气孔不均匀关闭与光合作用的非气孔限制

简要评述气孔不均匀关闭现象的诱发因素和气孔不均匀关闭与光合作用的非气孔限制假象的关系以及几种检测气孔不均匀关闭的方法。     

气孔的不均匀关闭与光合作用的非气孔限制

简要评述气孔不均匀关闭现象的诱发因素和气孔不均匀关闭与光合作用的非气孔限制假象的关系以及几种检测气孔不均匀关闭的方法。     

利用DIS探究光照强度对光合作用速率的影响

DIS（计算机数据采集系统）目前已逐渐走进全国中小学实验室,如何充分利用好该系统,不少教师都有很好的探索（例如,《生物学通报》2008年第8期就介绍了唐晓春老师的“DIS在高中生物学实验中的应用初探”）。教师要充分利用这一系统,一是要认真研究系统提供的现成的实验内容,不断实践,反复操作,寻找规律;二是要在原有实验的基础上加以改进．使之更加完善并适于自己学校的条件和情况：三是要创新实验内容．开发出更多适于教师演示和学生操作的实验方案。     

盐胁迫对枸杞光合作用的气孔与非气孔限制

NaCl胁迫后,枸杞叶片的Pn,gs,Tr随盐浓度的增加呈现下降趋势。在0．08％－0．6％的NaCl胁迫范围内,枸杞叶片的Ci降低,Ls升高,gs下降主要受气孔限制,这可能由于盐刺激根系产生的某些物理或化学信号运输到地上部所致;而在盐分浓度大于0．6％的胁迫条件下,枸杞叶片的Ci则升高,Ls降低,gs下降的原因是由于Na^ ,Cl^-的大量积累对光合酶活性产生直接的毒害作用,从而使非气孔限制因素成为主要限制因子。     

“研究影响光合作用的环境因素”的实验教学改进

在"研究影响光合作用的环境因素"一课中,对实验装置进行了改进设计,组织学生同时探究二氧化碳浓度和光照强度对光合作用的影响,完成实验数据的定量分析,有效提高课堂教学效率,培养学生的科学探究能力。     

“探究环境因素对光合作用的影响”实验探讨

从实验装置、实验方案和实验结果的呈现等方面探讨"探究环境因素对光合作用的影响"实验,并以叶圆片进行"CO_2浓度对光合作用的影响"实验为例进行详细描述。     

“探究绿色植物的光合作用”的实验教学

从教学实践出发对光合作用3个经典实验在实验材料的选择、实验装置的改进等方面进行优化,并适当增加一个学生实验,便于学生深入理解光合作用的概念。     

“探究CO_2浓度对光合作用强度的影响”的实验教学案例

以"探究CO_2浓度是如何影响光合作用强度变化及其实质"为核心,不断创设探究的问题情境,营造理性思维的氛围,激发学生的探索欲望,引导学生通过控制实验变量、设计并开展探究实验、合理解释实验结果、得出相应结论的过程,根据实验结果构建相关概念,最终实现知识的内化和实验能力的提高。     

外源钙离子对盐胁迫玉米气孔特征、光合作用和生物量的影响

探讨盐胁迫下玉米气孔特征、光合作用和生物量对外源钙离子的响应,有助于深入理解添加外源钙离子(Ca²⁺)缓解玉米盐胁迫的作用机理.以‘京科665’品种为试材,研究了NaCl胁迫下(100 mmol·L^-1)添加不同浓度外源Ca²⁺(0、5、10、20、40、80 mmol·L^-1)对玉米幼苗气孔特征、光合作用和生物量的影响.结果表明: 不同Ca²⁺浓度对盐胁迫下玉米的气孔密度影响不大,但显著减小了气孔形状指数、气孔面积、气孔长度、气孔宽度和气孔周长.同时,随着外源Ca²⁺浓度的逐渐提高,玉米叶片的净光合速率(P_n)呈先升高后降低的趋势,且气孔导度(g_s)和胞间CO₂浓度(C_i)均显著降低,表明不同浓度Ca²⁺通过改变玉米气孔结构特征进一步限制光合作用过程,最终导致P_n降低.另外,外源Ca²⁺促进盐胁迫下玉米幼苗生物量增加,但根冠比显著降低,表明盐胁迫下添加外源Ca²⁺对地上部分的缓解作用大于地下部分.     

乙酸苯汞对棉花气孔开放、蒸騰作用和光合作用的影响

1.以1×10~(-4)、3.3×10~(-4)和10×10~(-4)M三种浓度的乙酸苯汞(PMA)分别喷洒在棉叶上,1小时后即可使气孔接近完全关闭,这种影响3、5日后消失。 2.用PMA处理的叶片,蒸腾作用显著降低。浓度越高,影响越大;而作用的时间也越长。10×10~(-4)MPMA处理的叶子,19天以后还比对照部位的蒸腾作用降低约10％。 3.3.3×10~(-4)M PMA对光合作用的影响不太明显。浓度为10×10~(-4)M时,初期的影响也不大;但3日后使光合作用降低1/3,叶缘素的含量也下降;甚至处理后的第10天,处理部位的光合作用强度仍然显著地比对照低。 4.对PMA作用的性质、使用的适宜浓度以及存在的问题提出了初步的讨论。     

叶面喷施硝酸盐对丁香叶片气孔动态、光合作用的影响

以哈尔滨市绿化植物紫丁香（Syringa oblata Lindl.）为研究对象,借助便携式光合测定系统和电子显微镜,研究了叶面喷施硝酸盐（50 mmol·L^-1 NaNO₃溶液）对叶片气孔动态（气孔分布、气孔开度）和光合生理过程（光合—呼吸的光诱导、光化学效率、叶绿素含量以及细胞间隙二氧化碳浓度、气孔导度）的影响。结果表明：叶片上、下表皮均有气孔、腺毛分布,喷施处理第5 d时,叶片的气孔开度和导度、光合速率、叶绿素含量等未受到显著影响,但14 d时,气孔关闭、导度下降,光合—呼吸的光诱导过程受到显著影响。     

增强UV-B辐射和NaCl复合胁迫下绿豆光合作用的气孔和非气孔限制

研究了0.35 W/m2的UV-B辐射、0.4%NACl及其复合胁迫下绿豆(Phaseolus radiatus L.)幼苗光合作用的气孔和非气孔限制.发现各胁迫处理下,幼苗净光合速率、气孔导度、光合能力、羧化效率和Rubisco含量均明显降低;细胞间隙CO2浓度在各胁迫处理前期低于对照,后期高于对照;气孔限制值除复合处理第5天外,其余均高于对照;复合处理下上述指标的变化程度均大于两胁迫因子单独处理.表明各胁迫下光合速率的降低既有气孔因素也有非气孔因素,但前期以气孔限制为主,后期以非气孔限制为主;Rubisco含量的降低是各胁迫下光合速率降低的非气孔因素.     

小麦和大豆叶片的气孔不均匀关闭现象

用14CO2放射自显影的方法研究了田间小麦和大豆叶片在水分胁迫下的气孔关闭状况。正常浇水的小麦和大豆叶片呈现出对14CO2的均匀吸收。在小麦与大豆"片水势分别降至-1．75和-1．32MPa的土壤干旱条件下,两种作物叶片都发生气孔不均匀关闭。离休叶片在空气中快速脱水易引起气孔不均匀关闭。正常供水小麦叶片在晴天中午明显的光合午休时,无CO2的不均匀吸收。某些晴天中午,在大豆光合午休低谷时段观察到较明显的气孔不均匀关闭,用气体交换资料计算出的细胞间隙CO2浓度并不随气孔年度的降低而下降,反而略有回升。     

砂仁光合作用的CO2扩散限制与气孔限制分析

目前常用从气体交换参数计算的胞间CO₂浓度(C_i)来计算气孔限制值(L_s),但由于胁迫情况下计算的C_i偏高常导致结果不准确。该文引入扩散限制分析概念,以砂仁为例介绍了一种不需 C_i的计算扩散限制值(L_d)的新方法。同时通过叶绿素荧光参数间接估算受干旱胁迫植株的C_i(用C_i'表示)计算气孔限制值(L_s')。采用这3种方法分析了生长在100%和40%土壤相对湿度(RSM)下的砂仁(Amomum villosum)净光合速率的限制因素。结果表明两种水分状况下砂仁午后净光合速率的限制因素不同。100%RSM下,午后砂仁L_s没有升高,说明光合作用气孔限制并未增强;午后其L_d升高表明光合作用的CO₂扩散限制增强,这主要是由叶肉阻力相对增大所致。40%RSM下,午后砂仁L_s'升高比L_d升高明显,说明气孔阻力在所有扩散阻力中占主导作用,是限制净光合速率的主要原因;而其 L_s午后并未升高,暗示传统的气孔限制分析会得出非气孔限制的错误结论。C_i'低于C_i,说明干旱胁迫时传统的气体交换方法高估了C_i。上述结果都证明水分胁迫情况下传统方法不可靠,该文介绍的两种新方法比较准确可靠,同时使用两种新方法还可定性推测叶肉阻力的变化方向。     

光照强度对曼陀罗和紫花曼陀罗生长发育的影响

以曼陀罗(Datura stramonium)及其变种紫花曼陀罗(Datura stramonium var. tatual)为研究材料, 采用光照培养箱对盆栽苗进行5个光照强度的处理, 研究其生长发育、叶片解剖结构、叶片及茎色素含量对不同光照强度的响应。结果表明: (1)在试验设置的光照强度范围内, 增强光照强度有利于曼陀罗和紫花曼陀罗的发育及茎、叶生物量的积累; 13 000和18 000 lx两个光照强度下两供试曼陀罗长势最好; 同等光照强度下紫花曼陀罗的株高、基茎粗、叶片数目、茎叶生物量大于曼陀罗, 但差异性不显著。(2)两供试曼陀罗叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度及气孔密度、气孔指数均随着试验光照强度的增强而增加; 紫花曼陀罗气孔密度及气孔指数明显高于曼陀罗。(3)两供试曼陀罗叶片中叶绿素含量均随试验设置光照强度的增强呈先升后降的趋势; 随试验设置光照强度的增强, 两供试曼陀罗茎中叶绿素a、b及类胡萝卜素含量变化趋势不一致; 茎中花色素苷、类黄酮及总酚含量的变化情况是: 两供试曼陀罗均与光照强度呈正相关, 但紫花曼陀罗比曼陀罗含量高, 这也是紫花曼陀罗花、茎等器官呈紫色的物质基础, 加上气孔密度和气孔指数较大等特性, 使紫花曼陀罗较曼陀罗适应性更强。     

光照强度、温度、pH、盐度对小球藻(Chlorella)光合作用的影响

利用测定净光合放氧速率的方法研究了光照强度、温度、pH、盐度对小球藻(Chlorella sp.XQ-200419)和海洋小球藻(Chlorella marina NJ-016)光合作用的影响。小球藻(Chlorella sp.XQ-200419)的适宜光照强度范围为100～1600μmo·lm-2·s-1,光饱和点在500μmo·lm-2·s-1附近;适宜温度范围为25～42.5℃,最适温度为37.5℃;适宜pH值范围为6.5～9.0,最适pH值为7.0;对盐度的适应范围较广,在0～0.6mol/L范围内,随着盐度的升高,净光合放氧速率有下降趋势。海洋小球藻(Chlorella marina NJ-016)的适宜光照强度范围为400～1600μmol·m-2·s-1,光饱和点在1400μmo·lm-2.s-1附近;适宜温度范围为25～42.5℃,最适温度为37.5℃;适宜pH值范围为5.0～9.0,最适pH值为8.0;对盐度有很好的适应性,在0～0.6mol/L范围内,随着盐度升高,净光合放氧速率明显上升。小球藻和海洋小球藻的净光合放氧速率随光照强度、温度、pH值和盐度变化的规律,表明了两种小球藻的基本生理生态学特性:能适应较强的光照强度、较高的温度、中性偏碱的环境和较高的盐度。研究结果有助于小球藻培养条件的优化。两种小球藻对光照强度、温度、pH值和盐度变化的反应也有所不同:与小球藻(Chlorella sp.XQ-200419)相比,海洋小球藻(Chlorella marina NJ-016)对光照强度有更好的适应性,对pH值变化有更宽的适应范围,适当提高盐度对其光合作用有明显的促进作用。这表明海洋小球藻(Chlorella marina NJ-016)在快速生长繁殖方面具有更大的潜力,这一研究结果为筛选适合于大量培养的优良藻种提供了依据。     

“钾离子对气孔开度的影响”实验的改进

“钾离子对气孔开度的影响”这一实验,多年来,我们按照实验教材《植物生理学实验指导》（华东师范大学生物系植物生理教研组主编,高等教育出版社出版。现该书修改再版后改为张志良主编）中“实验13”的步骤进行操作,未能得到满意结果。此实验设置了蒸馏水、0．5％KNO3、0．5％NaNO33个处理,以蚕豆叶片表皮为试材。根据实验原理及实验设计可推断,其结果应是用0．5％KNQ处理的气孔开度最大,而蒸馏水和0．5％NaNO3处理的气孔开度都应较小,且开度大小应一致。但由于没有注意到取材问题以及光照时间不够（按教材上只用30min）的因素…     

“光合作用”一节的教法探讨

一、教法探讨在长期的教学实践中,本着忠于教材又敢在教材教法面前大胆地做了些改革的尝试,经用于好、差学生的身教中,觉得效果可佳,故现用书面写来以求探讨和赐教。我的设想和做法是这样的:     

光照强度对紫茉莉生长和镉积累的影响

采用土培实验研究了25mg／kg镉处理下全光照（HL）、50％全光照（ML）和10％全光照（LL）三种生长光强对紫茉莉生长、光合作用和镉积累相关指标的影响,结果表明,紫茉莉对镉具有较高的耐性,ML对紫茉莉的生长最为有利。镉胁迫下紫茉莉净光合速率和最大光化学效率降低,暗呼吸速率增高,生物量减小。特别在高光强条件下。ML植株镉积累量最大,对镉污染土壤的植物修复效果较好。