在光氧化条件下不同类型高产稻的叶绿素荧光特性和膜脂过氧化特点

用不同类型高产稻 (OryzasativaL .)粳稻 95 16、具有粳型成分的两系法亚种间杂交稻培矮 6 4/E32、两优培九(培矮 6 4/ 9311)和籼型杂交稻X0 7S/紫恢 10 0、冈优 881、汕优 6 3为材料 ,研究了孕穗期叶片在光氧化条件下的叶绿素荧光特性和膜脂过氧化表现。光氧化处理后 ,与籼型杂交稻比较 ,粳稻和具有粳型组分的亚种间杂交稻的PSⅡ原初光化学效率 (Fv/Fm)、PSⅡ的线性电子传递的量子效率 (ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数 (qP)下降的较少 ;超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化氢酶 (CAT)、过氧化物酶 (POD)诱导的活性较高 ,活性氧 (O-·2 、H2 O2 )和丙二醛 (MDA)的产生积累较少 ,叶绿素和蛋白质含量下降较少 ,表现出耐光氧化特性 ,这与在自然条件下生育后期叶绿素含量变化相一致。相关分析表明它们的耐光氧化特性与结实率密切相关 ,说明耐光氧化品种抗早衰 ,有利籽粒充实。这些结果启示我们 :从超高产育种出发 ,兼顾杂种优势利用和抗早衰两方面考虑 ,在母本不育系中引入粳型成分是一个值得重视的育种策略。     

自然条件下不同高产稻生育后期剑叶叶绿素荧光和膜脂过氧化的表现

以籼型 (OryzasativaL .)杂交组合汕优 6 3为对照 ,以中粳 95 16、两系亚种间杂交组合培矮 6 4S/E32、培矮6 4S/ 9311、亚种间三系杂交稻冈优 881和两系杂交组合X0 7S/紫恢 10 0为材料 ,研究其在生育后期 (抽穗 -成熟 )自然条件下剑叶的叶绿素衰减、CO2 交换、叶绿素荧光参数和膜脂过氧化表现。结果表明 :水稻在生育后期伴随叶绿素衰减 ,其叶内的原初光化学效率Fv/Fm、PSⅡ非环式电子传递效率ΦPSⅡ 、电子流传递速率ETR都有相应地下降 ,这种光能转化的障碍使多余的光能传递给PSⅡ的还原侧 ,产生O-·2 累积 ,发生膜脂过氧化和MDA的积累 ,引起光合色素及光合膜的破坏 ,发生光氧化早衰。这种现象在品种间有明显差异 ,耐光氧化的粳稻 95 16 ,其叶内的Fv/Fm、ΦPSⅡ 、ETR、qP下降较少 ,具有较稳定的光能转化能力 ,不易早衰 ,具有较高的结实率 ;而对光氧化敏感的籼稻汕优 6 3其叶内的Fv/Fm、ΦPSⅡ 、ETR ,光化学猝灭参数qP下降较多 ,易发生膜脂过氧化 ,导致叶片早衰 ,影响水稻灌浆结实和产量 ;而二系的和三系的杂交稻的耐光氧化特性和早衰表现居于中间。从水稻超高产育种的角度出发 ,在目前株型良好的基础上 ,兼顾杂种优势和防止早衰两方面考虑 ,在母本中利用粳型或带有粳型基因的不育系是育种上一个值得重     

自然条件下不同高产稻生育后期剑叶叶绿素荧光和膜脂过氧化的表现

以籼型(Oryza sativa L.)杂交组合汕优63为对照,以中粳9516、两系亚种间杂交组合培矮64S/E32、培矮64S/9311、亚种间三系杂交稻冈优881和两系杂交组合X07S/紫恢100为材料,研究其在生育后期(抽穗-成熟)自然条件下剑叶的叶绿素衰减、CO2交换、叶绿素荧光参数和膜脂过氧化表现.结果表明: 水稻在生育后期伴随叶绿素衰减,其叶内的原初光化学效率Fv/Fm、PSⅡ非环式电子传递效率ΦPSⅡ、电子流传递速率ETR都有相应地下降,这种光能转化的障碍使多余的光能传递给PSⅡ的还原侧,产生O(-)/(*)2累积,发生膜脂过氧化和MDA的积累,引起光合色素及光合膜的破坏,发生光氧化早衰.这种现象在品种间有明显差异,耐光氧化的粳稻9516,其叶内的 Fv/Fm、ΦPSⅡ、ETR、qP下降较少,具有较稳定的光能转化能力,不易早衰,具有较高的结实率;而对光氧化敏感的籼稻汕优63其叶内的Fv/Fm、ΦPSⅡ、ETR,光化学猝灭参数qP下降较多,易发生膜脂过氧化,导致叶片早衰,影响水稻灌浆结实和产量;而二系的和三系的杂交稻的耐光氧化特性和早衰表现居于中间.从水稻超高产育种的角度出发,在目前株型良好的基础上,兼顾杂种优势和防止早衰两方面考虑,在母本中利用粳型或带有粳型基因的不育系是育种上一个值得重视的策略.     

超级杂交稻两优培九及其亲本的光氧化特性

通过比较超级杂交稻两优培九和其亲本的光能利用与活性氧代谢的差异,为培育耐光氧化的杂交稻提供选亲配组的生理依据．使用TPS-光合仪和FMS2荧光仪(Hansateeh,UK)分别测定了人工光氧化处理后水稻叶片的光合速率与叶绿素荧光,同时测定了叶绿素、蛋白质和丙二醛的含量。以及超氧化物歧化酶和过氧化物酶的活性．结果表明,两优培九的光合速率低于母本2．4％,高于父本23％;光氧化处理8d后,与母本相比。两优培九的叶绿素、蛋白质、原初光化学效率、超氧化物歧化酶和过氧化物酶分别高于母本33％、15％、30％、32％和100％;光化学猝灭系数和丙二醛分别低于母本9％和50％。与父本相比,则差异不大．超级杂交稻两优培九在光氧化条件下光能利用率较高,在耐光氧化特性上具有超亲的光合生理特性．     

转C4光合酶基因水稻株系的抗光氧化特性

用经转入磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)、丙酮酸磷酸二激酶(PPDK)、NADP-苹果酸酶(NADP-ME)、PEPC+PPDK等酶的基因的水稻株系及原种为材料,研究了光氧化条件下的叶绿素荧光特性和膜脂过氧化.光氧化处理后,与原种相比,转C4光合酶基因特别是转PEPC和转PEPC+PPDK基因水稻株系的PSⅡ原初光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ在照光下的实际光化学效率(ФPSⅡ)和光化学猝灭(qp)下降的比原种少,而非光化学猝灭(qN)增加的比原种多,说明在光氧化条件下,转C4光合酶基因水稻株系吸收的光能中有较多的光能转化为化学能,过剩的光能通过热耗散而减轻光破坏;同时转C4光合酶基因水稻株系诱导产生的的内源活性氧清除酶系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性比原种高,从而有效清除水稻叶片内的活性氧(O-2、H2O2),使活性氧积累比原种少,因而膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)产生较少.表明转C4光合酶基因特别是转PEPC和转PEPC+PPDK基因水稻株系耐光氧化能力较强.在光氧化条件下,它们的叶绿素和蛋白质含量下降较少,表现出耐光氧化特性.这些结果为应用生物技术创造耐光氧化种质提供了实验依据.     

转C4光合酶基因水稻株系的抗光氧化特性

用经转入磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）,丙酮酸磷酸二激酶（PPDK）,NADP－苹果酸酶（NADPME）,PEPC＋PPDK等酶的基因的水稻株系及原种为材料,研究了光氧化条件下的叶绿素荧光特性和膜脂过氧化,光氧化处理后,与原种相比,转C4光合酶基因特别是转PEPC和转PEPC＋PPKD基因水稻株系的PSⅡ原初光化学效率（Fv/Fm),PSⅡ在照光下的实际光化学效率（φPSⅡ)和光化学猝灭（qp)下孤的比原种少,而非光化学猝灭（qN)增加的比原种多,说明在光氧化条件下,转C4光合酶基因水稻株系吸收的光能中有较多的光能转化为化学能,过剩的光能通过热耗散而减轻光破坏,同时转C4光合酶基因水稻株系吸收的光能中有较多的光能转化为化学能,过剩的光能通过热耗散而减轻光破坏;同时转C4兴合酶基因水稻株系诱导产生的内源活性氧清除酶系超氧化物歧化酶（SOD）,过氧化氢酶（CAT）,过氧化物酶（POD）的活性比原种高,从而有效清除水稻叶片内的活性氧（O2^-,H2O2),使活性氧积累比原种少,因而膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）产生较少,表明转C4光合酶基因特别是转PEPC和转PEPC＋PPDK基因水稻株系耐光氧化能力较强,在光氧化条件下,它们的叶绿素和蛋白质含量下降较少,表现出在耐光氧化特性,这些结果为应用生物技术创造耐光氧化种质提供了实验依据。     

6-BA预处理对低温弱光胁迫下辣椒幼苗叶绿素a荧光参数和膜脂过氧化的

研究6-BA预处理对低温（15℃/5℃）弱光（100μmol·m^-2·s^-1）下辣椒品种‘湘研16号’幼苗叶片中叶绿素a荧光参数和膜脂过氧化影响。结果表明,0．08mmol·L^-16-BA减缓低温弱光下辣椒幼苗光系统II（PSII）最大光化学效率（Fv/Fm）、PSH实际光化学效率（ΦPSII）和PSII反应中心光能捕获效率（Fv’/Fm’）的下降以及叶片膜透性和丙二醛（malondialdehyde,MDA）含量的增加,但是提高了超氧化物歧化酶（superoxidedismutase,SCD）、过氧化物酶（peroxidase,POD）、过氧化氢酶（catalase,CAT）以及抗坏血酸过氧化物酶（ascorbate peroxidase,APX）的活性。     

渗透胁迫下稻苗中铁催化的膜脂过氧化作

在－０．７ＭＰａ渗透胁迫下,水和思苗体内Ｏ２↑－．和Ｈ２Ｏ２大量产生,Ｆｅ＾２＋含量与膜脂过氧化产物ＭＤＡ含量呈极显著的正相关。外源Ｆｅ＾２＋、Ｆｅ＾３＋、Ｈ２Ｏ２、Ｆｅ＾２＋＋Ｈ２Ｏ２、ＤＤＴＣ均能刺激膜脂过氧化作用,而铁离子的螯合剂ＤＴＰＡ则有缓解作用。ＯＨ的清除剂苯甲酸钠和甘露醇能明显地抑制渗透胁迫下Ｆｅ＾２＋催化的膜脂过氧化作用。这都表明渗透胁迫下水稻幼苗体内铁诱导的膜脂过氧化作用主要是由     

干旱胁迫下外源水杨酸对黄瓜幼苗膜脂过氧化和光合特性的影响

为了探讨外源水杨酸(SA)提高植物抗旱性的相关机制,研究了干旱胁迫下(基质含水量为饱和持水量的60％和50％),根际施用外源SA对黄瓜幼苗生长、膜脂过氧化、脯氨酸积累、水分利用效率、净光合速率(Pn)和叶绿素荧光参数的影响.结果表明:SA处理能够缓解干旱胁迫对黄瓜幼苗生长、Pn和水分利用效率的抑制,减小膜脂过氧化程度,促进脯氨酸的积累;添加外源SA显著减小了干旱胁迫下黄瓜幼苗的PSⅡ最大光化学效率、PSⅡ实际光化学效率、PSⅡ潜在活性、PSⅡ有效光化学效率和光化学猝灭系数的下降幅度,抑制了非光化学猝灭系数的升高.添加外源SA可以缓解干旱胁迫造成的膜脂过氧化对膜系统的氧化损伤,并通过增强PSⅡ反应中心活性提高了Pn,有助于水分的利用,同时增大渗透调节能力,减少水分的散失,提高水分利用效率,从而增强植株对干旱的适应能力.     

低温下水稻幼苗叶片细胞膜膜脂过氧化和膜磷脂脱酯化反应

水稻幼苗遭遇冷胁迫（１℃,光照强度１５０μｍｏｌ·ｍ－２·ｓ－１）２ｄ,其叶片丙二醛（ＭＤＡ）含量明显增加,酸性磷酸酯酶活性也增加,同时无机磷含量也增加。３０ｍｍｏｌ／Ｌ的ＣａＣｌ２浸泡种子１ｄ则削弱了冷胁迫的这种作用。Ｈ２Ｏ２和甲基紫精（ＭＶ）均有刺激幼苗叶片和离体根质膜酸性磷酸酯酶活性的作用。     

不同光照条件下东北红豆杉幼苗叶绿素荧光特性日变化

为了解东北红豆杉的光适应特性达到高效培育的目的,以5年生东北红豆杉幼苗为研究对象,研究了3种光照条件下（全光照FL、60%全光照F1和30%全光照F2）幼苗荧光参数的日变化规律。结果显示：7:00~17:00时,FL和F1条件下幼苗的F_o分别升高了23.0%和14.0%,F2略有下降。3组幼苗的F_m和F_v/F_m在降到最低点后都有所回升,FL、F1和F2幼苗的F_m最多下降了38.0%,28.0%和23.0%,F_v/F_m下降了14.0%,6.4%和4.2%。F2幼苗的Φ_PSⅡ最高,变化趋势与光照强度相近;FL和F1幼苗的Φ_PSⅡ变化趋势相似,在9:00时达到高点后逐渐下降,至15:00时达最低点,只是FL幼苗的更低。3组幼苗ETR变化的明显差异体现在一天中的高光温时段（11:00~15:00时）,F2幼苗的ETR呈现峰值,F1幼苗保持平稳,FL幼苗呈现谷值。F2幼苗的qP最高,变化趋势与光照强度一致;FL和F1条件下幼苗的qP在13:00时和15:00时现谷值。F2幼苗的NPQ全天平缓下降;FL和F1幼苗的NPQ在9:00时和13:00时（15:00时）呈现峰值。综合以上荧光参数变化,F2幼苗全天以光化学反应为主,以热辐射形式耗散掉的光能较少。FL和F1幼苗在高光温时段出现光抑制,此时幼苗通过增加热耗散的方式进行了自我保护,且其光合机构未受到破坏。     

基于叶绿素荧光参数的籼型杂交稻杂种优势分析

以籼型杂交稻6个不育系和5个恢复系按不完全双列杂交交配设计的30个杂交稻组合及其亲本品种/系为材料, 对其剑叶的叶绿素荧光参数进行了测定和分析。结果表明： （1）杂交稻亲本和组合间的叶绿素荧光参数均存在极显著的差异, 其中, NPQ和ΦNPQ的变异系数为最大; Fv/Fm的变异系数为最小。（2）不同杂交稻组合ΦNPQ、NPQ和qL的平均值和变异系数均大于其亲本的平均值和变异系数, 表明杂交稻组合光能利用率的杂种优势极其明显, 这将有利于高光能利用率杂交稻组合的配组。（3）杂交稻的Fm、Fv/Fm、ΦNPQ、NPQ和qL具有中亲优势; 其ΦNO具有负向超亲优势; 其ΦPSII、ΦNPQ、NPQ和qL具有正向竞争优势。（4）杂交稻组合的ΦPSII、ΦNPQ和NPQ与其母本值呈显著或极显著水平的正相关关系; 杂交稻组合的ΦPSII、ΦNPQ与其中亲值呈显著或极显著水平的正相关关系。     

刺槐叶绿素荧光特性的研究

用L I-6400光合仪对黄土高原常用造林树木刺槐的叶绿素荧光动力学曲线、淬灭分析、荧光光曲线以及荧光AC I曲线等生理特性进行测定和对比分析.结果表明:随着光照时间的加大,刺槐的荧光参数ETR、qP和N PQ逐渐上升并在21 m in左右达到稳定,与光合同步.最大荧光产量F m在叶片转入黑暗后逐渐上升,在44 m in左右趋于稳定;N PQ则开始下降,在35 m in左右达到稳定.当光强度>200μm o l.m-2.s-1时,Ph iPS2和Ph iCO2呈线性正相关,而当光强度<200μm o l.m-2.-s 1时,Ph iPS2和Ph iCO2呈线性负相关.CO2浓度和刺槐的荧光光合速率、Ph iPS2、Ph iCO2值存在着一定的正相关关系.     

NaCl胁迫下交替呼吸途径对叶绿素含量及其荧光特性的影响

以菜豆幼苗作为试验材料,分析了NaCl胁迫下交替呼吸对叶绿素含量以及叶绿素荧光特性变化特征的影响,以探讨交替呼吸途径在逆境下的生理学作用以及植物在盐胁迫下光系统Ⅱ(PSⅡ)的调节作用机制。结果表明:(1)随着NaCl胁迫浓度(0、100、200、300mmol/L)的增高,菜豆幼苗叶片叶绿素含量显著下降,叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)潜在最大光化学量子效率(Fv/Fm)、光适应下最大光化学效率(Fv′/Fm′)、PSⅡ光适应下实际光化学效率[Y(Ⅱ)]和光化学荧光猝灭(qP)与对照相比均显著性下降,而非光化学猝灭(NPQ)较对照组显著增加,同时交替呼吸容量在NaCl胁迫下也显著上升。(2)与单独NaCl胁迫相比,在NaCl胁迫下施加交替呼吸的抑制剂水杨基氧肟酸(SHAM)会导致菜豆幼苗叶片叶绿素含量、Fv/Fm、Fv′/Fm′、Y(Ⅱ)和qP进一步显著下降、NPQ进一步显著增加。研究认为,NaCl胁迫导致菜豆叶片光系统Ⅱ光化学效率下降和光能耗散增加,交替呼吸途径可有效缓解NaCl胁迫下菜豆叶绿素含量的减少以及光系统Ⅱ光化学反应效率的下降。     

水稻种衣剂对秧苗生理生化及叶绿素荧光参数的影响

以‘深两优5814’水稻种子为试验材料,用2.5%吡·咪、3%恶·咪、锐胜和适乐时分别包衣种子,测定水稻幼苗抗氧化酶活性、MDA含量、GSH含量、叶绿素含量和叶绿素荧光参数,探讨种衣剂对幼苗的胁迫机理,为种衣剂的安全高效应用提供理论依据。结果表明:(1)种衣剂能提高水稻幼苗的抗氧化酶活性,播种后14d,2.5%吡·咪和锐胜处理组叶片的SOD活性上升,3%恶·咪处理组叶片的POD活性上升;播种后22d,2.5%吡·咪和3%恶·咪处理组叶片的CAT活性上升;播种后26d,锐胜和适乐时处理组叶片的CAT活性上升;2.5%吡·咪和3%恶·咪显著提高了播种后22d叶片的MDA含量。4种种衣剂均能提升幼苗叶片GSH含量,并以3%恶·咪的提升效果最为明显。(2)4种种衣剂均能降低叶绿素含量,但随培养时间的延长叶片内叶绿素含量逐渐恢复到正常水平。(3)4种种衣剂对水稻叶片最大光化学效率φPo无显著影响,吸光性能指数PIABS值也未呈下降趋势,比活性参数ABS/CSM值随培养时间的延长出现下降趋势,其中以3%恶·咪处理组下降最为明显;同时,3%恶·咪处理组叶片的热耗散DIo/CSM值也显著高于对照。研究认为,各种衣剂对水稻幼苗生长造成了一定的胁迫,但水稻自身防御体系能有效缓解农药胁迫作用,种衣剂的使用处于安全水平,但3%恶·咪的胁迫较严重,使用效果较差。