光氧化胁迫下几种植物叶片的超氧自由基产生速率和光合特性

以甲基紫精 (MV) 0～ 1mmol/L在 15 0 0 μmolm-2s-1光下处理C3 植物花生、水稻和C4 植物玉米、甘蔗的叶圆片 30min ,O- ·2 产生速率随MV浓度提高而加快。MV浓度超过 10 μmol/L ,光合放氧出现负值并持续增大。光氧化作用降低叶绿素荧光参数Fv/Fm ,ΦPSⅡ和qP,而qN 则或提高 (C3 植物 ,MV 10 μmol/L )或几乎不变甚至有所降低 (C4 植物或C3 植物在高浓度MV下 )。热耗散系数KD 的变化与qN 相似。与C4 植物相比 ,C3 植物的O- ·2 产生速率和光下吸氧的速率较高 ,SOD活性较低 ,Fv/Fm ,ΦPSⅡ和qP 的降低幅度比C4植物大。对田间玉米叶片的MV涂抹试验看到 ,MV降低光合CO2 同化速率的同时 ,也降低气孔导度、PEP羧化酶和SOD活性 ,Ci增大。结果表明MV光氧化作用刺激PSⅠ的O2 光还原作用 ,引起PSⅡ部份失活 ,气孔部份关闭和关键酶类氧化失活 ,从而抑制了光合作用     

遮光对不同基因型玉米光合特性的影响

采用盆栽试验,研究了遮光对4个基因型玉米光合特性的影响.结果表明:4个基因型玉米叶片的光饱和点、净光合速率(Pn)、电子传递速率(ETR)、光系统Ⅱ最大光化学效率(Fv/Fm)和实际光化学效率(ΦPSⅡ)均受光强的影响.遮光降低了玉米的光饱和点,苗期遮光处理豫玉2号和丹玉13分别在光量子通量密度(PFD)为1400μmol·m-2·s-1和1100μmol·m-2·s-1时达到饱和.遮光还降低了玉米的Pn、ETR、Fv/Fm和ΦPSⅡ,但不同基因型玉米表现不同,豫玉2号和掖单22的下降幅度较小,而丹玉13和掖单6号的下降幅度较大.     

光强对番茄叶片低温光抑制恢复的影响

经弱光 (6 0 μmol·m- 2 ·s- 1 )和 5℃低温处理 3d的番茄叶片Fv Fm和ΦPSⅡ下降 ,F0 没有变化 ;随后放在弱光 (6 0 μmol·m- 2 ·s- 1 )和 2 5℃条件下 ,番茄叶片的Fv Fm和ΦPSⅡ可以恢复 ,而在强光 (80 0 μmol·m- 2 ·s- 1 )下恢复的植株Fv Fm和ΦPSⅡ则显著下降 ,F0 也明显增加。恢复 3d后 ,弱光下恢复的植株光合作用可恢复到对照水平的 72 .1% ,而强光下恢复的植株光合作用仍维持在很低的水平     

外源水杨酸对黄瓜幼苗叶片PSⅡ活性和光能分配的影响

以黄瓜品种‘中农203号’幼苗为试材,采用水培法研究了根际施用0.05、0.10和0.50 mmol/L水杨酸对黄瓜幼苗叶片PSⅡ活性和光能分配的影响,以探讨水杨酸对光合作用的调节机制。结果显示:黄瓜幼苗叶片净光合速率(Pn)、荧光参数和光能分配对水杨酸的响应存在明显的浓度依赖性。0.05和0.10 mmol/L水杨酸处理提高了叶片PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)、电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(qP),降低了非光化学猝灭系数(NPQ),使PSⅡ吸收光能中分配于光化学反应的能量增加,进而提高了Pn,并以0.10 mmol/L水杨酸施用效果最明显,差异达极显著水平(P<0.01);而0.50 mmol/L水杨酸处理降低了ΦPSⅡ、Fv/Fm等,使光能分配于热耗散和荧光耗散的比例升高,导致Pn下降。研究表明,水杨酸对黄瓜叶片光合的正负调节作用与浓度依存下的PSⅡ活性和光能分配改变有关。     

低温弱光胁迫及恢复对切花菊光合作用和叶绿素荧光参数的影响

以切花菊品种‘神马’为试材,在偏低温弱光(16℃/12℃,PFD100μmol.m-2.s-1)和临界低温弱光(12℃/8℃,PFD60μmol.m-2.s-1)下分别胁迫11d,然后转入正常条件(22℃/18℃,PFD450μmol.m-2.s-1)恢复11d,研究不同低温弱光强度及恢复对菊花光合作用和叶绿素荧光参数的影响.结果表明:低温弱光导致菊花叶片的净光合速率(Pn)和气孔限制值(Ls)下降,而胞间CO2浓度(Ci)上升.偏低温弱光胁迫下菊花叶片暗适应下最大光化学效率(Fv/Fm)和初始荧光(Fo)无明显变化,但光适应下最大光化学效率(Fv′/Fm′)在处理前期略有下降,后期则有所回升;而临界低温弱光处理的Fo明显升高,Fv/Fm和Fv′/Fm′显著降低.PSⅡ光合电子传递量子效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)和表观光合电子传递速率(ETR)均随着低温弱光胁迫程度的增加和时间的延长而降低;偏低温弱光处理植株在解除胁迫后能迅速恢复到对照水平,而临界低温弱光处理植株回升速度较慢;同时,低温弱光胁迫下吸收光强用于分配光化学反应部分(Prate)的比例减少,而天线热耗散(Drate)和反应中心的能量耗散(Ex)比例上升,但天线热耗散为过剩光能的主要分配途径.     

葛仙米光合活性对盐胁迫的反应

收集人工条件下培养的葛仙米球形群体,以不同浓度的NaCl溶液处理,当浓度超过0.2mol/L后,叶绿素a荧光的可变部分(Fv)与最大荧光(Fm)之比值(Fv/Fm)与NaCl浓度呈负相关,光合放氧速率也随着NaCl浓度升高而降低。这两者随氯化钠浓度升高而降低的趋势均呈现出两个阶段性:低NaCl浓度时的缓慢降低阶段和高NaCl浓度时的快速降低阶段。Fv/Fm比值的转折点在0.2mol/L,而光合放氧速率的在0.4mol/L,后者与海水的浓度接近。呼吸作用几乎不受NaCl的影响。光系统I(PSI)和光系统II(PSII)活性随着NaCl浓度的提高均有降低。     

草莓叶片光合作用对强光的响应及其机理研究

用便携式调制叶绿素荧光仪和光合仪研究了强光下草莓叶片荧光参数及表观量子效率的变化.结果表明,Fm、Fv/Fm、PSⅡ无活性反应中心数量和Q_A的还原速率在强光下降低,在暗恢复时升高;而PSⅡ反应中心非还原性Q_B的比例在强光下增加,在暗恢复时降低.上述荧光参数的变化幅度均以强光胁迫或暗恢复的前10 min最大.强光下Φ_PSII、ETR和qP先升高后降低,但qN先大幅度降低,然后小幅回升.强光处理4 h后,丰香和宝交早生的表观量子效率(AQY)分别降低了20.9%和37.5%;qE(能量依赖的非光化学猝灭)为NPQ(非光化学猝灭)的最主要成分.强光胁迫下丰香的Fo、Fm、Fv/Fm、Φ_PSII、ETR和AQY的变化幅度均明显比宝交早生小.DTT处理后,草莓叶片的Fm和Fv/Fm明显降低,Fo显著升高.可以认为,依赖叶黄素循环和类囊体膜质子梯度两种非辐射能量耗散在草莓叶片防御光损伤方面起着重要作用,丰香的光合机构比宝交早生更耐强光.     

ALA对萝卜不同叶位叶片光合作用与叶绿素荧光特性的影响

以盆栽萝卜为材料,研究了叶面喷布100～300mg／L ALA对萝卜植株生长、光合作用以及叶绿素荧光特性的影响。结果表明,ALA促进萝卜植株生长与其促进植株中下部叶片的光合作用有关。ALA处理提高了叶片光合表观量子效率,并降低了光补偿点。叶绿素荧光动力学资料显示,ALA处理不仅降低了叶绿素初始荧光Fv、稳态荧光Fs以及两者的差值ΔFu,还降低了暗适应以及光照下的最大荧光(Fm和Fm′)和可变荧光(Fv和Fv′),但是不影响PSⅡ最大光化学效率(Fv／Fm),对于中下部叶片PSⅡ实际光化学效率(φPSⅡ)还有明显的促进作用。ALA处理植株叶片光合非循环电子传递速率ETR显著提高,300mg／L ALA处理还降低了光合相对限制值L（PFD）。ALA具有促进叶绿素荧光光化学猝灭和非光化学猝灭的双重特性,其中,前者提高了叶片光化学速率,后者增加热耗散量以及提高热耗散速率。另外,本试验结果显示,ALA处理提高了植株基部叶片的叶绿素含量以及中下部叶片类萝卜素含量。以上参数变化说明ALA通过诱导光抑制保护机制来提高叶片光合效率。     

低温胁迫下不同甘蔗品种(系)光合特性的变化及其与耐寒性的关系

以广西农科院甘蔗研究所自育的7个新材料和2个生产上的主栽品种为研究对象,在甘蔗苗期进行低温胁迫处理,研究了各品种(系)甘蔗形态特征的冷害指数、叶绿素含量及光合特性相关指标的变化及其光合特性相关指标与甘蔗抗寒性间的相关性。结果表明:随着低温胁迫处理时间的延长,冷害指数不断增大,但变化的大小与快慢因品种(系)不同表现不一样。各甘蔗品种(系)叶片叶绿素含量均随时间延长而降低。叶片净光合速率、气孔导度在低温处理与常温处理间具有显著差异。低温胁迫处理显著降低了各甘蔗品种(系)最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光能转化效率ΦPSⅡ、光适应下PSⅡ反应中心的最大光能转化效率Fv′/Fm′、光化学猝灭系数qP、电子传递速率ETR,而显著提高了初始荧光Fo、稳态荧光Fs、非光化学猝灭系数qNP。相关性分析表明整个测定时期各指标间相关显著,Fv/Fm、Fv′/Fm′、ΦPSⅡ与冷害指数I之间的相关系数在0.800以上,Fv/Fm、Fv′/Fm′、ΦPSⅡ可以作为甘蔗品种(系)抗寒性鉴定的重要参考指标。     

三种濒危木兰植物幼树光合特性对高温的响应

以3种木兰科濒危植物香木莲、大叶木莲及大果木莲为试材,利用LI-6400便携式光合作用测量系统、叶圆片氧电极仪及叶绿素荧光仪,在夏季对其气体交换特性及叶绿素荧光参数等进行了测定.结果表明,3种木兰幼树叶片净光合速率(Pn)的日变化曲线呈双峰型,第1个峰出现在08:00,第2个峰出现在14:00～16:00,12:00有明显的光合"午休"现象.3种木兰植物的最大净光合速率(Pmax)为5.2～7.4μmolm-2s-1 ,光补偿点(LCP)为14～17 μmolm-2s-1 ,光饱和光强(LSP)为500～800μmolm-2s-1,大叶木莲的Pmax、LSP和表观量子产额(AQY)显著高于香木莲和大果木莲.随着温度升高,3种木兰植物光合放氧速率先升后降,最适温度为35℃,香木莲的放氧速率显著低于大叶木莲和大果木莲.短期高温胁迫下(45～50℃)3种木兰植物的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)均明显降低,初始荧光(F0)升高,大叶木莲的Fv/Fm降幅和F0的升幅均显著低于香木莲和大果木莲.3种木兰植物的光合速率和耐高温能力的顺序为大叶木莲＞大果木莲＞香木莲.     

Effects of Cadmium Stress on Leaf Chlorophyll Fluorescence and Photosynthesis of Elsholtzia argyi—A Cadmium Accumulating Plant

A hydroponic experiment was conducted to investigate the effects of cadmium (Cd) on chlorophyll fluorescence and photosynthetic parameters on a Cd accumulating plant of Elsholtzia argyi. Four weeks-seedlings of E. argyi were treated with 0 (CK) 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 and 100 μmol L^?1 Cd for 21days. Fv/Fo, Fv/Fm, qP, ΦPSП, ETR and Fv′/Fm′ were significantly increased under low Cd (5–15 μmol L^?1 for Fv/Fo, Fv/Fm and qP, 5–10 μmol L^?1 for ΦPSП, ETR and Fv′/Fm′) stress, and these parameters were similar to control under Cd ≤ 50μmol L^?1. All above parameters were significantly decreased at 100 μmol L^?1 Cd. Compared with control, Pn was significantly (P < 0.05) increased under 5–30 μmol L^?1 Cd. However, 50 and 100 μmol L^?1 Cd significantly (P < 0.05) reduced it. Gs and Tr were substantially decreased at 50–100 and 40–100 μmol L^?1 Cd, respectively. Ci was significantly increased at 50 and 100 μmol L^?1 Cd. High Cd-induced decrease of Pn is not only connected to stomatal limitation but also to the inhibition of Fv/Fo, Fv/Fm, ΦPSП, qP, ETR and increase of NPQ. Maintain chlorophyll fluorescence and photosynthesis parameters under its Cd tolerance threshold were one of tolerance mechanisms in E. argyi.     

高温胁迫对柑橘光合速率和光系统Ⅱ活性的影响

用红外CO2分析仪和叶绿素荧光仪测定了温州蜜柑和脐橙叶片的净光合速率(Pn)、初始荧光(Fo)、最大光能转换效率(Fv／Fm)及电子传递速率(ETR)．结果表明,与常温(25℃)相比,高温胁迫(38～40℃)使温州蜜柑和脐橙叶片的Pn、Fv／Fm及ETR下降,Fo升高．胁迫25d后温州蜜柑和脐橙叶片的Pn分别下降55．6％和39．8％．Fv／Fm下降22．0％和6．7％,ETR下降55．0％和41．5％,Fo分别上升了113．8％和14．9％．柑橘经高温胁迫后,在25℃下处理10d,叶片的Pn、Fv／Fm、Fo及ETR恢复明显．这些结果说明柑橘的光合速率下降与PSⅡ反应中心失活有关．     

木棉叶片叶绿素荧光参数和SPAD值对干旱胁迫的响应

采用盆栽控水干旱法模拟干旱逆境,对1年生木棉(Bombax ceiba)盆栽苗进行不同程度的胁迫处理,测定干旱胁迫时其叶片叶绿素SPAD值和荧光参数动态变化。结果表明,干旱胁迫下,木棉叶片叶绿素相对含量逐渐降低;初始荧光(Fo)随着干旱程度的加剧而呈上升趋势,而最大荧光(Fm)、潜在光化学效率(Fv /Fo)、最大光化学效率(Fv /Fm)、光化学淬灭系数(qP)和表观光合电子传递速率(ETR)下降,在中度和重度干旱胁迫时差异显著(P＜0.05);非光化学淬灭系数(NPQ)变化不显著。干旱胁迫导致木棉植株出现光抑制,植株可通过降低光化学淬灭、增加热耗散的形式增强对干旱的适应能力。     

外源ATP对NaCl胁迫下菜豆叶片叶绿素荧光特性的调节

盐胁迫是影响植物生长的主要逆境因子之一,外源ATP被发现可作为信号分子参与植物对逆境胁迫生理反应的调节。为了探明外源ATP在植物盐胁迫响应中的作用,以增强植物对土壤盐渍化的耐性,更好地应用于土壤盐渍化修复。该研究以菜豆( Phaseolus vulgaris)为材料,通过叶绿素荧光技术探讨了外源ATP 对菜豆叶片在NaCl胁迫下叶绿素荧光特性的变化规律。结果表明：在NaCl胁迫下,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)]、光化学荧光猝灭( qP)、电子传递速率( ETR)与对照组相比均有显著性下降,而非光化学猝灭( NPQ)和( qN)较对照组有显著性增加,这表明NaCl胁迫导致菜豆叶片光系统Ⅱ光化学效率的下降和光能耗散的增加。而外源ATP(eATP)的处理能有效缓解NaCl胁迫所造成的Fv/Fm、Fv′/Fm′、Y(Ⅱ)、qP、ETR下降和NPQ、qN的上升。该研究结果表明在NaCl胁迫下外源ATP可以有效地提高菜豆幼苗光系统Ⅱ( PSⅡ)的光化学反应效率。     

施氮和供水对混播和单播白羊草叶片叶绿素荧光特性的影响

为明确干旱条件下混播和施氮对白羊草〔Bothriochloa ischaemum(Linn.)Keng〕叶片叶绿素荧光参数的影响,采用盆栽法并设置不同混播比例〔白羊草与柳枝稷(Panicum virgatum Linn.)混播比例分别为8:0、6:2、4:4和2:6〕、施氮水平(即不施氮和1kg干土施01g纯氮)和供水条件(即正常供水和干旱胁迫6d后复水),对白羊草叶片叶绿素荧光参数的变化进行比较分析;在此基础上,采用一般线性模型分析这3个因素及其交互作用对白羊草叶绿素荧光参数的影响效应.结果显示:正常供水条件下,各处理组白羊草的最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、表观光合电子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(qP)和非光化学淬灭系数(NPQ)均无明显变化.干旱及复水条件下,不施氮处理组白羊草的Fv/Fm值在干旱胁迫6 d(即土壤相对含水量最低)时降至最低值,并在复水2 d后恢复至与正常供水条件下相近的水平,而施氮处理组的Fv/Fm值则一直保持与正常供水条件下相近的水平;不论施氮与否,各处理组白羊草的ΦPSⅡ、ETR、qP和NPQ值基本上均表现为在干旱胁迫6 d时达到最高值,并在复水2 d后恢复至正常供水条件下各参数值的90%以上.总体上看,混播白羊草的qP和ETR值均高于单播白羊草,而其NPQ值则低于后者.统计分析结果表明:混播比例、施氮水平和供水条件3个因素间的交互作用对白羊草的ΦPSⅡ、qP和ETR值无显著影响,施氮水平对NPQ值的单独作用、施氮水平和混播比例的交互作用对Fv/Fm值以及施氮水平和供水条件的交互作用对ETR值也无显著影响,但这3个因素的单独作用及两两因素间的交互作用对白羊草其余叶绿素荧光参数均有显著或极显著影响.研究结果表明:一定程度的干旱胁迫有利于提高白羊草叶片PSⅡ反应中心的开放程度、光合电子传递速率和热耗散过剩光能的能力;在干旱胁迫条件下,施氮有助于白羊草叶片维持PSⅡ反应中心的活性和光化学效率;并且,与柳枝稷适度混播可改善白羊草叶片的光合性能,提高其种间竞争适应性.     

海水处理对不同产地菊芋幼苗光合作用及叶绿素荧光特性的影响

种植抗盐耐海水经济作物是合理开发利用沿海滩涂和海水资源、培育耐盐植物的有效措施之一。该研究以不同产地菊芋(Helianthus tuberosus)为试验材料研究了海水处理对菊芋幼苗生长、光合作用和叶绿素荧光特性的影响。结果表明:1)随着海水浓度的增加,各地菊芋幼苗根、地上部的鲜重和干重均降低,但盐城菊芋幼苗地上部和根鲜重及干重降低的幅度小于武威和烟台菊芋幼苗。2)随着海水浓度的增加,各地菊芋叶片的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、水分利用效率(WUE)、气孔导度(G_s)和气孔限制值(L_s)均降低,而细胞间隙CO₂浓度(C_i)增大,且在各处理下盐城菊芋较武威和烟台菊芋叶片P_n和T_r大,而盐城菊芋在15%海水处理下,WUE和C_i较武威及烟台菊芋低,G_s和L_s较武威和烟台菊芋高。3)随着海水浓度的增加,各地菊芋叶片的初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、可变荧光(F_v)、恒态荧光(F_s)、恒态荧光与初始荧光差值(ΔF_o)、PSⅡ潜在光化学效率(F_v/F_o)和PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)均降低,且在各处理下盐城菊芋较武威和烟台菊芋叶片F_m、F_v、F_s、F_v/F_o大。随着海水浓度的增加,盐城菊芋叶片电子传递速率(ETR)、光化学荧光猝灭系数(q_P)和光化学速率变化幅度不大,武威和烟台菊芋在30%海水处理下显著下降,较盐城菊芋小,各处理下菊芋叶片的PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)变化也不一致,盐城和武威菊芋叶片的Φ_PSⅡ在15%海水处理较0和30%海水处理下大,而烟台菊芋叶片的Φ_PSⅡ在0海水处理下最大。4)随着海水浓度的增加,各地菊芋叶片的叶绿素a(Chla)含量均降低,而叶绿素b(Chlb)含量没显著差异,且在各处理下盐城菊芋较武威和烟台菊芋叶片Chla含量大,武威和盐城菊芋叶片的Chla/Chlb比值均降低,烟台菊芋叶片的Chla/Chlb比值在0和15%海水处理下没差异。可见海水处理对菊芋幼苗生长发育、光合作用和叶绿素荧光特性均有影响,随海水浓度的增加,其效应越明显,但对各来源地菊芋幼苗的影响不一致,盐城菊芋幼苗表现为更耐海水。     

模拟干旱胁迫下构树和桑树的生理特征比较

在不同浓度聚乙二醇(PEG 6000)的处理下,测定构树和桑树的碳酸酐酶活性、光响应曲线、二氧化碳响应曲线和叶绿素荧光等指标,比较它们的抗干旱能力.结果表明:(1)构树的碳酸酐酶活力变化不显著,而桑树的碳酸酐酶活力不同的PEG 6000浓度间差异较大.(2)构树的净光合速率受PEG 6000的影响较小,而桑树受到抑制较...