水分胁迫下小麦叶肉细胞超微结构变化与抗旱性的关系

本文用电子显微镜观察研究了抗旱性不同的6个小麦品种在不同程度水分胁迫下叶肉细胞超微结构的变化。结果表明:轻度水分胁迫(-0.5MPa)对参试的6个小麦品种叶肉细胞超微结构几乎没有影响。中度(-1.0MPa)和严重(-1.5MPa)水分胁迫下的叶肉细胞超微结构发生了程度不同的变化,且这种变化与品种抗旱性相一致。抗旱性愈弱的品种,对水分胁迫反应愈敏感。但表现在叶肉细胞结构上的变化过程基本一致。胁迫导致叶肉细胞质壁分离,液泡膜破裂。叶绿体变成球形挤入细胞中央,类囊体肿胀。线粒体基质变稀,脊减少。最终叶绿体、线粒体解体。其它细胞器消失,细胞中出现大量的小泡。     

水分胁迫对小麦叶片光合作用的影响及其与抗旱性的关系

在水分胁迫初期,两个小麦品种叶片光合速率,气孔导度和细胞间隙CO_2浓度降低,气孔限制值增加,光合速率的降低主要是气孔因素的限制。中度到严重水分胁迫使叶片光合速率、气孔导度和气孔限制值降低,细胞间隙CO_2浓度明显增加,且叶圆片放氧能力,叶绿体Hill反应、叶绿素荧光强度和表观量子产额降低,此时光合速率的降低主要是叶肉细胞光合活性的下降引起的。抗旱性弱的郑引一号叶肉细胞光合活性比抗旱性强的丰抗13更容易受到水分胁迫的影响。     

玉米叶片生长部位渗透调节和生长的生物物理参数变化

玉米叶片生长部位随着水分胁迫加剧ψ_w降低、LER减慢。LER从最大到零,快速干旱处理的ψw从-0.55降至-0.85 MPa;缓慢干旱处理ψ_w从-0.88降至-1.13 MPa。在任何一种LER下,缓慢干旱处理的ψ_s比快速干旱处理更低,生长停止时,前者为-1.57 MPa,而后者为-1.30MPa。缓慢干旱叶片尽管在更低ψ_w下,仍能维持一定膨压,保持一定的生长速率。经历长时间水分胁迫会改变细胞延伸生长的生物物理参数,增大临界膨压(0.08～0.09 MPa)。这是水分胁迫植株,在一定ψ_p下生长速率减慢的原因。     

亚热带森林演替树种叶片气孔导度对环境水分的水力响应

利用LI-1600稳态气孔计和PMS压力室,在田间测定了群落演替早期强阳生性树种桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa)和三叉苦(Evodia lepta)、偏中性的阳生性树种荷木(Schima superba)、群落演替后期的耐荫树种鸭脚木(Schefllera octophylla)和九节(Psychotrie rubra)的叶片气孔导度(gs)和叶片水势(ΨL),研究不同演替阶段树种的气孔导度对环境水分的响应.结果表明,早上叶片有较高的ΨL,随着时间推移ΨL逐渐降低,与此同时比叶水力导度(KL)随ΨL降低而下降,桃金娘、三叉苦、荷木、鸭脚木和九节水力导度初始最低值时的ΨL分别为-1.6、-1.42、-1.30、-0.9MPa和-1.05MPa.随着ΨL降低,田间测定的gs开始从上午的较低值上升至约中午时的最大值,随后开始降低,此时的ΨL分别为-1.58、-1.52、-1.35、-1.02MPa和-1.0MPa.不同植物种类有不同的KL初始最低值的ΨL和gs达到最大值的ΨL.但不论何种供试树种,KL最低值时的ΨL与gs开始从最大值下降时的ΨL相近;显示KL与gs在动态变化中存在协调关系.树种间的gs和KL对ΨL的不同响应显示桃金娘和三叉苦的KL最低值时和gs开始下降时的ΨL均较鸭脚木和九节对应的ΨL低(p<0.05),意味着演替早期树种能在较强水分胁迫下保持较高的气孔导度.这一水力特性保证树种在水分胁迫下维持叶片的光合速率,有利于其在群落中的生长和优势地位的维护,而演替后期树种在较高ΨL下气孔关闭,降低了光合速率.全球变暖和环境进一步干旱可能成为限制亚热带森林植物群落的正向演替进程的潜在因素之一.     

水分胁迫对冬小麦幼苗几种生理指标和叶绿体超微结构的影响(简报)

水分胁迫下,小麦幼苗叶片的相对含水量下降,质膜相对透性、脂质过氧化水平和超氧物歧化酶活性都增加;叶肉细胞叶绿体在形态上膨胀变圆;结构上,内部基质空间增大,基粒类囊体膨胀,囊内空间增大,类囊体的排列方向发生扭曲。抗旱性强的品种在水分胁迫下,受到上述变化影响要小些。     

低温逆境对不同核桃品种抗氧化系统及超微结构的影响

为揭示核桃抗寒机理,确定核桃抗寒性鉴定适宜的生化指标,以展叶期抗寒性不同的哈特雷、晋龙1号和晋龙2号3个品种1年生枝条的叶片为材料,测定了1℃低温下抗氧化酶活性及超氧阴离子(O2(-))含量的变化,并采用透射电子显微镜观察低温逆境对抗寒性差异大的哈特雷和晋龙2号叶肉细胞超微结构的影响.结果表明:低温胁迫前后抗寒性强的哈特雷叶片中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性最高,超氧阴离子含量最低,叶肉细胞超微结构较稳定,叶片没有明显冷害症状.抗寒性差的晋龙2号随着低温胁迫时间的延长,3种抗氧化酶活性的下降幅度最大,O2(-)含量始终处于高水平;胁迫72 h时细胞叶绿体普遍膨胀,基粒片层变薄,数目减少,部分叶绿体被膜及质膜清晰度下降,部分顶端小叶叶缘呈水浸状,表现出冷害症状.可见,低温逆境下核桃叶肉细胞超微结构的稳定性与其品种的抗寒性密切相关.SOD、POD活性以及O2(-)含量可作为展叶期核桃抗寒性鉴定的生化指标;低温胁迫下核桃叶片细胞内膜系统的损伤与活性氧积累之间可能存在一定的相互关系.     

冬小麦近轴和远轴叶面气孔对土壤水分胁迫反应的敏感性

当根层土壤水分含量不足,作物体内出现水分胁迫时,小麦叶片两面气孔的反应有明显差异。远轴叶面气孔对水分胁迫的反应比近轴叶面气孔敏感。当出现水分胁迫时,远轴叶面气孔首先收缩,且收缩的程度比近轴叶面气孔大。远轴与近轴叶面气孔阻力的比值(r_(ab)/r_(ab))与根层平均土壤水势(Ψ_s)有关,当Ψ_s大于-50 kPa时,r_(ab)/r_(ad)基本稳定在1.5左右,而当Ψ_s小于-50 kPa时,r_(ab )/r_(ab)随Ψ_s降低而明显增加。     

水分胁迫对甘薯叶肉细胞光合电子传递的影响

水分胁迫降低了甘薯叶肉细胞的光合能力。在有解偶联剂存在时,水分胁迫对叶肉细胞的光合电子传递没有影响,但在无解偶联剂存在下,水分胁迫促进了甘薯叶肉细胞的光合电子传递,表现出明显的解偶联效应。水分胁迫伤害了甘薯叶绿体偶联因子结构,使ATP合成受阻,叶肉细胞的光合滞后期加长。     

水分胁迫对甘薯叶肉细胞光合电子传递的影响

水分胁迫降低了甘薯叶肉细胞的光合能力。在有解偶联剂存在时,水分胁迫对叶肉细胞的光合电子传递没有影响,但在无解偶联剂存在下,水分胁迫促进了甘薯叶肉细胞的光合电子传递,表现出明显的解偶联效应。水分胁迫伤害了甘薯叶绿体偶联因子结构,使ＡＴＰ合成受阻,叶肉细胞的光合滞后期加长。     

水份胁迫对甘薯叶肉细胞光合电子传递的影响

水分胁迫降低了甘薯叶肉细胞的光合能力。在有解偶联剂存在时,水分胁迫对叶肉细胞的光合电子传递滑影响,但在无解偶联剂存在下,水分胁迫促进了甘薯叶肉细胞的光合电子传递,表现出明显的解偶联效应。水分胁迫伤害了甘薯叶绿体偶联因子结构,使ＡＴＰ合成受阻,叶肉细胞的光合滞后期加长。     

环境胁迫对库拉索芦荟叶片超微结构影响研究

对1年生库拉索芦荟分别用盐(1.8%的NaCl)、低温(10℃)、干旱[25%(w/v)的聚乙二醇-6000]3种胁迫条件处理7d后,对其叶肉细胞超微结构进行观察.结果发现:3种胁迫处理均可使库拉索芦荟细胞膜系统、叶绿体、线粒体、细胞核等结构受到不同程度的破坏,叶绿体周围出现许多小泡,导致细胞内膜系统紊乱,细胞器结构稳定性降低;盐胁迫下高尔基体在细胞质中解体;盐和低温胁迫下均可见线粒体膜与叶绿体膜发生融合、线粒体嵌在叶绿体当中的现象.另外,本研究发现,盐胁迫、低温胁迫比干旱胁迫对库拉索芦荟细胞膜的损伤更严重,而水分胁迫对其的伤害程度较小,表明库拉索芦荟的抗旱性较其抗盐性更强.     

小麦叶片光合作用与其渗透调节能力的关系

在缓慢干旱条件下,小麦叶片渗透调节能力在一定范围内随胁迫程度的加剧而增加,而在快速干旱下,渗透调节能力丧失。小麦叶片通过渗透调节使光合速率和气孔导度对水分胁迫的敏感性降低,叶片维持较高的电子传递能力、RuBP羧化酶活性和叶绿体光合能量转换系统活性,并推迟了小麦叶片光合速率受气孔因素限制向叶肉细胞光合活性限制转变的时间。     

NaCl对齿肋赤藓叶肉细胞超微结构的影响

齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)是古尔班通古特沙漠苔藓结皮层中的优势物种,对荒漠生态系统的稳定性及功能多样性具有十分重要的意义。利用透射电镜技术对不同浓度Na Cl胁迫下齿肋赤藓叶肉细胞超微结构进行了观察。结果表明:齿肋赤藓叶肉细胞在未胁迫(0 mmol/L)处理下排列疏松,各种细胞结构完整,叶绿体基质排列均匀且叶绿体内含少量淀粉粒和脂质球。在轻度盐Na Cl胁迫(100 mmol/L)下,齿肋赤藓叶肉细胞结构依然保持完整,叶绿体基质均匀,叶肉细胞超微结构仅有较小变化。在中度盐Na Cl胁迫(200、300 mmol/L)下,齿肋赤藓叶肉细胞发生质壁分离,出现晶体结构,且中央大液泡发生破裂;叶绿体由梭形变成椭球形或圆球状,出现空泡化并伴随有轻微的解体;叶绿体类囊体肿胀,脂质球数量增加。在高度Na Cl胁迫(400、500 mmol/L)下,齿肋赤藓细胞的质壁分离加剧,叶肉细胞出现大量泡状结构和膜片层,叶肉细胞死亡;叶绿体片层结构消失,空泡化加重,脂质球数量增加且体积变大,叶绿体内外膜消失,叶绿体大部分解体,在叶肉细胞中几乎看不到叶绿体的存在。上述结果表明,叶绿体膜结构的损伤与盐胁迫下叶肉细胞死亡有密切关系。     

水分胁迫导致小麦叶片光合作用下降的非气孔因素

小麦幼苗根部在不同渗透势溶液(PEG4000)中经受不同时间胁迫,叶片的RWC和水势下降、膜的RP、R_s和C_i升高。同时P_n下降。它还使叶肉细胞内的叶绿体排列发生紊乱、膜受到破坏、基粒间的连接松驰或消失、类囊体片层肿胀和解体、脂质小球增多和淀粉粒消失。相应地叶片的RuBPC活性下降和GO活性升高,从而促进了C_i的累积。此外MDA含量增多是自由基诱发脂质过氧化的结果。这些非气孔因素可能是造成小麦光合作用下降的重要原因。     

水分胁迫条件下枇杷若干生理指标的变化

随着水分胁迫程度的加强,枇杷叶片脯氨酸含量增加,可溶性蛋白质含量下降。轻度及中度水分胁迫均使枇杷叶片各细胞器H⁺-ATPase活性增强;严重水分胁迫时,细胞胞质H⁺-ATPase活性急剧下降到对照以下水平,而线粒体及叶绿体的H⁺-ATPase活性仍保持高于对照的水平。同一程度的水分胁迫条件下,长红3号叶片可溶性蛋白质含量降幅小于解放钟,而线粒体和叶绿体H⁺-ATPase活性增幅则大于解放钟,说明长红3号抵御干旱的能力比解放钟强。     

大豆具放氧活性的光系统Ⅱ颗粒的光合特性

用去垢剂Triton X-100从大豆叶绿体制备出具放氧活性的光系统Ⅱ颗粒。放氧活性达208 μmol O_2 mg~(-1) Chl.hr~(-1)以吸氧表示的PSI活性以及低温荧光发射中代表光系统Ⅰ的F_(735)均比叶绿体明显下降。光诱导P_(700)吸收变化很难检测出来,用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳几乎分离不出属光系统Ⅰ的叶绿素蛋白质复合物带来。代表光系统Ⅱ活性的DCIP光还原活性很高。颗粒的Chl a/b值为1.9。以上结果表明这颗粒十分富含光系统Ⅱ和放氧系统,其光系统Ⅰ含量是可以忽略的。 在文中也叙及从菠菜和蓖麻叶绿体得到的相似颗粒的一些光合特性。     

盐胁迫对玉米叶片叶肉细胞生物膜超微结构的影响

研究了NaCl胁迫对玉米叶肉细胞生物膜超微结构的影响. 结果表明：NaCl胁迫破坏了玉米叶片叶肉细胞生物膜的正常结构,50 mmol·L^-1 NaCl处理胁迫下,玉米叶肉细胞核膜,线粒体膜,细胞膜,叶绿体膜,液泡膜都受到不同程度的破坏,叶绿体基粒类囊体膨胀,间质片层空间增大,片层紊乱。100 mmol·L^-1 NaCl处理胁迫下,质膜,液泡膜,线粒体,叶绿体都受到严重的破坏。细胞质膜破坏,破损的叶绿体充斥在细胞间隙中;叶绿体外膜破坏,甚至解体消失,叶肉细胞中充满膜结构,基粒排列方向改变,垛叠层数减少,基粒和基质片层界限模糊不清,有的基粒解体消失,甚至叶绿体完全解体;核膜破坏、解体,核中的染色质高度凝缩;线粒体的数量增多,线粒体膜破坏,脊的数量减少,甚至整个线粒体破损解体;液泡膜破坏;由于各种生物膜的破坏,使细胞内充满许多囊状小泡、多泡体或斑层小体;叶肉细胞发生严重的质壁分离,严重时发生细胞壁断裂;甚至整个细胞溶解。     

水分胁迫下蚕豆（Vicia faba L．）气孔关闭与叶片细胞中ABA区隔化与再分配的关系

应用胶体金免疫电镜定位技术研究水分胁迫下叶片ＡＢＡ的再分配。表明：水分胁迫初期蚕豆叶肉细胞中ＡＢＡ的量与对照相比无明显变化,但水分胁迫可导致表皮细胞质外体ＡＢＡ含量明显增加;保卫细胞在水分胁迫前即含有大量ＡＢＡ;ＡＢＡ主要分布在叶绿体和细胞核,细胞的腹壁及相邻外壁和内壁也有大量ＡＢＡ存在,但背壁ＡＢＡ的量很少;气孔完全开放时背壁ＡＢＡ含量更少,当水分胁迫导致气孔关闭时,保卫细胞背壁ＡＢＡ含量大增,说明气孔运动与保卫细胞中ＡＢＡ的区隔化与再分配密切相关。     

水分胁迫对春小麦苗期叶肉细胞和气孔数的影响

利用显微摄像系统与离析法对甘肃陇中６个品种春小麦不同水分状况下苗期的叶肉细胞和叶片气孔数目进行观测,发现不同环数叶肉细胞占总人细胞的百分比在不同水分胁迫下和不同品种间均未表现出显著差异。随胁迫强度的增大,各品种不同叶肉细胞的宽试和高度都由分散分布向某一值集中,且在同一水分状况下,不同环数叶肉细胞随品种的变化趋势几乎一致。叶片上、下表皮（即为近、远轴叶表皮,下同）气孔数在不同水分胁迫下的变化不同,但     

偏摩尔体积

在讨论植物与水分的关系时,目前普遍认为水势是客观表示细胞水分状况的一个重要量度。它正本清源,恢复了事物的本来性质。它适用范围广泛,能更准确地解释植物水分与土壤水分及大气内水分的能量状况及相互关系。虽然,从能学的范畴来讨论细胞的水分状态,一开始是用水的化学势(μ_w)来标志的。细胞的吸水或失水也是用细胞与环境之间水的化学势差(μ_w-μ_w~0=△μ_w)来讨论的,并且,所用的单位是尔格·摩尔~(-1)。但是,目前通用的水势是指每偏摩尔体积的水的化学势差(φ_w=△μ_w/V_w)。水势与水的化学势的概念是不