低镁胁迫对低温下黄瓜幼苗光合特性和抗氧化系统的影响

以‘津优3号’黄瓜幼苗为试材,以Hoagland全营养液处理为对照(CK),研究低镁(30％Mg)胁迫对低温(昼/夜温度12℃/8℃)下黄瓜幼苗光合特性和抗氧化系统的影响.结果表明:低温下30％Mg处理黄瓜幼苗叶片Mg含量显著低于CK,而根中Mg含量与CK差异不显著.随着低温胁迫时间的延长,黄瓜幼苗叶片的叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)和羧化效率(CE)逐渐降低,胞间CO2浓度(Ci)趋于升高.与CK相比,低温下30％ Mg处理叶片叶绿素含量、Pn、gs和CE显著降低,C-变化不大,叶绿体膜损伤严重,叶绿体数、基粒数和片层数较少,淀粉粒数增加,淀粉粒较长,丙二醛(MDA)含量升高,而超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性降低.可见,低温下镁运输受阻引起的缺镁是叶片失绿的主要原因;低温引起Pn降低的主要原因是非气孔限制,低镁胁迫会加大低温对黄瓜Pn的影响,而由此引起的Pn降低的主要原因是气孔限制.     

低温胁迫对转新疆雪莲sikRbcs2基因烟草光合作用的影响

研究分布于新疆的雪莲(Saussurea involucrata)中的sikRbcs2基因在低温条件下对植物光合作用的影响,以16、10、6、4℃温度梯度处理非转基因型和转sikRbcs2基因型烟草,每个温度处理72 h,比较研究其叶绿素荧光特性和光合特性。实验分析结果:低温胁迫下,转基因型烟草叶片叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、叶绿素a+b(Chla+Chlb)、类胡萝卜素(Car)含量都显著高于非转基因型烟草。叶绿素荧光参数分析:低温胁迫下,转基因烟草PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、q P(光化学猝灭系数)、ETR(电子传递效率)都显著或极显著高于非转基因型,光合参数测定:随着低温胁迫程度的加剧,转基因烟草和非转基因型烟草净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO_2浓度(Ci)总体都呈下降趋势,但转基因烟草的净光合速率有一个明显的动态变化,先急剧下降后有一个稳定上升的趋势。通过对生长指标的测定发现:在低温处理后和恢复后转基因烟草生物量的积累都显著高于非转基因型烟草。研究结果表明:转新疆雪莲sikRbcs2基因的烟草在低温条件下具有较高的Fv/Fm、q P、ETR,对光合机构的损伤小,降低了低温胁迫效应,提高了烟草在低温胁迫条件下的耐受性。     

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.     

秋茄次生木质部的生态解剖学研究

为了探讨秋茄(Kandelia obovata Sheue et al.)次生木质部的形态解剖和数量解剖特征变化对不同红树林生境的生态适应意义,采用光学显微镜(LM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和激光共聚焦显微镜(LSCM)对深圳福田红树林自然保护区内7个秋茄种群的次生木质部解剖特征进行观测,并对种群样地的土壤盐分含量、pH值和土壤养分含量进行测定。结果显示,(1)7个秋茄种群的次生木质部具有一些共同形态解剖特征:具纤维状导管和环管管胞;许多导管壁的微观结构(如管壁附物、穿孔板附物和螺旋雕纹等)有利于提高水分输导的高效性和安全性,以适应潮间带生境;(2)应用逐步回归分析法对秋茄次生木质部数量解剖特征和土壤理化因子的关系进行分析发现,随着土壤Na+、土壤全盐量增高,秋茄次生木质部导管分子趋向于"大型化"。"大型化"导管有利于水分输导,但降低了安全性。在土壤盐离子含量越高、秋茄导管分子越大其水分输导安全性越低的情况下,推测可能有其它机制保证秋茄导管水分输导的安全性。     

低温胁迫下丛枝菌根真菌对玉米光合特性的影响

利用盆栽试验,在15 ℃和5 ℃低温胁迫下研究了丛枝菌根（AM）真菌对玉米生长、叶绿素含量、叶绿素荧光和光合作用的影响.结果表明：低温胁迫抑制了AM真菌的侵染;接种AM真菌的玉米地上部和地下部干物质量、相对叶绿素含量高于不接种植株.与非菌根玉米相比,菌根玉米具有较高的最大荧光（F_m）、可变荧光（F_v）、最大光化学效率（F_v/F_m）和潜在光化学效率（F_v/F_o）及较低的初始荧光（F_o）,并且在5 ℃处理中差异显著.接种AM真菌使玉米叶片的净光合速率（P_n）和蒸腾速率（T_r）显著增强;低温胁迫下,菌根植株的气孔导度（G_s）显著高于非菌根植株;而胞间CO₂浓度（C_i）显著低于非菌根植株.表明AM真菌可通过提高叶绿素含量及改善叶片叶绿素荧光和光合作用来减轻低温胁迫对玉米植株造成的伤害,提高玉米耐受低温的能力,进而提高玉米的生物量,促进玉米生长.     

泉州湾互花米草入侵滩涂中人工种植秋茄幼苗的叶片营养元素动态特征

于福建泉州湾洛阳江河口湿地保护区内互花米草入侵红树林生态修复滩涂内,采集并测定了种植后第2年的红树植物秋茄(Kandelia obovata)生长周期内(2017年6月—2018年3月)的叶片C、N、P含量及地上生物量,以阐明2年生秋茄的C、N、P营养元素含量与化学计量比随时间动态特征及其控制因子,了解红树植物秋茄在互花米草入侵地区生长第2年的养分利用与元素限制条件。结果显示:2年生秋茄叶片全碳含量为363.12～425.75 g·kg^-1;叶全氮含量为17.37～18.22 g·kg^-1;叶全磷含量为1.33～4.06 g·kg^-1。秋茄叶片C∶N、C∶P、N∶P随季节时间变化均呈现先下降后上升的趋势。研究表明,泉州湾滨海湿地秋茄在第2年生长周期内对营养元素的利用效率较好,氮元素可能是泉州湾河口湿地2年生秋茄的主要限制元素。研究结果为利用秋茄替代互花米草的生态入侵综合治理及红树林的人工种植养护提供了科学依据。     

红树植物秋茄分子生物学研究进展

秋茄Kandelia obovata Sheue,LiuYong是分布于热带、亚热带海岸带与河口潮间带的常绿红树植物,在海岸生态系统中具有重要的功能和价值。文中综述了近年来国内外关于秋茄分子生物学方面的研究进展,主要包括基于分子标记的秋茄亲缘地理关系与遗传多样性研究,基于双向电泳技术的蛋白质组学研究,以及逆境胁迫响应基因的克隆与功能验证研究;最后还结合当前研究现状展望了秋茄分子生物学未来研究工作的方向。     

水杨酸和油菜素内酯对低温胁迫下黄瓜幼苗光合作用的影响

为了探明外源水杨酸(SA)和2,4-表油菜素内酯(EBR)对低温胁迫下黄瓜幼苗光合作用的调控机理,以‘优博1-5’黄瓜为试材,用1 mmol·L^-1SA和0.1 μmol·L^-1EBR喷施预处理幼苗,每天喷1次,连喷2 d后置于低温下[10 ℃/5 ℃,光强(PFD)80 μmol·m^-2·s^-1]处理.结果表明: 低温胁迫下黄瓜幼苗生长量及净光合速率(P_n)下降;喷施SA和BER显著提高了P_n、光系统Ⅱ最大光化学效率(F_v/F_m)、光系统Ⅱ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)和光化学猝灭系数(q_P),减缓了非光化学猝灭系数(NPQ)增加的幅度,同时核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶(Rubisco)、景天庚酮糖-1,7-二磷酸酯酶(SBPase)、转酮醇酶(TK)和果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(FBA)活性明显升高.说明SA和EBR可以通过调节光合关键酶的活性,缓解低温对黄瓜幼苗光合作用的影响,增强其对低温的适应性.     

低温胁迫对2个茶树品种叶片叶绿素荧光特性的影响

以茶树〔Camellia sinensis ( Linn.) O. Ktze.〕品种‘黄金芽’(‘Huangjinya’)和‘迎霜’(‘Yingshuang’)为实验材料,研究了4℃低温胁迫1、2、4和6d对茶树叶片叶绿素荧光特性的影响。结果表明：4℃低温胁迫条件下2个茶树品种叶片的PSⅡ最大光化学效率( Fv/Fm )、PSⅡ潜在活性( Fv/F0)和表观光合电子传递速率( ETR)均显著低于各自的对照(25℃),且总体上随胁迫时间延长逐渐下降;‘黄金芽’叶片的光化学淬灭系数(qP)随低温胁迫时间延长持续下降且低于其对照,而‘迎霜’叶片的qP较其对照的变幅较小,且2个品种的qP总体上与各自的对照无显著差异;随低温胁迫时间延长,2个品种叶片的非光化学淬灭系数( NPQ)均先升高后降低,并在胁迫2 d时达到最高,且总体上高于各自的对照;而2个品种叶片的光合功能相对限制值( LPFD )均随低温胁迫时间延长而增大,且大多高于各自的对照。与各自的对照相比,低温胁迫条件下‘迎霜’叶片的各项叶绿素荧光参数的变幅总体上低于‘黄金芽’。研究结果显示：低温胁迫可直接损伤茶树叶片的PSⅡ反应中心,致使过剩的激发能大量积累于PSⅡ反应中心,最终导致茶树光合作用能力减弱。根据叶绿素荧光参数的比较结果,可以初步判定品种‘迎霜’的耐寒性优于品种‘黄金芽’。     

低温胁迫对红果风铃木幼苗生理特性的影响

为探究红果风铃木(Handroanthus chrysotrichus)对低温的耐受能力,以1年生红果风铃木幼苗为材料,人工模拟不同低温环境观察幼苗在低温下的受害情况,并测定SOD、MDA等生理指标和叶绿素荧光参数。结果表明:红果风铃木幼苗在遭受6℃及以上低温胁迫时,能够通过提高SOD活性、增加SS、Pro以及叶绿素含量增强植株抗寒力,进而缓解胁迫给植株带来的伤害;红果风铃木幼苗还能够提高NPQ耗散过剩的光能避免光合机构受低温破坏,但随着温度下降至2℃,PSⅡ反应中心的伤害愈发严重,光合作用能力受到显著影响。结合各项指标变化特征,推测红果风铃木幼苗能够有效通过自身调节缓解胁迫带来伤害的最低温度范围为2～5℃,具体临界点还需进一步验证。在遭受6℃及以上低温胁迫时,红果风铃木幼苗主要通过提高SOD活性和积累SS缓解低温给植株带来的损伤;随着温度下降至2℃及以下低温时,主要通过提高SOD活性和积累Pro缓解低温给植株带来的损伤。综合分析认为,红果风铃木幼苗无法抵抗0℃及以下低温产生的冻害,但对0℃以上低温有一定的耐受力,研究结果有利于红果风铃木的抗性品种选育和推广种植,对探索植物抗寒生理机制...     

低温胁迫对不同基因型小麦品种光合性能的影响

选用不同基因型小麦品种(春性品种扬麦18、弱春性品种郑麦9023、半冬性品种烟农19),研究了分蘖期和拔节期低温对叶片光合和叶绿素荧光特性的影响.结果表明:分蘖期-10℃低温处理后,烟农19的净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)、非光化学猝灭系数(NPQ)和PSⅡ非循环光合电子传递速率(ETR)显著高于扬麦18和郑麦9023;郑麦9023的gs、Fv/Fm、qp和NPQ显著高于扬麦18,胞间CO2浓度(Ci)显著高于烟农19;扬麦18的Ci显著高于烟农19,初始荧光(Fo)显著高于郑麦9023和烟农19.拔节期0℃低温处理后,烟农19的Pn、gs、Fv/Fm和qP显著高于扬麦18和郑麦9023,NPQ和ETR显著高于扬麦18;郑麦9023的Pn、gs、Fv/Fm和qP显著高于扬麦18,Fo显著高于烟农19;扬麦18的Ci和Fo显著高于郑麦9023和烟农19.分蘖期和拔节期低温胁迫下,半冬性品种烟农19具有较高的光合活性和较强的自我保护机制,弱春性品种郑麦9023次之,春性品种扬麦18最低.     

气温升高与干旱胁迫对宁夏枸杞光合作用的影响

以宁夏枸杞1年生苗木为材料,采用开顶式生长室模拟增温环境,设置两个温度水平(正常环境温度,增温=正常环境温度+2.5—3.7℃)和3个土壤水分水平(正常水分条件(田间最大持水量的70%—75%)、中度干旱处理(田间最大持水量的50%—55%)和重度干旱处理(田间最大持水量的35%—40%)),研究气温升高和干旱胁迫对宁夏枸杞光合作用的影响。结果表明:(1)在增温条件下,中度和重度干旱处理下的净光合速率比对照(正常供水)分别下降17.5%、48.9%,气孔导度平均下降了3.9%,水分利用效率仅为正常环境温度下的57.8%。(2)在气温升高和干旱胁迫交互作用下,枸杞叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度显著下降的同时,增温处理又加剧了枸杞植株的蒸腾耗水,从而导致枸杞叶片水分的利用效率和CO2同化能力降低。(3)气温升高和干旱胁迫交互作用降低了枸杞的PSⅡ活性中心的光能转换效率、使光合机构和PSⅡ反应中心受到损伤,从而导致枸杞光合作用效率下降。(4)气温升高加剧了干旱胁迫对宁夏枸杞叶片净光合速率和水分利用效率的减小作用,即气温升高加剧了干旱胁迫对宁夏枸杞光合作用的抑制作用。     

γ-氨基丁酸（GABA）对低氧胁迫下甜瓜幼苗光合作用和叶绿素荧光参数的影响

采用营养液水培方法,研究了低氧胁迫下外源γ-氨基丁酸（GABA）对甜瓜幼苗光合色素含量、光合作用及叶绿素荧光参数的影响.结果表明：低氧胁迫导致甜瓜幼苗光合色素含量显著下降,光合作用降低;外源GABA能显著提高正常通气和低氧胁迫下甜瓜幼苗的光合色素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、CO₂羧化效率、最大光化学效率、光化学猝灭系数、表观光合电子传递速率和PSⅡ光合电子传递量子效率,而气孔限制值、初始荧光和非光化学猝灭系数显著降低,GABA在低氧胁迫下的提高效果更明显;同时添加GABA和GABA转氨酶抑制剂γ-乙烯基-γ-氨基丁酸（VGB）处理显著降低了低氧胁迫下GABA对甜瓜幼苗光合特性的缓解效果.     

高、低温胁迫对牡丹叶片PSⅡ功能和生理特性的影响

以牡丹‘肉芙蓉’离体叶片为试材,以25 ℃为对照,研究了强光(1400 μmol·m-2·s-1)下高温(40℃)和低温(15℃)处理对牡丹叶片PSⅡ光化学活性和生理特性的影响.结果表明:随处理时间的延长,各处理叶片的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光量子效率(φPsⅡ)和光下开放的PSⅡ反应中心激发能捕获效率(Fv’/Fm’)均持续降低.暗恢复4h后,对照和15℃处理叶片的Fv/Fm基本上完全恢复,而40℃处理叶片仅恢复到处理前的75.5％,即使15 h后也不能完全恢复;强光下40℃处理使PSⅠ和PSⅡ间的激发能分配严重偏离平衡状态.强光下40 ℃处理抑制了超氧化物歧化酶活性,加剧了O2、H2O2、丙二醛的产生,导致叶绿素和可溶性蛋白含量不断下降.说明强光下40℃高温胁迫对牡丹叶片光合机构造成了不可逆的破坏,而15℃低温处理对其光合机构的影响相对较弱.     

黄瓜幼苗光合作用对高温胁迫的响应与适应

以‘津优35号’黄瓜幼苗为试材,研究高温(HT: 42 ℃/32 ℃)和亚高温(SHT: 35 ℃/25 ℃)胁迫对黄瓜幼苗光合作用及生长量的影响.结果表明: 高温、亚高温明显抑制幼苗生长.随着胁迫时间的延长,黄瓜幼苗叶片的光合速率(P_n)逐渐降低,胞间CO₂浓度(C_i)趋于升高,气孔导度(g_s)、蒸腾速率(T_r)、光呼吸速率(P_r)和暗呼吸速率(D_r)先上升后下降,高温、亚高温引起P_n降低的主要原因是非气孔限制.高温、亚高温可使黄瓜幼苗叶片的暗下光系统Ⅱ最大光化学效率(F_v/F_m)、光下实际光化学效率(Φ_PSII)、光化学猝灭系数(q_P)和电子传递效率(ETR)显著降低,初始荧光(F_o)和非化学猝灭系数(NPQ)逐渐升高.随着胁迫时间的延长,HT处理的RuBP羧化酶(RuBPCase)和Rubisco活化酶(RCA)活性及其mRNA表达量逐渐降低,而SHT处理的胁迫初期变化不大,3 d后趋于降低;HT和SHT处理的景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶(SBPase)和果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(FBA)活性与mRNA表达均呈先升高后降低趋势.可见,适宜光强下短时亚高温处理黄瓜幼苗不会产生明显光抑制,高温胁迫会对其PSⅡ反应中心造成严重损伤;光合酶受高温胁迫诱导,但其诱导效应与温度升高幅度和高温持续时间有关.     

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.     

外源褪黑素对高温胁迫下菊花光合和生理特性的影响

以切花菊品种'神马'为试材,研究外源褪黑素(MT)对菊花抗高温胁迫的影响.将供试菊花叶面喷施200 μmol·L-1的MT后,进行40℃(昼)/35℃(夜)高温胁迫,观察菊花叶片叶绿体和内囊体超微结构,测定光合和生理指标.结果表明:与常温对照(CK)相比,高温胁迫下菊花叶片叶绿体和类囊体受损,叶绿素含量和最大荧光(Fm...     

The influence of chilling on photosynthesis and activities of some enzymes of sucrose metabolism in Lycopersicon esculentum Mill

The effects of chilling stress on leaf photosynthesis and sucrose metabolism were investigated in tomato plants (Lycopersicon esculentum Mill. cultivar Marmande). Twenty-one-day-old seedlings were grown in a growth chamber at 25/23 °C (day/night) (control) and at 10/8 °C (day/night) (chilled) for 7 days. The most evident effect of chilling was the marked reduction of plant growth and of CO₂ assimilation as measured after 7 days, the latter being associated with a decrease in stomatal closure and an increase in Ci. The inhibition in photosynthetic rate was also related to an impairment of photochemistry of photosystem II (PSII), as seen from the slight, but significant change in the ratio of F_v/F_m. The capacity of chilled leaves to maintain higher q_P values with respect to the controls suggests that some protection mechanism prevented excess reduction of PSII acceptors. The results of the determination of starch and soluble sugar content could show that chilling impaired sucrose translocation. The activity of leaf invertase increased significantly in chilled plants, while that of other sucrose-metabolizing enzymes was not affected by growing temperature. Furthermore, the increase in invertase (neutral and acid) activity, which is typical of senescent tissue characterized by reduced growth, seems to confirm that tomato is a plant which is not a plant genetically adapted to low temperatures.