重金属对盐生草光合生理生长特性的影响

以盐生草幼苗为试验材料,分别设置0(CK)、50、100、200、400μg?g-1的Ni2+、Cu2+处理,研究重金属Ni2+和Cu2+对盐生草光合生理特性的影响.结果表明:盐生草叶片光合色素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度Gs、蒸腾速率Tr、PSⅡ最大光化学效率Fv/Fm、非光化学猝灭系数qN及生长指标(株高、地上部干重和鲜重)在50μg?g-1的Ni2+处理时均达到最大值,后随Ni2+浓度继续增加,其叶片叶绿素a、叶绿素b、Pn、Gs、Tr、Fv/Fm、PSⅡ电子传递量子产率ΦPSⅡ、光化学猝灭系数qP、qN及各项生长指标逐步下降并低于对照水平,而细胞间隙CO2浓度(Ci)较对照呈增加趋势.在50μg?g-1的Cu2+处理时,盐生草叶片光合色素含量、Pn、Gs、Tr、Ci、Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP、qN及各项生长指标均达峰值;在100μg?g-1Cu2+处理时,光合色素含量、Pn、Gs、Tr、Fv/Fm、ΦPSⅡ、qN及各项生长指标较对照仍有增加,而后随Cu2+浓度继续增加,其叶绿素a、叶绿素b、各光合参数、叶绿素荧光参数及生长指标均逐步降低并低于对照.可见,盐生草Pn在Ni2+胁迫下的下降主要是由非气孔限制所致,而Cu2+胁迫下的下降主要是由气孔限制所致;低浓度Ni2+和Cu2+对盐生草生长具有一定促进作用,过高浓度Ni2+和Cu2+则会通过抑制盐生草叶片叶绿素合成,影响其光合作用,从而抑制植株生长.     

4个二价金属氯化盐对玉米幼苗生理指标影响的比较研究

比较研究了4个二价金属的氯化盐(CaCl2、MgCl2、CdCl2和CuCl2)对玉米幼苗生长和生理特性的影响.用10 μmol·L-1 CdCl2和CuCl2处理10 d明显减少玉米幼苗根系和地上部干物重,抑制根系伸长生长.同时,叶绿素含量、叶绿素a/b比值、Fv/Fm、F0、Fm、qP、qN和Yield(实际量子产额)都呈明显下降;而抗氧化系统酶(SOD、CAT、POD、GR和APX)活性明显上升.10 μmol·L-1 CdCl2处理下叶绿素含量、Fv/Fm、qP、Yield、还原型GSH含量以及抗氧化酶活性均高于10 μmol·L-1 CuCl2处理.10 μmol·L-1 CdCl2处理还明显降低叶片水势和蒸腾速率,增加叶片气孔阻力,表现出水分胁迫;而10 μmol·L-1 CuCl2处理对叶片水势和蒸腾速率没有显著影响.10 μmol·L-1 CaCl2处理显著增加叶绿素含量和根系净伸长,10 μmol·L-1 MgCl2也增加根系净伸长,但10 μmol·L-1 CaCl2和MgCl2处理对叶绿素荧光参数、水分和抗氧化系统等指标均无明显影响.     

供镁水平对油桐幼苗生长及光合特性的影响

采用营养液砂培试验,研究不同供镁水平对油桐幼苗生长、光合特性及叶绿素荧光参数等的影响。结果表明,低镁浓度(Mg2+2 mmol·L-1)显著抑制了油桐的生长,叶绿素含量、Ru BP羧化酶及PEPC活性、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、气孔限制值(Ls)、水分利用效率(WUE)、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学量子效率(ΦPSII)、PSII的潜在活性(Fv/Fo)及光化学淬灭系数(q P)显著下降(P0.05),胞间CO2浓度(Ci)、初始荧光(Fo)、非光化学淬灭系数(NPQ)有所升高;高镁浓度(Mg2+4 mmol·L-1)也抑制了油桐幼苗的生长,导致叶片叶绿素含量、Ru BP羧化酶活性、Pn、Gs、Fv/Fm、Fv/Fo及q P均下降(P0.05);随着供镁水平的增加,油桐的生长量、叶绿素含量、Ru BP羧化酶及PEPC活性、Pn呈先增加后降低的趋势;当镁离子浓度为2~4 mmol·L-1时,有利于油桐幼苗正常生长,缺镁胁迫下油桐光合速率的下降主要是由光合机构活性降低的非气孔因素引起的。     

大气CO2浓度升高对绿豆叶片光合作用及叶绿素荧光参数的影响

利用FACE系统在大田条件下通过盆栽试验研究了大气CO2浓度升高[CO2浓度平均为(550+60) μmol·mo1-1]对绿豆叶片光合生理和叶绿素荧光参数的影响.结果表明:与对照[ CO2浓度平均为(389+40) μmol·mol-1左右]相比,大气CO2浓度升高使花荚期绿豆叶片净光合速率(Pn)和胞间CO2浓度(Ci)分别升高11.7％和9.8％,气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)分别下降32.0％和24.6％,水分利用效率(WUE)提高83.5％;在蕾期,CO2浓度升高对绿豆叶片叶绿素初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、Fv/Fm和Fv/Fo没有显著影响;在鼓粒期,CO2浓度升高使绿豆叶片Fo增加19.1％,Fm和Fv分别下降9.0％和14.3％,Fv/Fo和Fv/Fm分别下降25.8％和6.2％.表明大气CO2浓度升高可能使绿豆生长后期光系统Ⅱ反应中心结构受到破坏,叶片的光合能力下降.     

微量元素营养对桉树无性系苗木叶绿素及荧光参数影响

研究了不同微量元素营养液,对栽培的三种桉树无性系苗木叶绿素及荧光参数变化。结果表明:各无性系苗木在全部测试性状的差异表现出极显著。在六个测试的微量元素因子中,Fe(B)显著地影响苗木的Fo、Fm、Fv/Fo、Fv/Fm,Zn(C)显著地影响Fo、Fv/Fm,Mn(D)显著地影响叶绿素含量(SPAD值),Mo(F)显著地影响叶绿素含量、Fo,B(G)显著地影响叶绿素含量Fo、Fv/Fo、Fv/Fm。相关分析表明Fm与Fo、Fv/Fo与Fo、叶绿素含量与Fo、Fm、Fv/Fm与Fv/Fo均存在显著的相关性。随着微量元素Fe、Zn、Cu、Mo、B浓度增大,Fo、Fv/Fm均呈增大趋势,但在不利的高浓度环境下,Fv/Fm降低。对三个无性系叶绿素荧光比较,U₆与DH_32-29具有高的Fo、Fm和低的Fv/Fm、Fv/Fo,DH_201-2却具有低的Fo、Fm和高的Fv/Fm、Fv/Fo。对微量元素浓度变化,DH_32-29较敏感。因此,叶绿素荧光参数可作为诊断植物微量元素营养状况的指标之一。     

铜胁迫对玉米幼苗生长、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响

本文研究了铜(Cu)胁迫下玉米(Zea mays)幼苗生长、叶绿素含量、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的变化。研究结果表明, 5~20 μmol.L-1 Cu处理10天明显抑制玉米幼苗根系生长, 并减少玉米幼苗的干物重, 以及增加玉米幼苗地上部和根系含Cu量; 玉米幼苗吸收的Cu大部分积累在根系, 在地上部分布较少。Cu处理还降低玉米叶片的叶绿素含量和Fv/Fm、ETR、qP和qy值。在10天的Cu处理期间, 根系中SOD、POD、CAT和GR活性呈现先上升后下降的趋势。而叶片中的SOD、POD、CAT和GR活性在处理前期不受Cu胁迫的显著影响, 处理后期则因Cu胁迫而增强。实验表明抗氧化酶在抵御过量Cu引起的氧化胁迫中发挥了一定的作用。     

锰浓度对米氏凯伦藻叶绿素荧光特性及生长的影响

运用实验生态学和叶绿素荧光分析技术,研究了锰浓度(10-12-10-4mol/L)对米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)叶绿素荧光特性及生长的影响。单因子方差分析结果表明:锰对米氏凯伦藻的生长和叶绿素荧光参数(Fv/Fm,Fv/Fo,ΦPSⅡ,ETR,qP,NPQ)均有显著影响(P0.05);米氏凯伦藻的叶绿素相对含量和细胞密度在10-12-10-8mol/L锰浓度间随着起始锰浓度的增大而增大,在10-8-10-4mol/L锰浓度间随锰浓度的增大而降低。多重比较结果表明,10-4mol/L锰浓度组的细胞密度和叶绿素相对含量显著低于其它处理组。锰浓度对荧光参数的影响与锰浓度范围和生长时期有关,当锰浓度为10-12-10-8mol/L时,荧光参数Fv/Fm,Fv/Fo,ΦPSⅡ,ETR在第3-9天随着起始锰浓度的增加而升高,Fv/Fm和Fv/Fo在第2-7天随培养时间的延长而增加。qP值在整个培养周期内随锰浓度升高呈下降趋势,各浓度组的NPQ则呈现先下降后上升趋势。相关性分析结果表明,从第3天开始至实验结束,10-4mol/L浓度组的叶绿素相对含量与细胞密度之间均呈极显著的正相关关系(P0.01)。荧光参数(Fv/Fm、Fv/Fo)、叶绿素相对含量以及细胞密度与锰浓度的相关性则随着锰浓度范围及培养天数的不同而变化。从第4天开始至培养结束,细胞密度、叶绿素相对含量均与锰浓度(10-8-10-4mol/L)呈极显著的负相关(P0.01)。探讨了叶绿素荧光技术在赤潮藻研究中的应用。     

外源NO对NaCl胁迫下长春花幼苗生物量和叶绿素荧光的影响

在温室条件下采用盆栽法,研究了50mmol·L-1NaCl胁迫下5个不同浓度外源NO供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)对长春花(Catharanthus roseus)幼苗生物量、叶绿素含量和叶绿素荧光的影响。结果表明:(1)鲜重和干重均在S2(50mmol·L-1NaCl+0.1mmol·L-1SNP)处理下达到最高,分别较对照S0(50mmol·L-1NaCl)显著增加18.8%和13.9%。叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素与生物量相似,均在S2处理下含量最高,但它们均与S0无显著差异,叶绿素a/b变化较为复杂。(2)0.1mmol·L-1SNP缓解盐胁迫对PSⅡ反应中心的破坏效果最好,显著提高50mmol·L-1NaCl胁迫下长春花幼苗叶片的可变荧光(Fv)、最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、实际光化学效率(φPSⅡ)和光化学荧光猝灭系数(qP),降低了初始荧光(Fo)、非光化学荧光猝灭系数(qN)。综上所述,0.1mmol·L-1SNP能够通过降低盐胁迫对叶绿素的降解和对PSⅡ反应中心的破坏,促进幼苗生长,提高对50mmol·...     

水体铜污染对苦草生长及叶绿素荧光特性的影响

该文以苦草(Vallisneria natans)为材料,研究了不同浓度铜污染水体对其叶/根长、生物量、光合色素含量、体内重金属含量及叶绿素荧光参数的影响。结果表明:随着水体铜浓度的增加,苦草的叶长、根长、生物量均显著下降;光合色素含量逐渐下降,其中叶绿素a比叶绿素b下降明显,类胡萝卜素下降幅度最小;叶片铜含量随铜浓度的增加显著上升(P0.05),各处理组根铜含量没有显著性差异,在水中铜低于0.5mg·L-1的环境中苦草具有正常的光合活性。除0.5 mg·L-1处理组外,最大荧光(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)、潜在光化学效率(Fv/Fo)、光化学淬灭系数(qP)与有效量子产量[Y(Ⅱ)]均比对照组显著降低(P0.05),而非光化学淬灭效率(qN)、调节性能量耗散的量子产量[Y(NPQ)]、非调节性能量耗散的量子产量[Y(NO)]均呈上升趋势,其中Fv/Fo对铜污染反应最为灵敏。综合各参数变化情况,随着水体铜浓度的增加,苦草生长受到抑制,叶片利用光能的效率下降,PSⅡ反应中心的电子传递受到明显的抑制;苦草通过自身调节以热的形式将过剩光能耗散,以减轻PSⅡ反应中心受伤害的程度;苦草是铜超富集植物,其可作为低浓度铜污染水体生态修复的备选物种。     

铜胁迫对玉米幼苗生长、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响

本文研究了铜(Cu)胁迫下玉米(Zeamays)幼苗生长、叶绿素含量、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的变化。研究结果表明,5￣20μmol.L-1Cu处理10天明显抑制玉米幼苗根系生长,并减少玉米幼苗的干物重,以及增加玉米幼苗地上部和根系含Cu量;玉米幼苗吸收的Cu大部分积累在根系,在地上部分布较少。Cu处理还降低玉米叶片的叶绿素含量和Fv/Fm、ETR、qP和qy值。在10天的Cu处理期间,根系中SOD、POD、CAT和GR活性呈现先上升后下降的趋势。而叶片中的SOD、POD、CAT和GR活性在处理前期不受Cu胁迫的显著影响,处理后期则因Cu胁迫而增强。实验表明抗氧化酶在抵御过量Cu引起的氧化胁迫中发挥了一定的作用。     

不同供镁水平对两菊芋品种幼苗生物量、光合和叶绿素荧光特性的影响

采用砂培方式研究了不同供镁水平对"南芋1号(Nanyu No.1)"和"青芋2号(Qingyu No.2)"幼苗生物量、光合特性和叶绿素荧光特性的影响。结果表明:缺镁使菊芋叶片叶绿素含量显著降低,干物质积累减少,净光合速率、蒸腾速率和光合电子传递速率显著下降、CO2同化受抑制,同时Fv/Fm、ΦPSII、qP和qN也显著下降,加重了叶片受到光抑制的程度;随着供镁水平的增加,菊芋的干物质积累,叶绿素含量,光合参数和各系列荧光参数均呈现先增加后降低的趋势;南芋1号和青芋2号在镁离子浓度分别为3和6mmol.L-1,叶片的净光合速率、Fo、Fm、Fo’、Fm’、Fv/Fm、ΦPSII、ETR达到最高值,叶绿素a、b及总叶绿素含量也最多,干物质积累量最大;南芋1号的各系列荧光参数、光合参数、叶绿素含量和干物质积累量均显著高于青芋2号。     

外源甜菜碱对干旱／盐胁迫下的小麦幼苗生长和光合功能的改善

本文用甜菜碱溶液浸种,研究了外源甜碱对干旱／盐胁迫下的小麦幼苗的生长状况和叶片光合转能的影响,结果表明,外源甜菜碱能使干旱／盐胁迫下的小麦幼苗地上部和根部的干重和含水量增加,使叶片叶绿素a荧光诱导动力学参数Fv/Vo,Fv/Fm和qP增高,qN降低,说明外源甜菜碱有利于植物对光能的捕获和转换,明显促进植物生长,降低干旱／盐胁迫对植物的抑制作用。     

外源甜菜碱对干旱/盐胁迫下的小麦幼苗生长和光合功能的改善

本文用甜菜碱溶液浸种,研究了外源甜菜碱对干旱/盐胁迫下的小麦幼苗的生长状况和叶片光合转能的影响。结果表明,外源甜菜碱能使干旱/盐胁迫下的小麦幼苗地上部和根部的干重和含水量增加,使叶片叶绿素a荧光诱导动力学参数Fv/Fo, Fv/Fm和qP增高,qN降低,说明外源甜菜碱有利于植物对光能的捕获和转换,明显促进植物生长,降低干旱/盐胁迫对植物的抑制作用。     

水分胁迫对牛心朴子叶片光合色素及叶绿素荧光的影响

研究了水分胁迫对牛心朴子叶片光合色素及叶绿素荧光动力学参数的影响。结果表明,在长期的水分胁迫中,牛心朴子叶片的叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和类胡萝卜素(Car)含量没有下降或下降不明显。直到处理末期才显著下降;叶片叶绿素荧光动力学参数Fo、Fm、Fv、Fv／Fm变化不大,在处理末期各处理Fo降低,轻度、重度水分胁迫的Fm、Fv、Fv／Fm升高。说明K期水分胁迫后牛心朴子的光合功能受到影响,但牛心朴子仍表现出较强的适应干旱的能力。     

外源NO对缺铁豌豆幼苗生长以及光合作用的影响

以水培豌豆(Pisum sativum)品种‘陇碗一号’幼苗为材料,以硝普钠(SNP)为一氧化氮(NO)供体,研究外源NO对缺铁豌豆幼苗的生长及光合作用的影响。结果显示:0.6 mmol.L-1的外源SNP所产生的NO能够促进缺铁豌豆幼苗的生长,并促进叶绿素的合成,增强净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),而使胞间CO2浓度(Ci)下降;同时,叶绿素荧光最大光化学量子产量(Fv/Fm)、实际光化学量子效率(Yield)和光化学淬灭系数(qP)均升高,在一定程度上缓解缺铁对豌豆幼苗叶片PSII反应中心的影响。外源NO对正常铁(100μmol.L-1Fe)处理下豌豆幼苗的生长和光合作用具有一定的抑制作用。研究表明,缺铁和正常铁处理的豌豆幼苗对NO的敏感性不同,适宜浓度的NO对缺铁下豌豆幼苗的生长和光合都具有一定的改善作用。     

Effects of Strong Light and Active Oxygen on Photosynthesis in Soybean

With the use of chlorophyll fluorescence technique, it was found that the net photosynthetic oxygen evolution rate decreased after strong light (2 000 μmol· m-2·2-1 ) treatment for two hours in soybean ( Glycine max L. ) leaves. The chlorophyll fluorescence parameters, Fm/Fo, Fv/Fm, ФPSII, qp and qN decreased along with the increase of light intensity. In strong light, exogenous active oxygen H202、·OH and 'O2 were harmful to soybean leaves. The destruction of 'O2 and·OH to leaves was most evident, as was shown that Fv/Fm and PS H decreased significantly. The antioxidants DABCO, mannitol, ascorbate and histidine protected the leaves, but weakly, from strong light. In darkness, the SOD inhibitor sodium diethyldithiocar- bamate (DDC) had no significant effect on Fm/Fo and Fv/Fm, but NAN,, the ascorbate peroxidase (APX)inhibitor, significantly decreased Fm/Fo, Fv/Fm and ФPS II. In strong light, however, beth DDC and NaN3 reduced the above-mentioned fluorescence parameters, but NaN3 was more effective than DDC. The results suggested that photoinhibition did take place in soybean leaves under strong light, and it was related to active oxygen in vivo.     

铝胁迫对蓼科植物生长和光合、蒸腾特性的影响

采用水培试验,设置5种铝处理浓度,研究了铝对3种蓼科植物酸模叶蓼、杠板归和辣蓼叶片光合、蒸腾和叶绿素荧光参数的影响。结果表明,高铝处理(400μmol.L-1)显著抑制3种蓼科植物地上部和根系生长,并且导致3种蓼科植物叶片叶绿素含量、Chla/Chlb、净光合速率(Pn)、水分利用效率(WUE)、PSII光合电子传递量子效率(φPSII)和光化学猝灭系数(qP)显著下降。中低铝处理(25~100μmol.L-1)时,与对照相比,酸模叶蓼生物量显著增加,杠板归显著减少,辣蓼先增加后减少。其中,酸模叶蓼和辣蓼叶绿素含量、Chla/Chlb、Pn、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、qP均未发生显著变化,但辣蓼WUE、φPSII和非光化学猝灭系数(NPQ)显著下降,酸模叶蓼无显著变化;而杠板归除Ci、Fv/Fm外,其余叶片光合、蒸腾及叶绿素荧光参数均出现显著下降。上述结果表明,酸模叶蓼在中低铝处理条件下可通过保持较高的叶绿素含量、Chla/Chlb、WUE、Pn、PSII反应中心光化学反应效率以及提高非辐射能量耗散来增强其对铝的耐性。     

聚苯乙烯微塑料对黑藻生长及生理生化特征的影响

为探讨淡水环境中微塑料的污染对沉水植物产生的生理生化影响,选择典型沉水植物黑藻为供试材料,以粒径3 μm的聚苯乙烯微塑料颗粒(PS-MPs)为外源胁迫污染物,通过添加不同浓度的PS-MPs(5、10、30、50、100 mg·L^-1)设置不同暴露组及对照组,测定沉水植物的株高、生物量、叶绿素含量、抗氧化酶活性、光合荧光参数及荧光成像的变化特征。结果表明: 50～100 mg·L^-1PS-MPs下黑藻的株高显著下降;较低浓度下(如5 mg·L^-1)黑藻的鲜重显著升高,但随着PS-MPs暴露浓度进一步增加,黑藻鲜重降低,干重无显著变化。黑藻叶绿素总量、叶绿素a和叶绿素a/b均随PS-MPs浓度的增加呈显著下降趋势,叶绿素b无明显变化。PS-MPs处理下超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性均随胁迫浓度的增加呈先上升后下降的趋势,叶绿素荧光参数(F_o、F_m、F_v/F_m)均呈下降趋势,而稳态下的PSⅡ反应中心关闭程度(1-Q_p-Lss)总体呈上升趋势,这可能与PS-MPs抑制黑藻PSⅡ反应中心有关。黑藻的荧光成像强度随PS-MPs浓度的增加而降低,在PS-MPs浓度为10 mg·L^-1及以下时,黑藻叶片表现出正常的光合活性;当PS-MPs为30 mg·L^-1及以上时,叶片边缘的光合强度小于茎秆及其周边,叶片呈现发黄、残叶等现象。推测黑藻基本能适应低浓度PS-MPs(0～30 mg·L^-1)的污染水域,而在PS-MPs高于30 mg·L^-1的污染水域中其生长和光合作用将受到抑制。