弱光对长春花（Catharanthus roseus）幼苗中可溶性糖、生物碱及激素含量的影响

阐述了低光照强度和正常光照条件下长春花（Catharanthus roseus）幼苗叶片中可溶性糖、生物碱及内源激素等几种生理活性物质含量的动态变化,以揭示弱光胁迫对长春花生理代谢的影响及上述生理代谢对植物适应弱光环境的生态学意义。结果显示,弱光培养提高了长春花在自身支撑结构的投入,如叶柄长和节间长都显著增加,同时抑制了有性生殖。在弱光培养的第1周,长春花叶片中果糖（fructose,Fru）、葡萄糖（glucose,Glc）和蔗糖（sucrose,Suc）的含量分别由处理前的（0．62±0．01）,（1．86±0．12）,（0．24±0．01）mg／g FW下降为（0．38±0．02）,（0．60±0．03）,（0．17±0．02）mg／g FW,均显著低于对照（P〈0．01）,表明碳同化水平下降。长春花叶片中文朵灵（vindoline,VIN）和长春质碱（catharanthine,CAT）含量在弱光条件下呈显著增加趋势,处理结束时是对照的3倍左右,而它们的耦合产物长春碱（vinblastine,VLB）合成和积累受到抑制,其含量在第3周时仅为对照的50％。弱光条件处理前2周促进了长春花叶片中脱落酸（abscisic acid,ABA）、赤霉素（gibberelline,GA3）和吲哚乙酸（indole-3-acetic acid,IAA）含量水平的积累。这些结果表明,在弱光条件下长春花幼苗的上述生理代谢都发生着显著的变化,可能在植物适应弱光胁迫过程中发挥着积极的调控作用。     

5-氨基乙酰丙酸对苹果叶片耐弱光能力的影响

为了探讨5-氨基乙酰丙酸(ALA)对苹果耐弱光性的影响,以‘润太2号’和‘郑优3号’两个品种苹果为材料,设置露天对照(CK)、轻度遮荫(LS)和重度遮荫(SS)3种光照条件,通过根际浇灌法研究了10mg·L~(-1) ALA处理对弱光条件下苹果叶片活性氧代谢与叶绿素荧光特性的影响。结果显示:(1)与CK相比,弱光胁迫显著降低了两品种苹果叶片的超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化物酶(POD)的活性,增大了超氧阴离子(O_2~(-·))产生速率以及过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量,且‘郑优3号’的活性氧产生速率及MDA含量在弱光下的升高幅度更大;ALA处理显著提高了弱光胁迫下两品种的保护酶活性,降低了活性氧产生速率和MDA含量,并以耐弱光性较差的‘郑优3号’的变化更显著。(2)在弱光胁迫下,苹果叶片的叶绿素含量和叶绿素b/a升高,而ALA处理使二者进一步显著升高。(3)弱光胁迫下,苹果叶片的叶绿素荧光参数V_J、M_o、DI_o/RC显著升高,而ψ_o、ψE_o、ψR_o、PI_(ABS)、PI_(CS)和PI_(total)显著降低;ALA处理抑制了叶绿素荧光参数在弱光胁迫下的变化,甚至使其达到优于对照的水平。研究表明,弱光条件下苹果的抗氧化能力较差,受到明显的氧化伤害,且‘郑优3号’的耐弱光能力比‘润太2号’差;ALA处理提高了苹果在弱光下的抗氧化能力,降低了弱光对苹果叶片的氧化伤害,同时还提高了弱光条件下苹果叶片捕捉、传递和转化光能的效率,改善了光合电子传递情况,增大了苹果叶片在弱光胁迫下的光能利用效率,改善了光合性能;根灌ALA可以明显提高苹果的耐弱光性。     

烟草幼苗响应弱光胁迫的转录组分析

为了研究烟草幼苗对弱光胁迫反应的分子机制,以'云烟87'为材料,构建全光照和弱光处理条件下大十字期烟苗cDNA文库,利用Illumina测序技术进行转录组测序,筛选差异表达基因.结果表明:借助RNA-seq技术共筛选到2 956个DEGs,其中弱光相对于全光照表达上调的DEGs有691个,表达下调的DEGs为2 265...     

弱光胁迫对大田长春花生物量分配及次生代谢的影响

以长春花（Catharanthus roseus(L.) Don.）为材料,研究了田间栽培长春花在全光和20%透光率下,经过一个生长季后生物量配置、抗氧化次生代谢产物和文朵灵、长春质碱、长春碱等目的活性物质含量的变化。研究结果表明,弱光条件显著抑制了长春花植株总生物量增长,特别是抑制了有性生殖的投入;弱光组叶片总酚和总黄酮含量显著降低,干重含量分别为对照组的62.50%和50.00%,原花青素含量则略有升高,但与全光组的差异不显著;弱光组叶片文朵灵和长春质碱含量显著高于对照组,长春碱含量略有上升但差异不显著,受生物量降低影响,3种生物碱的产量均显著下降。上述结果表明,长春花能够调控生理代谢以适应低光强环境,特别是文朵灵和长春质碱含量提升显著,林下低光强环境种植长春花可以满足土地资源充分利用和文朵灵、长春质碱优质原料的需求。     

基于光子学技术研究弱光胁迫早期拟南芥光合损伤机理

弱光限制植物的光合作用,降低了光合作用效率,造成农业产量下降.本文主要研究了弱光处理早期,拟南芥光合作用相关指标的变化.研究中发现在弱光处理的早期,植株生长表型和最大光化学效率（Fv/Fm）没有明显变化,实际光化学效率Y（Ⅱ）以及光系统电子传递效率（ETR）下降较明显.此外,弱光处理原生质体,利用2 ＇,7＇-二氯二氢荧光素二乙酯（dichlorofluorescin diacetate,H2DCF-DA）染色,共聚焦显微镜观察,发现细胞中有较明显的活性氧（ROS）合成,且定位于叶绿体.该研究结果为植物弱光耐受性的研究提供理论依据.     

低温弱光对黄瓜幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

以设施栽培黄瓜为材料。研究了常温弱光和低温弱光胁迫期间以及随后的恢复过程中植株生长和抗氧化酶的变化．结果表明,常温弱光和低温弱光胁迫分别导致黄瓜植株生长减缓和停滞。根系活力下降．低温弱光处理过程中。SOD和GPOD活性上升,并以7℃处理尤为明显。但在恢复过程中这些酶的活性均恢复至对照水平．常温弱光对SOD活性影响不大,但在恢复过程中SOD活性则上升到一个比对照更高的水平,GPOD活性在弱光处理5d后迅速上升,恢复期间呈下降趋势．此外,常温弱光和低温弱光胁迫均造成MDA累积。     

植物弱光逆境生理研究综述

弱光是目前影响设施生产的重要不利环境因素之一。本文综述了弱光对植物生长发育 和光合特性的影响及其信号转导途径,并在此基础上讨论了植物对弱光的适应途径和今后植 物弱光逆境生理的研究方向。     

植物弱光逆境生理研究综述

弱光是目前影响设施生产的重要不利环境因素之一。本文综述了弱光对植物生长发育和光合特性的影响及其信号转导途径,并在此基础上讨论了植物对弱光的适应途径和今后植物弱光逆境生理的研究方向。     

持续低温弱光对黄瓜叶片气体交换、叶绿素荧光猝灭和吸收光能分配的影响

持续常温弱光(25℃/18℃,l00umol m-2 s-1)、低温弱光(12℃/12℃,100 umol m-2 s-1和7℃/7℃,l00μmolm-2s-1)均导致黄瓜生长减慢或停滞、叶绿素含量、气孔导度和净光合速率、光合电子传递速率下降以及胞间CO2浓度上升.常温弱光和12℃弱光处理对光系统II的最大光化学效率Fv/Fm无显著影响,而7℃弱光处理导致Fv/Fm的可逆性下降.常温弱光和7℃、12℃弱光处理均导致了光化学反应速率的降低以及天线热耗散和反应中心过剩能量的增加.在胁迫后,12℃弱光0比7℃弱光更有利于植株光合功能的恢复.     

弱光照和富营养对苦草生长的影响

本研究通过比较在不同光照和营养(3光照×3营养)水平下栽培的沉水植物苦草(Vallisneria natans L.)的生长及生化指标,探讨了富营养水体中弱光和高营养对苦草生长的影响.结果表明:弱光对苦草生长的抑制作用不受外源营养浓度的影响;而高营养对苦草生长的影响受到弱光胁迫程度的交互作用,表现为在光照较强的45%日光下为抑制作用,光照最弱的2.5%日光下为促进作用,在光强居间的10%日光下没有明显作用.植物组织总氮、总磷、氨态氮及游离氨基酸氮含量随光照减弱而增加,而可溶性总糖和淀粉含量减少;总磷、氨态氮、游离氨基酸氮及淀粉含量随营养增加而增加.因此弱光照和过高营养均对苦草生长产生明显抑制作用,两者具有交互作用,主要表现为弱光影响了高营养的抑制作用.在本研究中,高营养对苦草生长有抑制作用,但尚不能导致铵中毒或储存碳缺乏;可能由于10%和2.5%日光下,弱光胁迫对苦草的代谢已产生很大抑制作用,限制了高营养对苦草的抑制作用.     

弱光对三年生油桃源叶韧皮组织超微结构的影响

以日光温室内栽培的三年生油桃"早红艳"(Prunus persica L. var. nectarine Ait "Zao Hong Yan")为试材,利用透射电子显微镜(TEM)技术首次对处于正常光照条件和弱光条件下的源叶的韧皮组织进行了超微结构观察,重点研究了叶片超微结构对弱光的响应.结果表明:在正常光照条件下,油桃源叶各级叶脉的筛管和伴胞的平均直径均比弱光条件下的大,表明光能影响细胞的发育,而弱光抑制了细胞的生长.在正常光照下的伴胞具有致密的细胞质,内含丰富的线粒体、内质网、多泡体、囊泡和质体,而弱光下的伴胞明显液泡化,同时含有少量的线粒体和内质网.在弱光条件下也观察到叶绿体基粒片层边缘紊乱,筛孔处于阻塞状态.在弱光下,邻近维管束鞘细胞的叶肉细胞内积累了大量的淀粉粒和少量的线粒体.淀粉粒的积累可能是由于光合同化产物的生产与输出之间的不平衡,这一观察结果有力地支持了大部分叶片是在光照条件下输出其大部分同化产物的观点.在筛管/伴胞、伴胞/韧皮薄壁细胞、韧皮薄壁细胞/韧皮薄壁细胞和韧皮薄壁细胞/维管束鞘细胞之间的胞间连丝密度都在弱光条件下下降,在正常光照强度下支脉筛管/伴胞和韧皮薄壁细胞/维管束鞘细胞之间可以观察到胞间连丝,而在弱光下几乎观察不到胞间连丝的存在,所以同化物的运输在弱光条件下可能以质外体运输为主,而在正常光照强度下,共质体运输可能是主要的运输方式.这些研究结果证明,日光温室内油桃通过源叶韧皮组织超微结构的变化对弱光做出适应性响应.     

低温弱光对辣椒幼苗光合特性与光合作用启动时间的影响

以辣椒(Capsicum annuumL.)幼苗为试材,研究了偏低温弱光(19℃/12℃昼/夜,90μmol?m-2?s-1)和临界低温弱光(15℃/8℃昼/夜,90μmol?m-2?s-1)胁迫10 d后的光合特性与光合作用启动时间的变化.结果表明:无论是在偏低温弱光还是在临界低温弱光下,辣椒幼苗的光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)、光饱和时的光合速率(Amax)和表观量子产额(AOY)下降;CO2补偿点(CCP)升高,而CO2饱和点(CSP)、CO2饱和时的光合速率(Amax)以及羧化效率(CE)下降;温度补偿点(TCP)降低;光合作用启动时间(STP)延长.在偏低温弱光下,辣椒幼苗有着更高的光与CO2利用能力和利用效率,光合作用启动时间较短,但温度补偿点较高.     

甜樱桃植株不同冠层部位光合特性及果实品质的研究

在横断山北段台地选取5株甜樱桃植株,应用Li-6400XP光合测定系统和用CI-700AB/HR2000光纤光谱仪研究其不同植株冠层部位对生理辐射光谱、光合特性及果实品质的影响。结果表明:(1)甜樱桃树冠下层和内部表观量子效率(α)最高,且光补偿点(LCP)最低,对弱光的利用能力强,而在树冠上层和外层光饱和点(LSP)极显著高于下层和内部,利用强光的能力强。(2)甜樱桃植株冠层的生理辐射由树冠的下层至上层、以及由内部至外部逐渐增强,短波光所占比例增大,说明甜樱桃对环境强光和相对弱光都具有一定的适应能力。(3)甜樱桃植株树冠上层叶片的最大光合速率(Pmax)、暗呼吸速率(Rd)、LCP和LSP均极显著高于下层,其光合同化以及代谢能力强;且生理辐射强、短波光多,利于甜樱桃果实可溶性固形物(TSS)、Vc及糖积累,但不利于有机酸积累。     

蛋白核小球藻光驯化的快速光曲线变化

通过测量快速光曲线研究了强光和弱光驯化对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)光合作用的影响。弱光驯化后的初始斜率α高于强光驯化后,而半饱和光强I_k明显低于强光驯化后,表明弱光驯化提高了蛋白核小球藻的捕光能力。强光驯化后最大光合速率P_m高于弱光驯化后,而光抑制参数β小于弱光驯化后,表明强光驯化提高了蛋白核小球藻的光合能力和对强光的耐受性。     

4种化学调控剂对烟草幼苗耐弱光性及光合特性的影响

弱光环境严重影响烟草植株的生长发育、物质代谢和烟叶品质。该研究通过对烟草幼苗喷施不同浓度的氯化钙[3.0(C_1)和6.0(C_2)mmol/L CaCl_2]、赤霉素[100(G_1)和200(G_2)mg/L GA_3]、水杨酸[1.0(S_1)和2.0(S_2)mmol/L SA]和多效唑[100(P_1)和200(P_2)mg/L PP_(333)]进行预处理,研究了这4种化学调控剂预处理对弱光胁迫(80μmol·m~(-2)·s~(-1))下烟草幼苗的生长发育、光合性能及耐弱光性的影响,并用隶属函数法进行了综合评价。结果显示:(1)与喷施蒸馏水对照(CK)相比,4种化学调控剂预处理提高了烟草幼苗的单株干重、根系活力、烟叶总叶绿素、脯氨酸含量及光合性能,改善了烟苗的整体素质。(2)当烟苗经弱光胁迫6d后,与CK相比,4种化学调控剂预处理使烟苗单株干重、根系活力、烟叶总叶绿素含量及其光合性能相对增加,同时降低了烟叶电解质渗透率及MDA含量,延缓了烟苗在弱光胁迫下相对生长速率及干物质积累速率的降低速度,进而增强了烟苗对弱光胁迫的耐受性。(3)4种化学调控剂处理对烟草幼苗的壮苗综合效果为S_1S_2C_1C_2P_2G_2P_1G_1,且SA和CaCl_2处理对改善烟苗品质的效果优于GA和PP_(333);经弱光胁迫6d后,不同浓度4种化学调控剂预处理对缓解烟草幼苗弱光胁迫的作用大小依次为S_1C_1S_2P_1P_2G_2G_1C_2。研究表明,4种化学调控剂预处理可在一定程度上改善烟苗生长,提高烟苗的成苗素质,并在一定程度上提高弱光胁迫下烟苗的耐弱光性及光合性能,并以1.0mmol/L SA预处理综合效果最好。     

H2S作为下游信号参与SA对低温弱光下黄瓜幼苗光合作用的调控

水杨酸(SA)和硫化氢(H₂S)在调控非生物胁迫下植物生长发育和生理代谢中均起着非常重要的作用,但二者作为信号分子在调控低温弱光下黄瓜光合作用中的互作关系还不清楚。本试验以黄瓜幼苗为试材,分别用SA和硫氢化钠(NaHS,H₂S供体)及其清除剂或抑制剂喷撒叶面,以适宜温光下去离子水处理为对照(CK),研究低温(8 ℃/5 ℃,昼/夜)弱光(100 μmol·m^-2·s^-1)下SA和H₂S对黄瓜幼苗光合作用的调控及互作关系。结果表明: SA可明显增强L-/D-半胱氨酸脱巯基酶(LCD、DCD)活性及其mRNA表达,促进内源H₂S产生;NaHS对苯丙氨酸解氨酶和异分支酸合成酶活性、mRNA表达量及内源SA含量影响不大。SA和NaHS可使低温弱光下黄瓜幼苗的光合速率、气孔导度和蒸腾速率明显提高,胞间CO₂浓度显著降低;同时增强核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶、Rubisco活化酶、景天庚酮糖-1,7-二磷酸酯酶和果糖-1,6-二磷酸醛缩酶活性及其mRNA表达,促进光合碳同化;提高光下PSⅡ实际光化学效率和暗下PSⅡ最大光化学效率,从而减轻低温弱光胁迫对黄瓜幼苗的光合机构的损伤和生长量的影响。H₂S清除剂次牛磺酸(HT)可使SA对低温弱光下黄瓜幼苗的光合作用和生长促进效应明显减弱,而SA抑制剂多效唑和氨基茚磷酸对H₂S诱导的黄瓜幼苗光合机构对低温弱光的耐受性无显著影响,说明H₂S作为SA的下游信号,参与调控低温弱光下黄瓜幼苗的光合作用。     

光强转换对不同生长环境下桑树叶片光化学效率的影响

以桑树品种‘蒙古桑’为试验材料,利用叶绿素荧光技术研究了光强转换对生长在不同光强下的桑树叶片实际光化学效率(ΦPSⅡ)、电子传递速率(ETR)和非光化学淬灭(NPQ)的影响,分析了非光化学淬灭(NPQ)3个组分的变化.结果表明:当光强从黑暗或弱光转换到自然光条件下,自然光桑树叶片的光量子转化效率高于弱光叶片,ΦPSⅡ、ETR诱导平衡较快,NPQ诱导呈先升后降趋势.自然光叶片在强光下状态转换淬灭组分(qT)占NPQ的18%,而弱光叶片qT仅占NPQ的7%.与弱光桑树叶片相比,自然光桑树叶片可以通过较高的光量子转化效率和较强的调节激发能在PSⅠ和PSⅡ之间的分配能力来适应光强的变化.     

弱光条件下甜瓜属种间杂交新种的某些光合特性

甜瓜属种间杂交新种Cucumis hytivus Chen & Kirkbride的光补偿点为11.25 μE*m-2 *s-1,低于以往报道的耐弱光品种长春密刺.弱光处理2周后,新种的叶绿素a和叶绿素b含量增加,叶绿素a/b的值大幅度降低,形态学耐弱光隶属值高达0.946,说明杂交新种耐弱光能力很强.     

弱光胁迫对不同生育期番茄光合特性的影响

以耐弱光番茄品系02S02、02S32和不耐弱光番茄品系02S52、02S57为材料,以普通塑料大棚光照环境为对照(晴天9:00-11:00平均光强约为800 μmol·m^-2·s^-1),普通塑料大棚上覆盖一层黑色遮阳网模拟弱光环境(光强约为对照的50%),研究弱光对4个番茄品系苗期、开花座果期、果实膨大期光合特性的影响.结果表明：弱光环境下,4个番茄品系叶片光合速率在低光强下略有增加,超过此光强后大幅下降,不同品系在不同生育期的变化趋势一致,但变化幅度不同;叶片光补偿点和暗呼吸速率随发育进程逐渐降低,耐弱光品系的降幅均大于不耐弱光品系;叶片光饱和点、最大光合速率和表观量子效率在不同生育期均有所降低,但变化幅度不同,且与品系的弱光耐受性无一致性关系.     

遮光对小麦植株氮素转运及品质的影响

以耐弱光性不同的冬小麦品种扬麦158(耐弱光品种)和扬麦11(不耐弱光品种)为材料,研究了拔节至成熟期遮光对小麦籽粒产量、植株氮素代谢及籽粒和面团品质的影响.结果表明:拔节至成熟期遮光22%和33%时,扬麦158和扬麦11籽粒产量分别比对照下降4.1%～9.9%和15.3%～25.8%;而小麦籽粒蛋白质产量分别下降3.0%～8.3%和10.4%～14.1%,且随着遮光程度的加重,小麦籽粒氮素积累对花后氮素积累的依赖性增强.遮光条件下各营养器官中花前贮存氮素转运量均下降,但叶片氮素转运效率(RENP)上升,从而补偿了茎鞘、穗壳中RENP的下降,因此营养器官总RENP未受遮光条件的显著影响.拔节至成熟期遮光提高了小麦籽粒蛋白质含量,这与弱光下籽粒蛋白质积累量下降幅度小于产量下降幅度所形成的"浓缩效应"有关.弱光对成熟期小麦籽粒清蛋白和球蛋白含量无显著影响,但显著提高了醇溶蛋白和麦谷蛋白含量,导致小麦湿面筋含量、面团形成时间和稳定时间提高,面团弱化度降低.