柚树叶片CO2驯化的光合参数变化

柚树(Citrus grandis)幼树生长在砂和磋石的生长介质,每周供给0.05mmol P(正常P,P)和0．1mmol P(高磷,2P)的营养液．植株分别生长在空气CO2分压(约39Pa)和倍增CO2分压(81±5Pa)下45d,利用CI-301PS(CID,Inc)光合作用测定系统在较高光强(1150μmol·m^-2·s^-1)下测定叶片光合速率并得出的Pn-Pi关系曲线和在较高CO2分压(PCO2,56Pa)下得出Pn-PAR关系曲线计算有关光合参数。结果表明,大气CO2分压下2P植株最大光合速率较P植株高13．3％,倍增CO2分压下,无论P或2P植株最大光合速率较大气CO2分压下相应植株低,但在倍增CO2分压下2P植株较P植株高,且2P植株有较P植株高的表观量子产率和光能利用效率(P<0．05),但并不改变г^*、Rd和Rubisco羧化速率(Vc)和氧速率的比率(P>0．05)在大气CO2分压下2P植株的Vcmax和Jmax较P植株分别高83％和12．5％,在倍增CO2分压下2P植株的Vcmax和Jmax均较P植株高,柚树在高CO2驯化中改变叶N在Rubisco和捕光组分分配系数,但不改变叶N在光合电子传递链的分配系数,结果表明,增加P供给可以促进高CO2分压下光合碳循环中P的周转,提高倍增CO2分压下植株的光合速率,调节柚树叶片的CO2驯化的光合参数。     

施氮对水稻植株和颖果发育及稻米品质的影响

以'扬稻6号'和'粳稻941'为材料,在施氮总量相同条件下分别设置低分蘖肥高孕穗肥和高分蘖肥低孕穗肥2个施氮处理,通过盆栽试验研究施氮量和施氮时期对水稻植株生长、颖果发育和稻米品质的影响.结果表明:水稻植株鲜重、干重、分蘖数和株高随分蘖期氮肥用量增加而增加;增加孕穗期氮肥用量比例能显著提高抽穗期水稻剑叶和颖果光合速率、颖壳叶绿素含量、呼吸速率、颖果CAT及SOD活性;增加孕穗期氮肥用量还能提高水稻籽粒出糙率、精米率、整精米率,降低稻米垩白率,改善稻米的碾米品质和营养品质.因此,增加分蘖期施氮比例能促进水稻植株生长,而提高孕穗期施氮量则有利于水稻颖果发育和稻米品质改善.     

黄土高原土壤紧实度对蚕豆生长的影响

通过盆栽试验、连续 2年的田间小区试验和农户生产试验 ,研究了土壤紧实状况对蚕豆 (Viciafa ba)生长的影响 ,讨论了当地土壤容重较高的原因 ,并提出了改进措施 .结果表明 ,随着 0～ 7cm土层土壤容重的增加 ,蚕豆植株每株的茎与根干重降低 ,根腐病 (Fusariumspp .)引起的死亡率增加 ,种子产量减少 .田间试验条件下 ,与生长于容重为 1.5 5和 1.6 4 g·cm-3 小区内的植株相比 ,生长于容重 1.84 g·cm-3 小区内的植株每株茎与根干重可分别减少 2 7.9%和 30 .8% ,植株累计死亡率增加 2 1.0 %～ 4 8.7% ,种子产量每公顷减少 19.8% .在 8户蚕豆田中进行的多点生产试验表明 ,春季土壤容重与蚕豆幼苗的根与茎干重、秋季土壤容重与种子产量均呈显著负相关     

干旱-复水-再干旱处理对玉米光合能力和生长的影响

为了探求玉米(Zea mays)光合作用和生长对重复干旱的响应机制, 采用盆栽试验, 分别测定了不同程度土壤干旱处理3周时、随后复水1周时以及再次不同程度干旱处理3周时玉米幼苗光合参数和生长的变化。第一次土壤干旱处理后, 重度干旱处理显著降低玉米株高、单株总叶面积、地上部分及根系生物量以及叶片的蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)、净光合速率(P_n)和最大净光合速率(A_max), 但显著提高光补偿点和暗呼吸速率; 中度干旱处理同样显著降低玉米株高、叶面积和地上部分生物量, 但对根系生物量无影响, 因而根冠比增大, 对上述光合参数的负效应也不具有显著性。复水可使前期经受中度和重度干旱处理的玉米植株的光合能力和生长速率恢复到正常水分条件下生长的植株的水平, 但株高和叶面积没有恢复到对照水平。当玉米再次经受水分亏缺处理时, 与只遭受第二次中度或重度干旱处理的植株相比, 经历过前期中度干旱处理的植株的株高、生物量和光合参数没有显著变化, 但叶面积显著下降; 经历过前期重度干旱处理植株的T_r、G_s、C_i、P_n、A_max和表观量子效率显著升高, 而株高、叶面积和生物量显著降低。综上所述, 第一次重度干旱处理显著降低玉米叶片的光合能力和生长, 复水可使光合能力和生长速率恢复到正常水分条件下生长植株的水平, 但不能消除前期干旱对生长产生的不利影响。前期中度干旱可以刺激玉米根系的生长和显著提高根冠比, 有利于提高对二次干旱的抵抗能力, 并使总的生物量保持在对照水平, 而前期重度干旱处理虽然在光合作用上能提高植株对二次干旱的抵御能力, 但不能弥补前期干旱处理对生长的不利影响。因此, 在生产实践中, 如果进行抗旱锻炼, 应限制在中度干旱水平, 避免重度干旱。     

水稻叶片光合作用对开放式空气CO2浓度增高(FACE)的响应与适应

利用便携式光合气体分析系统 (LI 6 4 0 0 ) ,比较测定了高CO2 浓度 (FACE ,free airCO2 enrich ment)和普通空气CO2 浓度下生长的水稻叶片的净光合速率、水分利用率、表观量子效率和RuBP羧化效率等光合参数 .在各自生长CO2 浓度 (380vs 5 80 μmol·mol-1)下测定时 ,高CO2 浓度 (5 80 μmol·mol-1)下生长的水稻叶片的净光合速率、碳同化的表观量子效率和水分利用率明显高于普通空气 (380 μmol·mol-1)下生长的水稻叶片 .但是 ,随着FACE处理时间的延长 ,高CO2 浓度对净光合速率的促进作用逐渐减小 .在相同CO2 浓度下测定时 ,FACE条件下生长的水稻叶片净光合速率和羧化效率明显比普通空气下生长的对照低 .尽管高CO2 浓度下生长的水稻叶片的气孔导度明显低于普通空气中生长的水稻叶片 ,但两者胞间CO2 浓度差异不显著 ,因此高CO2 浓度下生长的水稻叶片光合下调似乎不是由气孔导度降低造成的 .     

不同氮源下生长的柚树叶片光合参数对高浓度CO2驯化作用的比较

比较研究了在不同形式氮源下生长柚树叶片光合对高浓度 CO2 驯化过程中有关参数变化。植株生长在人工混成土壤中 ,分别浇灌含有 2 mmol L- 1N的 NO- 3 - N,NH+ 4 - N和 NH4 NO3- N溶液。空气 CO2 增高处理时向生长植株的开顶透明罩中通入 74.4Pa CO2 ,以空气 CO2 生长的植株为对照。利用 CI- 30 1 ( CID,Inc) CO2 气体交换系统测定叶片光合速率和通过光合作用相关响应曲线计算光合参数。结果表明 ,在 CO2分压倍增下 ,NO- 3 - N生长植株光饱和光合速率较大气 CO2 分压下的高。而生长在 NH+ 4 - N和 NH4 NO3- N的植株光合速率与大气 CO2 分压下的相近 ,表现对高 CO2 的驯化。在空气 CO2 倍增下无论供给何种形式氮源并不影响Γ* ,但可增高 Rd( P<0 .0 5 )。 CO2 分压倍增下供给 NO- 3 - N植株的 Vcmax和 Jmax较大气分压相应的植株高 ,而 NH+ 4 - N和 NH4 NO3- N植株则与大气 CO2分压的相应植株相似 ( P>0 .0 5 )。无论供给何种形式氮源 ,生长在空气 CO2 分压倍增下不改变叶片单位面积干重 ,叶绿素含量和叶片中氮在 Rubisco、生物能学组分和捕光色素复合体组分的分配系数 ;但能改变叶片中氮含量。植物对高 CO2 的驯化可能受到不同形式氮利用性的影响 ,在对高 CO2 驯化过程亦反映叶片中氮在不同光合功能组分     

柚树叶片CO2驯化的光合参数变化

柚树(Citrus grandis)幼树生长在砂和石至石的生长介质.每周供给0.05mmol P(正常P,P)和0.1mmol P(高磷,2P)的营养液.植株分别生长在空气CO₂分压(约39Pa)和倍增CO₂分压(81±5Pa)下45d.利用CI-301PS(CID,Inc)光合作用测定系统在较高光强(1150μmol·m^-2·s^-1)下测定叶片光合速率并得出的Pn-Pi关系曲线和在较高CO₂分压(PCO₂,56Pa)下得出Pn-PAR关系曲线计算有关光合参数.结果表明,大气CO₂分压下2P植株最大光合速率较P植株高13.3%,倍增CO₂分压下,无论P或2P植株最大光合速率较大气CO₂分压下相应植株低,但在倍增CO₂分压下2P植株较P植株高.且2P植株有较P植株高的表观量子产率和光能利用效率(P<0.05),但并不改变Γ^*、Rd和Rubisco羧化速率(Vc)和氧速率的比率(P>0.05).在大气CO₂分压下2P植株的V_cmax和J_max较P植株分别高8.3%和12.5%.在倍增CO₂分压下2P植株的V_cmax和J_max均较P植株高.柚树在高CO₂驯化中改变叶N在Rubisco和捕光组分分配系数,但不改变叶N在光合电子传递链的分配系数,结果表明,增加P供给可以促进高CO₂分压下光合碳循环中P的周转,提高倍增CO₂分压下植株的光合速率.调节柚树叶片的CO₂驯化的光合参数.     

缺磷条件下不同磷效率水稻品种光合特性和细胞保护酶活性

以6个不同磷吸收效率粳稻品种为材料,研究了缺磷条件下各种磷效率类型水稻品种的光合特性和细胞保护酶活性.结果表明:缺磷条件下,随着植株生长进程,不同磷效率水稻品种的光合速率(Pn)和可溶性蛋白质含量(pro)均不断下降;与丰磷处理相比,缺磷处理各测定时期的Pn和pro均有所降低.不同磷效率水稻品种中,磷高效品种的Pn(10.06～10.83μmolCO2.m-2.s-1)、叶绿素含量(3.32～3.56mg.g-1FM)和pro(33.08～33.95mg.g-1FM)最高,磷中效品种次之,磷低效品种最低;不同品种的气孔导度(Gs)差异不明显.随着磷胁迫时间的延长,各品种的超氧化物歧化酶(SOD)活性降低,表现为磷高效品种>中效品种>低效品种;各品种丙二醛含量的变化趋势与SOD活性相反;而过氧化物酶(POD)活性的变化规律不明显.因此,缺磷条件下,较高的SOD活性和较低的细胞膜脂过氧化程度在改善磷高效品种的光合生理功能中具有重要作用.     

植物光合结构与非光合结构的功能平衡：来自三种亚热带乔木树种的实验证据

植物的地上部分和地下部分存在功能性平衡现已十分清楚,但植物的地上部分是否在其光合结构（叶组织）和非光合结构（枝和茎）之间也存在功能性平衡尚不明晰,本文提出两个研究假设并检验之：1）植物地上部分在其光合与非光合结构之间存在功能性平衡;2）此功能性平衡的维持依赖于对光合和非光合结构生物量分配的调节,为验证此假设,采用枝叶修剪的方式（连续两年修剪,四个修剪强度：0,20%,50%,70%）对3种亚热带乔木树种榕（Ficus microcarpa),黄桷树（Ficus virens)和樟（Cinnamomum camphora)进行了研究。结果表明,修剪使所有树种地上部分的光合与非光合结构生物量比率（P/NP）立即下降,下降程度随修剪强度的程式高而增大,但不论是首次修剪还是第二次修剪,修剪处理一年后,修剪株地上部分的光合与非光合结构生物量比率升高,且此生物量比率不低于非修剪株的光合与非光合结构生物量比率。此研究结果证实了植物地上部分光合与非光合结构间存在功能性平衡的假设,与假设一致。植株的生物量分配在修剪后发生了改变;修剪株加大了对光合结构（叶组织）的生物量分配（大量的新生产地上部分生物量被分配到光合结构）,同时却减少了对非光合结构（枝和茎）的分配,此分析格局的改变保证了光合与非光合结构功能性平衡的恢复与维持,可以认为,通过改变生物量分配格局以维持光合与非光合结构功能平衡是植物低御外来干扰和/或损伤的一种有效策略。     

水稻叶片光合作用对开放式空气CO2浓度增高(FACE)的响应与适应

利用便携式光合气体分析系统(LI-6400),比较测定了高CO₂浓度(FACE,free-airCO₂enrichment)和普通空气CO₂浓度下生长的水稻叶片的净光合速率、水分利用率、表观量子效率和RuBP羧化效率等光合参数.在各自生长CO₂浓度(380vs580μmol·mol^-1)下测定时,高CO₂浓度(580μmol·mol^-1)下生长的水稻叶片的净光合速率、碳同化的表观量子效率和水分利用率明显高于普通空气(380μmol·mol^-1)下生长的水稻叶片.但是,随着FACE处理时间的延长,高CO₂浓度对净光合速率的促进作用逐渐减小.在相同CO₂浓度下测定时,FACE条件下生长的水稻叶片净光合速率和羧化效率明显比普通空气下生长的对照低.尽管高CO₂浓度下生长的水稻叶片的气孔导度明显低于普通空气中生长的水稻叶片,但两者胞间CO₂浓度差异不显著,因此高CO₂浓度下生长的水稻叶片光合下调似乎不是由气孔导度降低造成的.     

NaHSO3 对水稻幼苗根系生长及生理活性影响的研究

于水稻幼苗期喷施100 mg/L NaHSO3能促进水稻幼苗根系生长,提高根系活力与呼吸强度,此与NaHS03增加稻苗叶绿素含量,提高光合速率,增加光合产物向根运输有关。     

硅和干旱胁迫对水稻叶片光合特性和矿质养分吸收的影响

硅被认为是植物生长的有益元素,它能增强植物对非生物逆境和生物逆境胁迫的抗性。以抗旱性不同的一对水稻近等基因系w-14-和w-20为实验材料,采用盆栽实验,研究了干旱胁迫下硅处理对水稻生长性状、光合生理特性和矿质养分吸收的影响。结果表明,在正常水分条件下硅处理对水稻的生长及生理特性没有明显影响。干旱胁迫显著降低水稻植株的生长,叶绿素含量、叶绿素荧光参数Fv/Fm及Fv/F0值显著降低,光合作用受到明显抑制。加硅能提高干旱胁迫条件下水稻植株的生物量、水分利用效率、叶片叶绿素含量、净光合速率和蒸腾速率,而气孔导度和细胞间隙CO2浓度则下降。无论干旱与否,施硅后水稻的叶片硅含量均显著上升。两个水稻品系叶片的无机离子含量在干旱胁迫条件下均呈显著增加的趋势,而硅处理后材料w-14的叶片K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Fe3+含量分别降低16.38%,24.50%,19.70%,21.52%,18.58%,w-20则分别降低11.64%,12.11%,16.06%,11.11%和19.15%,并使之回复到与对照更接近的水平。研究结果表明了硅提高水稻植株的抗旱性与光合作用的改善和矿质养分的调节有关。     

NaHSO3对水稻幼苗根系生长及生理活性影响的研究

于水稻幼苗期喷施１００ｍｇ／ＬＮａＨＳＯ３能促进水稻幼苗根系生长,提高根系活力与呼吸强度,此与ＮａＨＳＯ３增加稻苗叶绿素含量,提高光合速率,增加光合产物向根运输有关。     

CO2浓度升高和干旱对春小麦生长和水分利用的生态效应

利用开顶式气室对春小麦进行了一个生长季的CO2倍增盆栽实验,土壤水分控制为3个水平(分别为田间持水量(FWC)的80%、60%、40%).结果显示,CO2倍增显著提高小麦的光合速率.但在相同的CO2测定浓度下, 生长在加倍CO2浓度下的小麦的光合速率比当前CO2浓度下小麦低22%.高CO2浓度显著促进小麦生长,相对增加幅度在适宜水分下最大,为14.8%.80%FWC水分条件下高CO2使植株的干重/高度比增加15.7%.高CO2条件下,小麦的蒸腾速率降低、累积耗水量减少、水分利用效率(WUE)提高,WUE的提高幅度在适宜水分下最大,为30%.干旱(40%FWC)使小麦地上干重和WUE在当前CO2条件下分别降低72%和19%,加倍CO2条件下降低幅度较大,分别为76%和23%.根据以上结果得出结论: (1) 高CO2条件下, 小麦的光合速率、地上生物量和水分利用效率提高;(2) 植物长期生长于高CO2浓度导致光合能力降低;(3) 高CO2对植物侧向生长的促进作用大于垂直生长,即高CO2下植株将相对粗壮;(4) 高CO2对植物的生态效应依赖于土壤水分,在适宜水分下相对较大;(5) 在未来高CO2条件下,干旱引起的减产和水分利用效率减低幅度将会更大.     

石漠化地区根瘤菌的分离鉴定及盆栽抗旱效应

从云南文山峰丛洼地型石漠化地区白刺花(Sopnora riciisolia)、木蓝(Indigofera tinttorial)和三叶草(Trofolium repens)的根瘤中分离到3株细菌，编号为SWFU-B1、SWFU-B2和SWFU-B3,经形态特征、生理生化指标以及16S rDNA序列测定，3株细菌与豌豆根瘤菌(Rhizobium leguminosarum)、安徽根瘤菌(Rhizobium anhuiense)和栖稻根瘤菌(Rhizobium oryzihabitans)的相似性分别是100%、99.93%和99.78%。采用盆栽实验，将3株根瘤菌接种在不同干旱胁迫(正常水分、轻度干旱和中度干旱)下的蚕豆植株上，设置未接种(T0)、接种SWFU-B1(T1)、接种SWFU-B2(T2)和接种SWFU-B3(T3)4种接种处理，研究其对蚕豆株高、茎粗、根瘤数目、叶面积、抗氧化酶活性、渗透调节物质和丙二醛含量的影响。结果表明：随着干旱程度加重，蚕豆植株生长减缓，根瘤数量呈显著下降趋势；在同一水分条件下，与未接种相比，接种组蚕豆生长指标结果较好，接种根瘤菌对蚕豆有显著的促生长效...     

旱生植物沙冬青和油蒿光合膜结构的超微分析

对比分析了沙冬青、油蒿的光合膜系统在人工补水条件与自然水分条件下的结构特点。结果表明,自然生长状态下的沙冬育与油蒿的光合膜系统均比人工补水条件下植株的简单,表现在基粒片层的叠垛程度降低,基粒片层与基质片层比率下降,其中自然水分条件下的沙冬育最明显。同时沙冬青叶绿体中能量型贮藏物质多于的油蒿。分析认为自然水分条件下植株光合膜的简单化可能是光系统Ⅰ、Ⅱ适应环境的表现;充足的水分保障了人工养护株发育出更为完善的光合膜系统。而沙冬育中多量的能量型贮藏物质与植株保持四季常绿有关。     

平茬对四翅滨藜补偿生长及水分生理特征的影响

【目的】四翅滨藜是荒漠化防治区广泛引种的优质旱生灌木,平茬是其主要抚育管理措施,揭示其平茬后恢复过程中的适应性和补偿生长机制,可为四翅滨藜发展成荒漠区优质饲料提供理论支撑。【方法】以人工种植的5年生四翅滨藜植株为研究对象,在平茬处理(留茬高度10 cm)后,测定四翅滨藜恢复过程中的株高、冠幅、光合反应、叶片水势、叶片导水率和水分利用效率,并探讨功能性状间的关系。【结果】(1)四翅滨藜平茬后的株高、冠幅和地上生物量经过1个生长季后能恢复至平茬前状态;(2)平茬植株的叶水势、叶导水率、水分利用效率、光合参数均高于对照植株;(3)线性拟合分析显示,平茬植株的正午叶水势和气孔导度与生长速率呈显著正相关。【结论】四翅滨藜平茬后具有良好的补偿生长能力;平茬植株在恢复生长前期表现出较高的补偿生长能力和典型的获取性策略,后期随着水力状况降低又转向保守性策略;平茬植株会将更多的生物量和资源分配到枝、叶等地上组织的生长,后期的资源分配又转向促进地下部分生长。     

低氧条件适用性硅酸盐细菌的分离及对水稻幼苗生长影响

从湖南地区水稻田土样中分离适用于水田作物的硅酸盐细菌, 得到在亚历山大罗夫培养基上符合硅酸盐细菌菌落特征的菌株1 株, 编号为菌株s-3。通过一系列的生理生化试验, 菌体形态及菌落特征的观察以及16S rDNA 序列分析对菌株s-3 进行菌种鉴定, 初步鉴定菌株s-3 属于硅酸盐细菌的一种--环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)。通过在不同供氧条件下测定菌株s-3 的解钾能力, 发现在微氧条件下菌株s-3 仍能保持较高的活性。通过水培试验, 测定菌株s-3 作为生物肥料对水稻植株幼苗的促生长能力, 发现施用菌株s-3 培养液后, 可大幅增加植株的钾总量, 促进植株生长, 具有作为生物肥料进一步研究的潜力。     

国际水稻研究所建成转基因水稻栽培温室

菲律宾国际水稻研究所新近建成一座面积为400平方米的温室(见下图)。这个温室不同于普通温室,是为栽培转基因水稻而设计的,该温室具有抗震、抗台风和防火等功能。 基因转移一旦成功,为保证基因的稳定和有效,转基因水稻植株就需要在特殊封闭环境条件下生长、测试。 该温室共有8间,每间都有独立的空气开关和洗手间。从第一间到第五间温室可供转基因水稻植株在无病菌条件下生长几代;而在第六间到第八间,使转基因植株经受当地田间发现的昆虫和病菌侵染,以测定其对典型环境条件的抵抗     

南方菟丝子对加拿大一枝黄花的寄生控制效应

以安全性较高的本土植物南方菟丝子和重要的外来入侵植物加拿大一枝黄花为材料,于温室中采用盆栽试验在湿润和半湿润条件下用南方菟丝子寄生不同生长阶段(幼苗阶段、过渡阶段和成株阶段)的加拿大一枝黄花植株,考察加拿大一枝黄花植株被寄生后的营养生长、光合生理、逆境生理等指标,探索适宜南方菟丝子寄生加拿大一枝黄花的最佳条件阈值。结果显示:(1)寄生处理与对照之间,加拿大一枝黄花株高、基径、生物量、叶绿素含量、光合速率、可溶性糖、丙二醛、脯氨酸等指标差异均显著;(2)幼苗组、过渡组被寄生加拿大一枝黄花的株高增量、基径增量、生物量、叶绿素含量、净光合速率均显著低于相应对照组,而其可溶性糖、丙二醛、脯氨酸含量均显著高于相应对照组;(3)在半湿润条件下,加拿大一枝黄花的株高、基径增量均小于湿润条件下植株,其净光合速率、叶绿素含量在幼苗组和过渡组均小于湿润条件下植株,而可溶性糖、丙二醛、脯氨酸含量在在幼苗组和过渡组均大于湿润条件下相应指标;(4)幼苗组、过渡组加拿大一枝黄花被寄生后无法正常开花结实,寄生幼苗组加拿大一枝黄花的南方菟丝子亦无法正常开花结实。研究表明,在湿润与半湿润地区,南方菟丝子可以寄生各生长阶段的加拿大一枝黄花,并对株高1.2 m以下的植株产生较强的寄生胁迫;寄生的最佳时间段为每年的4月到8月。