水稻剑叶生长过程中光合电子流传递分配及其与光合作用的关系

以气体交换和叶绿素荧光测定相结合的方法研究了水稻剑叶生长过程中光合电子传递分配以及与光合速率和叶绿素含量之间的关系。两种高产水稻品种‘培矮 6 4S/E3 2’和‘特三矮 2号’的剑叶总的光合电子流JF 和净光合速率Pn在移栽后 5 0～ 70d较高而相对稳定 ,在 80d后急剧下降。参与碳还原的非环式光合电子流Jc的降低比JF 和Pn早。JF 与Jc和光合速率与叶绿素含量之间存在正相关性。非环式光合电子传递分配于光呼吸的电子流的比例Jo/JF 在 5 0～ 70d和 80d后约有 3 5 %～ 5 0 %的电子流分配到光呼吸     

高温对入侵种三裂叶蟛蜞菊叶片PSⅡ功能和光能分配的影响

以入侵植物三裂叶蟛蜞菊及其近缘本地种蟛蜞菊为实验材料,比较高温对二者PSII功能争光能分配特性的影响。结果显示,三裂叶蟛蜞菊PSⅡ最大光能转化效率（FY/Fm）受高温抑制的程度较轻,初始荧光（Fo）上升幅度较小。高温胁迫降低了三裂叶蟛蜞菊叶片总的光合电子传递速率（JF）,但它同时降低了电子流向光呼吸分配的比例（Jo/JF）,相对提高了电子流向碳同化的分配（Jc/JF）。与蟛蜞菊相比,高温处理后三裂叶蟛蜞菊仍然能够将较多吸收的光能用于光化学反应,以维持较高的碳同化水平。本研究的结果表明入侵植物三裂叶蟛蜞菊比本地种蟛蜞菊具有更强的耐高温能力,意味着入侵种三裂叶蟛蜞菊在全球气候变暖的环境背景下具有潜在的扩散优势。     

兼性CAM植物长叶景天叶片在C3和CAM型时的光氧化作用

通过停止浇水产生水分胁迫使兼性CAM植物长叶景天 (SedumspectabileBoreau)叶片光合途径由C3 型转为CAM型。干旱 15d时观察到典型的CAM生理特征 ,且叶片的δ13 C值与含水量成线性相关。水分胁迫改变了叶绿素荧光参数和抗氧化能力 ,ΦPSⅡ 和qP 降低 5 0 %和 34% ,NPQ提高约 180 % ,SOD活性和清除DPPH·自由基能力也明显下降 ,但膜半透性变化不大。当将处于C3 (浇水 )和诱导为CAM(缺水 )型的叶圆片用外源甲基紫精 (MV)和强光作光氧化处理后 ,与C3 型叶片相比 ,诱导CAM型叶片的NPQ不能提高 ,qP 和ΦPSⅡ 降至很低水平 ,光系统处于高还原态 ,光能供给与消耗失衡 (1-qP=0 .86和 (1-qP) /NPQ >1) ,膜系统几乎失去完整性。这种严重的光氧化损伤表明 ,与我们以前报告的专性CAM植物不同 ,以兼性CAM植物诱导表达的CAM型未能显示比C3 型较强的耐光氧化优势。讨论了出现这种光氧化敏感性差别的可能原因     

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.     

麻疯树幼苗对干旱胁迫的响应

以不同浓度(5%～25%)的聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫处理麻疯树三叶期幼苗,研究了不同程度干旱胁迫下麻疯树叶片光合特性及其对干旱的耐受能力.结果表明:在较低浓度PEG(≤15%)处理下,随PEG浓度的增加,麻疯树叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)、PSⅡ实际光化学量子产量(Φ_PSⅡ)、光化学猝灭(q_P)和表观光合电子传递速率(ETR)下降,PSⅡ原初光能转化效率(F_v/F_m)轻微下降,水分利用效率(WUE)则逐渐升高,非光化学猝灭(NPQ)明显上升,初始荧光(F_o)无显著变化(P＞0.05);在高浓度PEG(＞15%)处理下,C_i随PEG浓度的增加而显著上升,P_n、G_s和WUE持续下降,F_v/F_m、Φ_PSⅡ、q_P和ETR下降幅度明显增大,F_o显著上升,而NPQ下降.低浓度PEG处理导致麻疯树叶片P_n下降主要是由气孔因素造成的;在高浓度PEG处理下,P_n的下降则是由非气孔和气孔因素的共同限制作用造成的.当PEG浓度<20%时,虽然出现P_n下降,但光合机构未受损伤.经15 d高浓度PEG处理的植株叶片,在胁迫解除后光合活性能够迅速恢复,且植株可以存活.说明麻疯树对干旱胁迫有较强的耐受能力.     

马蹄切片呼吸代谢特性研究

新鲜马蹄切片总呼吸和抗氰呼吸均比较低,但在25℃下贮放期间迅速上升;切片交替途径容量、运行活性也不断上升,但运行系数却在下降。细胞色素途径运行活性随总呼吸的增加而显著加强,但所占比值不断下降。利用呼吸代谢抑制剂Na3PO4、丙二酸和解偶联剂DNP改变电子流量的结果表明,降低呼吸电子流时,抗氰呼吸与细胞色素途径呼吸均下降,且抗氰呼吸占总呼吸的比例下降;增加呼吸电子流时,这两条传递途径均加强,且抗氰呼吸占总呼吸的比例增加。研究结果还表明,尽管三羧酸循环是机械伤诱导的主要呼吸途径,但同时伤诱导的残余呼吸和磷酸戊糖途径运行量均有明显的增加,推测可能与马蹄褐变和异味的产生有一定的联系。     

黄体素和β-胡萝卜素清除超氧阴离子和羟自由基能力的比较

利用抑制邻苯三酚自氧化法和番红花红漂白法分别检测离体条件下黄体素和β-胡萝卜素（从紫苜蓿叶片中提取的）对超氧阴离子（O2^-&#183;）、羟自由基（&#183;OH）清除作用的结果表明：黄体素清除O2^-&#183;能力为β-胡萝卜素的2．78倍,清除&#183;OH的能力是β-胡萝卜素的3.46倍。     

超高产水稻剑叶的高效光合特性

以多年来大面积推广的杂交水稻汕优63为对照。研究了超高产杂交水稻两优培九的光合生理特性。结果表明：在生殖生长期两优培九剑叶具有较高的叶绿素含量,Fv/Fo,Fv/Fm,qP,φi和Rubisco含量,表明它有相对较高的光能吸收,转化和利用的能力;且两优培九的qN较汕优63大,1-qP/qN比它小,说明它比对照品种更耐光抑制;两个品种在剑叶衰老过程中都发生了光碳失衡,但两优培九光碳失衡状态较轻;这些可能是超高产水稻两优培九高产的重要原因。     

人为干扰对亚热带森林木本植物叶片抗氧化能力的影响

旅游、宗教活动及工厂废气等不同类型的人为干扰引起亚热带森林木本植物荷木和马尾松叶片膜脂过氧化产物丙二醛（ＭＤＡ）含量明显增加,超氧歧化酶（ＳＯＤ）、过氧化氢酶（ＣＡＴ）、抗坏血酸过氧化物酶（ＡＳＡ－ＰＯＤ）活性和谷胱甘肽（ＧＳＨ）的含量则减少。荷木叶片的ＭＤＡ高于怪尾构,而ＳＯＤ、ＣＡＴ、ＡＳＡ－ＰＯＤ活性和ＧＳＨ含量却低于马尾松。人为干扰使荷木和马尾松叶片蛋白总量降低,酪蛋白水解酶、氨肽酶和内肽     

华南地区3种入侵植物与本地植物叶片建成成本的比较

生物量建成成本作为衡量植物生物量建成所需能量的指标, 反映了植物的能量利用策略, 较低的建成成本可能会增加入侵种的竞争优势。本研究以华南地区3种危害严重的入侵植物薇甘菊(Mikania micrantha)、三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata)和五爪金龙(Ipomoea cairica)为研究对象, 选取与它们伴生或近缘的本地植物鸡矢藤(Paederia scandens)、蟛蜞菊(W. chinensis)和厚藤(I. pescaprae)作为对照, 比较了相同环境下培养的入侵植物和本地植物叶片建成成本的差异。结果表明, 这3种入侵植物的叶片单位质量建成成本(CCmass)和单位面积建成成本(CCarea)均低于它们的本地对照种。将3种入侵植物作为一组, 它们的叶片平均CCmass (1.17 g glucose/g)和CCarea (22.34 g glucose/m2)显著低于本地种的叶片平均CCmass (1.32 g glucose/g)和CCarea (36.93 g glucose/m2)。本研究结果进一步证实, 入侵植物与本地植物相比具有较低的叶片建成成本, 这可能是它们入侵成功的原因之一。同时, 本研究通过分析叶片建成成本与叶片碳浓度、氮浓度、灰分含量(Ash)以及去灰分热值(Hc)的相互关系, 探讨了影响入侵种和本地种叶片建成成本的可能因素。结果显示, 入侵植物具有较低的叶片建成成本是与其较低的碳浓度和氮浓度以及较高的灰分含量相联系的。