作用光关闭后玉米叶片叶绿素荧光短时上升的数学分析及其对照光持续时间的依赖(英文)

经连续光照射以后 ,玉米活体叶片由光系统间电子传递链的非光化学还原引起的叶绿素荧光在暗中的短时上升可以用三重指数模型来逼近 ,从而为该荧光信号的定量分析提供了便利。当照光时间由 30s逐渐增至 2 70s时 ,叶绿素荧光在暗中上升的最大速率、最大高度以及峰的面积均呈现先升高而后缓缓下降的变化趋势 ,而荧光在升至最高峰后下降的最大速率则呈单调递减之势。荧光上升幅度随照光持续时间的变化趋势部分取决于光下积累的还原物质的动态     

低温与水分胁迫对黄瓜和豌豆叶圆片光合作用的影响及与光的关系

黄瓜幼苗在照光下遭受低温(5℃),光合作用量子效率和叶绿素荧光迅速受到抑制,并随处理时间的延长而加重。在暗中遭受低温,光合器官的伤害则明显减轻。豌豆幼苗不论在暗或光下低温处理,其光合作用量子效率和叶绿素荧光均无明显变化。 持续温和的水分胁迫(-0.95MPa)对光合作用量子效率只有轻微影响,但光-CO_2饱和下的最大光合速率对胁迫却较敏感。光合滞后期与水分胁迫程度也有密切关系。     

不同品种美国山核桃叶绿素荧光参数日变化的研究

以湖南省永州市冷水滩采穗圃中的美国山核桃为试材,研究了叶绿素荧光参数的日变化规律。结果表明:初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、PSII原初光能转化效率(Fv/Fm)、光合量子产额(Yield)、光化学猝灭系数(qP)、非光化学猝灭系数(qN)和表观电子传递速率(ETR)均存在着明显的日变化。其中Fv/Fm、Fm、Yield、qP均呈先下降后上升的趋势,在中午强光下降低到最低值;qN则呈先上升后下降的趋势,在中午时分达到峰值;Fo呈下降趋势,部分品种傍晚稍有回升,但仍比早晨低;ETR日变化呈双峰曲线。不同品种间Fv/Fm、Yield、ETR、qP、qN对光强和温度的响应也存在着明显差异,可作为鉴定品种耐光抑制能力大小的指标。     

遮荫对连翘光合特性和叶绿素荧光参数的影响

本文系统研究了不同程度的遮荫(0%、43%、70%、97%)处理对连翘叶片光合特性和叶绿素a荧光参数的影响。结果表明：随着遮荫程度增加,最大净光合速率、光补偿点、光饱和点、暗呼吸速率降低;净光合速率日变化均呈单峰型,峰值和光能利用率增加;叶绿素a b、叶绿素a、叶绿素b含量增加,叶绿素a/b降低;叶绿素a荧光参数Fv/Fm和Fv/Fo日变化呈单谷曲线,值均高于全光照的,且随着遮荫程度的提高其值均依次增加。这说明,连翘是一种耐荫性很强的植物,遮荫可使其降低光补偿点、光饱和点、净光合速率、暗呼吸速率以及叶绿素a/b,增加总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b含量、光能利用率以及PSⅡ原初光能转化效率和潜在活性,从而增强其在弱光条件下的生长发育能力。     

草莓叶绿素荧光参数日变化的研究

以草莓（Fragaria ananassa Duch）为材料,研究其叶片叶绿素荧光参数的日变化。在自然光下,草莓叶片的最大荧光（Fm）、PSⅡ光化学效率（Fv／Fm）、PSⅡ光量子效率（Yield）和光化学猝灭系数（qP）从6：00-18：00均先下降后上升,其中在下午14：00最低;而非光化学猝灭系数（qN）先上升后下降,其中在下午14：00最高。表明在中午强光下,草莓叶片遭受了强烈的光抑制,而热耗散是其主要的光保护机制。     

NaCl胁迫对珊瑚菜叶绿素荧光特性的影响

以野生濒危植物珊瑚菜(Glehnia littoralisFr.Schmidt ex Miq.)幼苗为试材,通过水培试验研究了100、200和300 mmol?L-1NaCl处理对其生长状态、叶绿素含量以及叶绿素荧光动力学参数的影响,以探讨珊瑚菜的耐盐机制和耐盐能力.结果显示,随着NaCl处理浓度和时间的增加,珊瑚菜生长受到抑制程度逐渐加剧;其叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量均表现不同程度的降低,而Chl a/b值却呈先下降后上升的变化趋势,并以300 mmol?L-1NaCl处理变化最为明显;同时,其PSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm)和捕获的激子将电子传递到电子传递链中超过QA的其他电子受体的概率(ETo/TRo)均表现不同程度的降低,而光合机构电子传递的量子产额(ETo/ABS)、最大捕光效率(TRo/ABS)均呈先下降后上升的变化趋势,但单位反应中心以热能形式耗散的能量(DIo/CSo)则先上升后下降.研究表明,珊瑚菜对NaCl胁迫具有一定的适应调节能力,可以耐受200 mmol?L-1NaCl以下的盐胁迫,而300 mmol?L-1NaCl处理就会对其光合系统造成一定的损伤,明显抑制其正常生长.     

高温胁迫下苋菜的叶绿素荧光特性

为了探明高温胁迫对苋菜(Amaranthus tricolor L.)光合过程的影响,用不同温度(25、30、35、40、45℃)处理苋菜植株1h后,随即测定了其叶绿素荧光动力学参数和快速光响应曲线特征参数的变化.结果表明:40℃以上高温胁迫下,苋菜叶片的光系统Ⅱ(PSⅡ)潜在光化学效率(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)下降;最大荧光(Fm)、光合电子传递速率(ETR)、PSⅡ实际光化学效率(Yield)、光化学淬灭系数(qP)也均有所下降;而初始荧光(F.)和非光化学淬灭系数(NPQ)在40℃以上高温胁迫下显著上升.叶绿素荧光快速光响应曲线测定结果表明,初始斜率α、最大相对电子传递速率ETRmax和半饱和光强Ik在40℃以上高温胁迫下有所下降.研究表明,40℃以上高温胁迫对苋菜的光能的吸收、转换、光合电子传递和强光耐受能力等均有一定的影响.     

干旱对紫色小白菜光合特性及营养品质的影响

以‘紫薇’不结球紫色小白菜为试验材料,采用盆栽控水试验,设置正常水分供应、轻度干旱、中度干旱和重度干旱4个干旱处理,测定了紫色小白菜植株营养品质和光合色素含量、光合与叶绿素荧光参数等指标,研究不同干旱胁迫处理对紫色小白菜光合特性及营养品质的影响。结果表明:(1)紫色小白菜叶片花青苷、可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C含量均随干旱处理程度的加重呈先升高后下降的趋势,并均在轻度干旱下达到最大值。(2)随着干旱处理程度的加重,紫色小白菜叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素(a+b)和类胡萝卜素含量均呈先缓慢上升后急剧下降的变化规律,且均于轻度干旱下达到最大值。(3)随着干旱处理程度的加重,紫色小白菜叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)均呈逐渐下降的趋势,而瞬时水分利用效率(WUE)表现出先升后降的趋势。(4)随着干旱处理程度的加重,紫色小白菜叶片以吸收光能为基础的性能指数(PI_(ABS))逐渐降低,而单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、单位反应中心捕获的光能(TR_O/RC)、单位反应中心传递的能量(ET_O/RC)、单位反应中心热耗散的能量(DI_O/RC)以及单位面积捕获的光能(TR_O/CS)、单位面积的热耗散(DI_O/CS)均呈现逐渐上升的趋势;叶片中PSⅡ最大光化学效率(ψ_(PO))、将电子传递到电子传递链中QA-下游的其他电子受体的概率(ψ_O)、反应中心吸收的光能用于电子传递的量子产额(ψ_(EO))值均随着干旱处理的加重呈先缓慢下降后急剧下降的趋势,受体侧J相的相对可变荧光(V_J)增幅比供体K相可变荧光占J相可变荧光的比例(W_K)大,PSⅡ受体侧受到的胁迫伤害大于供体侧。研究表明,干旱处理迫使紫色小白菜光合特性及品质都出现一定的变化,轻度干旱胁迫处理能增加紫色小白菜花青苷及其光合色素的含量,并提高净光合速率,进而改善植株的营养品质,值得在紫色小白菜耐旱生产中推广应用。     

水淹对水竹光合生理特征的影响

为探究耐淹速生竹种水竹对不同程度水淹胁迫的光合生理响应,以一年生水竹(Phyllostachys heteroclada)为试验材料,以正常浇水为对照组,测定根部全淹及根部半淹处理下水竹光合气体交换参数、光合色素及叶片资源利用效率随水淹时长产生的差异。结果表明：水淹胁迫第3天,半淹处理的水竹叶片净光合速率、光饱和点和蒸腾速率较对照均出现显著上升,而全淹胁迫下则无显著差异,其后均随胁迫时间的延长而下降,下降幅度与胁迫程度呈正相关;水淹胁迫处理第6天,水竹叶片气孔导度均显著高于对照组,后呈下降趋势;水淹胁迫导致水竹胞间CO₂浓度呈现先下降后上升的趋势,至第9天与对照组的数据差异不显著,其恢复时长与胁迫程度呈正相关;暗呼吸速率及光补偿点则随胁迫时长的增加而上升;总光合色素呈现先下降后上升趋势,叶绿素与类胡萝卜素的比例仍保持在3∶1,而叶绿素a与叶绿素b的比例从3∶1下降至2∶1;叶片水分利用率呈现先下降后上升的趋势,而表观光能利用率与表观CO₂利用率均呈现下降趋势,其下降幅度随水淹时长的延长而逐渐减小。研究表明,半淹胁迫短期内对水竹的光合作用表现出...     

苗期玉米叶片光合特性对水分胁迫的响应

以2个抗旱性不同的玉米品种为材料进行盆栽试验,在苗期设置4个水分梯度,研究气体交换和叶绿素荧光参数及光响应特征。结果表明:随水分胁迫的加剧,除细胞间CO2浓度(Ci)和非光化学淬灭(qN)上升外,其它参数均下降,先玉335(XY335)各参数的变化幅度小于陕单902(SD902);轻度胁迫下品种间气体交换参数差异最大,严重干旱下叶绿素荧光参数差异最大;净光合速率(Pn)和相对电子传递速率(rETR)的光响应曲线拟合结果显示,水分胁迫导致玉米叶片最大光合速率和光能利用率下降,XY335各参数的下降幅度小于SD902;轻度干旱下Pn光响应拟合参数品种间差异最大,严重干旱下rETR光响应拟合参数差异最大。综上表明,水分胁迫导致玉米叶片对强光的敏感性增加,干旱和光抑制对光系统Ⅱ造成的叠加伤害随干旱加重和品种抗旱性弱而加剧,是制约光合作用的主要原因;旱区强光下的玉米幼苗应及时补水,以避免严重干旱和高光强的叠加伤害。     

三角褐指藻光合与生长参数测量方法的研究

三角褐指藻是生产生物柴油的优势藻种,监测其光合和生长参数是利用它们生产生物柴油的关键环节。本研究通过细胞计数对细胞生长量进行监测,利用多激发波长调制叶绿素荧光仪(Multicolor PAM)、NanoDrop紫外分光光度计与荧光分光光度计分别检测叶绿素荧光参数、培养基中硝酸盐含量、细胞叶绿素荧光强度与中性脂相对含量。结果显示细胞密度与叶绿素荧光强度只有在生长期才具有线性关系,达到稳定期后,叶绿素荧光强度显著性下降,此时与细胞密度不成比例;PSII最大光化学量子效率F_v/F_m与叶绿素荧光值比生长速率呈正相关,在整个培养阶段F_v/F_m的变化趋势呈现两次上升与下降的过程;光化学淬灭系数qL在培养过程中呈上升趋势,而相对电子传递速率rETR与实际光合效率Y(II)均呈现先升后降的趋势;培养基中硝酸盐含量消耗到一定程度后保持恒定,不再降低;细胞中性脂相对含量在藻细胞接种1天后稍下降,随后持续上升,并在培养基硝酸盐含量不再下降后继续增加。本研究中光合与生长参数测量得到的相关数据,以及培养基硝酸盐含量和细胞中性脂相对含量测量方法的建立,可以为三角褐指藻实验室培养及其代谢产物积累的研究提供必要的研究基础与检测手段。     

外加氮源对葛仙米生长及光合生理的影响

分别测量培养在不同氮浓度培养基中的葛仙米叶绿素a含量和3种叶绿素荧光参数(Fv/Fm、(φ)PS Ⅱ、ETR),研究外加氮源对葛仙米生长和光合生理的影响.结果表明:外加氮源抑制葛仙米的生长,并且随着浓度升高,抑制效果更加明显.外加氮源浓度小于等于1.5 g/L时,葛仙米光合电子传递速率(ETR)、PS Ⅱ最大量子产量(Fv/Fm)和PS Ⅱ光化学反应量子效率((φ)PS Ⅱ)值均有先下降后上升趋势;而当外加氮源浓度大于1.5 g/L时,上述3种荧光参数值先维持不变后有下降趋势.     

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.     

一种新型植物动力学荧光仪

当植物从暗中转到光下时 ,其体内叶绿素 (Ｃｈｌ)荧光强度会随照光时间产生有规律的变化 ,这就是植物荧光诱导现象。由于它能够灵敏、快速、简便和无损伤地探测植物体内光合生理状况及环境因子对植物的影响 ,近年来在植物生理、植物生态、农业、林业、环境污染和遥感等领域得到重视和应用［１,２,３］。植物动力学荧光仪有调制式和非调制式两类 ,非调制式荧光仪特别适合于荧光诱导上升曲线及曲线中偏转荧光 (ＦＩ)和荧光上升互补面积 (ＣＡ)的研究 ,其中ＦＩ 是快速简便地探测体内ＰＳＩＩ无活性中心相对含量的重要途径 ,后者与光合激发能…     

光胁迫对南方红豆杉叶片中叶绿体色素和紫杉醇含量的影响

研究了在光胁迫下南方红豆杉叶片中叶绿体色素含量和紫杉醇含量的动态变化。结果表明,与对照相比,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素的含量以及叶绿素a/叶绿素b比值在光胁迫下均减少,随胁迫时间的延长,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素的含量逐渐上升,叶绿素a与叶绿素b的比值先上升后下降;类胡萝卜素含量在前两周与对照相比降低,2周后高于对照;类胡萝卜素与叶绿素的比值高于对照,随胁迫时间的延长,其趋势先降低后上升。光胁迫处理后,南方红豆杉叶片中紫杉醇含量与对照相比,在第1周时略有下降,而后随胁迫时间的延长,紫杉醇含量在第2周开始迅速大量积累,而在处理3周时达到较高值,已增加到1.5倍,这对提高人工种植的南方红豆杉中紫杉醇含量具有非常重要的意义。     

地表臭氧浓度增加对冬小麦光合作用的影响

采用开顶式气室(OTC),在大田试验条件下系统研究了地表臭氧浓度增加对冬小麦光合作用的胁迫效应。结果表明,在(100±8)nmo.lmol-1的O3处理下,与对照相比,从抽穗期到成熟期冬小麦叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均呈先上升后降低的变化趋势,而类胡萝卜素的含量和Chla/b的比值则分别持续升高和下降,净光合速率和气孔导度在抽穗初期无明显下降,但是随着熏蒸时间的增加下降幅逐步变大。在整个试验期间冬小麦表观量子产额、单位面积叶片活性以及PSII最大光量子效率均无明显降低,而蒸腾速率、暗呼吸速率、光补偿点以及最大光合速率却受到较大程度的抑制。当采用(150±8)nmol.mol-1O3处理时,各生育期中小麦叶片类胡萝卜素含量、暗呼吸速率和光补偿点均显著高于对照组,其余参数均较对照组明显降低。以上结果表明,地表臭氧浓度增加对冬小麦光合作用的影响阈值在100 150 nmol.mol-1之间,且随着熏蒸时间的增加,叶片光合作用受抑制的程度逐步增强。     

光／暗对玉米叶片果糖—6—磷酸激酶—2和果糖—2,6—二磷酸酯酶活…

比较了照光和黑暗条件下玉米叶片果糖－６－磷酶激酶－２和果糖－２,６－二磷酸酯酶的活力变化。当玉米植株从暗中转入光下后,其叶片ＰＦＫ－２的活力随光照时间的延长而逐渐降低,而ＦＢＰａｓｅ－２活力变化不明显;从光下转入暗后叶片ＰＦＫ－２活力明显上升,ＦＢＰａｓｅ－２活力仍无明显变化;其ＰＦＫ－２／ＦＢＰａｓｅ－２比值在光处理时下降,暗处理时上升。同时叶片中果糖－２,６－二磷酸的含量与ＰＦＫ－２／ＦＢＰａ     

NaCl胁迫对祁连山野生黄瑞香叶片光合叶绿素荧光特性的影响

以4片真叶黄瑞香幼苗为材料,设置不同浓度(0、50、100、150、200mmol·L~(-1))NaCl胁迫处理,采用温室砂培实验系统考察了其幼苗叶绿素含量、叶绿素荧光参数及气体交换参数等光合生理指标的变化。结果表明:(1)在正常环境条件下(对照),黄瑞香叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)的日变化曲线呈双峰型,蒸腾速率(T_r)日变化曲线呈单峰型;较高浓度(100mmol·L~(-1))NaCl胁迫改变了黄瑞香叶片光合特性日变化曲线,导致其P_n、T_r、G_s日变化曲线整体下降,而胞间CO_2浓度(Ci)日变化曲线整体上升。(2)低浓度(50mmol·L~(-1))NaCl胁迫对黄瑞香叶片叶绿素含量及其比值无显著影响,但较高浓度(100mmol·L~(-1))NaCl胁迫则使叶绿素含量显著下降,其比值下降则较平缓。(3)较高浓度(100mmol·L~(-1))NaCl胁迫使得黄瑞香叶片最大荧光(F_m)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ光下最大捕光效率(F_v′/F_m′)、光化学荧光猝灭系数(qP)、PSⅡ实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))均显著下降,却使其初始荧光(F_0)和非光化学猝灭(NPQ)显著上升。研究发现,随着盐胁迫浓度的增加,引起黄瑞香光合速率下降的主要原因是非气孔因素;在轻度NaCl胁迫下黄瑞香有较强的忍耐性,而重度NaCl胁迫则显著降低了叶片的光合机构活性,加剧了光抑制程度,从而严重限制了其叶片的光合作用效率。     

脱落酸对低温下雷公藤幼苗光合作用及叶绿素荧光的影响

以1年生雷公藤扦插苗为试材,研究低温胁迫下不同浓度外源脱落酸（ABA,0、5、10、15、20、25 mg·L^-1)叶面喷施处理对雷公藤叶片光合作用及叶绿素荧光参数的影响.结果表明：喷施20 mg·L^-1的ABA能显著提高雷公藤幼苗的抗冷性,减缓低温下雷公藤叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(g_s)、胞间CO₂浓度(C_i)的下降幅度,提高幼苗叶片的光合能力.低温处理6 d后,随着ABA浓度上升,雷公藤叶片的初始荧光(F_o)下降,最大荧光(F_m)和PSII最大光化学效率(F_v/F_m)上升,PSII实际光化学量子产量(Φ_PSⅡ)、光化学猝灭系数(q_P)先下降后上升,而非光化学猝灭系数(q_N)呈下降－上升－下降趋势.P_n、g_s、q_P、F_m和F_v/F_m均在20 mg·L^-1ABA处理时达到峰值.不同浓度ABA的相对电子传递速率(rETR)随着光化光强度增加呈先上升后下降的趋势,当光化光强度(PAR)达到395 μmol·m^-2s^-1时,各处理的rETR达到最高值,其中25 mg·L^-1和20 mg·L^-1ABA处理分别比对照高17.1%和5.2%.雷公藤叶片Φ_PSⅡ的光响应曲线均随光化光强度升高而下降,q_N的光响应曲线则呈相反趋势.     

烟草花叶病毒对烟草叶片光合特征和POD表达的影响

以烤烟(Nicotiana tabacum L.)品种'中烟5号'为实验材料,对烟草健康株与感染烟草花叶病毒(TMV)株的叶绿素、光合速率、光合速率对光强的响应曲线、光暗反应荧光特征、POD活性及其表达等进行研究,以探讨TMV感染对烟草植株生理生态特征的影响.结果显示:病株的叶绿素a(Chl a)和叶绿素b(Chl b)含量显著低于健康株,但Chl a/Chl b值基本相同;病株暗中初始荧光(F0)、暗中最大荧光(Fm)、暗中可变荧光(Fv)、光下初始荧光(F0′)、光下最大荧光(Fm′)、光下可变荧光(Fv′)、非光化学猝灭系数(NPQ)、PSⅡ捕光效率(Fv′/Fm′)、PSⅡ实际光化学效率(ФPSⅡ)及光饱和点显著低于健康株;净光合速率在光强较大(＞1 500 μmol·m-2·s-1)时病株比健康株低,光强适中(1 500 μmol·m-2·s-1左右)时两者相差不大,光强较弱(＜1 500 μmol·m-2·s-1左右)时病株比健康株高;病株叶片的过氧化物酶(POD)活性显著升高,POD同工酶中一些大分子量蛋白分子表达量加大.研究表明,感染TMV使烟草植株对光抑制更为敏感,叶片的荧光激发能力和热耗散能力下降,PSⅡ反应中心捕光效率和光化学反应效率降低,光合电子传递能力和碳同化能力受到抑制;POD活性提高和表达量增加可能是诱导烟草抗病性的一个关键生理过程.