两种高产小麦旗叶光合功能衰退特性的比较

以高产小麦宁麦8号和9号为材料,研究了自开花期旗叶光合功能衰退和品种间的差异。结果表明:开花期后,随着穗重的增加,旗叶的比叶重、相对含水量、叶绿素含量、饱和光强下的净光合速率P_nmax、光饱和点LSP、表观量子产量AQY以及PSI、PS II和全电子传递链活性不断降低,黄熟期后下降均较显著,而叶绿素a/b、光补偿点LCP和呼吸速率R_d开花期至黄熟期间缓慢升高。和宁麦8号相比,宁麦9号叶绿素含量开始时较低,衰老后期含量较高。结论:黄熟期前,旗叶对光的利用范围较光,光合功能降低缓慢;黄熟期后,利用强光和弱光能力均下降,光合功能的衰退显著。和宁麦8号相比,高产小麦宁麦9号旗叶光合功能早衰。     

不同年代小麦品种旗叶的光合特性及抗氧化酶活性研究

以不同时期在黄淮冬麦区推广并具有一定代表性的5个小麦品种碧蚂1号、丰产3号、小偃6号、小偃54和小偃81为材料,研究了品种更替过程中小麦旗叶的光合特性以及抗氧化酶活性的变化.结果表明,各小麦品种旗叶净光合速率均于开花后10 d左右达到最大值后下降,并在开花灌浆期有显著差异,且近期品种始终高于早期品种.随着灌浆进程推进,各小麦品种旗叶叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、抗氧化酶活性呈现出与净光合速率基本一致的变化趋势(其中过氧化氢酶活性为下降趋势),而丙二醛含量持续升高,但近期小麦品种始终低于早期品种且差异达到极显著水平(P<0.01).研究发现,近期育成小麦品种的旗叶在生育后期具有相对较高的光合速率,可能与其叶绿素和可溶性蛋白含量下降速率较缓、抗氧化酶活性较高、膜脂过氧化程度较轻有关.     

中午强光胁迫下高蛋白小麦旗叶的光合特性

测定了大田种植条件下４ 个不同籽粒蛋白质含量小麦品系旗叶的净光合作用、光呼吸作用和荧光参数的日变化以及旗叶功能期内ＰＳⅡ光化学效率的变化。结果表明：高、低蛋白小麦旗叶的净光合速率无显著差异,但中午强光胁迫下高蛋白小麦ＰＳⅡ光化学效率（Ｆｖ／Ｆｍ） 较高,ＰＳⅡＦｖ／Ｆｍ 下降得较少,而净光合速率午间下降的幅度较大,原因可能是高蛋白小麦品系旗叶内氮素代谢活动旺盛（ 其代谢限速酶硝酸还原酶活性显著高于低蛋白品种） ,光呼吸作用较强,从而消耗了较多的过剩激发能,在一定程度上减轻了Ｆｖ／Ｆｍ 的下降,而较强的光呼吸作用同时降低了光合速率     

不同苜蓿(Medicago sativa L.)品种光合速率对光和CO2浓度的响应特征

以6个紫花苜蓿（Medicago sativa L.）品种为对象,用Licor-6400型便携式光合作用测定系统测定了紫花苜蓿光合作用对光、CO2的响应曲线,阐述了光合作用对光和CO2浓度的响应特征。结果表明,各品种光合速率随光强或CO2浓度的提高而增大均可用指数方程来模拟,并得出一些光合响应特征参数：表观量子效率、羧化效率、光补偿点、近光饱和点、暗呼吸速率、光呼吸速率、CO2补偿点、CO2饱和点等,品种间差异显著;巨人201＋Z、路宝具较高的近光饱和点、表观量子效率及羧化效率,较低的CO2补偿点,是具有较高的光能生产潜力的苜蓿品种;秋眠级数与表观量子效率、羧化效率、光补偿点、近光饱和点、暗呼吸速率、光呼吸速率均成不同程度的负相关,与CO2补偿点、CO2饱和点成微弱正相关,均未达到显著水平。     

不同发育时期追施氮肥对冬小麦旗叶中光合酶活性的影响

小麦开花后,随着旗叶的衰老,旗叶中1,5-二磷酸核酮糖羧化酶（RuBPC）、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）和乙醇酸氧化酶（GO）活性呈下降趋势。随着追施氮肥时期的推迟,光合酶活性呈增加趋势,这意味着氮肥追施时间后移有利于提高小麦光合速率。在旗叶衰老后期,大穗型品种小麦旗叶中光合酶活性略高于多穗型品种小麦。     

超级高产小麦旗叶荧光动力学研究

探明超级小麦品种的旗叶光合作用与荧光动力学特性,为超级小麦品种选育利用提供理论依据。以超级小麦临麦4号为试验材料,应用CI-301PS型便携式光合作用测定系统和FMS-2便携式荧光测定仪(英国Hansatech公司)在田间试验中测定旗叶光合作用与荧光动力学参数。结果表明,与普通高产对照品种皖麦52和烟农19相比,超级小麦临麦4号的光合作用参数光合速率、光饱和点和CO2饱和点、羧化效率高,光补偿点和CO2补偿点低;光合机构系统工作参数PSII实际的光化学效率(ΦPSII)、光化学猝灭系数(qP)、PSII反应中心的激发能捕获效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性Fv/Fo和电子传递速率(ETR)值高,非光化学猝灭系数(NPQ)值低。这表明超级小麦临麦4号的光合机构系统工作能力强和工作效率高,保证旗叶光合作用的高效运行,为子粒灌浆提供充足的能量和碳水化合物。     

科尔沁沙丘-草甸相间地区黄柳和小叶锦鸡儿光合速率对光照强度和CO_2浓度的响应

本文采用Li-6400光合作用仪对科尔沁沙丘-草甸相间地区固定沙丘低洼部位的小叶锦鸡儿(Caragana microphylla Lam.)群落和半流动沙丘阴坡上部的黄柳(Salix gordejevii Chang et Skv.)群落进行光响应曲线和CO_2响应曲线的测定,然后通过直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型3种拟合模型对两种植物光合-光/CO_2响应曲线进行拟合分析。结果表明:直角双曲线修正模型能更好地拟合植物光合速率随光强和CO_2浓度变化的真实情况,并且计算出的最大净光合速率、光饱和点、CO_2饱和点等光合参数都与实测值最接近;受不同生境的影响,两种植物的光合特性参数存在差异,小叶锦鸡儿存在较高的光饱和点(LSP)和较低的光补偿点(LCP),表现出对环境较强的适应能力,而黄柳的表观量子效率大于小叶锦鸡儿,所以对光能的转化效率高,低的暗呼吸速率使小叶锦鸡儿消耗更少的光合产物;在CO_2饱和情况下,小叶锦鸡儿和黄柳的最大净光合速率(Pn max)分别达到了44.5、29.7μmol·m-2·s-1,为光饱和下的3.98和1.87倍。CO_2浓度高的生境更能促进黄柳生长,而小叶锦鸡儿在较低的CO_2浓度下能进行光合作用形成有机物的积累,同时小叶锦鸡儿有较高的羧化效率,表现出较强的CO_2同化能力。     

小麦旗叶黄化转绿突变体的生理分析及细胞学研究

叶色突变体是研究植物光合作用机理的理想材料。该研究以小麦旗叶黄化转绿突变体LF2090及其野生型H_261为材料,对其主要农艺性状、光合色素含量、光合参数和叶绿体超微结构进行比较分析。结果显示:突变体在旗叶黄化期叶绿素b含量显著降低,叶绿体结构基本正常,光合速率无显著变化;在旗叶转绿期,突变体叶绿素b相对含量提高,但各色素含量均显著下降,叶绿体内基粒大部分消失,细胞间CO_2浓度及光合速率均显著下降。研究表明,叶绿素a与叶绿素b间的比例变化导致突变体旗叶叶片颜色发生由黄转绿的变化;突变体LF2090旗叶气孔部分关闭是该突变体光合速率降低和农艺性状较差的主要原因,同时色素含量降低导致叶绿体结构的改变也影响着旗叶的光合效率。     

不同冬小麦品种衰老生理特性的比较研究

试验研究了超高产条件下 3个不同冬小麦旗叶衰老生理特性的差异。结果表明 ,大穗型品种郑州 8761和小穗型品种温麦 6号 ,旗叶衰老过程中 ,O- ·2 和 H2 O2 产生、MDA积累 ,可溶性蛋白质和光合色素降解及光合活性下降明显快于正常的中穗型品种洛阳 91 33,3个小麦品种产量高低顺序 :洛阳 91 33>温麦 6号 >郑州 8761。讨论了活性氧代谢在小麦旗叶衰老代谢中的可能作用 ,提出选择不早衰的小麦品种是实现超高产的重要措施。     

田间小麦叶片光合效率日变化与光合“午睡”的关系

小麦灌浆初期叶片(旗叶)晴天中午光合速率下降(“午睡”)伴随了气孔导度、胞间CO_2浓度下降,而气孔限制值中午升高,进一步证实气孑L中午关闭是光合“午睡”的一个重要原因。叶片光合效率的中午下降并非都伴随着光合“午睡”现象。当两者同时发生时,胞间CO_2浓度降低,而光合速率与气孔导度、胞间CO_2浓度之间的相关性高于光合速率与光合效率之间的相关性。这些事实表明。即使光合效率中午下降是光合“午睡”的部分原因,但较之气孔中午关闭只是一个次要原因。     

七子花幼苗光合特性的温度响应

对七子花苗期光合特性的温度响应的研究结果表明：（1）净光合速率的最适温度为26-30℃。在19-40℃之间,暗呼吸速率与温度呈乘幂关系。蒸膳速率与温度呈线性关系。（2）饱和光强,表观量子效率和净光合速率在29℃时最高,在39℃时最低,但光补偿点和蒸滕速率程式高,光抑制加剧。（3）高温使七子花叶片的羧化效率下降。CO2补偿点上升,从而引起光合能力下降。     

四种水稻品种的光合光响应曲线及其模型拟合

应用4种典型的光响应模型对4个水稻品种“02428”、“淦鑫688”、“JR8892-1”和“JR8892-2”叶片的光合光响应曲线进行了拟合.结果表明:直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数函数以及修正的直角双曲线模型对4个水稻品种的光合光响应曲线都可以进行拟合,决定系数均为R2 ＞0.99.但只有修正的直角双曲线模型可以拟合发生光抑制部分的光响应曲线,且可直接计算其饱和光强(Isat);由各模型计算的光合参数可知,直角双曲线模型、非直角双曲线模型求得的最大净光合速率(Pnmax)远高于实测值,指数函数与修正的直角双曲线模型求得的Pnm.与实测值最为接近;直角双曲线、非直角双曲线模型以及指数函数求得的Isat均与实测值相差较大,除了“JR8892-1”采用指数函数求得的Isat大于实测值外,其余3个品种用上述3种模型拟合求得的Isat均小于实测值,唯有修正的直角双曲线模型求得的Isat与实测值最为相符;对于低光强部分的参数光补偿点(Ic)与暗呼吸速率(Rd),修正的直角双曲线模型最接近其测量值;不同水稻品种的光合特性,“JR8892-1”饱和光强与最大净光合速率明显高于高光效品种“02428”;处于分蘖盛期的“JR8892-2”也表现出较高的饱和光强和最大净光合速率,而超级稻“淦鑫688”相对于其他品种,则具有较低的暗呼吸速率,光合产物消耗少.     

中午强光胁迫下高蛋白小麦旗叶的光合特性

测定了大田种植条件下４个不同籽粒蛋白质含量小麦品系旗叶的净光合作用、光呼吸作用和荧光参数的日变化以及旗叶功能期内ＰＳⅡ光化学效率的变化。结果表明：高、低蛋白小麦旗叶的净光合速率无显著差异,但中午强光胁迫下高蛋白小麦ＰＳⅡ光化学效率较高,ＰＳⅡＦｖ／Ｆｍ下降得较少,而光合速率午间下降的幅度较大,原因可能是高蛋白小麦品系旗叶内氮素代谢活动旺盛（其代谢限速酶硝酸这原酶活性显著高于低蛋白品种）,光呼吸作用     

不同供水条件下冬小麦叶与非叶绿色 器官光合日变化特征

为揭示小麦叶片与非叶绿色器官的光合活性在一日中的变化特性及其在器官间的差异性,探讨群体及不同器官光合日变化对不同供水条件的响应特征,在田间设置生育期不灌水(I0)、灌2水(I2,拔节水＋开花水)和灌4水(I4,起身水+孕穗水+开花水+灌浆水)3个处理,于灌浆期测定了群体光合与呼吸速率的日变化, 旗叶片、叶鞘、穗、穗下节间各器官光合速率、蒸腾速率、气孔导度及叶绿素荧光参数的日变化。结果表明,灌浆期小麦穗和穗下节间光合速率日变化呈单峰曲线,而旗叶叶片与旗叶鞘光合速率均呈双峰型,表现出不同程度的午休。随着灌水次数减少,各器官光合速率降低,叶片对严重水分亏缺的反应大于各非叶器官。器官光合速率的日变化与F_v/F_m变化相一致,而与气孔导度日变化有较大差异。各器官上午的累积光合量均高于下午,上午光合量占日总光合量的比例为51％-62％,随着灌水次数减少而增大。不同灌水处理群体光合速率、呼吸速率日变化均未出现午休现象。春季浇2水处理与春浇4水处理相比,灌浆期群体光合速率及日光合积累量没有显著差异。综合研究认为,小麦叶与非叶器官光合性能及其日变化特征有较大不同,非叶光合对水分亏缺的敏感性低于叶片,生育期浇2水可以获得与浇4水相似的群体日光合积累量。     

亚热带季风阔叶林不同林地几种植物光合作用的比较研究

比较了亚热带季风阔叶林不同林地几种植物的叶特性、叶含氮量、叶绿素含量、光合速率和气孔对CO_2的传导率,表明疏林的桃金娘(Rhodomyrtus tomentoso)和荷树(Schima superba)的叶厚和栅栏组织厚度较九节(Psychotria rubra)小,但单位面积干重较九节大,叶含氮量(N mg/g干重)较密林的罗伞(Ardisia quinquegona)低,疏林的桃金娘和荷树的光合作用饱和光强为600和550 μmol 光量子m~(-2),S~(-1),光补偿点分别为12和20 μmol,光量子m~(-2),s~(-1),两种植物的平均最大光合速率分别为11.9±0.4和7.5±1.8 μol CO_2,m~(-2),S~(-1),光合量子产率分别为0.056和0.048,而密林的罗伞光合速率变化对光强变化反应敏感,暗呼吸速率较低。光补偿点为5μmol,光量子m~(-2),S~(-1),显著低于疏林植物,疏林植物有着较高的Ci/Ca值和水分利用效率。亚热带季风阔叶林的不同林地的植物有着不同的光合作用特性,这可能与植物生境的光状况有关。     

光响应模型在超级杂交稻组合-Ⅱ优明86中的应用

应用新的光响应曲线模型重新拟合了超级杂交稻新组合-Ⅱ优明86的测量数据。结果表明,光合速率与光强有非线性关系,既使光强在光补偿点以下这种非线性关系也存在。利用光合作用的测量数据,新模型不仅可以计算出超级杂交稻新组合-Ⅱ优明86的饱和光强、最大光合速率、暗呼吸速率,还可以准确地计算出内禀量子效率、光补偿点处的量子效率和表观量子效率。重新拟合超级杂交稻新组合-Ⅱ优明86的饱和光强为1314.13μmol.m-2.s-1,最大光合速率为25.49μmolCO2.m-2.s-1,这些数据与实验测量符合较好。其内禀量子效率为0.103,表观量子效率为0.078,在光补偿点处的量子效率为0.090。     

关于光呼吸与光合作用关系的研究——Ⅲ.小麦叶片CO_2猝发及其与光合作用的关系

小麦叶片断光后CO_2猝发强度随断光前光强增加而增强。在空气中,小麦叶片CO_2猝发时间在1.5分钟左右,断光后0.5分钟内猝发最强。在无CO_2气流中,小麦CO_2猝发量显著增强,约为空气中猝发量的5～6倍。体外供给乙醇酸,能增加猝发量和延长猝发时间。随氧浓度提高,光合受抑,而猝发量增强,旺盛期猝发时间缩短。氧浓度对猝发的影响只有在断光前才起作用。氧浓度在2％以下,观察不到猝发。CO_2浓度虽可增加光合,增强猝发之势,但也有抑制光呼吸,降低猝发的效应,而后者一般是主要的。光呼吸,暗呼吸释放的CO_2都能在光下被光合作用再固定,再固定数量随外界CO_2浓度提高而增高,随氧浓度提高而下降。     

七子花苗期光合日进程及光响应

对七子花苗期光合日进程及光响应进行了研究,结果表明:(1)净光合速率的日进程曲线呈双峰型,胞间CO2浓度的日进程基本与净光合速率相反,中午胞间CO2浓度增高表明净光合速率午间降低主要受非气孔限制因素的影响。暗呼吸速率日进程呈单峰曲线,中午最高。光能利用效率以上午7∶00为最高,中午最低,以后又逐渐上升。(2)净光合速率最适温度为25～30℃,高光合有效辐射和高温下光抑制加剧。(3)29℃下饱和光强为890μmolm 2s 1,表观量子效率为0.0325,光补偿点为44μmolm 2s 1;随着光合有效辐射的增强,气孔阻力减小,但光合有效辐射过高,气孔阻力却有所上升。(4)在29℃的饱和光强下,羧化效率为0.0351,CO2补偿点为173μmolmol 1,低于或高于饱和光强,羧化效率下降,CO2补偿点升高。     

生长不同年数星星草光合能力的比较研究

对松嫩盐碱草地上人工种植生长１年、２年、３年、６年的星星草和野生的天然星星草,在星星草光合速率最高的抽穗期测定了光－光合速率曲线,比较了不同生长年数星星草的光合能力。不同生长年数星星草的光－光合速率曲线均近似为双曲线,但又有各自的特点。１年生星星草的光补偿点和光饱和点最低,光饱和光合速率和低光强下的光强系数最高。６年生星星草的光补偿点和光饱和点最高,光饱和光合速率和低光强下的光强系数也最低。据此推定不同生长年数星星草的光合能力由强到弱的顺序为１年生星星草＞２年生星星草≥３年生星星草＞天然星星草＞６年生星星草。     

苋菜的光合特性

宽菜Amaranthus cruentus cv.生长在调控的温室条件。在光强0至800μmol.m~(-2)S~(-1),光合速率(PN,μmol.CO_2m~(-2)、s~(-1))随光强(PFD,μmol、m~(-2)、s~(-1))增高而增大,其关系为PN=56.82 PFD×10~(-3)—2.13。光补偿点为60μmol.m~(-2)、s~(-1)。叶片在1400 μmol.m~(-2)、s~(-1)达到光合光饱和点。在叶温35℃,叶片/空气水蒸汽压陡度20 m Pa、Pa~(-1)和外界CO_2浓度340μ1、1~(-1),光饱和光合速率为51.63±4.90μ mol.CO_2、m~(-2)、S~(-1)。在光强0至600μmol.m~(-2)、s~(-1),气孔传道率随光强增高而增大。光强高于600μmol.m~(-2)、s~(-1),气孔传道率变化较小。细胞间CO_2浓度为120μ1.1~(-1)由于细胞间CO_2浓度在光合速率——CO_2关系曲线的转折点,可能表明光合作用不受气孔限制。结果表明,苋菜适于高光强环境生长,在干旱条件下具有高的光合速率。