低温与水分胁迫对黄瓜和豌豆叶圆片光合作用的影响及与光的关系

黄瓜幼苗在照光下遭受低温(5℃),光合作用量子效率和叶绿素荧光迅速受到抑制,并随处理时间的延长而加重。在暗中遭受低温,光合器官的伤害则明显减轻。豌豆幼苗不论在暗或光下低温处理,其光合作用量子效率和叶绿素荧光均无明显变化。 持续温和的水分胁迫(-0.95MPa)对光合作用量子效率只有轻微影响,但光-CO_2饱和下的最大光合速率对胁迫却较敏感。光合滞后期与水分胁迫程度也有密切关系。     

水分胁迫下大丽花光合及叶绿素荧光的日变化特性

以大丽花品种‘粉西施’为试验材料,采用盆栽方法,研究了不同土壤含水量处理对‘粉西施’叶片光合及荧光特性日变化的影响。结果表明:随着水分胁迫程度的加深,大丽花叶片的Pn、Tr和Gs日平均值均降低,Ci日平均值在轻度和中度胁迫下降低,在重度胁迫下升高;在轻度和中度水分胁迫下大丽花Pn降低的主要原因是气孔限制,而重度水分胁迫下是非气孔因素;Pn在水分胁迫下的日变化曲线由单峰型变成双峰型,出现"午休"现象,且Tr和Gs在水分胁迫下的日变化曲线和Pn一致,但Ci日变化较平稳,与Pn相反。随着水分胁迫程度的加深,大丽花叶片的初始荧光(F0)日平均值升高,日变化曲线呈倒"V"型,PSⅡ反应中心可能破坏或可逆失活;Fm、Fv/Fm和ΦPSⅡ日平均值均降低,日变化曲线呈"V"型。水分胁迫使大丽花光抑制程度加深,抑制了PSⅡ的光化学活性,致使用于光化学反应的光能及实际光化学效率降低。研究结果发现,大丽花品种‘粉西施’在不同水分胁迫下都产生了光合作用的光抑制而使净光合速率降低;光合机构可适应轻度和中度水分胁迫而发生可逆失活,没有受到不可恢复的伤害,而重度水分胁迫降低了叶片的光合机构活性,加剧了光抑制程度,严重限制了光合作用;适宜大丽花生长的土壤含水量应为田间最大持水量的30%以上。     

NaCl胁迫增强杂交酸模（Rumex K．1）幼苗叶片的米勒过氧化反应

摘要：200mmol／LNaCl胁迫对杂交酸模(Rumex K-1)幼苗叶片光系统Ⅱ最大光化学效率(Fv／Frn)没有影响,但是显著降低了光合速率和气孔导度,导致细胞间隙CO2浓度和叶绿素含量增加。同时,盐胁迫引起活性氧清除关键酶超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性上升。在光合作用诱导过程中,无论是对照叶片还是盐胁迫叶片,米勒过氧化反应均维持一部分光合电子流。光合作用达到稳定状态后,盐胁迫叶片仍能够通过米勒过氧化反应维持部分光合电子流。强光下,低氧(2％)抑制米勒过氧化反应对对照叶片光抑制程度没有明显影响,而显著增加盐胁迫叶片的光抑制程度。据上述结果推测：盐胁迫下米勒过氧化反应的增强有助于消耗过剩的激发电子,从而降低强光下杂交酸模幼苗叶片的光抑制程度。     

NaCl胁迫增强杂交酸模(Rumex K-1)幼苗叶片的米勒过氧化反应

200 mmol/L NaCl胁迫对杂交酸模(Rumex K-1)幼苗叶片光系统Ⅱ最大光化学效率(Fy/Fm)没有影响,但是显著降低了光合速率和气孔导度,导致细胞间隙CO2浓度和叶绿素含量增加.同时,盐胁迫引起活性氧清除关键酶超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性上升.在光合作用诱导过程中,无论是对照叶片还是盐胁迫叶片,米勒过氧化反应均维持一部分光合电子流.光合作用达到稳定状态后,盐胁迫叶片仍能够通过米勒过氧化反应维持部分光合电子流.强光下,低氧(2%)抑制米勒过氧化反应对对照叶片光抑制程度没有明显影响,而显著增加盐胁迫叶片的光抑制程度.据上述结果推测:盐胁迫下米勒过氧化反应的增强有助于消耗过剩的激发电子,从而降低强光下杂交酸模幼苗叶片的光抑制程度.     

水分胁迫对冬小麦光合特性及产量的影响

对不同水分条件下小麦叶片叶绿素含量、叶绿素荧光参数及光合速率的变化进行了研究．结果表明,随着胁迫的加剧．其叶绿素含量降低,且叶绿素a的含量下降比叶绿素b的含量要快。住不同水分条件下,叶片叶绿素含量及光合速率随生育进程的变化趋势基本一致．拔节期到抽穗期迅速上升,灌浆期后迅速下降,且叶绿素含量与光合速率呈显著的正相关。在水分胁迫下旗叶的T12值减少．旗叶光系统Ⅱ(PSⅡ)原初光能转化效率(Fv／Fm)和潜在活性(Fv／Fo)降低．胁迫程度越大其值降低幅度越大,轻度胁迫与对照相比其值降低幅度小。而重度胁迫其值急剧下降,这些值的降低,导致了光合作用的潜在活力降低,影响了光合电子的传递和CO2同化的正常进行,最终导致产量降低。     

干旱胁迫对胡杨PSII光化学效率和激能耗散的影响

选取塔里木河下游4处地下水位埋深〉4 m的监测井位,结合地下水位数据,调查并分析了在地下水位下降引发的干旱胁迫下,胡杨（Populus euphratica）的叶片水分特征及叶绿素荧光特性,从能量代谢与转换角度分析了干旱胁迫对胡杨的PSII光化学效率和激能耗散的影响。结果表明：随着地下水位下降引发的干旱胁迫程度的加剧,胡杨的叶水势显著降低,而叶片相对水分含量差异不显著,总体处于适宜状态（80.38%–86.19%）;在干旱胁迫的影响下,胡杨的综合光合活性明显降低,叶片光饱和点显著下降;同时胡杨的光合作用电子传递速率、PSII光下实际光化学效率以及光化学猝灭均随着光强的增大而显著降低,且干旱胁迫越剧烈,下降幅度越大;干旱胁迫下,胡杨的非光化学猝灭和调节性能量耗散量子产量等参数则随着光强的增大显著升高,但是其潜在最大光化学效率却处于适宜状态（0.80–0.86）。说明干旱胁迫下,胡杨的光合作用光能利用份额下降,耐受高光强的能力减弱,捕获的光能过剩程度加剧。胡杨主要通过热耗散来缓解光能过剩带来的压力。虽然研究区胡杨的PSII尚未发生不可逆的光损伤,但是其发生光抑制以及由此带来的光系统损伤的潜在危险在增加。     

6-苄（基）腺嘌呤和抗坏血酸对渗透胁迫时杨树光合作用光抑制的影响

研究了6-BA和A5A对渗透胁迫时杨树幼苗叶片光合作用光抑制和活性氧代谢的影响．结果表明,渗透胁迫时杨树叶片净光合速率(Pn)和表观量子效率(AQY)降低,光合作用光抑制加剧,超氧化物歧化酶(SOD)活性升高,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性降低,O2产生加快,H2O2和膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量升高．6-BA和A5A预处理使胁迫时叶片SOD和APx活性升高。O2生成减少。H2O22和MDA含量降低,同时缓解了光合作用的光抑制．相关分析表明,杨树叶片活性氧水平和MDA含量与Pn和AQY呈负相关．胁迫时杨树叶片活性氧的积累与光合作用光抑制有一定关系,6-BA和A5A对光抑制的缓解作用与其对活性氧清除系统的促进作用有关。     

水分胁迫对小麦旗叶某些体内叶绿素a荧光参数的影响

研究了水分胁迫对京冬６号品种小麦（ＴｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍＬ．）的旗叶（于杨花期）的体内（ｉｎｖｉｖｏ）叶绿素ａ荧光诱导动力学及几种叶绿素ａ荧光参数的影响,以探究水分胁迫损伤光合作用的机理。通过将离体叶片放置于干燥器中不同时间以得到三种干旱的情况（失水叶片的ＲＷＣ分别为５０．９％,３１．５％和１７．５％。对照叶片的ＲＷＣ为７３．５％）。体内叶绿素ａ荧光特性是用ＰＡＭ叶绿素荧光计测定的。我们观察到水分胁迫显著地改变了小麦旗叶的重复饱和光脉冲激发的调制叶绿素ａ荧光诱导动力学的图形。对从这种荧光动力学的实验数据得到的四种重要的体内叶绿素ａ荧光参数：Ｆｍ／Ｆｏ值（最大荧光与基础荧光的比值）、（ｇ－ｈ）值（饱和光脉冲诱导的荧光尖峰信号高度）、ｑＰ值（光化学淬灭系数）和ｑＮ值（非光化学淬灭系数）,水分胁迫都有抑低的作用。并且我们注意到,在水分胁迫的严重程度与这四种荧光参数被抑低的程度之间,存在着正相关关系。我们的实验数据指出,水分胁迫抑制了光系统Ⅱ的氧化侧,并且也降低了光合膜的能量化作用     

不同生育期玉米叶片光合特性及水分利用效率对水分胁迫的响应

利用大型移动防雨棚开展了玉米水分胁迫及复水试验,通过分析玉米叶片光合数据,揭示了不同生育期水分胁迫及复水对玉米光合特性及水分利用效率的影响。结果表明:水分胁迫导致玉米叶片整体光合速率、蒸腾速率和气孔导度下降以及光合速率日变化的峰值提前;水分胁迫后的玉米叶片蒸腾速率、光合速率和气孔导度为适应干旱缺水均较对照显著下降,从而提高了水分利用效率,缩小了与水分充足条件下玉米叶片的水分利用效率差值;在中度和重度水分胁迫条件下,玉米叶片的水分利用效率降幅低于光合速率、蒸腾速率和气孔导度的降幅, 有时甚至高于正常供水条件下的水分利用效率;适度的水分胁迫能提高玉米叶片的水分利用效率,从而增强叶片对水分的利用能力,抵御干旱的逆境;水分亏缺对玉米光合速率、蒸腾速率及水分利用效率的影响具有较明显滞后效应,干旱后复水,光合作用受抑制仍然持续;水分胁迫时间越长、胁迫程度越重,叶片的光合作用越呈不可逆性;拔节-吐丝期水分胁迫对玉米叶片光合作用的逆制比三叶-拔节期更难恢复。     

土壤干旱对2个种源野生酸枣幼苗生长和生理特性的影响

以采自陕西杨陵和安塞的2个1年生酸枣幼苗为材料,采用盆栽称重控水法研究了中度和重度土壤干旱胁迫对它们生长和生理特性的影响.结果表明,不同程度的水分胁迫均使2种源酸枣新生侧枝长度受到极显著抑制,其苗高和基径也受到一定程度抑制,同时分别使叶片相对含水量和水分饱和亏有一定程度的降低和升高;2种源酸枣叶片的叶绿素a含量在各水分胁迫均极显著降低,它们的总叶绿素含量也在重度干旱下显著降低;随土壤干旱胁迫时间的延续,2种源酸枣叶片保护酶SOD、CAT、APX活性上下波动,其脯氨酸和可溶性糖含量逐渐升高,而超氧阴离子含量在较低水平下波动,丙二醛含量逐渐降低.杨陵酸枣在土壤水分较好的条件下表现良好,而安塞酸枣则具有更强的适应旱生能力.研究发现,在不同程度的土壤干旱胁迫下,2个种源酸枣的生长均受到一定程度的抑制,但它们均能调节自身的保护酶系统活性和渗透调节物质含量来减轻干旱伤害,维持植物体的正常生理代谢功能,表现出较强的抗旱耐旱能力.     

模拟贝壳砂水分变化对旱柳光合特性的影响

为探讨贝壳堤岛旱柳叶片光合特性的水分响应规律,以2 a生旱柳苗木为材料,模拟设置贝壳砂生境系列水分梯度,测定分析不同土壤水分条件下旱柳叶片的主要光合生理参数。结果表明:（1）直角双曲线修正模型可较好模拟旱柳叶片净光合速率的光响应过程,维持旱柳较高光合作用的土壤相对含水量（RWC）为50.1%～94.4%,适宜光强为800～1 600 μmol·m^-2·s^-1,水分对光强利用的补偿效应显著。（2）随土壤水分的降低,旱柳叶片净光合速率、光饱和点、表观量子效率及最大净光合速率均表现为先升高后降低;干旱和渍水胁迫条件下,旱柳叶片的光补偿点升高,光饱和点降低,光照生态幅变窄,光能利用效率降低,水分胁迫抑制光能效应明显。（3）随土壤水分的降低,旱柳叶片瞬时和潜在水分利用效率均表现为先升高后降低,分别在RWC为45.7%、40.6%时达到最大值,适度干旱胁迫可显著提高旱柳叶片的水分利用效率。（4）干旱和渍水胁迫均显著降低旱柳叶片的叶绿素含量和叶片水势,随土壤水分降低两者均表现为先升高后降低,叶绿素含量和叶片水势分别在RWC为58.9%、50.1%达到最高值。研究发现,贝壳砂生境旱柳叶片光合生理参数对土壤水分表现出一定的阈值响应,维持旱柳较高光合能力和水分利用效率的适宜土壤水分相对含量为50.1%～77.7%,表现为耐水湿不耐干旱的水分特性。     

水分胁迫下烯效唑对百日草幼苗光合特性及叶解剖结构的影响

以百日草‘芳菲1号’为试材,研究不同水分胁迫下烯效唑(S3307)对其幼苗生长、光合特性及叶解剖结构的影响,以明确S3307对百日草的抗旱作用及其机理。结果显示:(1)在水分胁迫下,百日草的生长均受到不同程度的抑制,叶绿素含量显著降低,光合作用受到抑制,叶解剖结构有所变化。(2)S3307处理后,均能够显著降低所对应的不同程度水分胁迫下百日草的株高,显著增加茎粗、叶面积、叶片厚度、栅栏组织厚度和根冠比,显著增加叶绿素含量,提高百日草的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)。研究表明,S3307能够提高百日草的抗旱性,而且在轻度和中度水分胁迫下Pn的下降主要是由气孔因素引起,而在重度水分胁迫下光合速率的下降是由非气孔因素引起的。     

NaCl胁迫对马齿苋光合作用及叶绿素荧光特性的影响

以马齿苋为材料,采用温室盆栽法研究了14d NaCl胁迫处理对其幼苗生长、光合作用和叶绿素荧光特性的影响。结果表明：(1) 马齿苋幼苗的鲜重和株高在25mmol?L-1Nacl胁迫时与对照无显著差异,但其随着NaCl浓度的继续增加均显著降低,且其生物量受到的抑制早于株高。(2) NaCl胁迫下,马齿苋幼苗叶片净光合速率(Pn)降低,胞间二氧化碳(Ci)浓度增大,且两者的变化幅度随着NaCl浓度增加而增大。(3) NaCl胁迫下,马齿苋幼苗叶片的初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、恒态荧光(Fs)、恒态荧光与初始荧光差值(△Fo)、PSⅡ潜在光化学效率( Fv/Fo ) 和PSⅡ最大光化学效率( Fv/Fm) 均降低,叶片光化学荧光猝灭系数(qP) 也在NaCl胁迫下降低,而非光化学荧光猝灭系数(NPQ)则上升;在0-50 mmol?L-1NaCl胁迫下,幼苗叶片各荧光参数下降幅度小于其他高浓度NaCl胁迫。可见,在NaCl胁迫条件下,马齿苋幼苗叶片的光合作用受光抑制伤害,但其在低浓度NaCl下能够较多地将光能用于光化学反应,光抑制程度较低,保持了较高的净光合速率,明显减轻盐胁迫对植株生长的影响,表现出一定的耐盐性。     

NaCl胁迫对马齿苋光合作用及叶绿素荧光特性的影响

以马齿苋为材料,采用温室盆栽法研究了14 d NaCl胁迫处理对其幼苗生长、光合作用和叶绿素荧光特性的影响.结果显示:(1)马齿苋幼苗的鲜重和株高在25 mmol·L-1 NaCl胁迫时与对照无显著差异,但其随着NaCl浓度的继续增加均显著降低,且其生物量受到的抑制早于株高.(2) NaCl胁迫下,马齿苋幼苗叶片净光合速率(Pn)降低,胞间二氧化碳浓度(C1)增大,且两者的变化幅度随着NaCl浓度增加而增大.(3)NaCl胁迫下,马齿苋幼苗叶片的初始荧光(F0)、最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、恒态荧光(Fs)、恒态荧光与初始荧光差值(△F0)、PSⅡ潜在光化学效率(Fv/Fo)和PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)均降低,叶片光化学荧光猝灭系数(qP)也在NaCl胁迫下降低,而非光化学荧光猝灭系数(NPQ)则上升;在0～50 mmol·L-1NaCl胁迫下,幼苗叶片各荧光参数下降幅度小于其他高浓度NaCl胁迫.研究表明,在NaCl胁迫条件下,马齿苋幼苗叶片的光合作用受光抑制伤害,但在低浓度NaCl下能够较多地将光能用于光化学反应,光抑制程度较低,保持了较高的净光合速率,明显减轻盐胁迫对植株生长的影响,表现出一定的耐盐性.     

保水剂对水分胁迫下辣椒生长及光合作用的影响

以‘超越5号’辣椒品种为试材,研究了中度水分胁迫10d和20d及随后分别复水的过程中保水剂对始花期辣椒植株的生长量、叶绿素以及光合特性的影响。结果显示:(1)水分胁迫显著抑制了辣椒植株的生长、叶绿素含量以及光合作用。(2)添加2‰的保水剂显著提高了水分胁迫下植株的株高、茎粗、干鲜重、叶绿素含量以及净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度和蒸腾速率等光合参数,降低了气孔限制值和水分利用率。(3)保水剂能够显著缓解短时间内中度水分胁迫造成的伤害,但随着胁迫时间的延长保水剂缓解的效果有限。(4)复水后,添加保水剂的植株生长量、叶绿素含量以及光合参数都显著高于未添加保水剂的植株,同时短时间胁迫下恢复的效果明显好于长时间胁迫的效果。研究表明,施加保水剂能通过提高叶绿素含量,缓解水分胁迫对辣椒叶片气孔的限制,从而提高叶片的光合作用效率,促进辣椒植株的生长,且胁迫时间越短,保水剂缓解的效果越好。     

UV-B辐射增强对两种不同抗性水稻叶片光合生理及超显微结构的影响

在UV-B辐射增强条件下,研究了两个不同水稻品种叶片光合作用系统的变化。结果表明：（1）UV-B辐射胁迫使两个水稻品种叶片总叶绿素含量,叶绿素a与叶绿素b（Chla／Chlb）比值下降,叶绿素a荧光诱导动力学参数改变,光系统Ⅱ活性受抑制,光合作用效率降低,其中Dular受抑制的程度较Lemont大。（2）利用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）进一步研究表明,UV-B辐射胁迫使水稻叶片气孔器受破坏,叶绿体结构变形,基粒片层排列稀疏紊乱,两个供试品种结构上受破坏的程度与它们光合生理受抑制的程度一致。（3）叶片边缘受破坏的程度较主脉两侧轻,这可能与硅质乳突密度较大有关。（4）两个供试品种叶片表面主脉两侧的硅质乳突数量及其受UV-B辐射影响的特性存在明显的差异,Lemont叶表面的乳突分布密度较大,且在UV-B辐射胁迫下有增加的趋势,而Dular则相反。这说明硅质体的累积特性可能是水稻对UV-B辐射胁迫的适应机制之一。     

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.     

铝胁迫对大豆叶片光合特性的影响

以大豆浙春2号、浙春3号和9703等3个品种(系)为材料,设置不同铝处理浓度,研究了铝对大豆叶片光合作用特性的影响.结果表明,铝处理抑制了大豆叶片叶绿素的合成,降低了大豆叶片叶绿素含量(5%～35%),使a/b值下降,气孔阻力增加10%～35%,气孔导度降低10%～40%,光合速率和蒸腾速率分别下降了5%～40%和20%～50%,水分利用率下降15%～50%.可见,铝胁迫对大豆叶片的光合作用产生了一定的抑制,且这种抑制在大豆5叶期表现较初荚期明显.此外,3个大豆品种对铝毒的反应存在一定的基因型差异.     

苗期玉米叶片光合特性对水分胁迫的响应

以2个抗旱性不同的玉米品种为材料进行盆栽试验,在苗期设置4个水分梯度,研究气体交换和叶绿素荧光参数及光响应特征。结果表明:随水分胁迫的加剧,除细胞间CO2浓度(Ci)和非光化学淬灭(qN)上升外,其它参数均下降,先玉335(XY335)各参数的变化幅度小于陕单902(SD902);轻度胁迫下品种间气体交换参数差异最大,严重干旱下叶绿素荧光参数差异最大;净光合速率(Pn)和相对电子传递速率(rETR)的光响应曲线拟合结果显示,水分胁迫导致玉米叶片最大光合速率和光能利用率下降,XY335各参数的下降幅度小于SD902;轻度干旱下Pn光响应拟合参数品种间差异最大,严重干旱下rETR光响应拟合参数差异最大。综上表明,水分胁迫导致玉米叶片对强光的敏感性增加,干旱和光抑制对光系统Ⅱ造成的叠加伤害随干旱加重和品种抗旱性弱而加剧,是制约光合作用的主要原因;旱区强光下的玉米幼苗应及时补水,以避免严重干旱和高光强的叠加伤害。     

土壤水分胁迫对不同耐旱性春小麦品种叶片色素含量的影响

研究选用耐旱性强的“定西24”和“高原671”与耐旱性弱的“高原448”和“青春533”春小麦品种,在盆栽条件下比较了不同耐旱性品种在拔节后经不同程度水分胁迫后叶片的多种生理参数：叶片相对含水量、净光合速率、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量和类胡萝卜素含量。结果表明：在土壤相对含水量75％、55％、40％和30％这4个等级上,这些生理指标均随土壤相对含水量的降低而下降,耐旱性强的品种降低慢,且降低幅度小。在水分胁迫下,4个品种叶片的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量下降,证明此时光合器官的生理功能遭到破坏;在轻度水分胁迫下,耐旱性强的品种定西24和高原671叶片的类胡萝卜素含量上升;在严重水分胁迫下,4个品种的叶片类胡萝卜素含量明显下降,可能此时自由基积累超过了抗氧化剂的清除能力,从而使细胞受到损伤。根据本研究结果,可以将轻度水分胁迫下叶片类胡萝卜素含量升高作为春小麦品种耐旱性的选择指标之一。