低温下寒地冬小麦抗氧化生理指标的比较分析

为了明确低温下品种间差异的抗氧化物酶或者活性氧清除物,为低温下鉴定冬小麦品种抗寒性提供理论依据,以抗寒性不同的‘东农冬麦1号’和‘济麦22’为材料,在低温驯化期和封冻期进行取样,通过测定冬小麦品种间活性氧清除物还原型谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(ASA)含量以及抗氧化酶类中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性。结果表明,封冻后抗寒品种的相对电导率低于不抗寒品种;丙二醛含量只有在深度封冻期1月14日抗寒品种显著低于不抗寒品种。封冻后15天不抗寒品种SOD酶活性逐渐降低,而抗寒品种SOD酶活性仍在增加;封冻后30天抗寒品种的ASA含量显著高于不抗寒品种,SOD酶活性和ASA含量可以用于冬麦品种抗寒性的评价。     

低温驯化及封冻后不同抗寒性小麦品种的形态建成及生理基础分析

为比较抗寒性不同的冬麦品种对低温胁迫的适应性,在低温驯化及封冻阶段对东农冬麦1号(抗寒)、东农705 (较抗寒)和济麦22 (不抗寒) 3个品种的植株形态和叶、叶鞘、分蘖节的若干生理指标进行了调查。结果表明,东农冬麦1号在封冻前形成的分蘖数、分蘖叶数显著高于其他两个品种;低温胁迫下3个品种各个部位的含水量均降低,东农冬麦1号地上部含水量降低较快,分蘖节含水量降低较慢且保持较高水平,而济麦22地上部含水量降低较慢,分蘖节含水量降低较快。电导率变化表明,东农冬麦1号、东农705品系和济麦22叶片分别在封冻后30、20和0 d死亡。东农冬麦1号叶片、叶鞘的可溶性总糖含量最高,济麦22最低;封冻期东农冬麦1号分蘖节可溶性总糖含量最高,济麦22最低。封冻后20 d东农705品系和济麦22叶片SOD失活,封冻后40 d东农冬麦1号叶片SOD仍有活性,调查期内济麦22各个部位SOD活性显著低于其他两个品种;封冻期东农冬麦1号叶鞘和分蘖节POD活性保持较高水平,东农705品系分蘖节POD活性较高,而叶鞘POD活性迅速降低,济麦22叶鞘和分蘖节POD活性均处于较低水平。     

水分胁迫对甘薯叶绿素荧光和光合特性的影响

以甘薯品种皖84-559，徐州18，为材料，测定功能叶片的光合和叶绿素荧光参数的变化。水分胁迫下，徐州18叶绿素含量、光合速率、PSⅡ原初光化学效率（Fv/Fm）和光化学猝灭系数（qP）的下降较少；非光化学猝灭系数（qN）增加较少。表明徐州18在水分胁迫条件下，光合机构受破坏较轻，其吸收的光能能较多的用于光化学转化能力，通过热耗散的能量较少。     

低温强光对超级杂交稻及其亲本苗期光合特性的影响

研究低温强光对两优培九和母本培矮64S（PA64S）以及父本中籼9311苗期叶绿素荧光参数和光合特性的影响。结果显示低温强光处理后，与父母本相比，两优培九的光合速率、PSⅡ原初光化学效率（Fv/Fm）和光化学猝灭系数（qP）降低和光化学猝灭系数（qN）增加较少，说明在低温强光下，超级杂交稻两优培九吸收的光能能较多的转化为化学能。试验结果表明在苗期杂交稻两优培九在低温强光下具有超亲偏母本的现象。     

高温胁迫对蝴蝶兰幼苗叶绿素荧光参数的影响

为了探究高温胁迫对蝴蝶兰幼苗叶片光合机构的影响,将蝴蝶兰幼苗置于38℃处理4天,以25℃为对照,测定了蝴蝶兰幼苗叶绿素荧光参数的变化。结果表明：随着高温胁迫时间的延长,蝴蝶兰叶片叶绿素总含量、最大光化学效率(Fv/Fm)、有效光量子产量(ΦPSⅡ)、表观光合电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(qP)持续下降,而丙二醛(MDA)含量、初始荧光(Fo)、非光化学猝灭系数(qN)不断上升。与胁迫前相比,胁迫后期的上述指标均存在显著差异。由此表明,高温胁迫下蝴蝶兰幼苗PSⅡ反应中心出现了可逆失活或损伤,使光合原初反应过程受阻,显著降低了原初光能转换效率,从而引起严重的光抑制,极大地减弱了光合电子传递活性,使反应中心积累过剩光能,对光合机构和叶绿素造成光氧化破坏,但蝴蝶兰幼苗能在一定程度上通过热耗散途径来减轻伤害。     

NaCl胁迫对茄子幼苗叶片叶绿素荧光参数和能量分配的影响

以茄子幼苗为试材,研究了不同浓度NaCl胁迫下叶绿素荧光参数的变化.结果表明:随着NaCl胁迫加剧,最大荧光(Fm)、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII潜在活性(Fv/Fo)、PSII实际光化学效率(ФPSII)、天线转化效率(Fv＇/Fm＇)、光化学荧光猝灭系数(qP)和电子传递速率(ETR)均表现出降低的趋势,初始荧光(Fo)、非光化学荧光猝灭系数(NPQ)和PSⅡ激发能压力(1-qP)均上升;光化学反应的能量(P)在叶片所吸收的光能中所占的比例也逐渐减少,天线色素耗散的能量(D)表现出和P相反的趋势,非光化学反应耗散的能量(E)变化不稳定,天线热耗散是耗散过剩能量的主要途径.表明NaCl胁迫下,茄子幼苗光系统反应中心受到损伤,光合电子传递过程受到抑制.     

超级杂交稻两优培九及其亲本生育后期的光抑制和早衰特性

以超级杂交稻两优培九（培矮64S/9311）和母本培矮64S（PA64S）以及父本中籼9311为材料，研究亲本和后代在自然条件下叶绿素荧光和活性氧代谢的差异。结果表明：强光高温下，在叶片衰老过程中，两优培九的叶绿素、蛋白质含量、PSⅡ原初光化学效率（Fv/Fm）和光化学猝灭系数（qP）减少较少，非光化学猝灭系数（qN）增加不明显     

脱驯化对寒地冬小麦抗寒性影响的探析

寒地冬小麦的安全越冬受制于 3个外界因素, 分别是低温驯化程度、 越冬期间温度、 以及返青期温度。为分析低温驯化对冬小麦抗寒性的影响, 笔者以抗寒性不同的 2个冬小麦品种为材料, 在其生长的低温驯化阶段分别对其进行脱驯化及低温处理, 测定不同处理下冬小麦植株的成活率及保护酶活性。研究结果得出, 10℃脱驯化处理 2天对植株造成的伤害较 20℃脱驯化 2天显著降低; 抗寒品种 ‘东农冬麦 1号’ 只有在 11月 10日发生 10℃脱驯化 2天其成活率显著降低, 而不抗寒品种在 10月 26日发生10℃脱驯化 2天其成活率为 50%; 20℃脱驯化 2天再-12℃ 3天处理, 抗寒品种在 10月 31日后其成活率低于 50%, 相同处理下不抗寒品种所有时期成活率均低于 50%。抗寒品种经历 20℃脱驯化 2 天后再经历-12℃ 1天低温植株的 SOD酶活性达到最高。由此得出, 低温驯化期发生脱驯化冬小麦植株的成活率降低。     

水分胁迫对玉米叶绿素荧光特性的影响

以吉单261和京单28两个玉米品种为试验材料,研究水分胁迫对玉米叶片光合特性及叶绿素荧光参数的影响.结果表明:水分胁迫下玉米叶片的最大净光合速率、光补偿点、光饱和点和表观量子效率均显著下降;基础荧光显著增加,最大荧光、可变荧光和PSⅡ光化学效率显著降低;随着光强增加,水分胁迫条件下的光化学猝灭系数和实际光化学效率下降幅度明显加剧;非光化学猝灭系数和表观电子传递速率增加幅度则明显减缓.表明水分胁迫使玉米叶片光合性能减弱,PsⅡ反应中心开放部分的比例减少,光合电子传递能力下降,PSⅡ潜在活性受到抑制,过多的光能多是以非光化学猝灭等其他形式耗散掉,从而保护光合机构免受伤害.     

沼液追施量对小麦叶绿素荧光动力学参数及产量的影响

为明确沼液适宜追施量,实现小麦高产优质栽培,在大田条件下研究了追施不同梯度沼液对小麦荧光特性及产量的影响.结果表明:适宜的沼液追施量(折纯氮60～120 kg/hm2)能有效地提高小麦叶片PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、PSⅡ光化学最大效率(Fv/Fm)和荧光光化学猝灭系数(qP),而降低荧光非光化学猝灭系数(qN),且...     

太阳辐射减弱对冬小麦形态和光合特性影响的研究

以自然太阳总辐射为对照(CK),设置了CK、T1(60%CK)、T2(40%CK)、T3(20%CK)、T4(15%CK)5个处理组,系统研究了太阳辐射减弱对冬小麦光合作用和形态的影响。结果表明:(1)当太阳辐射减弱至20%时将极显著降低冬小麦的光合速率;(2)株高、叶面积、叶面积比在各个生育中均明显增加,但茎粗、比叶重降低;(3)太阳辐射减弱处理使Fv/Fm升高、ΦPSⅡ降低、qP下降和NPQ升高,表明辐射减弱下冬小麦未发生光抑制。可见,虽然太阳辐射减弱下冬小麦未发生光抑制,且通过形态改变来增加对光能的捕获,但光能不足仍然使得光合速率持续下降。     

玉米和小麦在光合诱导期间非光化学猝灭（qN）差异

为了比较玉米(Zea mays L.)（C4）与小麦 (Triticum aestivum L.)（C3）黑暗向光照变化过程中的光诱导适应性反应，对非光化学猝灭（Non-photochemical quenching, qN）的动态变化特征进行了观察和分析。结果表明，在15 min至24 h的不同暗适应处理中，根据qN的光适应的动态变化可分为F型（快速稳定型）、M型（中速稳定型）和S型（慢速稳定型）3种。在暗适应后的光诱导期间，小麦q_N主要表现出M和F型，玉米则表现出S和M型。通过对主要的荧光参数分析，小麦与玉米的F_v/F_m,qp和Φ_psII差异较小，而且qN稳定值有一定的差异，但TqNmex(q_N达到最大值的时间）和Tq_N（q_N达到稳定值的时间）玉米明显高于小麦，差异极明显。进一步分析经黑暗处理后光诱导的光合速率和气孔导度的动态变化，两作物虽然在增加的速率和稳定后的绝对值有差异，但达到稳定的时间无明显的不同。通过塑料膜包封叶片的方法阴止CO₂同化，而qN变化特征也基本不改变。这意味着短时间的C代谢不明显影响q_N对光诱导的反应。对光系统I反应中心P₇₀₃的典型氧化还原方式的测定和电子库容能力的分析也表明它们不是造成qN动态变化的主要原因。然而，对qNmex成分的分析证明高能态猝灭（high-energy state quenching,q_E）、转化猝灭（transition quenching,q_T)和光抑制猝灭（photoinhibitory quenching,q1)分别为55.6%、18.5%和25.9%，说明qE是导致玉米qN在暗处理后的光诱导表现出TqN_mex高、Tq_N长的主要原因。这意味着玉米（C4）在暗一光的变化中维持较高的qE，保持较高的类囊体质子梯度，有益于启动NADPH和ATP的形成。     

增补UV-B辐射对药用植物黄檗幼苗生长及光合生理影响

[目的]为了研究紫外辐射对药用植物生长和光合生理影响机制,[方法]通过设置三个实验处理对黄檗(Phellodendron amurense)幼苗进行40d的增补UV-B辐射处理,对照组(CK组)自然光照、T1组为自然光照下增补UV-B辐射强度为3.26 μw.cm_-2.nm_-1,T2组为自然光照下增补UV-B辐射强度为9.78 μw.cm_-2.nm_-1。[结果]结果表明黄檗幼苗在增补UV-B辐射处理后,与对照相比,不同辐射强度下单株生物量增长量显著低于对照组(P<0.05),而根冠比则显著降低(P<0.05),并且二者随辐射强度增大均减小;光合速率、蒸腾速率和气孔导度均显著低于对照(P<0.05),并随辐射强度升高而降低;叶绿素初始荧光(F₀)、最大荧光(Fm)、PSⅡ原初光能转换效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在光化学活性(F_V/F₀)、光化学猝灭系数(qP)和表观电子传递速率(ETR),均随UV-B辐射强度增大而降低(P<0.05),非光化学猝灭系数(qN)在低UV-B辐射强度下升高,随辐射强度增大而又降低,但仍高于对照组(P<0.05)。叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素和叶绿素a/b等光合色素含量均随增补UV-B辐射强度增大而降低。[结论]说明UV-B辐射处理抑制了黄檗幼苗的生长,降低了光合色素的含量和PSⅡ反应中心传递电子的能力,导致光合作用强度下降,并且上述作用均具有剂量效应。     

盐胁迫下棉花K~+和Na~+离子转运的耐盐性生理机制

为了探究棉花的耐盐机制,以中棉所49、中棉所35和中51504为材料,研究了盐胁迫对棉花幼苗的生长及K+/Na+平衡生理的影响。结果表明,150 mmol·L-1 Na Cl处理对幼苗的生长具有明显抑制作用,降低了叶片的光合速率(Pn)、PSⅡ实际光量子产额(ΦPSII)和电子传递速率(ETR),增加了非光化学荧光猝灭系数(q N)。与中棉所49和中棉所35相比,中51504的干物质累积受盐胁迫影响最小,且保持较高的Pn、ΦPSII、ETR和q N值及较低的ETR/Pn值。盐胁迫提高了棉花组织中Na+的浓度,降低了K+的浓度;但中51504组织中保持了相对较低的Na+浓度和较高的K+浓度,维持了较高的K+/Na+比;通过非损伤微测技术(NMT)测定的离子流结果也表明,中51504的根系对Na+有较强的外排能力,而对K+有较强的保留和向地上部转运能力。能够有效地调节Na+和K+的跨膜转运进而维持K+/Na+平衡是棉花耐盐的重要生理机制之一。     

不同氮素籽粒生产效率油菜品种苗期叶片光合特性差异

2007-2008年度通过对不同氮肥水平下28个品种苗期叶片叶绿素含量和光合参数以及氮素籽粒生产效率的测定,结果表明：（1）不同品种氮素籽粒生产效率差异较大,施用氮肥氮素籽粒生产效率显著降低。（2）多数品种施用氮肥叶片叶绿素含量(SPAD值),净光合速率(Pn)增加;PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm),光化学淬灭系数(qP)增加,非光化学淬灭系数(qN)减小。（3）叶片叶绿素含量(SPAD值)与净光合速率(Pn)之间,净光合速率(Pn)与PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)之间都表现显著正相关关系。（4）氮素籽粒生产效率与苗期叶片PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)呈显著正相关,不施氮肥条件下氮素籽粒生产效率与SPAD值呈显著正相关。     

Photosynthetic Acclimation to Cold as a Potential Physiological Marker of Winter Barley Freezing Tolerance Assessed under Variable Winter Environment

Winter‐hardiness is a complex trait limiting cultivation of winter barley (Hordeum vulgare ssp. vulgare) with respect to the regions of temperate climate. In the present studies, we verified whether inexpensive and fast physiological markers characterizing photosynthetic acclimation to cold may provide robust characteristics of winter barley genotypes for improved frost resistance. Freezing tolerance of 28 winter barley varieties and advanced breeding lines were tested for three winters in field‐laboratory experiment and under fully controlled conditions. To increase the environmental variability of freezing tolerance, a part of the plants were also de‐acclimated under semi‐controlled conditions and re‐acclimated in laboratory before freezing tests. After controlled cold acclimation, apparent quantum yield of photosystem II (F_v/F_m) as well as photochemical (q_P) and non‐photochemical (NPQ) coefficients of chlorophyll fluorescence quenching were studied. Field‐laboratory method assessment of freezing tolerance gives distinct and even opposite results in subsequent years. Also de‐acclimation interacted with growth conditions in the field, giving different rankings of genotypes each year. The results obtained suggest that high level of freezing tolerance measured in laboratory, which is connected with photosynthetic acclimation to cold may be not sufficient for the expression of field resistance, especially when winter conditions are not favourable for cold acclimation.     

两系杂交稻PA64S/E32生育后期的光抑制和光合产物分配

以两系杂交稻PA64S/E32和汕优63为材料，在自然条件下测定叶绿素荧光参数和同化产物分配等关键指标。在中午（高光高温）和叶衰老过程中，PA64S/E32的叶绿素、蛋白质含量、PSⅡ原初光化学效率（Fv/Fm）、量子产量（φPSⅡ）和光化学猝灭系数（qP）的降低较少；非光化学猝灭系数（qN）增加较少。表明在自然条件下，两系杂交稻PA64S/E32吸收的光能能较多的转化为化学能，通过热耗散的能量较少，表现耐光抑制。通过用同位素14C对光合同化产物运转分配进行研究，发现两系杂交稻PA64S/E32光合同化产物向穗部的运转速率和分配比率均较高，表明其具有较好的源库协调性。上述有关光合和同化产物的分配特点可能是两系超级稻高产的生理基础。     

不同橡胶树品种叶片叶绿素荧光特性初步研究

为了探讨中国大面积推广应用的3个橡胶树品种的叶绿素荧光特性,为橡胶树的耐逆性研究奠定基础,利用叶绿素荧光技术研究了GT1、RRIM600、PR107 3个橡胶树品种的叶片叶绿素荧光特性。结果表明：GT1的叶片表观电子传递速率(ETR)显著的高于其他2个品种,PSII实际光合量子产量Y(II)、非光化学反应耗散Ex稍高于其他2个品种;RRIM600的叶片Fv/Fm、Fo、Fm、Fv、Fv/Fo、Y(NPQ)、qP都略高于其他2个品种,而qN显著高于其他2个品种。说明GT1的光合作用中原初光能捕获效率、电子传递能力较强于其他2个品种,吸收的光能中用于光化学反应部分较少;RRIM600的光合潜能、光适应能力强于其他2个品种,当条件适宜时,叶片可能合成更多的光合产物来供应树体生长的需要和胶乳的合成。