两种绣线菊耐弱光能力的光合适应性

研究彩色叶花灌木金山绣线菊(Spiraea bunmalba‘Goldmound’)、金焰绣线菊(Spiraea bunmalba‘Goldflame’)对弱光胁迫的光合适应能力,分析其弱光处理及恢复过程中光合特性的变化,探讨其对弱光环境的光合生理适应性变化,为绣线菊在城市园林不同光照环境中得到科学应用提供参考.2种绣线菊具明显光合日变化规律,光强为自然光照60％-65％、40％-45％时光合速率日变化为双峰型曲线,第1峰值高于第2峰值,有明显光合“午休”现象,光强为自然光照20％-25％时光合速率日变化为单峰型曲线,无明显光合“午休”现象;2种绣线菊最大净光合速率、光补偿点、光饱和点、最大表观量子效率和暗呼吸速率随处理光强减弱而减小;叶绿素(a+b)、类胡萝卜素含量随处理光强减弱而增加,叶绿素a/b值随处理光强减弱而降低;随处理光强减弱2种绣线菊叶片变薄,上、下表皮细胞变小,栅栏组织、海绵组织厚度变薄,海绵组织细胞间隙变大,2者比值减小;2种绣线菊弱光胁迫均产生低分子量(45.0-66.2 kDa)特异表达蛋白,推测为弱光胁迫诱导蛋白.2种绣线菊经60％-65％、40％-45％弱光处理后具一定恢复能力,光强仅为自然光照20％-25％处理时其恢复能力较弱.栅栏组织与海绵组织厚度比值、叶绿素a/b值和最大净光合速率是评价2种绣线菊耐弱光能力的重要指标,叶绿素a/b值与耐弱光能力显著负相关,栅栏组织与海绵组织厚度比值、最大净光合速率与耐弱光能力显著正相关,2种绣线菊耐弱光能力按隶属函数值排序为金焰绣线菊＞金山绣线菊.     

辽西北主要绿化树种叶绿素含量分异特征及与SPAD值关系

采用分光光度计和便携式叶绿素计测定辽西北主要绿化树种叶绿素含量与SPAD值,并对二者进行相关性分析。结果表明,辽西北主要绿化树种叶片叶绿素a/b为2.35~3.83,当欧氏距离为10时,可将树种划分为3类,即低叶绿素a/b(平均值为2.50)树种6个,中等叶绿素a/b(平均值为2.97)树种29个,和高叶绿素a/b(平均值为3.52)树种20个,3者差异显著(P0.05)。低叶绿素a/b往往反映出植物更能利用弱光,上述结果能够一定程度上反映辽西北各树种耐阴程度的高低。各树种单位鲜重和单位面积叶绿素含量及SPAD值变化范围分别为0.73~4.61 mg·g-1、0.21~0.99 g·m-2和29.42~75.51;变异系数分别为43.6%、35.2%和23.0%。SPAD值与单位鲜重叶绿素b和总叶绿素含量均无显著相关关系(P0.05),而与单位面积叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均呈极显著正相关(P0.001),并且与叶绿素a的相关性(R=0.67)高于总叶绿素(R=0.61),高于叶绿素b(R=0.56)。辽西北主要绿化树种叶绿素含量较低,SPAD值可以反映种间单位面积叶绿素含量差异,而不能反映单位鲜重叶绿素含量,根据各树种的耐阴性可以进行合理的树种选择与配置。     

拟南芥AtCAO和AtHEMA1基因共表达载体的构建及转烟草研究

增加作物的叶绿素含量,尤其是叶绿素b的含量,是增强作物耐弱光性的可能途径.将拟南芥叶绿素合成的关键酶——谷氨酰tRNA还原酶(glutamyl-tRNA reductase,HEMAl)的基因和促进叶绿素b合成的关键酶——叶绿素酸酯a加氧酶(chlorophyllide a oxygenase,CAO)的基因,构建于同一个植物双元表达载体,经农杆菌介导整合进烟草基因组.结果显示,弱光下转基因烟草比野生烟草的叶绿素总量增加不显著,但叶绿素b含量增加16％～17％、叶绿素a/b比值降低9％ ～12％、光合作用增强42％ ～65％,均达到显著水平,而且生长发育比野生烟草快.为今后改良作物的耐弱光性奠定了基础.     

遮荫对连翘光合特性和叶绿素荧光参数的影响

本文系统研究了不同程度的遮荫(0%、43%、70%、97%)处理对连翘叶片光合特性和叶绿素a荧光参数的影响。结果表明：随着遮荫程度增加,最大净光合速率、光补偿点、光饱和点、暗呼吸速率降低;净光合速率日变化均呈单峰型,峰值和光能利用率增加;叶绿素a b、叶绿素a、叶绿素b含量增加,叶绿素a/b降低;叶绿素a荧光参数Fv/Fm和Fv/Fo日变化呈单谷曲线,值均高于全光照的,且随着遮荫程度的提高其值均依次增加。这说明,连翘是一种耐荫性很强的植物,遮荫可使其降低光补偿点、光饱和点、净光合速率、暗呼吸速率以及叶绿素a/b,增加总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b含量、光能利用率以及PSⅡ原初光能转化效率和潜在活性,从而增强其在弱光条件下的生长发育能力。     

两个不同葡萄种对高湿弱光气候的表现

在高湿弱光条件下 ,对欧亚种葡萄无核白鸡心、京玉、汤姆逊无核、火红无核、深红无核、红地球、里查马特和美人指与欧美杂交种葡萄巨峰、藤稔、醉金香和金星无核进行了研究。与欧美杂交种比较 ,欧亚种葡萄普遍表现徒长 ,花芽形成困难 ,产量低下。高湿弱光使大部分欧亚种葡萄 PS 光化学效率 Fv/ Fm、光化学猝灭系数 q P、最大荧光 Fm和 PS 非环式电子流的量子效率 PS 下降 ,而初始荧光 Fo与非光化学猝灭系数 q N上升 ,净光合作用与初始荧光 Fo、最大荧光 Fm、PS 光化学效率 Fv/Fm、PS 非环式电子流的量子效率 PS 、光化学猝灭系数 q P和荧光非化学猝灭系数 q N之间存在着显著或极显著的相关性(r=- 0 .782 1* ,r=0 .9384 * * ,r=0 .8176 * ,r=0 .90 11* * ,r=0 .880 1* * ,r=- 0 .86 2 5 * * ) ,表明光合结构受到一定的破坏。大部分欧亚种葡萄叶片叶绿素 a与叶绿素 b显著或极显著低于欧美杂交种葡萄 ,表明吸收光的能力较差 ;部分欧亚种葡萄叶片叶绿素 a/ b与欧美杂交种无明显差异 ,表明利用散射光的能力较强 ;叶绿素 a/ b与乙醇酸氧化酶活性存在着显著的负相关 (r=- 0 .780 0 * ) ,叶绿素 a/ b高的品种光呼吸也高。大部分欧亚种葡萄乙醇酸氧化酶活性低于欧美杂交种 ,乙醇酸氧化酶活性与产量和净光合速     

遮光对桃幼树形态及一些生理指标的影响

对不同遮光条件下,桃（Prunus persica L.）不同品种（‘朝晖’、‘早露蟠桃’和‘南方早红’）1年生幼树的形态和生理反应进行了研究。结果表明,在中度遮光条件下,品种‘朝晖’和‘南方早红’的叶面积增大;在重度遮光条件下,3个供试品种的新梢直径、新梢长度、叶面积、比叶鲜重和比叶干重均减小,且不同品种的变化幅度不同。以干物质增加量为耐弱光能力的判定指标,可以看出品种‘朝晖’较耐弱光,‘南方早红’耐弱光能力差。遮光能引起3个品种可溶性糖含量的下降。叶绿素a／b值的变化可用于判定桃品种的耐弱光能力。     

金叶银杏半同胞子代无性系的叶色和色素含量变化及呈色机制分析

对4月份至11月份金叶银杏‘万年金'( Ginkgo biloba ‘Wannianjin')32个半同胞子代无性系与亲本的叶色差异进行比较;比较了不同色系叶片的色素含量和比值及叶色参数(L*、a*和b*)的变化,分析了叶色参数与叶片色素含量的相关性;并观察了不同色系的叶绿体超微结构。结果表明：32个半同胞子代无性系可被分为金黄、浅黄、草绿和蓝绿4个色系。随时间推移,草绿和蓝绿色系叶片的总叶绿素( Chl)、叶绿素a( Chla)、叶绿素b( Chlb)和类胡萝卜素( Car)含量均呈“双峰型”变化趋势,Car/Chl和Car/Chla比值的变幅均较小;而金黄和浅黄色系叶片的上述色素含量呈“升高—降低—升高”变化趋势,Car/Chl和Car/Chla比值总体呈“迅速下降—相对稳定—缓慢升高”的变化趋势。各色系叶片的上述色素含量在夏季均不同程度下降,Car/Chlb比值变化差异较大,且金黄和浅黄色系的各色素含量均低于草绿和蓝绿色系。随时间推移,金黄和浅黄色系叶片的L*、a*和b*值以及草绿和蓝绿色系叶片的L*和b*值均先降低后升高,后2个色系的a*值则先升高后下降;并且,前2个色系的L*和b*值总体上显著高于后2个色系,而a*值则总体上低于后2个色系。金黄色系的Chla和Chl含量与L*和a*值显著负相关,而其Car/Chl和Car/Chla比值则与L*、a*和b*值显著或极显著正相关;浅黄色系的Chlb含量与a*值显著负相关,其Car/Chla比值与L*和b*值以及Car/Chlb比值与a*值均显著正相关;草绿色系的Chla含量与L*值显著负相关,其Car/Chla比值与L*和b*值以及Car/Chlb比值与a*值均显著正相关;这3个色系叶片的其余指标间以及蓝绿色系叶片的各指标间均无显著相关性。观察结果显示：金黄和浅黄色系的叶绿体基粒片层发育不健全,基粒片层可见但排列较疏松,且无明显垛叠,分布范围小而稀疏;蓝绿和草绿色系叶绿体的基粒类囊体垛叠层数均较多,基粒片层发达且排列紧致、整齐,分布范围大而稠密。综合分析结果表明：‘万年金'4个色系半同胞子代无性系叶片的呈色差异和叶色变化由多种因素控制,其中,Car/Chl和Car/Chla比值高且叶绿体基粒片层发育不健全是叶片呈黄色的主要原因。     

30个不结球白菜品种的耐弱光性鉴定

用人工遮荫技术对不同来源的30个不结球白菜品种进行弱光处理,以干物质减少百分率、叶片厚度减少百分率和叶绿素a/b减少百分率3个指标作为评价标准,用系统聚类分析方法,将30个供试不结球白菜品种按其耐弱光性分为3类,即耐弱光性强、耐弱光性中等和不耐弱光品种。其中耐弱光性强的品种6个,占全部样品的20%;耐弱光性中等的品种15个,占50%;不耐弱光的品种9个,占30%。方差分析结果表明,3类品种间的耐弱光性指标差异极显著。其中,品种暑绿、正大抗热青3号、热优2号、抗热605、矮王、华王属于耐弱光品种。     

福建梅花山57种常绿树叶片叶绿素特征分析

选取福建梅花山海拔1200m和455m地区57种常绿植物为研究对象,测定两海拔的植物叶片叶绿素a和叶绿素b含量,并计算叶绿素a/b、总叶绿素含量。结果表明:(1)植物叶绿素a、b,叶绿素a+b及叶绿素a/b值大多分布在一个相对集中的区域。(2)多数植物新叶叶绿素含量高于老叶,叶绿素a/b值低于老叶,但是新、老叶无显著差异。(3)不同海拔的植物叶片总叶绿素含量和叶绿素a/b值有明显差异,低海拔地区明显高于高海拔地区。植物通过总叶绿素含量和a/b值的变化以适应不同环境条件。     

延胡索光合与生长可塑性对光照的响应

林-药复合系统是经济收益显著的立体林农生态系统。以早春植物延胡索为研究对象, 分析其不同光环境下光合与生长的变化, 为其林下抚育、林木间伐和林药复合生态系统的构建提供依据。试验发现, 延胡索通过降低光饱和点、光补偿点和暗呼吸速率, 提高表观量子效率等方式以适应遮阴和弱光环境; 在高光照和中高光照条件下, 延胡索对两种光环境表现差异不显著, 在暗呼吸速率和最大净光合速率方面, 中高光照条件的均值甚至超过高光照条件; 弱光条件下的饱和光照强度、最大净光合速率和表观量子效率分别为高光照的 62.67%、43.25%和 58.42%。遮阴条件的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率总体均低于高光照条件。遮阴后, 延胡索叶片的 Chl a、Chl b 及 Chl a+Chl b 皆随着有效光辐射的下降呈现先升后降的趋势, Chl a/Chl b 值在中高光照和中低光照条件下显著降低, 表现出耐阴性能, 而弱光条件下 Chl a/Chl b 值显著下降的原因是弱光导致延胡索的光合产物供应不足, 妨碍了叶绿素的合成。弱光下延胡索叶生物量、根生物量分别仅为高光照条件下的 34.78%和 22.03%; 随着有效光辐射的下降, 比叶面积先升后降, 在弱光条件下延胡索优先于叶片的形态构成, 而不再倾向于扩大叶面积捕获更多的光量子。延胡索耐阴能力介于阳性植物和阴性植物之间, 弱光下的延胡索光合机构可能已向耐阴植物转变。因此, 延胡索具有一定的耐阴能力, 但并不适合长期的弱光条件。野外疏林下进行仿野生延胡索栽培时, 当乔冠层的郁闭度过高时, 可适当采取间伐修枝或者开辟林窗等措施改善林下光环境, 提升林下延胡索的光合作用能力和光斑利用效率, 合理配置其光生态位和时间生态位以达到预期的经济效益。