方品种叶片形态特征指标、叶绿素含量、光合特征指标都显著低于野生品种平均值,且低于大部分野生品种的测定值;山梨叶片的比叶面积、叶干物质含量、胞间CO2浓度的变异系数较低,其他8项指标变异系数为0.12～0.41,表现出较高的多样性水平,可见我国野生山梨资源光合特征差异明显;光合特性指标与叶绿素组成(Chl a/b)、叶干物质含量呈显著相关;光合速率与胞间CO2浓度、蒸腾速率、气孔导度呈显著的指数曲线关系,山梨光合速率主要受气孔限制的影响.‘锦州山梨’具有高光合特性,可作为山梨资源光合特征研究利用的良好材料.     

8种绿化树种光合特性及叶片解剖结构比较

城市绿化不仅包含了园林绿化的美化作用,还具有重要的生态功能,其生态功能是通过植物的生理活动实现的。光合能力在种间和基因型间的变化很大,这些差异通常与代谢和(或)叶片的解剖结构的性质有关。本研究选择8种哈尔滨常见树种,采用Li-6400便携式光合测定系统对叶净光合速率(P_n)、呼吸速率(R_d)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)等进行测定,并利用显微镜观察测定叶片厚度、表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度,从而探讨叶片结构对光合生理的影响。结果表明:8个树种间叶片最大光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度、蒸腾速率、光饱和点差异显著(P <0.05);表皮厚度、栅栏组织厚度、上表皮气孔密度和下表皮气孔密度差异显著(P <0.05)。虽然8个树种间光合能力和叶片解剖结构的差异较大,但分析发现其间也存在一定的相关性。其中,光饱和点与叶表皮厚度显著正相关(P <0.01),相关系数为0.78。胞间CO_2浓度与上表皮气孔密度显著负相关(P <0.05),相关系数为-0.65。而最大光合速率、呼吸速率、蒸腾速率和光补偿点与表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、上表皮气孔密度和下表皮气孔密度相关均不显著(P> 0.05)。胞间CO_2浓度与表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度和下表皮气孔密度相关均不显著(P> 0.05)。光饱和点与栅栏组织厚度、海绵组织厚度、上表皮气孔密度和下表皮气孔密度相关均不显著(P> 0.05)。虽然对叶片结构对生理过程的影响的机理还需要进一步研究,但是我们认为叶片解剖结构的研究可以更好地理解生理指标的变化。     

光质对花生幼苗叶片光合色素含量及光合特性的影响

在单色LED灯光照条件下,以青花6号花生品种为材料,研究了不同光质对花生幼苗光合色素含量及光合特性的影响.结果表明:与自然光照相比,蓝光(445~470 nm)可显著提高花生幼苗比叶面积、叶绿素a/b值和类胡萝卜素含量,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率较高,胞间CO2浓度较低,光合效率显著提高;红光(610~660 nm)显著提高了叶片叶绿素含量,降低了比叶面积、叶绿素a/b值和类胡萝卜素含量,光合效率低于自然光照;绿光(515~520 nm)和黄光(590~595 nm)不利于光合色素的积累,显著抑制了花生幼苗叶片的光合作用.     

嘉兰光合特性和秋水仙碱含量变化的研究

 嘉兰整个生长期光合速率变化呈一单峰曲线。高峰期前,用促进茎、叶生长和延长有效光合作用时间的方法,能在生长后期提高块茎的产量和秋水仙碱的含量。栽培条件下嘉兰的秋水仙碱含量高于野生条件下生长的。嘉兰的光补偿点在1,000Lx, 光饱和点在35,000Lx。嘉兰的光合作用变化呈双峰曲线,并表现出“午睡”现象。     

不同小麦种叶片光合特性及叶绿体超微结构的比较

小麦野生一粒、粗山羊草及中国春苗期叶片全展时的光合速率以野生一粒最高,中国春最低。而维持高水平叶绿素含量及光合速率的持续时间却以中国春最长,野生一粒最短。叶片衰老过程中,3种小麦叶绿体的超微结构变化模式相似,但变化进程明显不同。六倍体的中国春小麦叶绿体衰老速度最慢,二倍体的野生一粒小麦最快。     

不同色彩珙桐叶片和苞片解剖结构及色素含量比较研究

以生长于同一生境下的粉红珙桐(粉红色叶片、苞片)与普通珙桐(绿色叶片、白色苞片)为试材,对比两种色彩珙桐叶片/苞片解剖结构和色素含量的差异,以揭示珙桐色彩转变的规律。结果显示：(1)两种珙桐叶片均属于异面叶类型,栅栏组织由一层长柱形细胞整齐排列而成,海绵组织排列疏松,部分粉红叶片的上表皮细胞向外凸起,绿叶无此现象;粉红叶片的总厚度及其表皮角质层、栅栏组织和海绵组织厚度都高于绿叶,而表皮较薄。(2)两种珙桐苞片均无栅栏组织和海绵组织的分化,粉红苞片上表皮细胞明显隆起,上表皮角质层增厚,而下表皮变薄。(3)粉红叶片的类黄酮、花色苷含量分别是绿色叶片的1.52倍、3.67倍,两者的光合色素含量无显著差异,但粉红叶片的叶绿素a/b值比绿色叶低很多;粉红苞片花色苷含量显著高于白色苞片,而两者类黄酮含量差异不大。研究表明,花色苷是珙桐叶片和苞片色彩转红的直接因素,类黄酮有助于叶片呈红色;粉红珙桐叶片/苞片的解剖结构发生了一定变化,对光能的利用效率更高,对阴湿环境的适应性增强。     

马铃薯愈伤组织中色素含量与4个花色苷合成相关基因的表达差异

关基因表达分析发现,绿色和白色愈伤组织不合成花色苷可能与DFR基因不表达有关.本实验结果为进一步阐明花色苷生物合成机理和花色苷色素的生产应用提供一定的理论依据.     

枫香秋季变色期叶色变化及其生理基础

为探究秋季枫叶呈色的关键生理因素,该文以转色期叶色为绿色、黄色和红色的枫香单株为试材,研究了L^*、a^*、b^*值变化与叶片色素、可溶性糖及可溶性蛋白质含量变化的相关性。结果表明:(1)在变色期,3种色彩枫香叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素均大量降解,花色素苷不同程度积累。(2)绿色叶单株叶绿素和类胡萝卜素始终保持较高含量,花色素苷含量上升4.2倍,叶片内色素含量比值始终保持稳定; 黄色叶单株叶绿素和类胡萝卜素含量最低,花色素苷含量上升4.4倍,b^*值与叶绿素含量极显著负相关,与类胡萝卜素含量显著负相关,与花色素苷/类胡萝卜素含量比值极显著正相关; 红色叶单株叶绿素和类胡萝卜素含量略高于黄色叶单株,花色素苷含量上升27.2倍,a^*值与叶绿素含量、类胡萝卜素含量极显著负相关,与花色素苷含量显著正相关,与色素含量比值无显著相关性。(3)红色叶单株具有较高的可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量。因此,在枫香叶片变色期,保持较高的叶绿素和类胡萝卜素含量,维持色素含量比值稳定使叶片呈现绿色; 叶绿素和类胡萝卜素的大量降解,以及花色素苷/类胡萝卜素含量比值的升高使叶片呈现黄色; 叶绿素的降解和花色素苷的大量合成使叶片呈现红色。     

9年生枫香的遗传变异和优良家系单株选择

为选育枫香(Liquidambar formosana)优良家系,对其24个种源310个家系的遗传变异进行分析,采用多目标决策法选育用材林优良家系及单株。结果表明,9年生枫香胸径、树高、材积、第一枝下高、冠幅和树干通直度等性状在种源和家系间存在显著差异(P0.01),以云南富宁、广西凭祥和江西湖城3个种源的材积生长表现最佳。各性状的家系遗传力属于中等遗传控制,为0.24~0.44,单株遗传力为0.20~0.50。共选出优良家系26个和单株41株,优良家系的平均胸径、树高、材积、冠幅、树干通直度分别大于总体均值的19.63%、18.56%、52.16%、5.11%和4.03%;遗传增益分别为6.67%、8.24%、20.28%、1.82%和1.75%,优良单株平均材积大于总体均值的150.25%。这为枫香育种策略制定和生产应用等提供理论依据。     

枫香叶片衰老过程中光合能力的变化

利用Li-6400XT便携式光合作用测定系统,于2014年10—12月测定枫香叶片衰老过程中光合作用光响应曲线,采用叶氏模型和非直角双曲线模型进行模拟,分析枫香叶片衰老过程中光合能力的变化.结果表明: 随着枫香叶片逐渐变黄变红,其净光合速率的光响应能力逐渐降低,实测的最大净光合速率从叶片开始泛黄时的2.88 μmol CO₂·m^-2·s^-1下降到叶片衰老后期(12月8日)的0.95 μmol CO₂·m^-2·s^-1.2种光响应模型均较好地模拟了观测的光响应数据,其中叶氏模型表现更优.模拟得到的最大净光合速率、表观量子效率、光补偿点的量子效率、暗呼吸速率等参数均随枫香叶片衰老凋落而逐渐下降,反映出枫香叶片衰老过程中光合能力缓慢下降的过程.在树梢红叶未落期间,枫香叶片仍具有一定的净光合作用能力,这有利于增加秋冬季节的碳吸收量.     

林隙对香樟和枫香幼苗早期生长阶段功能性状的影响

探究林隙对不同需光性树种早期生长特征和功能性状的影响,对揭示林隙微生境影响次生林内幼苗更新机制具有重要意义。以亚热带次生林中耐荫常绿树种香樟和阳性落叶树种枫香幼苗为试验对象,研究大林隙(D/H介于1.5—2.0)、中林隙(D/H介于1.0—1.5)和小林隙(D/H介于0.5—1.0)对不同需光树种幼苗早期(1—3年生)生长特征和功能性状的影响。结果表明：(1)林隙大小对两种幼苗的生长均有显著影响。其中,中林隙可显著促进香樟2—3年生幼苗的生长,大林隙对枫香1—3年生幼苗的生长均具有显著促进作用。(2)对林隙环境因子与幼苗功能性状的关系进行冗余分析表明,香樟幼苗功能性状的变化与林隙土壤有机质含量、水解性氮含量、酸碱度和有效磷含量密切相关,而枫香幼苗功能性状则主要受林隙土壤酸碱度、有机质含量、水解性氮含量、土壤含水率、冠层透光率和土壤有效磷含量的影响。(3)维持较高的根重比、细根比根长、叶碳氮比和叶碳磷比是幼苗应对林隙环境影响的重要生理生态调节机制。     

岩溶石山台湾桤木生长表现及根瘤生物量特征

了解台湾桤木(Alnus formosana)在岩溶石山的生长表现以及根瘤生物量的特征,对石山植被的恢复与重建具有重要意义。该文采用典型样地调查方法对岩溶石山4.5年生台湾桤木与速生乡土树种任豆(Zenia insignis)、顶果木(Acrocarpus fraxinifolius)进行了调查研究,并用方差分析方法进行统计和评价。结果表明:台湾桤木平均胸径、树高、材积和冠幅分别为8.39 cm、7.72 m、0.0271 m3和3.18 m,均大于任豆和顶果木,且差异达到极显著水平;台湾桤木冠长达6.01 m,分别比任豆和顶果木增加106.53%和70.25%;台湾桤木在岩溶石山表现出速生的特性。对台湾桤木样株的根瘤生长状况进行深入调查分析发现,台湾桤木根瘤生物量平均每株达52.77 g,根瘤在水平方向分布从树干基部至树冠投影范围均有生长,离树干50 cm与离树干50～100 cm范围的根瘤生物量相近,离树干100 cm至树冠投影范围的根瘤生物量最多,三个地段的根瘤分别占整株根瘤生物量的15.7%、16.9%、67.4%;大根瘤(直径≥1 cm)在离树干100 cm至树冠投影范围分布...     

枫香叶片变色期全长转录组测序及分析

枫香因其树形优美,入秋后叶色红艳或橙黄,极具观赏价值,是优良的景观生态树种。为了解枫香叶片变色及其次级代谢过程的遗传基础,该文以枫香5个叶片变色期叶片混合样品为材料,利用单分子实时测序技术(PacBio平台)对其进行全长转录组测序。结果表明:(1)全长转录组测序共获得41.04 Gb的高质量数据,从中鉴定出全长非嵌合序列563 180条,通过聚类和去冗余,获得27 269条高质量全长转录本。在27 269条全长转录本中预测到2 035条长链非编码RNA(lncRNA),并检测出14 892个简单重复序列(SSR)位点和1 856个转录因子。(2)基因注释结果表明,NR、GO、COG、KEGG 等8个数据库共注释了24 857条转录本,KEGG数据库共获得了124个条代谢途径,主要有核糖体、碳代谢、氨基酸生物合成等,在类黄酮和叶绿素代谢途径中分别有49和71个转录本参与。上述结果初步揭示了枫香叶片变色期转录组信息以及功能特性,为后续研究枫香叶片变色分子机制、色素代谢合成途径和调控、相关功能基因克隆以及叶色改良提供基础数据。     

杭白芷根中分泌道发生方式、分布及其挥发油积累过程研究

为探明杭白芷(Angelica dahurica var.formosana)根中分泌道发生方式、分布及其挥发油转运积累特征,该研究利用光镜及透射电子显微镜技术观察分泌道发生过程及挥发油转运特征,结合组织化学定位确定挥发油的主要积累部位。结果表明:杭白芷根中分泌道由中柱鞘细胞最先发生,次生结构中分泌道主要分布在韧皮部和皮层中;挥发油的合成不仅与分泌细胞中质体及细胞质有关,而且还与周围细胞关系密切;分泌细胞内高尔基体和内质网丰富,可能先通过形成小泡参与转运,再经由细胞壁向腔道内转移;相邻分泌细胞靠近角隅处的细胞壁分泌活动活跃,腔道内积累大量电子致密物质;成熟分泌道中分泌细胞及其腔道内积累大量油滴,因此挥发油主要积累场所为分泌细胞及其腔道。该研究明确了杭白芷根中分泌道的发生方式、分布及其挥发油积累部位,揭示了分泌道发育过程中挥发油的转运积累特征,为进一步阐明分泌组织生长发育与有效成分积累关系提供了理论依据。     

基于转录组测序的枫香EST-SSR引物开发及有效性评价

枫香是广西重要的乡土树种之一，具有较高的用材、观赏及药用价值。为验证枫香SSR引物的实际应用效果，该研究基于转录组测序技术，检测枫香SSR位点并设计引物，通过PCR扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳筛选出具有较高多态性的枫香EST-SSR引物，并对1个枫香天然群体进行遗传多样性分析。结果表明：(1)共发掘到23 777个SSR位点，单核苷酸重复类型SSR位点占总位点比例最高(46.54%),在重复次数上5～12次之间的SSR位点占比最高(72.36%)。(2)共开发出262对SSR引物，有效扩增率为53.1%,最终筛选出扩增稳定、条带清晰的引物18对。(3)多态性检测结果显示所有位点均具有多态性，天然群体遗传多样性结果显示该天然群体中等位基因数量(Na)、有效等位基因数量(Ne)、Shannon多样性指数(I)、观测杂合度(Ho)变化范围分别为2～4、1.112 8～2.609 6、0.208 9～1.112 7和0.275 9～1.000 0,平均值分别为2.333 3、1.957 4、0.708 5和0.722 6。综上认为，枫香中占优势的SSR位点重复类型和重复基序与其他物种基本相同，所开...     

中国蔷薇属植物叶表皮微形态特征及其系统学意义

应用光学显微镜和电子显微镜,对30种中国蔷薇属植物叶表皮的微形态特征进行了观察。结果表明:叶表皮细胞一般为多边形或不规则形,垂周壁平直、平直弓状、波状、浅波状和深波状式样;该属植物的叶表皮细胞大小种间差异较大,总体来看上表皮几乎全为多边形细胞,且上表皮细胞比下表皮细胞略大;在扫描电镜下观察,大部分细胞的平周壁下陷,仅部分细胞的平周壁突起;叶表皮角质层纹饰多样、即使同一个种的上下表皮细胞角质层纹饰微形态特征也有差异;大多植物叶片表面具柔毛,均为单毛,有长柔毛和短柔毛,大部分种类的柔毛基部无特化,其基部由普通的表皮细胞围绕着,少部分种类的柔毛基部由几个特化的辐射状细胞围绕着,少数植物无毛;有些植物叶表面或叶脉上还分布有腺毛;除了单叶蔷薇亚属的小蘗叶蔷薇1个种的上下表皮均分布有气孔器外,其余蔷薇亚属的29种植物的气孔器均分布在下表皮,形状为椭圆形、宽椭圆形和长椭圆形三种,气孔器类型有无规则型、不规则四细胞型、对位四细胞型、环列型和辐射型;气孔器外拱盖内缘近平滑或呈深浅不同的波状、气孔器外拱盖纹饰光滑或粗糙,大多植物气孔器的保卫细胞两级T型加厚;另外,只有小蘗叶蔷薇的气孔器具双层外拱盖且仅上表皮被毛等特征也说明了其在演化上的特殊地位,蔷薇属植物叶表皮的这些微形态特征,在属内各组间无明确的规律性,但可为探讨该属种间的分类学及亲缘关系提供依据。     

施肥对银叶树幼苗生长及光合特性的影响

为探讨不同施肥水平对银叶树幼苗生长和光合作用的影响,该文以2年生实生幼苗为试验材料,设置对照CK(0 g·株-1)、N1(10 g·株-1)、N2(15 g·株-1)、N3(20 g·株-1)、N4(25 g·株-1)及N5(30 g·株-1)6个施肥水平的盆栽实验,经140 d施肥试验,研究了不同施肥水平下银叶树幼苗...