依赖叶黄素循环的非辐射能量耗散在防御珊瑚树叶片光抑制破坏中的作用

使用脉冲调制荧光仪观测了珊瑚树叶片光合作用的光抑制发生与恢复过程中几个主要荧光参数(初始荧光F_0,可变荧光与最大荧光之比F_v/F_M和非光化学荧光猝灭q_E及其快组分 q_(E—fast)、慢组分 q(E—slow))的变化,以探讨非光化学荧光猝灭不同组分的作用。 强光(约 1500μmol photons m~(-2) s~(-1))照射叶片使F_0、F_V/F_M和q_(E—fast)降低.q_(E—slow)和q_E增高。NH_4Cl处理使 F_V/F_M降低的幅度和q_E提高的幅度都增加。DTT处理使q_E水平和q_(E—slow)增加的幅度降低,而F_0和稳态荧光水平增加,强光下降低了的F_V/F_M在弱光下不易恢复。NaF处理对这些荧光参数都没有明显的影响。     

自然条件下珊瑚树（Viburnum odoratissimum）叶片光合作用的光抑制

利用气体交换观察、叶绿素荧光分析和ＱＢ蛋白含量的测定３种方法,研究了常绿灌木珊瑚树叶片的光合作用在上海深秋初冬自然条件下的光抑制,以便确定在除光以外不存在其它环境胁迫的自然条件下光合机构的破坏是否是引起光抑制的主要原因。经过中午３ｈ左右的强光照射以后,珊瑚树叶片的表观量子效率（ＡＱＹ）和ＰＳⅡ光化学效率（Ｆｖ／Ｆｍ）明显下降,表明珊瑚树叶在自然条件下经常发生光抑制。而且,经中午强光照射以后,叶片的初始荧光（Ｆ０）下降;非光化学荧光猝灭的慢弛豫成分（ｑＥｓｌｏｗ）上升;光饱和的光合速率略有下降;中午光照后降低了的ＡＱＹ和Ｆｖ／Ｆｍ在叶片离开强光１ｈ以后基本恢复;模拟中午光照的强光处理对叶片的ＱＢ蛋白含量没有明显的影响。这些事实都说明这种光抑制发生的主要原因是非光辐射能量耗散的增加,光合机构的破坏即使发生,也是很轻微的。     

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。     

外源抗坏血酸和过氧化氢对小麦离体叶片衰老的调节（简报）

以1、5mmol·L(-1)抗坏血酸及0．1、0．5mmol·L(-1)过氧化氢于暗中处理小麦离体叶片的结果表明：前者明显提高抗坏血酸过氧化物酶、过氧化氢酶活性,减少脂质过氧化产物丙二醛的产生,使小麦叶片衰老延缓;后者对抗坏血酸过氧化物酶活性影响不大,略微降低过氧化氢酶活性,也明显促进蛋白水解酶活性的上升,导致可溶性蛋白质含量下降加速,从而促进小麦叶片衰老。     

脱水和复水过程中金发藓(Polytrichum commune)与湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum)叶绿素荧光特性变化的比较研究

以来自不同水分生境的金发藓(Polytrichum commune)和湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum)为材料,利用叶绿素荧光成像技术比较了脱水和复水过程中两种藓类的荧光光响应曲线、光系统Ⅱ光能转化效率(ratio ofchlorophyll variation fluorescence,Fv/Fm)、光系统Ⅱ光量子产量(quantum yielding of PSⅡ,Y(Ⅱ))、光化学猝灭(photochemical quenching,qP)和非光化学猝灭(none-photochemical quenching,NPQ)的变化.结果显示,在脱水过程中,金发藓的抑制光强可维持在800μmol/(m2.s)以上,而湿地匐灯藓可低至400μmol/(m2.s)左右;金发藓ETR(electron transportation rate)值始终可维持在20附近,而湿地匐灯藓可降至0;两种藓类的Fv/Fm、Y(Ⅱ)、qP均下降,但金发藓较湿地匐灯藓高;NPQ先升后降,金发藓的峰值早于湿地匐灯藓,而幅度低于湿地匐灯藓.在复水过程中,两种藓类抑制光强和ETR均迅速恢复后略有下降,金发藓的恢复较湿地匐灯藓慢但波动小;两种藓类Fv/Fm和Y(Ⅱ)均能恢复到正常水平,金发藓均高于湿地匐灯藓;两种藓类qP略有上升,NPQ则略有下降.说明藓类植物对脱水伤害的耐受能力主要体现在复水的修复能力上,而脱水持续和程度会对不同生境的藓类产生不同的胁迫效应.从光保护能力的角度来看,生活于易产生水分亏缺条件下的金发藓比生活在水分充沛条件下的湿地匐灯藓具有更强的脱水耐受能力.     

模拟酸雨对梣叶槭的作用和植物营养

应用光声光谱和调制荧光测量技术研究了模拟酸雨对叶槭（ＡｃｅｒＮｅｇｕｎｄｏＬ．）的短期作用。用ｐＨ值分别为５．６、４．５和３．０的模拟酸雨对相应的三个样本组的梣叶槭树苗进行了为期三个月的跟踪观察和研究。结果表明,用归一化氧信号、光化学能量贮备、归一化可变荧光（ＦＶ／Ｆｍ）、光化学和非光化学叶绿素荧光猝灭等所表示的光合作用活性对这三个样本组的顺序为ｐＨ４．５＞ｐＨ３．０＞ｐＨ５．６。实验证实由于酸度水平增加,酸雨促进了生长率增加。从植物营养角度对结果进行了讨论。     

水淹对水芹叶片结构和光系统II光抑制的影响

通过探讨在水淹条件下水芹(Oenanthe javanica)叶片结构的变化以及出水对其光系统II功能和光抑制的影响, 阐明水芹光合机构在水淹条件下及出水后死亡的可能原因。结果表明: 水淹条件下新生沉水功能叶光系统II(PSII)最大光化学效率(Fv/Fm) 、电子传递活性与对照叶片差异很小, 但水淹使气生功能叶的Fv/Fm显著降低; 植株总生物量呈负增长趋势; 活体弱光条件下, 沉水叶出水后2小时叶片相对含水量(RWC)和Fv/Fm无显著变化; 中等光强和强光条件下其RWC和Fv/Fm迅速降低; 离体条件下, 5小时的中等光强对沉水叶的Fv/Fm影响不显著, 在随后的弱光下能恢复到出水时的初始状态; 强光能使沉水叶的Fv/Fm大幅降低, 且弱光下不能恢复到出水时的初始水平; 在解剖结构上, 水芹沉水叶的叶片总厚度、上下表皮厚度和气孔大小都显著低于气生叶, 而且沉水叶没有明显的栅栏组织分化, 但是沉水叶上表皮的气孔密度显著高于气生叶。研究结果表明, 水淹使水芹原气生叶PSII功能迅速衰退, 但对新生沉水叶片影响很小。水芹植株出水后, 沉水叶片结构变化使其在光下保水能力下降, 而强光导致了光合机构的光抑制和反应中心失活。田间条件下两者共同作用则加剧了对叶片光合机构的破坏, 进而致使其死亡。     

外源抗坏血酸对臭氧胁迫下水稻叶片膜保护系统的影响

在田间原位条件下,运用OTCs（open top chamber）装置研究了外源抗坏血酸（exogenous ascorbate acid,ExAsA）对臭氧（O3）胁迫下水稻（Oryza Sativa L.）叶片膜保护系统的影响.研究发现,O3胁迫下的水稻叶片经过ExAsA处理后叶绿素a含量显著升高,而叶绿素b含量变化不明显;相对于对照,经ExAsA处理后的水稻叶片过氧化氢（H2O2）和丙二醛（MDA）含量及相对电导率（REC）均降低,超氧化物岐化酶（SOD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性明显提高,抗氧化剂类胡萝卜素（Carotene）含量升高.这表明,ExAsA改善了O3胁迫下水稻叶片的抗氧化系统功能,减少了叶片中活性氧（activity oxygen species,AOS）的积累,抑制了脂质过氧化（lipid peroxidation,LP）,延迟了O3对水稻叶片的老化作用,提高了水稻叶片对O3危害的抗性.     

冷锻炼对甜椒叶片光合作用及其低温光抑制的影响

以冷敏感植物甜椒 (CapsicumannuumL .)抗冷性不同的两个品种为试材 ,利用CIRAS 1光合测定系统和FMS2调制式荧光仪 ,在控温控光条件下分析比较了冷锻炼苗与未经锻炼苗的叶片光合特性、叶绿素荧光参数对温度的响应。结果表明 ,随着温度的降低 ,无论是否经过锻炼 ,低温主要通过抑制碳同化能力来影响光合作用 ,并使光能过剩 ,导致低温光抑制。提高环境CO2 浓度以增强暗反应对光能的利用 ,低温光抑制减轻。 5d的亚适温锻炼过程中甜椒叶片已发生一定程度的光抑制 ,但锻炼苗叶片能在低温下维持较高的光系统II光化学效率(ФPSII)、光化学猝灭系数 (qP)和光适应下光系统II最大光化学效率 (Fv′/Fm)值 ;冷锻炼提高了两品种低温下对光抑制的抗性 ,而且对抗冷品种的作用效果更明显     

水淹对水芹叶片结构和光系统Ⅱ光抑制的影响

通过探讨在水淹条件下水芹（Oenanthe javanica）叶片结构的变化以及出水对其光系统II功能和光抑制的影响,阐明水芹光合机构在水淹条件下及出水后死亡的可能原因。结果表明：水淹条件下新生沉水功能叶光系统Ⅱ（PSⅡ）最大光化学效率（Fv/Fm）、电子传递活性与对照叶片差异很小,但水淹使气生功能叶的Fv/Fm显著降低;植株总生物量呈负增长趋势;活体弱光条件下,沉水叶出水后2小时叶片相对含水量（RWC）和Fv/Fm无显著变化;中等光强和强光条件下其RWC和Fv/Fm迅速降低;离体条件下,5小时的中等光强对沉水叶的Fv/Fm影响不显著,在随后的弱光下能恢复到出水时的初始状态;强光能使沉水叶的Fv/Fm大幅降低,且弱光下不能恢复到出水时的初始水平;在解剖结构上,水芹沉水叶的叶片总厚度、上下表皮厚度和气孔大小都显著低于气生叶,而且沉水叶没有明显的栅栏组织分化,但是沉水叶上表皮的气孔密度显著高于气生叶。研究结果表明,水淹使水芹原气生叶PSⅡ功能迅速衰退,但对新生沉水叶片影响很小。水芹植株出水后,沉水叶片结构变化使其在光下保水能力下降,而强光导致了光合机构的光抑制和反应中心失活。田间条件下两者共同作用则加剧了对叶片光合机构的破坏,进而致使其死亡。     

木枣试管苗叶片POD同功酶特性研究

以木枣试管苗叶片为材料,以愈创木酚为底物,研究其POD同功酶动力学,结果表明:木枣试管苗叶片POD同功酶酶促反应的最适pH值为5.0,最适温度范围为42～46℃之间,Km值为40.66 mmol/L,Vmax值为673.6U/s.gFW。在H2O2浓度为0.4%的反应体系中,反应3～18 min内测定酶活可获得较好的结果。     

樱桃砧木Colt离体叶片再生

以樱桃砧木Colt试管苗的叶片为外植体 ,通过先诱导愈伤组织分化不定芽以及叶片直接分化不定芽两种途径诱导再生。结果表明 :在MS附加NAA 1 0mg/L、KT3 0mg/L、ZT0 2 5mg/L培养基中 ,愈伤诱导率可达 1 0 0 % ;诱导的愈伤在MS附加NAA 0 2mg/L、IAA0 5mg/L、6 BA 0 5mg/L、KT 1 0mg/L、GA 0 5mg/L培养基中 ,不定芽分化率为 2 1 3% ;在MS附加 6 BA 6 0mg/L、NAA 1 0mg/L、GA 0 5mg/L中 ,叶片 -叶柄不定芽诱导率可达 48 3%。     

镉胁迫下龙葵叶中三种抗氧化酶的活性和抗坏血酸含量的变化

水培龙葵,设置0、10、25、50、100mg·L^-15个镉浓度,处理17和34d后测定叶片中3个保护酶活性和抗坏血酸含量。结果表明,经镉处理后的过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性和抗坏血酸（AsA）含量都增加,25、100mg·L^-1。镉处理的差异显著;处理34d后,3个酶的活性呈现随着镉浓度升高而变化的规律,三者都表现出先升高后降低再升高的趋势。     

连翘叶黄酮的体外抗氧化作用

为研究连翘叶黄酮(Forsythia suspenseleaves flavonoids,FLF)的体外抗氧化作用,用水杨酸法研究FLF清除.OH的效果,并测定了FLF对连苯三酚自氧化体系的抑制作用。用硫代巴比妥酸(TBA)法测定了小鼠4种器官及肝线粒体、微粒体中的丙二醛(MDA)含量,用分光光度法测定了小鼠红细胞溶血和肝线粒体膨胀程度。结果表明,FLF可以清除.OH,抑制连苯三酚自氧化,并抑制.OH所致丙二醛的产生,减少红细胞溶血,减轻肝线粒体膨胀程度。说明FLF具有明显的抗氧化活性。     

泰山酸枣离体叶片再生体系的建立

以泰山酸枣叶片为外植体,以WPM为基本培养基,研究了植物生长调节剂种类、浓度及培养方法等因素对离体叶片不定芽再生的影响,结果表明:不定芽启动的最佳培养基激素组合为1.0 mg·L-1 TDZ+0.5 mg·L-1 IAA;不定芽诱导伸长最佳培养基的激素组合为0.1 mg·L-1 IAA+0.5 mg·L-1 GA3.暗培养是不定芽再生的必需条件,在最适宜的不定芽再生培养基上,叶片连续光培养,不定芽不能再生;叶片先进行暗培养3周后转入光下培养,叶片不定芽再生效果最好,再生率最高可达100%.     

梨多倍体化对离体叶片不定梢再生能力的影响

以源于二倍体梨品种Fertility(Pyrus communis L.)通过秋水仙碱离体诱变体细胞染色体加倍获得的不同同源多倍体无性系为试材,以离体叶片为外植体,观察研究了不同倍性无性系叶片的不定梢再生能力。结果表明,多倍体的不定梢再生率显著低于二倍体的再生率。不同多倍体无性系的不定梢再生能力也存在显著差异。三倍体无性系3x-3和四倍体无性系4x-4不能诱导产生不定梢。表明器官发生能力下降或植物细胞全能性的丧失与细胞染色体多倍体化有关。     

光周期对泡桐叶片体外植株再生影响研究

以毛泡桐、兰考泡桐和白花泡桐叶片为外植体,在其体外器官直接再生的最适MS和1/2MS培养基上,研究了不同光周期对泡桐叶片体外植株再生的影响.结果表明,光照时间为24 h的光周期可促进泡桐叶片芽的诱导,但不同种泡桐叶片芽诱导率达到最大所需时间存在一定差异.对幼芽根诱导来说,不同光周期对3种泡桐幼芽生根的作用存在差异.当幼芽诱导根时间为7 d时,光照时间长于或短于16 h的光周期都会抑制毛泡桐和兰考泡桐幼芽根的诱导,并且这些不适宜的光周期对白花泡桐和毛泡桐幼芽生根的抑制作用大于兰考泡桐.     

磷酸盐胁迫对造礁石珊瑚共生虫黄藻光合作用的影响

以佳丽鹿角珊瑚(Acropora pulchra)和多孔鹿角珊瑚(Acropora millepora)两种造礁石珊瑚为材料研究磷酸盐浓度对共生虫黄藻光合作用的影响.研究表明,佳丽鹿角珊瑚(A. Pulchra)和多孔鹿角珊瑚(A. Millepora)在对照组磷酸盐浓度下,共生虫黄藻的叶绿素荧光参数Fv/Fm值处于稳定状态,在15μmol/L和30μmol/L磷酸盐浓度下,虫黄藻的Fv/Fm值很快受到抑制,分别经过2d和5d开始慢慢恢复,但是最终只能恢复到比对照组较低的水平.同时两种珊瑚的共生虫黄藻密度也有所降低,尤其佳丽鹿角珊瑚(A. Pulchra)降低更加明显,15μmol/L和30μmol/L浓度下共生虫黄藻密度分别比对照组下降低5.59%和14.69%.因此, 佳丽鹿角珊瑚(A. Pulchra)和多孔鹿角珊瑚(A. Millepora)最大可以忍受30μmol/L的磷酸盐浓度,但是在30μmol/L浓度的耐受范围内,随着磷酸盐浓度的不断提高,珊瑚共生虫黄藻Fv/Fm值显著下降,珊瑚共生虫黄藻密度显著降低.     

Effects of winter cold stress on photosynthesis and photochemical efficiency of PSII of the Mediterranean <Emphasis Type="Italic">Cistus albidus</Emphasis> L. and <Emphasis Type="Italic">Quercus ilex</Emphasis> L.

This study examined the photosynthetic and growth performances of potted plants of Cistus albidus L. and Quercus ilex L. submitted either to natural Mediterranean winter conditions or to mild greenhouse conditions. Plants grown outdoors exhibited lower light and CO₂-saturated CO₂ assimilation rates (A_sat) and apparent quantum yield (_i) than those indoors. Until mid-winter, C. albidus had higher A_sat than Q. ilex, but differences disappeared after a period of severe cold. Maximal photochemical efficiency of PSII (Fv/Fm) measured predawn was higher in C. albidus than in Q. ilex, and decreased throughout the season in outdoor plants. Fv/Fm also decreased at light saturation (A_sat) in both species. Fv/Fm was correlated with photosynthetic capacity and efficiency (quantum yield), but the resulting regression slopes were different between the two species. At the physiological level, C. albidus seemed to cope better with cold stress than Q. ilex. However, winter stress induced reduction of leaf absorptance, increased leaf mass per area, extensive leaf damage and high plant mortality in C. albidus. This suggests that the high performance of C. albidus leaves is not likely to be maintained for long periods of cold stress, and may therefore depend on continuous leaf replacement. Quercus ilex showed a conservative behaviour, with low net assimilation rates but greater leaf and plant survival than C. albidus.     

Effects of the multiple stressors high temperature and reduced salinity on the photosynthesis of the hermatypic coral Galaxea fascicularis

This study investigates the physiological responses in the hermatypic coral Galaxea fascicularis exposed to salinity stress (from 37 ppt to 15 ppt) for 12 h, combined effects of reduced salinity (from 37 ppt to 20 ppt) and two temperatures (26 °C and 32 °C) for 12 h and combined effects of reduced salinity (from 37 ppt to 25 ppt) and two temperatures (26 °C and 29.5 °C) for 10 d. The results demonstrate that the coral is tolerant to 12 h exposure to extremely low salinity (15 ppt). The study also shows that combined effects of temperature and low salinity aggravate the damage on the photosynthesis of the symbiotic dinoflagellates in 12 h exposure to 20 ppt sea water. This study suggests that high temperature (29.5 °C) aggravates the damage of trivially low salinity (30 ppt) on the holobiont (the coral and its symbiotic dinoflagellates) in 10 d exposure. However, high temperature (29.5 °C) may have an antagonistic effect between temperature and low salinity (25 ppt) on metabolism of the holobiont. Based on the above results, we suggest that (1) the true mechanism of corals exposed to combined effects of low salinity and high temperature is complicated. This calls for more studies on different corals. Future studies should aim at investigating long-term low-level stress in order to simulate in situ conditions more accurately; (2) when corals exposed to extremely severe combined stressors for short-term or trivially severe stressors for relative long-term, the combined effects of two stressors (such as low salinity and high temperature) may be negative, otherwise, the effects may be additive.