高温胁迫下外源钙对菊花叶片光合机构与活性氧清除酶系统的影响

以切花菊品种‘神马’为材料,研究了高温胁迫下外源Ca²⁺对菊花光合系统及活性氧清除酶系统的影响,探讨了Ca²⁺可能的作用机制.结果表明：高温胁迫下外源Ca²⁺抑制了净光合速率(P_n）与实际量子效率（Φ_PSⅡ）的大幅度降低,24 h后,二者分别比对照高出31.11％与21.88％,而初始荧光（F_o）比对照降低了13.19％;Ca²⁺明显激活了高温胁迫下叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）的活性,活性氧得到及时清除,24 h后,膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）的积累量与相对电导率（REC）分别比对照降低29.20％与35.81％,缓解了短期高温胁迫对菊花光合系统的破坏.     

黄瓜褐斑病菌毒素对抗、感黄瓜品种的作用

在黄瓜褐斑病菌毒素的作用下,黄瓜品种的根数、根长、芽长受到了抑制,根的电导值及叶片的苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性升高。抗病品种的根数、根长、芽长受毒素的影响较感病品种小,即感病品种对毒素敏感,且抗、感品种的电导值差异达显著水平。抗病品种的PAL活性增加幅度较感病品种大。     

不同灌水方式对‘寒富’苹果叶片光合功能和抗氧化酶活性的影响

以‘寒富’苹果为试材,研究半根交替灌水、半根灌水及干旱处理对苹果叶片光合功能和抗氧化酶活性的影响。结果表明:与对照(常规灌水)相比,3种亏缺灌水处理对叶片净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)的抑制作用表现为干旱处理>半根灌水处理>半根交替灌水处理。半根交替灌水、半根灌水和干旱处理的叶绿素含量均是先升高,在第9天出现峰值后明显降低,干旱处理的叶绿素含量一直是最低的。3个处理的叶片脯氨酸含量随着处理时间的延长持续升高,干旱处理的脯氨酸含量最高,半根交替灌水处理的最低。3个处理的抗氧化酶活性变化各异,干旱和半根灌水处理的SOD酶活性先显著升高,在第9天出现峰值后迅速降低,半根交替灌水处理提高了SOD酶活性且一直较稳定;半根灌水和半根交替灌水处理的POD和CAT酶活性变化趋势相似,均在第9天出现峰值后呈下降的趋势,干旱处理的POD和CAT酶活性则是先显著升高,在第9天后维持在较高水平;3个处理均提高了叶片电导率和MDA含量,其中干旱处理显著高于其他处理,半根交替灌水处理最低。总之,半根交替灌水方式产生的水分胁迫较轻,并在减少灌水量的同时能维持较高的光合效率,可实现果树的节水栽培。     

葡萄座腔菌Botryosphaeria dothidea侵染及其对苹果果实影响的组织细胞学研究

利用光镜和电镜技术系统研究了苹果轮纹病菌葡萄座腔菌在成熟果实上的侵染扩展过程及其细胞学特征。扫描电镜观察发现,接种后3h位于皮孔处的分生孢子开始萌发,萌发后的孢子从一端或两端产生芽管直接侵入皮孔细胞,接种后9h完成侵入。30d后果面接种部位表现症状,45d后产生子实体。对接种部位取样进行光镜和透射电镜观察发现,病菌菌丝主要存在于寄主细胞壁、细胞内、细胞间隙及细胞壁与细胞膜之间。菌丝呈丝状,分枝,具隔膜。菌丝细胞内含有细胞核、线粒体、液泡等细胞器;菌丝外散发出一些高电子密度的颗粒物质,这些物质以菌丝为中心,呈放射状分布。病菌在果肉细胞生长扩展过程中,果肉细胞发生一系列变化。果肉细胞壁膨胀、变形,胞间层分离、破裂。与菌丝接触或相邻的果肉细胞细胞壁电子致密度降低,被降解成为如散发状的胞壁纤维束丝。果肉细胞的液泡破裂,质壁分离,细胞质凝结坏死并沉积于细胞壁周围,或通过受损的细胞壁胞间连丝从一个细胞转移到另一个细胞。后期菌丝在表皮下聚集生长、发育成分生孢子器。分生孢子器内壁细胞排列紧密,细胞中含有由数条丝状物平行排列而成的细胞器。该细胞器形状多样,周围总是分布着丰富的脂肪粒,推测可能与营养的运输与积累有关。     

硅对连作黄瓜幼苗光合特性和抗氧化酶活性的影响

以‘津研四号’黄瓜品种为试材,研究了叶面喷施不同浓度硅(Si)(0、1、2、3、4、5mmol·L-1)对连作黄瓜幼苗生长、光合特性和抗氧化酶活性的影响.结果表明:在一定浓度(1~3 mmol·L-1Si)范围内,施Si可降低幼苗叶片电解质渗漏率(EL)和丙二醛(MDA)含量;提高叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)和总叶绿素含量,叶片净光合速率(Pn)升高;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化氢酶(CAT)活性均有所提高;黄瓜幼苗株高、茎粗、叶面积及干物质积累量增加.随施Si浓度的进一步增加(4~5 mmol·L-1),叶片中EL和MDA含量升高,但仍低于对照;抗氧化酶活性和光合作用下降,幼苗生长受到显著抑制.说明外源Si可通过提高黄瓜幼苗叶片抗氧化酶活性来降低膜脂过氧化,通过增加光合作用来提高黄瓜幼苗长势,进而增强对连作障碍的抗性.以2 mmol·L-1Si处理效果最好.     

硅对连作黄瓜幼苗光合特性和抗氧化酶活性的影响

以‘津研四号’黄瓜品种为试材,研究了叶面喷施不同浓度硅(Si)(0、1、2、3、4、5 mmol·L^-1)对连作黄瓜幼苗生长、光合特性和抗氧化酶活性的影响.结果表明: 在一定浓度(1～3 mmol·L^-1 Si)范围内,施Si可降低幼苗叶片电解质渗漏率(EL)和丙二醛(MDA)含量;提高叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)和总叶绿素含量,叶片净光合速率(P_n)升高;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化氢酶(CAT)活性均有所提高;黄瓜幼苗株高、茎粗、叶面积及干物质积累量增加.随施Si浓度的进一步增加(4～5 mmol·L^-1),叶片中EL和MDA含量升高,但仍低于对照;抗氧化酶活性和光合作用下降,幼苗生长受到显著抑制.说明外源Si可通过提高黄瓜幼苗叶片抗氧化酶活性来降低膜脂过氧化,通过增加光合作用来提高黄瓜幼苗长势,进而增强对连作障碍的抗性.以2 mmol·L^-1Si处理效果最好.     

土壤水分对金矮生苹果光合速率的影响

通过对 7年生田间和 2年生盆栽金矮生苹果 ( Maluspumila CV.goldspur)进行不同土壤水分和光照条件下叶片光合速率测定研究 ,结果表明 ,光合速率 ( Pn)与光照强度 ( PAR)和土壤水分 ( SWC)之间存在着密切的关系。当林木供水充足 ,即 SWC( >1 5 % )达到田间持水量 ( FC)的 75 %以上时 ,Pn的光响应曲线为直角双曲线 ,但 SWC低于这一水平时 ,Pn的光响应曲线则为二次抛物线 ,表现出不同程度的光抑制 ,水分胁迫越严重 ,出现光抑制越早。弱光下 ( PAR<5 0 0 μmol· s- 1· m- 2 ) ,光合速率最大值 Pmax出现在 SWC比较低的范围内 ( 70 %～ 75 % FC) ,如果 SWC继续增大时 ,Pn反而下降 ;随着光强的增大 ,Pmax出现的 SWC水平随之提高。金矮生苹果 Pn的日变化规律在不同 SWC下并不相同 ,水分胁迫存在时 ,Pn的日变化表现出“午休”现象 ,水分胁迫越严重 ,“午休”时间越长 ;水分供应充足时 ,Pn从 1 0∶ 0 0的最大值直线下降 ,下午不再回升。轻度水分胁迫时 ,Pn日平均值接近或达到最大值 ;随着 SWC的提高 Pn日平均值反而有下降趋势。在正常光照条件下 (日均值 80 0～ 1 0 0 0μmol· s- 1· m- 2 ) ,当林木处于严重水分胁迫 ,即 SWC低于 FC的 5 5 %时 ,Pn随土壤水分的增加直线上升 ;当土壤水分供应充足 ( SWC>75 % F     

生产力调控对翌年苹果园土壤水分和苹果叶片光合特性的影响

以盛果期‘长枝富士’为试验材料, 以生产力调控翌年苹果(Malus pumila)树坐果期为主要观测期, 对不同生产力水平下果园土壤水分状况及苹果叶片光合特性进行了研究。结果表明: 在生产力调控范围内, 土壤剖面各个层次土壤含水量均随着生产力水平的减小而增加, 其中在60 cm处达到最大增量, 为31.02%; 而在600 cm范围内土壤贮水量最大能够提高15.41%。随着生产力水平的降低, “光合午休”现象减弱, 净光合速率(P_n)增加, 最大增幅为25.71%, 下午时段的蒸腾速率(T_r)下降迅速, 水分利用效率(WUE)最大提高34.12%。通过相关分析表明, 土壤贮水量(WSC)与P_n、T_r、WUE之间均达到显著相关, 其相关系数分别为: 0.973^**、-0.543^*和0.992^**。土壤贮水量(x)与水分利用效率(y)之间符合y = 0.002 3x - 1.480 6, R²= 0.984 4^**的回归模型。通过生产力调控可以改善土壤水分状况和果树光合能力, 提高WUE。     

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.     

番茄褐斑病菌产毒培养条件及其毒素的致病范围

对番茄褐斑病菌(Helminthosporiurn carposaprum)产毒条件和毒素对不同番茄品种的毒性进行了研究,结果表明,不同的pH值、温度、光照条件、培养天数所制备的毒素毒力差异显著,病菌的最佳产毒条件是室温25℃,光照12 h、pH值为6、振荡培养15 d;不同植物对病菌毒素的敏感性不同。     

不同苹果品种对褐斑病抗性的鉴定及抗性生理研究

对42个苹果栽培品种叶片褐斑病进行了田间发病状况调查与抗性鉴定,分析了叶片气孔密度和大小与抗病性之间的关系,同时研究了不同抗性品种离体叶片接种病原菌后超氧化物歧化酶（SOD）、多酚氧化酶（vPo）、过氧化物酶（POD）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性和木质素含量的差异变化。依照抗性分级标准,供试材料中抗病品种有14个（其中高抗品种2个）,感病品种有28个（其中高感品种7个）;叶片气孔密度与病情指数之间存在显著正相关,相关系数r=0．683;叶片接种后,诱导了4种酶活性和木质素含量的升高,抗病和感病品种的SOD和PP0活性无显著差异,而抗病品种的POD和PAL活性以及木质素含量显著高于感病品种。苹果叶片的气孔密度、POD和PAL的活性以及木质素含量与褐斑病抗性有关。     

氧气在黑暗-水淹诱导植物叶片光合机构损伤中的作用

本研究排除了光照和根部信号的影响,在完全黑暗条件下对离体叶片进行水淹处理,并在处理过程中分别通入空气或者氮气来控制水淹过程中水中的含氧量。通过分析叶片叶绿素含量、活性氧含量以及叶片光化学活性的变化,探讨叶片水淹时水中缺氧因素对叶片光合机构的直接影响及作用机制。结果表明,与放置在湿润空气中的对照叶片相比,黑暗-水淹处理叶片的最大光化学效率（Fv/Fm）、捕获的激子将电子传递到QA以后的其他电子受体的概率（ψo）均发生显著下降。然而,黑暗．水淹处理36h后,叶片的叶绿素含量并未下降,叶片中H2O2含量也未大量增加。另外,黑暗一水淹导致的叶片光化学活性的下降随着水中含氧量下降的加剧而加剧,补充氧气可以缓解甚至消除这一伤害。这表明黑暗．水淹处理过程中叶片光合机构的伤害与叶片衰老或活性氧的积累无关,而是由于水中缺氧因素对光合机构的直接伤害所致。     

瓜类果斑病菌的检测与防治进展

瓜类果斑病菌可引起西瓜、甜瓜等葫芦科植物患病,可通过种子远距离传播,是一种常见的瓜类采后果实腐烂的病原菌。该病害具有发病迅速、传播速度快等特点,一旦感染会对瓜类产量带来巨大损失,因而田间病菌的检测与诊断及早期预防十分重要。本文系统地综述了国内外瓜类果斑病菌的免疫学检测方法、分子生物学检测方法及防治等研究进展。     

氯化胆碱对低温弱光下黄瓜幼苗叶片细胞膜和光合机构的保护作用

1.07mmol／L氯化胆碱处理降低了低温弱光（6℃．PFD100μmol m^-2s^-1）下黄瓜幼苗叶片膜脂组分中主要是磷脂酰甘油（PG）的饱和脂肪酸含量,增加了膜脂不饱和度：减缓了膜透性的下降、MDA的产生速率、叶绿素的降解及PSII最大量子效率（Fv/Fm）、捕光效率（Fv＇／Fm＇）、光化学猝灭系数（qp）、实际光化学效率（ФPSII）和抗氧化酶POD、APX及CAT活性的下降;提高了非光化学猝灭系数（NPQ）和脯氨酸的含量。以上结果表明氯化胆碱处理保护了低温弱光对黄瓜叶片细胞膜和光合机构的伤害。     

Characteristics of Photosynthetic Apparatus in Mn-Starved Maize Leaves

The effects of Mn-deficiency on CO₂ assimilation and excitation energy distribution were studied using Mn-starved maize leaves. Mn-deficiency caused about 70 % loss in the photon-saturated net photosynthetic rate (P _N) compared to control leaves. The loss of P _N was associated with a strong decrease in the activity of oxygen evolution complex (OEC) and the linear electron transport driven by photosystem 2 (PS2) in Mn-deficienct leaves. The photochemical quenching of PS2 (q_P) and the maximum efficiency of PS2 photochemistry (F_v/F_m) decreased significantly in Mn-starved leaves under high irradiance, implicating that serious photoinhibition took place. However, the high-energy fluorescence quenching (q_E) decreased, which was associated with xanthophyll cycle. The results showed that the pool of de-epoxidation components of the xanthophyll cycle was lowered markedly owing to Mn deficiency. Linear electron transport driven by PS2 de-creased significantly and was approximately 70 % lower in Mn-deficient leaves than that in control, indicating less trans-thylakoid pH gradient was built in Mn deficient leaves. We suggest that the decrease of non-radiative dissipation depending on xanthophyll cycle in Mn-starved leaves is a result of the deficiency of trans-thylakoid pH gradient.     

Effects of Cucumber Mosaic Virus Infection on Photosynthetic Activities of Tobacco Leaves and Chloroplasts

Changes in photosynthetic activities were studied with tobacco (Nicotiana tabacum L.) leaves and chloroplasts infected by cucumber mosaic virus (CMV) at the top, middle and bottom located leaves. Net photosynthetic rate was reduced at all three positioned leaves, with the maximum reduction occurring at the top leaves (31.9% of control). The infected chloroplasts showed a reduction in electron transport rates of the whole chain electron transport, photosystem Ⅱ (PSⅡ) and photosystem Ⅰ (PSⅠ). Since the decline in the whole chain electron transport (15.6% of control, H2O→MV) closely paralleled the decline in PSⅡ activity (20.9% of control, H2O→PBQ), the inhibition of the latter was probably responsible for the overall decrease. Chlorophyll a fluorescence measurements showed a variable reduced fluorescence yield (Fv/Fo) which indicated that PSⅡ was impaired and the CO2 assimilation was disturbed by CMV infection. Fluorescence emission spectra at 77 K indicated that energy distribution between PSⅡ and PSⅠ was affected. F686/F734 of infected leaves and chloroplasts increased and the greatest increase (331.1% of control ) was found in the top leaves. These data may conclude that the infection inhibited mainly the PSⅡ activity.     

The Levels of Organization of the Photosynthetic Apparatus and the Control of Production Processes in Phytocenoses under Artificial-Light Culture

The processes limiting the production in higher plant phytocenoses under an artificial-light culture are analyzed in relation to the multilevel organization of the photosynthetic apparatus (PA). The authors consider the feasibility of overcoming these limitations by optimizing the physical parameters of irradiation (the structure of the light spectrum, the rate, and the ratio of radiation fluxes in photosynthetically active radiation (PAR) and infrared (IR) regions) at the molecular, leaf, plant, and cenotic levels of PA organization. To illustrate this approach, the authors used a complex experiment in an artificial ecosystem to evaluate the efficiency of the light control of production processes in multispecies phytocenoses by alleviating or removing the factors that limit plant production at the various levels of PA organization. An artificial-light culture is seen as an instrument for solving several problems of theoretical and applied plant physiology and related disciplines in the future.     

不同发育时期追施氮肥对冬小麦旗叶中光合酶活性的影响

小麦开花后,随着旗叶的衰老,旗叶中1,5-二磷酸核酮糖羧化酶（RuBPC）、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）和乙醇酸氧化酶（GO）活性呈下降趋势。随着追施氮肥时期的推迟,光合酶活性呈增加趋势,这意味着氮肥追施时间后移有利于提高小麦光合速率。在旗叶衰老后期,大穗型品种小麦旗叶中光合酶活性略高于多穗型品种小麦。     

Changes in Carotenoid Composition and Function of the Photosynthetic Apparatus during Light-dependent Chloroplast Differentiation in Mutant C-6D of Scenedesmus obliquus*

Changes in pigment composition during light-dependent chloroplast differentiation in mutant C-6D of Scenedesmus obliquus were followed by HPLC. The system used enables the separation and quantitative determination of five xanthophylls (neoxanthin, violaxanthin, antheraxanthin, lutein and zeaxanthin), α- and β-carotene and chlorophyll a and b (and their epimeric forms). Dark-grown cells of the mutant contain only chlorophyll a, traces of chlorophyll b and acyclic precursors of carotenoids. During subsequent illumination, precursors decrease and high amounts of xanthophylls, carotenes and chlorophyll a and b are formed. Dark-grown cultures of mutant C-6D show high photosystem I-activity and contain the photosystem I-complex CP I, but lack photosystem II-activity, the photosystem II-complex CPa and the LHCP. Immediately after transfer to light, photosystem II-activity increases rapidly, as also do the amounts of CPa and lutein. Under anaerobiosis no lutein and PS II-activity can be detected. This indicates a role of lutein in the assembly of an active photosystem II-complex. All other xanthophylls and the LHCP exhibit high rates of synthesis only after a delay of about 1 hour. Thus, our results reveal an asynchronous fashion of formation of CPa and LHCP.     

根施甜菜碱对水分胁迫下烟草幼苗光合机构的保护

以烟草品种大黄金5210（抗旱性强）和中烟100（抗旱性弱）为材料,研究了水分胁迫对烟草叶片光合机构的影响,并通过根部施用甜菜碱的方法,探讨了甜菜碱对烟草光合机构的保护作用。结果表明：水分胁迫导致烟草幼苗光合机构损伤,表现在叶绿素含量、PSII光化学效率、希尔反应活力以及类囊体膜ATPase活性下降,且对抗旱性弱的中烟100损伤更加严重。外源甜菜碱处理减轻了水分胁迫对以上指标的降低程度,特别是对干旱敏感型烟草品种中烟100的效果更加明显。甜菜碱的这种保护作用可能与它能够维持叶片中各种抗氧化酶活性、减轻活性氧的积累、保护类囊体膜上各种色素蛋白的功能以及缓解水分胁迫对膜的破坏作用有关。