盐生杜氏藻细胞光合特性的研究

研究了盐生杜氏藻细胞的光合特性获知：⑴在７００－３００ｎｍ波长范围,出现三个吸收峰,分别位于６８０．４８５和４００ｎｍ处;⑵测定了该藻细胞内ＡＴＰ／ＡＤＰ比值,钒酸钠处理可以提高ＡＴＰ／ＡＤＰ比值;⑶以培养液为反应介质,测出该藻细胞的光合放氧,钒酸钠抑制放氧速率;⑷用调制式荧光计测出该藻细胞的Ｆｏ,Ｆｍ以及经间隔饱和光脉冲引起的Ｆｍ,表明盐生杜氏藻具有正常的光系统结构;⑸该藻细胞可诱导可逆的光状态     

底栖铜藻和漂浮铜藻生长与光合生理的比较

铜藻是构成"金潮"的关键种.为了探索"金潮"的爆发原因,采集同一位点的底栖和漂浮铜藻,在温度15℃、光照强度5000 lx条件下,经过7天培养后,比较了两类铜藻生长速率和各组织部位(新生叶、老叶、气囊、枝干)生长以及光合生理的差异.结果表明:漂浮铜藻的生长速率(RGR)为8.25％? d-1,而底栖铜藻的RGR仅为5....     

内生固氮菌对甘蔗伸长期光合生理特性的影响

利用联合生物固氮是有效降低甘蔗生产成本的途径之一.在温室无氮栽培条件下,将内生固氮菌株A01分别接种到6个不同基因型甘蔗(GT24、GT9、YC84/153、GT18、CP65/357和F172)中,在甘蔗伸长期测定+1叶片的叶绿素含量(叶绿素a、叶绿素b)、光合作用参数净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔...     

NaCI胁迫对盐芥和拟南芥光合作用的影响

本研究检测了与盐芥(Ghellungiella halophila)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)光合作用相关的叶绿素、净光合速率(photosynthetic rate,Pn)、气孔导度(stomatal conductance,Gs)、胞间隙CO2浓度以及叶绿素荧光参数等指标,观察到随着NaCl浓度逐渐增加,盐芥的叶绿素a／b值(Chl a／Chl b)、类胡萝卜素／总叶绿素值(Car／Chl)显著高于拟南芥,且二比值变化幅度较小并保持较高水平。盐胁迫下拟南芥净光合速率下降、气孔导度下降和胞间CO2浓度减小。气孔因素是引起拟南芥光合能力下降的主要因素。叶绿素荧光参数的变化表明,50-200 mmol·L-1NaCl降低拟南芥叶绿体对光能的吸收能力,而且降低叶绿体的光化学活性,使电子传递速率和光能转化效率大幅度下降,造成光能转化为化学能的过程受阻,进一步加剧了光合放氧和碳同化能力的降低。而50-200 mmol·L-1NaCl胁迫没有使盐芥的光合作用受到不良影响。     

接种AM真菌对喜树幼苗生长及光合特性的影响

 喜树(Camptotheca acuminata)是我国特有的多年生亚热带落叶阔叶树种, 因其次生代谢产物喜树碱具有良好的抗肿瘤活性而备受关注。通过温室盆栽接种试验, 观察了3属6种丛枝菌根(AM)真菌木薯球囊霉(Glomus manihot)、地表球囊霉(G. versiforme)、透光球囊霉(G. diaphanum)、蜜色无梗囊霉(Acaulospora mellea)、光壁无梗囊霉(A. laevis)和弯丝硬囊霉(Sclerocystis sinuosa)对喜树幼苗生长及光合特性的影响。结果表明, 除地表球囊霉外, 其余菌根幼苗生物量显著高于无菌根幼苗, 蜜色无梗囊霉、弯丝硬囊霉和透光球囊霉的菌根幼苗生物量分别达到无菌根幼苗的1.6倍、1.4倍和1.3倍。与无菌根幼苗相比, 蜜色无梗囊霉菌根幼苗叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)均有显著提高, 而胞间CO₂浓度(C_i)与气孔限制值(L_s)则变化不明显。接种透光球囊霉、蜜色无梗囊霉、光壁无梗囊霉和弯丝硬囊霉的喜树幼苗叶片叶绿素a含量、总叶绿素含量、叶绿素a/b和类胡萝卜素含量均显著高于无菌根幼苗, 而叶绿素b含量只有木薯球囊霉和弯丝硬囊霉菌根幼苗显著高于无菌根幼苗。接种AM真菌对喜树幼苗叶片叶绿素荧光参数影响较小, 只有透光球囊霉菌根幼苗叶片的最大光能转换效率(F_v/F_m)显著高于无菌根幼苗, 接种木薯球囊霉和弯丝硬囊霉的喜树幼苗的PSⅡ有效光化学量子产量(EQY)显著高于无菌根幼苗, 弯丝硬囊霉菌根幼苗的光化学淬灭(qP)显著高于无菌根幼苗, 非光化学淬灭(NPQ)则显著低于无菌根幼苗。     

不同浓度Ni、Cu处理对骆驼蓬光合作用和叶绿素荧光特性的影响水

以骆驼蓬幼苗为材料,采用盆栽试验研究不同浓度(0、50、100、200、400 mg·kg-1)Ni、Cu处理对骆驼蓬叶片光合作用、叶绿素荧光特性及生长状况的影响.结果表明:随着Ni浓度的增加,骆驼蓬幼苗叶片的光合色素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、PS Ⅱ最大光化学效率(Fv/Fm)、PS Ⅱ电子传递量子产率(φpsⅡ)、光化学猝灭系数(qp)及各项生长指标均呈显著下降趋势,而细胞间隙CO2浓度(Ci)和非光化学猝灭系数(qn)呈显著增加趋势,其中Pn的下降主要是由非气孔限制所致;骆驼蓬幼苗叶片的光合色素含量、Pn、Gs、Tr、Ci、Fv/Fm、φpsⅡ、qp及各项生长指标均在50 mg·kg-1Cu处理时达到峰值,叶绿素a和b、Pn、Gs、Tr、Ci、Fv/Fm及各项生长指标值在100 mg·kg-1Cu处理时仍微高于对照,而后随Cu浓度的增加,光合色素含量、Pn、Gs、Tr、Ci、Fv/Fm、φpsⅡ、qp及各项生长指标均呈下降趋势,qN呈增加趋势,其中Pn的下降主要是由气孔限制所致.     

茶多酚对盐胁迫下小麦幼苗叶片生理特性的影响

以春小麦"陇春30号"为实验材料,主要研究了150 mmol/L NaCl和不同浓度(25 mg/L和100 mg/L)茶多酚(tea polyphenols, TP)单独或复合处理对小麦幼苗叶片叶绿素含量、叶绿素荧光参数及过氧化氢(H₂O₂)产生等生理特性的影响。结果表明:(1)150 mmol/L NaCl单独处理导致小麦幼苗叶片叶绿素含量及光适应下实际光量子产量[actual light quantum yield,Y(II)]、光化学淬灭(photochemical quenching, qP)、光合电子传递效率(photosynthetic electron transfer efficiency, ETR)均降低,非光化学淬灭(non-photochemical quenching, NPQ)增大;TP单独处理不影响这些指标。(2)盐胁迫诱导细胞壁过氧化物酶(cell wall-peroxidase, cw-POD)、二胺氧化酶(diamine oxidase, DAO)和多胺氧化酶(polyamine oxidase, PAO)...     

葎草幼苗的生理生化特征对盐胁迫的响应

采用盆栽法研究葎草(Humulus scandens)幼苗的生物量、气体交换参数、叶水势、叶绿素含量、叶绿素荧光参数、抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)含量对不同浓度盐(NaCl)(分别为0、100、200、300、400mmol/L)胁迫的响应,以探讨葎草幼苗对盐胁迫的适应机制及耐性机理。结果表明:(1)随着NaCl胁迫浓度的增加,葎草幼苗生长受到严重抑制,显著降低了根、茎、叶的干重、单叶面积、比叶面积(SLA)和根冠比(R/S)。(2)NaCl胁迫后,葎草幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和叶水势(Ψw)均随盐浓度增加呈显著下降趋势,气孔限制值(Ls)和瞬时水分利用效率(WUEi)却显著增加。(3)NaCl胁迫下,叶绿素a(Chl a)和叶绿素b(Chl b)等光合色素含量以及过氧化氢酶(CAT)活性均显著降低,但超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量显著升高,说明植株的抗氧化酶系统对NaCl胁迫具有积极的响应策略。(4)NaCl胁迫显著提高了幼苗最小荧光(F_o)、可变荧光(F_v)、最大荧光(F_m)、表观光合电子传递速率(ETR)和光化学淬灭系数(qP),有效降低了PSⅡ有效光化学量子产量(F_m′/F_o′)、非光化学淬灭系数(q N),并在不同盐浓度梯度下存在着显著的效果差异。研究表明,低浓度(100mmol/L)NaCl胁迫对葎草幼苗生长没有显著影响,但随着浓度的增加,葎草幼苗的气体交换、叶绿素含量、PSⅡ反应能力、抗氧化酶系统均受到抑制,植株的生长发育受到严重影响。     

混合盐胁迫对栾树光合生理指标的影响

该研究以2年生栾树扦插苗为材料,采用盆栽实验方法,设置梯度为0(CK)、100(S₁₀₀)、200(S₂₀₀)、300(S₃₀₀)、400(S₄₀₀)和500(S₅₀₀)mmol·L^-1的摩尔质量比1∶1配制成的NaCl和NaHCO₃混合盐溶液,分析混合盐胁迫对栾树幼苗光合作用和叶绿素荧光特性的影响,以探讨栾树对混合盐胁迫的生理适应机制,为栾树在盐碱地区的引种与推广栽培提供理论依据。结果表明:(1)随着混合盐胁迫程度的增加,栾树出现叶片发黄焦枯、卷曲、根系减少、植株死亡等表观症状。(2)随着混合盐胁迫程度的增加,栾树的叶长、叶宽生长量整体呈下降趋势;栾树的叶长、叶宽生长量在S₁₀₀和S₂₀₀处理下较CK变化不显著,但其叶长生长量在混合盐浓度达到300 mmol·L^-1时较CK显著下降,叶宽生长量在混合盐浓度达到400 mmol·L^-1时较CK显著下降。(3)栾树幼苗叶片的叶绿素含量、PSⅡ实际量子产量(Yield)、光化学淬灭系数(qP)和PSⅡ最大量子产量(F_v/F_m)在S₁₀₀处理下较CK无显著变化;当混合盐浓度达到200 mmol·L^-1时,除F_v/F_m外均较CK显著下降;当混合盐浓度达到300 mmol·L^-1时,F_v/F_m较CK也显著下降。(4)随着混合盐胁迫程度的增加,栾树幼苗叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)整体呈下降趋势;在混合盐胁迫0~30 d时,S₁₀₀-S₃₀₀处理的栾树幼苗叶片的P_n、C_i、G_s整体变化趋势一致;随着盐胁迫程度增大,P_n、G_s整体呈下降趋势,C_i整体呈上升趋势。研究发现,在100 mmol·L^-1混合盐胁迫下,栾树生长指标和生理指标变化不明显,表现出一定的耐盐性,此时光合作用主要受气孔限制的影响;当混合盐浓度达到200 mmol·L^-1时,栾树幼苗叶片的生长指标、叶绿素含量、光合生理指标整体显著降低,最终导致植株生长受到抑制,此时光合作用的主要影响因素是非气孔限制和光化学活性失活。     

发菜细胞培养物对盐胁迫的响应

用不同浓度(0、0.1、0.2、0.4 m o l.L-1)的N aC l处理BG 110培养的发菜细胞,结果显示,发菜光合速率与叶绿素荧光强度随N aC l浓度的升高先增加后降低,当N aC l浓度为0.1 m o l.L-1时光合速率与叶绿素荧光具有最大值,表明发菜细胞培养物能耐受一定浓度的盐胁迫.以BG 110+0.4 m o l.L-1N aC l为对照,在BG 11+0.4m o l.L-1N aC l的胁迫实验中,光合速率与叶绿素荧光强度下降较慢;丙二醛、脯氨酸含量较低;类胡萝卜素含量较高,表明在培养液中添加外源硝酸盐后可以缓解N aC l对发菜细胞培养物的生理胁迫效应,增强其抗盐性.     

盐生草(Halogeton glomeratus)二型种子的休眠与萌发

盐生草的果实和种子存在二型性,这两种类型的种子在形状、大小、颜色及包被其花被片背部是否具翅上均有显著差异.绿色种子,圆形,直径为(1.552±0.116) mm,宿存花被革质,背部有紫红色翅状附属物,单粒重为(0.808±0.033)mg;黄色种子,椭圆形,长为(1.752±0.155) mm,宽为(1.146±0.088) mm,宿存花被革质,背部无翅状附属物,单粒重为(0.568±0.011) mg.两种种子在3个变温条件(5/25℃、5/25℃、15/25℃,暗12 h /光12 h)下的萌发率均较低,绿色种子为36%,而黄色种子为17%(15℃/25℃).延长储藏时间和划破种皮均能显著提高绿色种子的萌发率,表明绿色种子属于非深度生理休眠.随着储藏时间的延长,黄色种子的萌发率也能缓慢提高,但不显著,而划破种皮能够显著促进其萌发,表明黄色种子属于深度生理休眠.     

萝卜对铀及其伴生金属镉的富集特征与光合生理响应

该研究以萝卜(Raphanus sativus)幼苗为试材,在溶液培养条件下测定了铀(U,50 μmol·L-1)、镉(Cd,10μmol·L-1)单一及复合处理后萝卜幼苗对U、Cd的富集特征及其生物量、光合气体交换参数和叶绿素荧光特性等,探究U单一存在以及与Cd伴生时的生物学效应.结果显示:(1)U、Cd主要分布在萝...     

NaCl胁迫对马齿苋光合作用及叶绿素荧光特性的影响

以马齿苋为材料,采用温室盆栽法研究了14 d NaCl胁迫处理对其幼苗生长、光合作用和叶绿素荧光特性的影响.结果显示:(1)马齿苋幼苗的鲜重和株高在25 mmol·L-1 NaCl胁迫时与对照无显著差异,但其随着NaCl浓度的继续增加均显著降低,且其生物量受到的抑制早于株高.(2) NaCl胁迫下,马齿苋幼苗叶片净光合速率(Pn)降低,胞间二氧化碳浓度(C1)增大,且两者的变化幅度随着NaCl浓度增加而增大.(3)NaCl胁迫下,马齿苋幼苗叶片的初始荧光(F0)、最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、恒态荧光(Fs)、恒态荧光与初始荧光差值(△F0)、PSⅡ潜在光化学效率(Fv/Fo)和PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)均降低,叶片光化学荧光猝灭系数(qP)也在NaCl胁迫下降低,而非光化学荧光猝灭系数(NPQ)则上升;在0～50 mmol·L-1NaCl胁迫下,幼苗叶片各荧光参数下降幅度小于其他高浓度NaCl胁迫.研究表明,在NaCl胁迫条件下,马齿苋幼苗叶片的光合作用受光抑制伤害,但在低浓度NaCl下能够较多地将光能用于光化学反应,光抑制程度较低,保持了较高的净光合速率,明显减轻盐胁迫对植株生长的影响,表现出一定的耐盐性.     

不同浓度Ni、Cu处理对骆驼蓬光合作用和叶绿素荧光特性的影响

以骆驼蓬幼苗为材料,采用盆栽试验研究不同浓度（0、50、100、200、400 mg·kg^-1）Ni、Cu处理对骆驼蓬叶片光合作用、叶绿素荧光特性及生长状况的影响.结果表明： 随着Ni浓度的增加,骆驼蓬幼苗叶片的光合色素含量、净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）、PSⅡ最大光化学效率（F_v/F_m）、PSⅡ电子传递量子产率（Φ_PSⅡ）、光化学猝灭系数（q_P）及各项生长指标均呈显著下降趋势,而细胞间隙CO₂浓度（C_i）和非光化学猝灭系数（q_N）呈显著增加趋势,其中P_n的下降主要是由非气孔限制所致;骆驼蓬幼苗叶片的光合色素含量、P_n、G_s、T_r、C_i、F_v/F_m、Φ_PSⅡ、q_P及各项生长指标均在50 mg·kg^-1 Cu处理时达到峰值,叶绿素a和b、P_n、G_s、T_r、C_i、F_v/F_m及各项生长指标值在100 mg·kg^-1 Cu处理时仍微高于对照,而后随Cu浓度的增加,光合色素含量、P_n、G_s、T_r、C_i、 F_v/F_m、Φ_PSⅡ、q_P及各项生长指标均呈下降趋势,q_N呈增加趋势,其中P_n的下降主要是由气孔限制所致.     

水分胁迫下大丽花光合及叶绿素荧光的日变化特性

以大丽花品种‘粉西施’为试验材料,采用盆栽方法,研究了不同土壤含水量处理对‘粉西施’叶片光合及荧光特性日变化的影响。结果表明:随着水分胁迫程度的加深,大丽花叶片的Pn、Tr和Gs日平均值均降低,Ci日平均值在轻度和中度胁迫下降低,在重度胁迫下升高;在轻度和中度水分胁迫下大丽花Pn降低的主要原因是气孔限制,而重度水分胁迫下是非气孔因素;Pn在水分胁迫下的日变化曲线由单峰型变成双峰型,出现"午休"现象,且Tr和Gs在水分胁迫下的日变化曲线和Pn一致,但Ci日变化较平稳,与Pn相反。随着水分胁迫程度的加深,大丽花叶片的初始荧光(F0)日平均值升高,日变化曲线呈倒"V"型,PSⅡ反应中心可能破坏或可逆失活;Fm、Fv/Fm和ΦPSⅡ日平均值均降低,日变化曲线呈"V"型。水分胁迫使大丽花光抑制程度加深,抑制了PSⅡ的光化学活性,致使用于光化学反应的光能及实际光化学效率降低。研究结果发现,大丽花品种‘粉西施’在不同水分胁迫下都产生了光合作用的光抑制而使净光合速率降低;光合机构可适应轻度和中度水分胁迫而发生可逆失活,没有受到不可恢复的伤害,而重度水分胁迫降低了叶片的光合机构活性,加剧了光抑制程度,严重限制了光合作用;适宜大丽花生长的土壤含水量应为田间最大持水量的30%以上。     

延长光照时间对烟草叶片生长发育及光合特性的影响

以烤烟品种‘云烟87’为材料,采用夜间人工补光的方式,以自然光照时间为对照,设置增加1h、2h和3h光照3个处理,研究延长光照时间对烟草生长发育、叶绿素含量及光合作用、叶绿素荧光参数和光响应曲线的影响。结果表明:(1)与对照相比,延长光照时间2h处理下烟株叶长、叶宽、株高显著增加,1h、3h处理影响不显著。(2)延长光照处理显著降低比叶面积,提高叶片叶绿素a、b、叶绿素a+b、类胡萝卜素含量,但1h、3h处理的变化幅度小于2h处理。(3)延长光照时间1h和2h处理下叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)显著升高,3h处理影响不大;延长光照处理显著提高了PSⅡ最大光化学量子效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP),降低了非光化学淬灭系数(NPQ),其中2h处理影响幅度最大,但对初始荧光强度F0影响不显著;延长光照处理下烟草叶片的最大净光合速率(Pmax)和光饱和点(Isat)均升高,但光补偿点(Ic)没有明显的变化。研究表明,适当延长光照时间有利于叶片生长发育和干物质积累,提高叶绿素含量,促进光合作用,缓解光抑制现象,充分利用光能,提高叶片光合同化效率。     

镉对茶条槭和五角槭光合作用和叶绿素荧光特性的影响

以北方阔叶树种茶条槭(Acer ginnala)和五角槭(Acer mono)2年生苗木为材料,采用土壤和风化砂混合物作为盆栽基质,设置0(CK)、10、50、100、200 mg·kg-1 5种土壤镉浓度,研究了土壤镉胁迫对苗木叶片光合作用和叶绿素荧光特性的影响.结果表明:随着土壤镉胁迫浓度增加,茶条槭净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)先升后降,胞间二氧化碳浓度(Ci)则先降后升,且均在10 mg·kg-1 Cd2+时达到峰值或谷值;同时五角槭的Pn逐渐降低,Ci持续升高,Gs和Tr则先升后降且均在10 mg·kg-1 Cd2+时达到峰值.随土壤镉处理浓度的增加,茶条槭和五角槭的Fv/Fm、Fv/F0和qN均呈先升后降趋势,ΦPSⅡ则均持续下降;qP在茶条槭表现为先升后降,而在五角槭则逐渐下降.所有指标(除Ci外)在随镉浓度的变化过程中,其上升幅度均为茶条槭大于五角槭,而下降幅度则为五角槭大于茶条槭.研究发现,重金属镉通过破坏或抑制光合作用过程来影响茶条槭和五角槭的生长,高浓度镉导致的Pn下降是由非气孔限制因素所致;茶条槭对土壤镉的耐性大于五角槭,100和50 mg·kg-1 Cd2+可能分别是茶条槭和五角槭对土壤镉污染的耐受极限.     

New Physiological Effects of 5-Aminolevulinic Acid in Plants: The Increase of Photosynthesis,Chlorophyll Content,and Plant Growth

5-Aminolevulinic acid (ALA) promoted the growth and yield of several crops and vegetables at concentrations lower than those eliciting herbicidal responses, i.e., less than 1.8 mm by foliar spray and 60 μm by root soaking. To evaluate the physiological action of ALA, the effects of ALA on plants were examined by several bioassay systems at 0.0006–600 μm. ALA at 0.06–6 μm by root soaking increased the growth of rice seedlings in light, but did not affect this in darkness. In horseradish shoot primordia, promotion by ALA was not proportional among total chlorophyll content, chlorophyll concentration, and fresh weight. In the test using pothos, ALA at 0.06 μm elicited the accumulation of chlorophyll, but the photosynthesis of the plants was promoted by treatment together with ALA and nutrients. These results suggest that ALA have a variety of plant physiological effects on chlorophyll synthesis, photosynthesis, and plant growth, and ALA acts as a growth regulator in plants at low concentrations. These effects of ALA were also assumed to be linked to light irradiation and an uptake of fertilizer by plants. However, excess ALA suppressed these effects.     

Physiological and proteomic analyses of salt stress response in the halophyte Halogeton glomeratus

Very little is known about the adaptation mechanism of Chenopodiaceae Halogeton glomeratus, a succulent annual halophyte, under saline conditions. In this study, we investigated the morphological and physiological adaptation mechanisms of seedlings exposed to different concentrations of NaCl treatment for 21 d. Our results revealed that H. glomeratus has a robust ability to tolerate salt; its optimal growth occurs under approximately 100 mm NaCl conditions. Salt crystals were deposited in water‐storage tissue under saline conditions. We speculate that osmotic adjustment may be the primary mechanism of salt tolerance in H. glomeratus, which transports toxic ions such as sodium into specific salt‐storage cells and compartmentalizes them in large vacuoles to maintain the water content of tissues and the succulence of the leaves. To investigate the molecular response mechanisms to salt stress in H. glomeratus, we conducted a comparative proteomic analysis of seedling leaves that had been exposed to 200 mm NaCl for 24 h, 72 h and 7 d. Forty‐nine protein spots, exhibiting significant changes in abundance after stress, were identified using matrix‐assisted laser desorption ionization tandem time‐of‐flight mass spectrometry (MALDI‐TOF/TOF MS/MS) and similarity searches across EST database of H. glomeratus. These stress‐responsive proteins were categorized into nine functional groups, such as photosynthesis, carbohydrate and energy metabolism, and stress and defence response.