叶绿素荧光分析技术在林木培育中的应用

叶绿素荧光分析技术是近年来在光合作用机理研究中发展起来的一种新型、快速、简便、精确且整体无损伤检测植物光合作用生理状况的新技术.叶绿素荧光信号包含了十分丰富的光合作用过程变化的信息,因而被视为植物光合作用与环境关系的内在探针.该项技术在农业、园艺等方面已得到广泛应用,而在林木培育中的应用较少.本文介绍了叶绿素荧光分析相关参数及其生物学意义,总结了国内外关于叶绿素荧光分析技术在林木栽培、林木逆境生理等方面的应用,并对该技术在林木培育中的应用提出一些初步建议.     

深圳7种园林植物叶绿素荧光特性及其对大气SO2浓度的响应

叶绿素荧光信号能快速灵敏地反映植物生理状态及其与环境的关系,是一种理想光系统探针。测定了深圳市7种园林植物叶片的叶绿素荧光参数和叶绿素含量,并对这些生理参数与大气污染物SO₂的相关性进行了分析。结果表明,7种植物叶片的叶绿素含量具有明显的种间差别,生境的差别远小于种间差别。所测定的7种园林植物的F_v/F_m相差不大,平均为0.78,低于理想条件下的最大值,说明存在一定的生长胁迫。叶绿素荧光的光化学淬灭qP的种间差别不明显。非光化学猝灭系数qN的种类差别较大,白兰Michelia alba和短穗鱼尾葵Caryota mitis具有较高的非光化学淬灭能力,说明这两个种具有一定的光保护能力。7种植物中,白兰的ΦpsⅡ要明显地较低于其它植物。深圳大气污染对城区植物的生理生化特性尚未构成不良影响,在深圳市区的环境中,短穗鱼尾葵、勒杜鹃Bougainvillea spectabilis和阴香Cinnamomum burmanii的叶绿素荧光参数可以作为大气污染物的指示指标;大红花Hibiscus rosa-sinensis、九里香Murraga paniculata、白兰和黄叶假连翘Duranta cv Golden Leaves具有相对较高抗污染物的能力。植物的叶绿素荧光参数也在一定程度上受到叶绿素的影响,阴香、短穗鱼尾葵、大红花和九里香的部分叶绿素荧光参数与植物叶片叶绿素含量呈正相关。     

不同条件下香蕉幼苗对环境羟自由基水平的影响

在人工可控环境中,以香蕉幼苗在不同光强、不同温度、不同酸碱度条件下光系统Ⅱ叶绿素荧光参数的变化衡量香蕉幼苗光合特性的变化,同时测量培养环境中羟自由基水平以评价植物生长对环境羟自由基水平的影响。结果显示：香蕉幼苗生长的环境中羟自由基水平明显高于没有植物生长的同样环境,表明植物的生长可提高环境的羟自由基水平。环境条件变化引起香蕉幼苗叶片光系统Ⅱ叶绿素荧光参数发生明显变化,高光强、极端温度和极端酸碱条件下的叶绿素荧光参数变化显示幼苗不同程度的光抑制,同时也伴随环境中羟自由基水平的升高,二者具有一定程度的相关性。本研究证明了大气中羟自由基水平受植物生长状态的影响,指出植物生长状态与环境中羟自由基水平的密切关系,为研究大气中羟自由基水平的演变机制提供了依据。     

植物抗寒及其基因表达研究进展

植物经过逐渐降低的温度从而提高抗寒能力 ,这个过程被人们称为低温驯化。植物低温驯化过程是一个复杂的生理、生化和能量代谢变化过程 ,这些变化主要包括膜系统的稳定性、可溶性蛋白的积累和小分子渗透物质 ,比如脯氨酸、糖等 ,这些变化中的一些是植物抗寒必需的 ,而另外一些变化不是必需的。主要对冷害和低温生理生化变化、低温诱导表达基因的功能和作用、低温驯化的调节机制及其信号转导方面进行了综述。通过差别筛选 c DNA文库的方法已经鉴定了许多低温诱导表达、进而提高植物抗寒能力的基因 ,其中有脱水素、COR基因和 CBF1转录因子等。低温信号的感受、转导和调节表达是低温驯化的关键环节 ,低温信号的转导过程与干旱胁迫之间具有一定的交叉 ,这为利用 ABA等来提高植物抗寒能力成为可能 ,相信不久的将来人们可以通过提高植物抗寒能力从而增加经济产量成为现实。     

利用调制荧光仪在线监测叶绿素荧光

介绍了利用便携式调制荧光仪PAM-2100在线监测叶绿素荧光的技术。该技术不影响植物的自然光合状态,司以在线监测Ft、F′m、Y、rETR、qP、qN或NPQ、PAR和叶温等指标。以凤眼莲为例进行了在线监测,每隔5min监测一次,共进行了225min的监测。结果表明叶绿索荧光参数的变化依赖于PAR的变化。Ft、rETR、qN和NPQ的变化与PAR的变化趋势一致,F′m、Y和qP的变化与PAR的变化相反。通过对风眼莲的在线监测,说明该技术是可靠的,具有简单、快速、灵敏等特点。随着新型调制荧光仪的出现,该技术可能在植物生态学领域得到广泛应用。     

196份葡萄属(Vitis L.)种质资源耐热性评价

以国家果树种质郑州葡萄圃保存的196份代表性葡萄属种质为试材,利用叶绿素荧光参数法对其耐热性进行了鉴定评价。结果表明:196份葡萄属植物的耐热性叶绿素荧光参数Fv/Fm数值在0.0792~0.6836之间,品种间抗性存在差异,耐热性服从正态分布,表现为多基因控制的数量性状。利用有序样品最优分割聚类法,将其耐热性分为弱、中、强3种类型,叶绿素荧光参数分级阈值分别对应≤0.3、(0.3,0.5]、0.5,利用该分级标准筛选出了腺枝葡萄双溪03、刺葡萄梅岭山1301、菱叶葡萄0945和和田绿葡萄等48份耐热性强的葡萄种质,起源于我国的野生葡萄耐热性整体上高于其他类群或品种。研究结果对于利用抗性亲本选育耐热葡萄新品种和葡萄抗热机理研究具有参考意义。     

NaCl对4种荒漠豆科植物幼苗生理参数的影响

以塔中沙漠植物园引种成功的4种豆科植物紫穗槐(Amorpha fruticosa)、花棒(Hedysarum scoparium)、白柠条(Caragana korshinskii)和骆驼刺(Alhagi sparsifolia)的幼苗为实验材料, 研究不同NaCl浓度处理30天其叶绿素荧光参数、叶绿素含量及叶片水势的变化特征。结果表明: 在不同浓度NaCl处理下, 骆驼刺和白柠条幼苗的叶绿素荧光参数、叶绿素含量及叶片水势的变化程度均低于紫穗槐和花棒; NaCl处理后骆驼刺和白柠条均具有较稳定的光合生理特征, 紫穗槐和花棒的稳定性则相对较差; 在NaCl处理时, 植物叶片水势的变化规律与叶绿素荧光参数具有一定的相关性, 它们可以反映幼苗对NaCl处理的不同响应。     

小麦叶绿素酶基因家族的鉴定及其叶绿素降解过程中的功能预测

叶绿素酶(CLH)是植物叶绿素降解过程中的关键酶,在植物生长发育过程中发挥着重要作用.为了解小麦CLH基因家族成员在叶绿素降解过程中的功能差异,本试验采用生物信息学分析方法和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术对小麦CLH基因家族进行鉴定和初步功能分析,结果表明:小麦中共鉴定到13个CLH成员(TaCLH1～TaC...     

叶绿素荧光分析技术及应用进展

叶绿素荧光动力学技术被称为研究植物光合功能的快速、无损伤探针,已逐渐在环境胁迫对植物光合作用影响研究方面得到应用,随着叶绿素荧光分析技术的进一步发展,其应用领域和研究空间将进一步拓展.本文介绍了叶绿素荧光分析的基本原理,综述了叶绿素荧光分析技术的应用研究进展.     

低温锻炼对小麦类囊体膜脂膜蛋白的影响

比较两种不同抗寒性小麦品种在低温锻炼前后类囊体膜脂及其脂肪酸成分、光系统Ⅱ捕光叶绿素ａ／ｂ 蛋白复合体（ＬＨＣⅡ）及类囊体吸收光谱,低温荧光发射光谱,发现经低温锻炼后：（１）抗寒与不抗寒品种小麦类囊体磷脂酰甘油（ＰＧ）的反式十六碳－烯酸含量均明显降低;抗寒品种小麦的单半乳糖基甘油二酯（ＭＧＤＧ）／双半乳糖基甘油二酯（ＤＧＤＧ）比值明显降低,而不抗寒品种变化不明显。（２）抗寒品种小麦类脂／叶绿素比值明显增高。（３）两品种小麦类囊体膜ＬＨＣⅡ寡聚体含量均降低,而单体含量均增加。（４）两品种小麦类囊体膜吸收四阶导数光谱Ａ６８３／Ａ６５２比值均升高。（５）不抗寒品种小麦低温荧光发射光谱Ｆ６８５／Ｆ７３８比值上升,而抗寒品种没有变化。我们认为,在低温锻炼过程中膜流动性增大可能是植物抗寒性增强的重要原因,此外,ＭＧＤＧ 含量降低对低温下膜双层的稳定性可能起重要作用