水分胁迫对不同抗旱类型冬小麦幼苗叶绿素荧光参数的影响

在人工气候室水培条件下,选用3个不同抗旱类型的冬小麦品种,研究了水分胁迫对冬小麦幼苗叶绿素荧光参数的影响。结果表明：水分胁迫下,冬小麦幼苗可变荧光(Fv)、最大荧光(Fm)、可变荧光与最大荧光比(Fv／Fm)、可变荧光与初始荧光比(Fv／Fo)、光化学淬灭系数(qF)均降低;而初始荧光(Fo)与非光化学淬灭系数(qNP)则升高,说明光系统Ⅱ(PSⅡ)受到了伤害,使得PSⅡ原初光能转换效率(Fv／Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv／Fo)降低;光合电子传递、光合原初反应过程受到抑制,起光保护作用的热耗散提高。但水分胁迫下品种间各参数变化幅度不同。除qNF外,其余各参数均为抗旱性越强降低幅度越小,而qNF则升高幅度越大。说明水分胁迫对冬小麦幼苗叶绿素荧光参数的影响与其抗旱性密切相关。     

白刺叶不同水分状况下光合速率及其叶绿素荧光特性的研究

采用L I-COR 6400便携式光合测定系统测定并研究了乌兰布和沙漠白刺叶不同水分状况下光合速率及其叶绿素荧光参数的变化特征.结果表明,随着白刺水势降低其净光合速率和气孔导度快速下降,当水势降低到一定值时,净光合速率、气孔导度几乎不变;而叶绿素荧光指标与叶水势关系在高水势时随着叶水势下降叶绿素荧光指标值近似不变,当水势下降到一定值时近似呈直线下降.白刺水饱和状况下的光补偿点为(43.1±4.8)μm o l.m-2.-s 1,光饱和点为(676±150)μm o l.m-2.-s 1;叶生长初期和叶成熟期净光合速率水势补偿点(净光合速率为0时的水势)分别为-3.65 M Pa和-5.76 M Pa,NPQ初始水分胁迫水势分别为-2.20 M Pa和-6.63 M Pa.研究指出运用净光合速率水势补偿点和非光化学猝灭初始水分胁迫水势可评价白刺对干旱环境的适应性.     

不同植物在水分胁迫条件下脯氨酸的累积与抗旱性的关系

Ca植物春小麦幼苗叶片累积脯氨酸的数量随水分胁迫时间和强度递增,累积的数量与品种的抗旱性没有相关性。C_4植物玉米和高粱累积脯氨酸的数量低于小麦,但高粱多于玉米。CAM植物落地生根脯氨酸含量略有变化。旱生植物细枝岩黄芪的同化枝累积脯氨酸的数量高于中生植物钻天杨和槐的叶片,而梭梭的同化校则低于槐而高于钻天杨。表明这些植物累积脯氨酸的数量与它们的抗旱性无夫。因此似不宜用脯氨酸数量的多少作为植物抗旱性的生理指标。     

不同油松种源光合和荧光参数对水分胁迫的响应特征

采用盆栽控水试验方法,设置正常水分(T1,田间持水量的70％-80％)、轻度胁迫(T2,田间持水量的50％-60％)和严重胁迫(T3,田间持水量的30％-40％)3个水分梯度,对6个油松(Pinus tabulaeformis Carr.)种源(陕西洛南LN,陕西桥山 QO,山西灵空山LK,辽宁千山QN,河北雾灵山WL和山西芦芽山LY)的光合参数和叶绿素荧光参数进行比较,探讨种源间光合和水分利用特征的差异及其与气孔导度和荧光参数的关系.结果表明,3个水分梯度下6个种源的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、水分利用效率(WUE)、原初光能转换效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)差异均极显著(P＜0.01),在T1和T3下,各种源的实际光量子效率φPSⅡ和电子传递速率ETR差异显著(P＜0.05).在T2下,LK和WL的Pn达到最大,具有轻度胁迫下提高光合生产力的倾向.在T3下,QN种源的Pn和WUE较高(除LK的WUE最高外),而WL的Pn和WUE较低(除LK的Pn最低外);6个种源中QN的Pn、φPSⅡ和ETR最大,LY和QO的光合生产力仅次于QN,而LN、LK和WL的Pn、Gs、φPSⅡ和ETR比较低,其光合生产力及光量子产量受干旱胁迫影响较大.LK的WUE在各个水分梯度下均显著高于其它种源(P＜0.05).在T3下,各种源通过降低Tr提高WUE.在T1下,气孔限制是影响油松Pn的主要因素;在T2和T3下,Pn和WUE均与气孔导度、PSⅡ反应中心的光量子产量和电子传递速率密切相关.     

水分胁迫对脂松幼苗叶绿素荧光特征的影响

以2年生盆栽脂松苗木为材料,研究了不同土壤含水量（干旱和水渍胁迫及解除胁迫后）对脂松幼苗的叶绿素荧光参数的影响,旨在为脂松的扩大栽培和管理提供理论依据。结果表明：（1）土壤水分胁迫对脂松苗木针叶初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、可变荧光（F_v）、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ电子传递量子产率（Φ_PSⅡ）有显著影响（p<0.05）;（2）干旱和淹水胁迫中脂松针叶光化学效率（F_v/F_m）均表现为随胁迫强度增大和时间的延长而降低,总体表现为FC60>FC80>FC>FC40>FC20>FL,解除胁迫后有不同程度的升高,且干旱处理比水淹处理恢复快。（3）60%土壤含水量叶绿素荧光参数水平最佳,据此认为中等轻度干旱立地较适宜脂松苗木生长。     

喷施黄腐酸对干旱胁迫下甘蔗苗期叶绿素荧光参数及丙二醛的影响

分别对具4～5张完全叶桶栽甘蔗品种ROC22#和园林6#叶面喷施黄腐酸,分别为正常供水0(CK1)、0(CK2)、200、400、800、1200mg/L黄腐酸,研究在不同胁迫程度下不同浓度黄腐酸对甘蔗叶片叶绿素荧光参数、丙二醛(MDA)含量变化的影响。结果表明,经过黄腐酸处理后甘蔗叶片的PSⅡ原初光能转换效率(Fv/Fm)、光合量子产额(Yield)、光化学淬灭系数(qP)数值在中度和重度水分胁迫下都高于干旱对照CK2,品种和处理间参数的变化有差异;非光化学淬灭系数(qN)值则与正常供水对照比较没有大的差异。黄腐酸处理后甘蔗叶片MDA含量随处理浓度增大而降低,且明显低于干旱对照CK2。从2个参试品种6个处理浓度综合分析,水分胁迫下喷施黄腐酸可提高ROC22#和园林6#甘蔗苗期的抗旱性,以200、400mg/L处理效果较好。     

光和抗氧化剂对受水分胁迫的玉米叶片叶绿素荧光猝灭的影响

用脉冲调制荧光仪测定了经过水分胁迫处理的玉米苗叶片的叶绿素荧光,结果表明,脱水不影响原初荧光,而轻微抑制最大荧光,可变荧光,光化学效率和ＰＳⅡ有效活性。只改变光化猝灭在头一分钟内饱和脉冲闪光的变化。然而,当遭受水胁迫的叶再用高光处理３０分钟,荧光产量,荧光动力学和ｑｐ、非光化学猝灭均发生明显变化。用氧自由基清除剂二叔丁基对甲酚、抗坏血酶和６－ＢＡ对叶片进行预处理,能在一程度上改变失水对Ｑ－猝灭和Ｅ     

模拟干旱胁迫下构树和桑树的生理特征比较

在不同浓度聚乙二醇(PEG 6000)的处理下,测定构树和桑树的碳酸酐酶活性、光响应曲线、二氧化碳响应曲线和叶绿素荧光等指标,比较它们的抗干旱能力.结果表明:(1)构树的碳酸酐酶活力变化不显著,而桑树的碳酸酐酶活力不同的PEG 6000浓度间差异较大.(2)构树的净光合速率受PEG 6000的影响较小,而桑树受到抑制较...     

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。     

念珠藻葛仙米叶绿素荧光与水分胁迫的关系

在渗透系统中,念珠藻葛仙米因轻微失水而叶绿素的Ｆｖ／Ｆｍ上升,水势继续降低时Ｆｖ／Ｆｍ快速下降。衬质系统和自然失水的影响相似,藻体在失去总水分的９４％以后Ｆｖ／Ｆｍ开始下降,此前水分的丢失对Ｆｖ／Ｆｍ比值的上升稍有促进和。干燥藻体吸水后Ｆｖ／Ｆｍ的恢复速率随着贮藏时间的延长而下降,并且Ｆｖ／Ｆｍ的恢复对光和蛋白南的重新合成有依赖性。ＤＣＭＵ虽然也抑制Ｆｖ／Ｆｍ的恢复,但可逆转。     

基于Lake模型的叶绿素荧光参数在甘蔗苗期抗旱性研究中的应用

为从能量平衡及分配的角度研究干旱胁迫下甘蔗(Saccharum officinarum)苗期光系统的运转状况, 进而为丰富不同甘蔗品种的抗旱性评价指标及实现对季节性干旱胁迫的快速诊断提供理论依据, 该研究通过对基于Lake模型的叶绿素荧光参数在不同入射光强下变化的动态分析, 研究光合电子传递链中能量平衡状态对不同水分梯度(40%、25%、10%、8%)的响应。结果表明: 两个供试品种(耐旱品种‘ROC22’和非耐旱品种‘ROC16’)的最大光能利用效率(F_v/F_m)、相对电子传递速率(rETR)、光系统II(PSII)量子效率(Φ_II)和光化学猝灭(q_L)均随着干旱胁迫程度的增加而下降, 可调节性能量耗散(Φ_NPQ)和非调节性能量耗散(Φ_NO)则随着干旱胁迫程度的增加而上升。除Φ_NO之外的叶绿素荧光参数的变化幅度均随着光合有效辐射(PAR)的增加而增大。在干旱胁迫的前中期, 相对于‘ROC22’, ‘ROC16’的PSII反应中心能够维持较高的开放程度; 但‘ROC22’调节能量耗散的能力和对干旱胁迫的敏感程度均高于‘ROC16’, 说明较强的光保护能力是‘ROC22’的抗旱性高于‘ROC16’的主要原因之一。对干旱胁迫敏感且在不同PAR下较为稳定的Φ_NO可作为甘蔗苗期抗旱性的快速诊断和评价指标。rETR对递增的PAR的响应表现为随着干旱胁迫程度的增加而提前出现峰值或下降趋势, 但是不同水分梯度下的rETR在PAR较低时并无显著差异, 表明干旱胁迫下光抑制现象的提早出现是造成光系统损伤的首要因素, 高光强对干旱胁迫信号起放大作用。     

不同干旱胁迫条件下丛枝菌根真菌对 木棉叶绿素荧光参数的影响

为了探明丛枝菌根真菌(AMF)与木棉(Bombax ceiba Linn.)抗旱性的关系,采用盆栽法对不同干旱胁迫条件下接菌组(1 g土壤含100个AMF孢子)和未接菌组木棉叶绿素荧光参数进行了比较分析.结果表明:中度干旱胁迫(土壤相对含水量45%~50%)和重度干旱胁迫(土壤相对含水量30%~35%)条件下接菌组的初始荧光(Fo)均低于未接菌组;与对照(土壤相对含水量65%~70%)相比,重度干旱胁迫5、15和35 d,接菌组的Fo值分别升高了10.39%、20.93%和14.14%,未接菌组的Fo值分别升高了26.95%、48.75%和71.35%.接菌组的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)在中度和重度干旱胁迫5、15和35 d均高于未接菌组.与对照相比,重度干旱胁迫5、15和35 d,接菌组的Fv/Fm值分别降低了9.09%、6.85%和22.06%,未接菌组的Fv/Fm值分别降低了10.67%、16.21%和52.78%;接菌组的Fv/Fo值分别降低了28.14%、22.43%和46.01%,未接菌组的Fv/Fo值分别降低了28.38%、48.20%和75.96%.总体来看,在中度和重度干旱胁迫条件下,接菌组的PSⅡ实际光量子产量〔Y(Ⅱ)〕、PSⅡ非调节性能量耗散的量子产量〔Y(NO)〕、光化学淬灭系数(qP)和光合电子传递速率(ETR)高于对照,而PSⅡ调节性能量耗散的量子产量〔Y(NPQ)〕和非光化学淬灭系数(qN)低于对照;未接菌组的Y(Ⅱ)、qP、qN和ETR值低于对照,而Y(NO)和Y(NPQ)值则高于对照.研究结果显示:AMF能够减轻干旱尤其是重度干旱胁迫条件下木棉受伤害和光抑制的程度,并提高其叶片PSⅡ反应中心的活性,从而增强木棉在干旱胁迫条件下的生存能力.     

干旱和复水对大豆(Glycine max)叶片光合及叶绿素荧光的影响

选用河南省大面积种植的大豆品种豫豆29作为实验材料,通过研究逐步干旱和旱后复水条件下大豆叶片光合、叶绿素荧光等指标随土壤水分的动态变化规律,以期为大豆的水分高效利用提供理论依据。研究发现,在土壤相对含水量高于46.5%时,虽然随着土壤相对含水量的下降,豫豆29仍可以保持它的叶片水分状态;豫豆29的叶片净光合速率在土壤水分中等条件下最大,在土壤相对含水量为64.3%时,它比对照组高出11.2%(P<0.01);在实验的第3d,处理组的土壤相对含水量降为46.5%,叶片水势与对照组相比降低了7.2%(P>0.05),净光合速率为对照组的89.6%(P<0.05),但气孔导度却迅速下降为对照组的44.7%(P<0.01),这说明与叶片的光合和水分状况相比,豫豆29的气孔对土壤水分的匮缺更加敏感。复水后,豫豆29叶片的水势、净光合速率、气孔导度和叶绿素荧光等值都可以得到迅速的恢复,并在实验的最后接近对照组的水平,这表明豫豆29的叶片光合在水分胁迫解除后有迅速恢复的能力。     

干旱胁迫下黄条金刚竹的光合和叶绿素荧光特性

通过盆栽试验,研究了自然干旱胁迫处理下,黄条金刚竹植株形态、土壤含水量(SWC)、叶片含水量(LWC)、叶片水势(LWP)、光合作用参数和叶绿素荧光参数的变化,及与环境因素的关系.结果表明:自然干旱胁迫后第17天,黄条金刚竹出现干旱伤害症状,叶片失水下垂、内卷,第43天地上部分失水死亡;复水后10 d,叶片叶绿素荧光参数与第43天无显著差异.在干旱胁迫0～21 d,SWC显著下降,而在17 d以后,LWP急剧下降,29 d以后LWC显著降低.随着干旱胁迫程度的加剧,叶片蒸腾速率(T_r)、气孔导度(g_s)持续下降,而光合速率(P_n)波动较大,瞬时水分利用效率（PWUE）则先升高后降低;17 d后,P_n由气孔限制为主转为非气孔限制为主,实际光合效率(Φ_PSⅡ)开始下降;25 d后,黄条金刚竹的光合机构被破坏,最大光化学效率(F_v/F_m)和PSⅡ潜在热耗散能力(q_N)分别由0.64、0.79下降到-0.11、0.33.T_r、g_s、PWUE与LWP密切相关,大气湿度对P_n、T_r、g_s的影响显著,气孔是光合参数变化的主导因素.本试验条件下,黄条金刚竹适宜在土壤相对含水率≥12%的土壤中生长,且干旱胁迫持续时间不超过25 d.     

干旱和复水对入侵植物三裂叶蟛蜞菊叶片叶绿素荧光特性的影响

选取入侵植物三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata)及其本地近缘种蟛蜞菊(W. chinensis)为实验材料,比较干旱和复水后二者叶片的叶绿素荧光特性和抗氧化酶活性等生理指标的变化规律,探讨入侵种三裂叶蟛蜞菊对干旱的响应和生态适应性.结果发现,在自然干旱处理过程中,入侵种三裂叶蟛蜞菊与本地种蟛蜞菊相比土壤含水量下降较快,对它们叶片气孔形态的比较发现,干旱胁迫11d后三裂叶蟛蜞菊叶片气孔开度明显大于蟛蜞菊,这可能是导致其失水较快的原因之一.干旱胁迫11d后三裂叶蟛蜞菊的PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)降低了43.8%,而蟛蜞菊只降低了3.7%;同时,与蟛蜞菊相比,三裂叶蟛蜞菊的PSⅡ实际光化学量子产量(Yield)、表观光合电子传递速率(ETR)和光化学猝灭系数(qP)也表现出较大幅度的降低,说明三裂叶蟛蜞菊对干旱胁迫较敏感;但复水后,三裂叶蟛蜞菊能够较快地恢复到正常水平,且与本地种不存在显著差异.这主要是由于入侵种在遭受干旱胁迫时提高了对其过量激发能的热耗散能力以及超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸还原酶(APX)的活性,保护光合机构少受不可逆的损伤,使其在干旱胁迫解除后光合功能得以迅速恢复.研究结果初步表明三裂叶蟛蜞菊容易受到水分条件的限制,它向干旱地区扩散的可能性较小.     

干旱胁迫下4种常用植物幼苗的光合和荧光特性综合评价

老鸭嘴,山毛豆,假连翘和葛藤是常见的矿山植被恢复植物。采用盆栽控制土壤水分的方法,测定了这 4 种幼苗叶片的光合和荧光指标,以期为矿山植被的恢复植物筛选提供依据。结果表明（1）干旱胁迫处理期间,4 种幼苗叶片的净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）和胞间CO₂ 浓度（C_i）持续下降,复水8 d后P_n均显著增加,老鸭嘴和山毛豆的G_s和T_r恢复到对照水平,山毛豆和葛藤的C_i恢复到对照水平;假连翘幼苗叶片的气孔限制值（L_s）随干旱胁迫时间的延长而逐渐增加,其他3 种幼苗略降后增加,复水8 d后均恢复到对照水平。（2）干旱胁迫处理期间,4 种幼苗叶片的photosystemⅡ（PSⅡ）光能捕获效率（F_v’/F_m’）、实际光化学量子效率（Yield）和表观电子传递速率（ETR）持续降低,8 d时显著小于对照。复水8 d后,F_v’/F_m’小幅波动,Yield和ETR有所恢复,其中葛藤的Yield和山毛豆的ETR恢复到对照水平;4种幼苗叶片的非化学淬灭（NPQ）持续上升,在第8天显著大于对照,复水8 d后,均持续下降,其中葛藤恢复到对照水平。（3）对光合和荧光指标进行主成分分析表明,干旱胁迫下4 种幼苗的抗旱性能大小顺序为山毛豆 > 老鸭嘴 > 假连翘 > 葛藤。     

两种生境条件下6种牧草叶绿素含量及荧光参数的比较

昆仑山前山牧场海拔较高, 策勒绿洲海拔相对较低, 两者生境差异较大。以昆仑山前山牧场和策勒绿洲边缘两种不同生境条件下生长的6种牧草: 冰草(Agropyron cristatum)、无芒雀麦(Bromus inermis)、矮生高羊茅(Festuca elata)、披碱草(Elymus dahuricus )、红豆草(Onobrychis pulchella)及和田大叶(Medicago sativa var. luxurians)为试验材料, 研究了不同生境条件下牧草叶片叶绿素含量及叶绿素荧光动力学参数的变化情况。结果显示: (1)在两种生境条件下, 昆仑山前山牧场生境生长的牧草叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素的含量明显较高, 生长在策勒绿洲生境的牧草品种叶绿素a/b值较高; (2)昆仑山前山牧场生境牧草最大荧光、光系统II (PSII)最大光化学效率、PSII潜在活性和单位面积反应中心的数量的值明显高于策勒绿洲生境品种, 而初始荧光、单位反应中心吸收的光能、单位反应中心捕获的能量、单位反应中心耗散的能量、荧光诱导曲线初始斜率值则低于策勒绿洲生境品种。因此, 两种生境下环境因子发生了改变, 对牧草产生综合的胁迫作用; 策勒绿洲生境明显对牧草生长产生了抑制, 策勒绿洲生境牧草的色素含量降低以及PSII的机构遭到损坏, 导致反应中心一部分失活或裂解, 剩余有活性的反应中心的效率增加, 昆仑山生境则相对比较适宜牧草生长; 两种生境不同牧草叶绿素含量和叶绿素荧光参数的变化幅度不同。