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．     

模拟干旱和盐分胁迫对沙枣幼苗PSⅡ活力的影响

通过PEG-6000和NaCl模拟实验研究了干旱和盐分胁迫对沙枣幼苗叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)活力的影响。结果显示:PEG胁迫使沙枣幼苗叶片PSⅡ在300μs时相对于FJ-Fo的可变荧光比值(Wk)升高,却降低了单位反应中心密度(RC/CSo)和最大量子产量(Fv/Fm),导致效能指数(PIABS)随水势降低而显著下降,阻碍了电子传递链中供体和受体侧的电子传递,也抑制了叶绿素的合成,从而全面抑制PSⅡ的活力;NaCl胁迫对沙枣叶片PSⅡ活力没有显著影响。比较两种处理等渗溶液下的结果发现,盐离子对沙枣叶片PSⅡ活力具有正效应,它抵消了渗透效应对沙枣叶片PSⅡ活力的抑制作用,这可能与盐离子进入叶片细胞,减轻了渗透胁迫有关。     

毛尖紫萼藓(Grimmia pilifera P.Beauv) PSII光化学效率对脱水和复水的响应

利用快速叶绿素荧光动力学技术研究了毛尖紫萼藓脱水和复水过程中叶绿素荧光变化,结果显示在脱水过程中毛尖紫萼藓PSⅡ的最大光化学效率（Fv/Fm）、光合机构电子传递的量子产额（ETo／ABS）、捕获的激子将电子传递到电子传递链中超过QA的其它电子受体的概率（ETo／TRo）、单位叶面积的反应中心的数量（RC／CSo）以及PSⅡ受体库（Area）对叶片含水量的响应等均存在相对含水量阈值。在阈值范围内脱水,对以上荧光参数影响不大,低于阈值后,各荧光参数值迅速下降,直至PSⅡ反应中心完全关闭以及光化学过程结束。再复水后,毛尖紫萼藓光合机构的最大捕光效率、实际光化学效率、PSⅡ反应中心受体侧的电子传递链以及反应中心均能得到快速而有效的恢复。表明一定时间内脱水不会对毛尖紫萼藓的光合器官造成严重伤害,光合系统仍维持在可恢复状态。     

模拟酸雨对龙眼叶片PSⅡ反应中心和自由基代谢的影响

酸雨对植物光合机构的伤害机理一直是生态学研究的热点之一,为了探讨叶面酸化导致的PSⅡ反应中心损伤和光合机构自由基累积之间的内在联系,以1年生龙眼(Dimocarpus longana Lour.)实生小苗为研究对象,采用盆栽试验,研究了模拟酸雨胁迫对龙眼叶片叶绿素荧光参数和自由基代谢的影响.结果表明:酸雨胁迫改变了龙眼叶片的快速叶绿素荧光诱导动力学曲线形状,伤害PSⅡ反应中心;pH2.5酸雨胁迫5d后最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ反应中心活性(1/F0-1/FM)、反应中心含量(RC/CSo)急剧下降;有活性反应中心的关闭程度(VJ)、失活反应中心的比例(Non-QA和Non-QB)显著增加,QA迅速还原;放氧复合体(OEC)被破坏;PSⅡ受体侧电子传递体数(Sm)、电子转化效率(ψ0)和电子传递速率((φ)E0)明显降低,叶面酸化导致光系统线性电子传递受损.pH2.5酸雨胁迫5d后叶片超氧阴离子自由基(O2(-))、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量显著增加;抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)转化为氧化型,还原型减少;超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性下降,叶绿体内自由基不能被及时清除,过多的自由基损伤光合器官,导致龙眼叶片PSⅡ受伤害.模拟酸雨胁迫伤害龙眼叶片PSⅡ反应中心供体侧和受体侧的电子传递体,造成同化力不足,清除自由基能力下降,导致叶绿体自由基累积,光合机构受到伤害.     

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。     

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.     

渗透胁迫对小麦幼苗叶绿素荧光参数的影响

用叶绿素荧光诱导动力学技术,研究模拟干旱条件对小麦幼苗叶片叶绿素荧光参数,即原初光能转化效率(F_v/F_m)、光合电子传递量子效率(φPSⅡ)、qP(光化学猝灭)、qNP(非光化学猝灭)、ETR(表观光合量子传递效率)的影响.结果表明,渗透胁迫对小麦幼苗叶绿素荧光参数影响较大.随着渗透胁迫的加剧,F_v/F_m和F_v/F_o都表现出现降低-增加-降低的趋势,在渗透胁迫2 h以前,小麦叶片内部没有发生光抑制,但随着胁迫的加剧,F_v/F_m值增加,使得小麦幼苗叶内发生光抑,导致ΦPSⅡ和ETR的下降;在渗透胁迫过程中,小麦叶片吸收光能的光化学猝灭(qP)的下降和光化学猝灭(qNP)呈现先降低后增加的趋势,说明小麦在受到干旱胁迫前期,PSⅡ反应中心的开放比例降低;在胁迫2h后,随着胁迫的加剧,qP和qNP增加有利于提高PSⅡ反应中心开放部分的比例,将更多的光能用于推动光合电子传递,提高了光合电子传递能力,同时非光化学能量耗散的提高,有助于耗散过剩的激发能,以保护光合机构,缓解环境胁迫对光合作用的影响,体现了小麦叶片的自我保护机制.两个品种相比,长武13的叶绿素荧光参数的变化幅度比陕253小,具有更强的抵御干旱胁迫的能力.     

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。     

水分胁迫对不同抗旱类型冬小麦幼苗叶绿素荧光参数的影响

在人工气候室水培条件下,选用3个不同抗旱类型的冬小麦品种,研究了水分胁迫对冬小麦幼苗叶绿素荧光参数的影响。结果表明：水分胁迫下,冬小麦幼苗可变荧光(Fv)、最大荧光(Fm)、可变荧光与最大荧光比(Fv／Fm)、可变荧光与初始荧光比(Fv／Fo)、光化学淬灭系数(qF)均降低;而初始荧光(Fo)与非光化学淬灭系数(qNP)则升高,说明光系统Ⅱ(PSⅡ)受到了伤害,使得PSⅡ原初光能转换效率(Fv／Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv／Fo)降低;光合电子传递、光合原初反应过程受到抑制,起光保护作用的热耗散提高。但水分胁迫下品种间各参数变化幅度不同。除qNF外,其余各参数均为抗旱性越强降低幅度越小,而qNF则升高幅度越大。说明水分胁迫对冬小麦幼苗叶绿素荧光参数的影响与其抗旱性密切相关。     

外源钙对干旱胁迫下烤烟幼苗光系统Ⅱ功能的影响

以叶绿素快相荧光动力学曲线(OJIP)为探针,研究了外源钙对干旱胁迫下烤烟幼苗光系统Ⅱ(PSⅡ)功能的影响.结果表明:干旱胁迫降低了烤烟幼苗PSⅡ原初光能转换效率(Fv/Fm)和电子传递速率(ETR),抑制了光合作用的原初过程,烤烟幼苗叶片发生了明显的光抑制.叶面喷施10.0 mmol·L-1CaCl2溶液后烤烟叶片的光合电子传递能量比例(ФEo)在干旱胁迫下的降低幅度明显小于对照(喷施清水),电子转运效率(ET0/RC)在干旱胁迫下明显高于对照.叶面喷施CaC12溶液增加了PSⅡ捕获光能用于光合电子传递的比例、剩余有活性反应中心的效率和电子传递链中的能量传递,使烤烟叶片的光系统Ⅱ在干旱胁迫下保持相对较高的活性,从而提高了烤烟幼苗的抗旱能力.     

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.     

Effects of Exogenous Nitric Oxide on Photochemical Activity of Photosystem Ⅱ in Potato Leaf Tissue Under Non-stress Condition

Under non-stress condition, effects of exogenous nitric oxide (NO) on chlorophyll fluorescence parameters in detached leaves and leaf discs of potato (Solanum tuberosum L.) were surveyed. Results showed that the maximal quantum efficiency (Fv/Fm) and the effective quantum efficiency (F P_SⅡ) of photosystem Ⅱ (PSⅡ) were reduced by exogenous NO under illumination (150 mmol.m^-2.s^-1, 25 ℃). This influence was related not only to the concentration of sodium nitroprusside (SNP, a NO donor) solution, but also to the active duration of NO on leaf tissue. Results with leaf discs showed that the effects of SNP on F P_SⅡ could be prevented by bovine hemoglobin (a powerful NO scavenger), while a mixture of NO^2- and NO^3- (the decomposition product of NO or its donor SNP) had much less influence on F P_SⅡ than SNP, indicating that effects of exogenous SNP on PSⅡ photochemical activity was mainly due to NO generation. Under light (150 mmol.m^-2.s^-1, 25 ℃) for 4 h or longer period, the non-photochemical quenching (NPQ) in SNP-soaked leaves was statistically similar to that in H₂O-soaked control, but F P_SⅡ and the proportion of open reaction centers (measured as qP) were lower than control, respectively. After 25 min dark-adaptation, the maximal fluorescence (Fm) in SNP treatment (8 and 12 h illumination duration) was significantly lower than the control, while the initial fluorescence (F_o) in SNP and H₂O-treated leaves had no significant difference. Therefore this indicated that under the present experimental condition, the NO-affected site might not be the PSⅡ reaction centers. On the donor side of PSⅡ, NO putatively influenced the light-harvesting capacity of leaves under light; on the acceptor side, NO-affected sites were some components of electron transport chain after Q_A, i.e. NO enhanced the reductive degree of reaction centers through blocking the electron transport after Q_A, thus reducing the photochemical activity of PSⅡ.     

黄柳与垂柳的耐热性和耐旱性比较研究

 作为一种优良的固沙植物,黄柳（Salix gordejevii）主要分布于内蒙古科尔沁沙地和浑善达克沙地,在流动沙丘边缘和半流动沙丘生长最多,属于灌木型先锋植物。实验对黄柳的耐热性和耐旱性与垂柳（Salix babylonica）进行了比较研究。两种植物的离体叶片在6个温度（即25、30、35、40、45、50 ℃）下处理1 h;在6个水势梯度（即0、-0.25、-0.5、-0.75、-1.0、-1.25 MPa）下处理24 h后,测定了其含水量、膜透性、光系统Ⅱ的最大光化学效率（由Fv/Fm计算）等参数。黄柳叶片在温度处理和干旱处理中均能保持比垂柳较高的含水量;45 ℃以下的温度对两种植物叶片的膜透性没有明显影响,但高于45 ℃的温度（本实验中为50 ℃）使黄柳和垂柳叶片膜透性剧增,且黄柳增大更多;干旱处理造成两种植物叶片膜透性增大,且垂柳的总是大于黄柳的;低于35 ℃的温度对Fv/Fm没有影响,高于40 ℃的温度使两种植物叶片的Fv/Fm明显降低,且黄柳的极显著地小于垂柳的;干旱处理总使两种植物叶片的Fv/Fm降低,当渗透势小于-0.75 MPa时,黄柳的Fv/Fm显著地大于垂柳的。这些结果说明黄柳的耐旱性比垂柳强,其耐热性比垂柳差。就光合器官而言,黄柳、垂柳耐热性和耐旱性的差别主要是由于通过光系统Ⅱ的电子传递对高温和干旱的敏感性不同造成的。     

夜间高温胁迫对水稻叶片光合机构的影响

The net photosynthetic rate (Pn), the apparent quantum yield (AQY), the photochemical efficiency of PSⅡ(Fv/Fm), the quantum yield of PSⅡ electron transport (Ф PSⅡ) and the coefficient of photochemical quenching (qp) were decreased in rice (Oryza sativa L.) leaves under high nocturnal temperature (42±1) ℃ stress, but the relative reduction state of PSⅡ (1-qp) was increased. With the increment of stress time, the chlorophyll content and the binding degree of chlorophyll-protein complex declined gradually, the O2(superoxide radical) production rate and H2O2 content in leaves elevated. The activities of superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD) and catalase (CAT) increased for 2-3 days under high temperature stress yet decreased afterwards. The results showed that the photosynthetic efficiency declined in rice leaves under high nocturnal temperature stress with concurrent emergence of the symptom of oxidative damage. The gradual increase of the SOD, POD and CAT activities, as well as that of the ratio of Pr (photo-respiration rate) to Pr+Pn and non-photochemical quenching of chlorophyll fluorescence (NPQ) indicates that those mechanisms related to the changes of these parameters may play an important role in protecting rice leaves from oxidative damage under high nocturnal temperature stress.     

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...     

D,L-甘油醛处理引起的小麦叶片表观光合量子效率的降低（英文）

D,L-甘油醛(磷酸核酮糖激酶抑制剂,10mmol/L)处理小麦旗叶1 h可降低叶片净光合速率和表观量子效率.同时,光系统Ⅱ光化学效率(△F/Fm′)、电子传递速率(ETR)和单位叶面积ATP含量均降低,而胞间二氧化碳浓度(Ci)和叶绿素荧光非光化学猝灭(NPQ)增加.这些结果说明,D,L-甘油醛引起的小麦旗叶表观量子效率降低是由于光合碳同化受阻对光合电子传递的反馈抑制.     

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。