干旱胁迫下外源褪黑素对大豆苗期光合特性的影响

通过盆栽试验分析了干旱胁迫条件下叶面喷施褪黑素(100μmol·L~(-1))对大豆苗期叶片中净光合速率(Pn)、胞间CO_2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)的影响。试验结果表明,干旱胁迫会降低大豆苗期Pn、Ci、Gs、Tr。在干旱胁迫条件下,通过叶面喷施褪黑素显著提高了Pn、Ci、Gs、Tr。     

土壤逐渐干旱及复水对黑果腺肋花楸光合特性的影响

【目的】探索黑果腺肋花楸对土壤干旱胁迫的响应。【方法】以两年生黑果腺肋花楸为材料,人工模拟干旱胁迫,通过盆栽试验进行土壤逐渐干旱胁迫和旱后复水处理,研究土壤逐渐干旱及复水对黑果腺肋花楸光合特性的影响。【结果】整个干旱胁迫期间,黑果腺肋花楸的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)均逐渐降低,而水分利用效率(WUE)随土壤干旱胁迫程度的加剧而上升;干旱胁迫下,黑果腺肋花楸的叶绿素总量显著降低,叶绿素a/b值显著增加,类胡萝卜素含量变化不明显,并维持较高的叶片相对含水量;CO_2补偿点升高,羧化效率明显减小;干旱30 d,Pn、Gs、Ci和Tr均降到最低值,均显著低于干旱处理前的水平,分别比干旱胁迫处理前下降了85.4%、79.86%、31.98%和91.55%,仍具有一定生物活性,没有死亡;干旱复水后,叶片相对含水量能恢复至对照水平,Pn、Gs、Ci和Tr均迅速升高,Gs、Ci、Tr均未恢复到干旱处理3 d时的水平,但只比干旱处理3 d时降低27.99%、14.15%、16.58%,Pn比干旱处理3 d时升高0.54%,通过表现出较强的恢复能力适应土壤干旱环境。【结论】干旱胁迫过程中,黑果腺肋花楸通过较高的Pn、较低的Tr来提高WUE,保持良好叶片水分状况来抵御干旱胁迫的伤害,胁迫去除后,叶片相对含水量和叶绿素含量均有所增高;各项光合参数值也有所回升,反映出黑果腺肋花楸在复水后具有较强的自我调节能力。     

水分胁迫下马铃薯叶片光合特性的变化及其响应机制研究

【目的】研究水分胁迫和复水下马铃薯光合作用的变化及其响应机制,为提高马铃薯抗旱性提供科学依据。【方法】以"克新1号"原种脱毒种薯为材料进行田间试验,设置土壤相对含水量分别为40%(为田间持水率的40%,下同,T1)、55%(T2)、70%(T3)、85%(T4)和100%(T5)5个处理,播种后各处理土壤相对含水量统一控制在75%左右,从马铃薯块茎形成期(7月1日)开始控水,连续处理21d,水分胁迫结束后进行复水处理,保持各处理的土壤含水量均在80%以上直至块茎膨大期结束,淀粉积累期保持土壤含水量在65%以上,测定不同处理马铃薯叶片的叶绿素相对含量(SPAD值)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO_2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)及产量。以"克新1号"原原种脱毒种薯为材料,进行室内盆栽试验,设干旱处理(土壤相对含水量为40%)和对照(保持土壤相对含水量为70%)2个处理,水分胁迫14d后,分别在干旱处理和对照的30个单株上采集马铃薯幼嫩叶片,进行基因表达以及差异基因KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)通路富集分析,分析水分胁迫后马铃薯的差异基因及代谢途径变化。【结果】随着水分胁迫时间的延长,马铃薯叶片SPAD值、Pn、Tr、Gs、Ci均下降;随着水分胁迫程度的增加,马铃薯叶片SPAD值、Pn、Tr、Gs、Ci和产量先增加后下降。随着复水时间的延长,马铃薯叶片SPAD值、Pn、Tr、Gs、Ci均增加,但不同水分胁迫处理各指标的恢复速度和恢复程度不同。复水21d后,T3与T4处理SPAD值、Pn、Tr、Gs、Ci均明显高于其他处理,且二者之间无显著差异,说明T3处理SPAD值、Pn、Tr、Gs、Ci均能恢复到与T4处理相当的水平。盆栽试验结果显示,水分胁迫后马铃薯KEGG代谢差异显著的途径有类黄酮合成、二芳基庚和姜辣素的生物合成、甘油酯代谢、糖脂生物合成、光合作用-天线蛋白、维他命B6代谢6条,表明干旱胁迫对光合作用的影响较为显著。在KEEG通路中,水分胁迫对光合作用-天线蛋白通路以及捕光复合体Ⅰ和Ⅱ的叶绿素a/b结合蛋白相关基因的表达影响显著。水分胁迫后,KEEG通路中的植物病原体相互作用通路虽然没有显著性富集,但是环核苷酸门控离子通道相关基因PGSC0003 DMG402017989和钙调素、钙调素类蛋白相关基因PGSC0003 DMG400019527表达显著下调,最终导致气孔关闭。【结论】水分胁迫对马铃薯光合作用影响显著,复水后光合作用均有所恢复,但仍对产量影响显著,其主要原因是马铃薯通过SPAD值、Gs、Ci变化来间接影响叶片Pn和Tr,从而影响光合作用机制,最终反映在产量上。遭受水分胁迫后,马铃薯会通过加强天线蛋白系统和关闭气孔来进行自我保护,从而适应缺水环境。     

边坡先锋植物木豆的抗旱性

[目的]探究干旱胁迫对木豆光合及生理生化指标的影响,为水电边坡生态修复中的物种筛选、植被群落的重建提供参考。[方法]采用盆栽控水法进行干旱胁迫,测定木豆叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、水分利用效率(Pn/Tr)、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量和可溶性糖含量8个抗旱指标的变化。[结果]木豆幼苗受水分变化的影响显著,在干旱胁迫下Pn、Gs、Tr、Ci、Pn/Tr等光合指标均显著下降,表现出不利的负向生理生态学响应;木豆叶片MDA、Pro和可溶性糖含量均显著增加以有效应对干旱胁迫。[结论]木豆的抗旱能力较强,适应于干热地区的生态环境,是水电边坡治理与开发的优选灌木。     

干旱胁迫及复水对甘草叶片抗氧化酶活性和光合特性的影响

采用盆栽控水试验法,研究了不同程度干旱胁迫及复水处理对甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch.)叶片抗氧化酶活性和光合特性的影响。结果表明:丙二醛(MDA)含量随着干旱胁迫程度的加剧呈持续上升趋势,中度和重度干旱胁迫下MDA含量显著高于正常浇水,复水后各干旱胁迫处理MDA含量均降低,差异不显著。超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性均随着干旱胁迫程度的增加发生变化,SOD活性呈先上升后下降的趋势,CAT和POD活性呈先下降后上升的趋势,复水后SOD、POD和CAT都得到了不同程度的恢复。甘草叶片叶绿素含量、蒸腾速率(Tr)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和胞间CO_2浓度(Ci)随着干旱胁迫程度的加剧呈持续下降趋势,Pn、Gs、Ci在不同干旱胁迫处理间差异显著(P0.05);复水后叶绿素含量在中度与重度干旱胁迫下继续下降,Pn、Gs、Tr与Ci在中度和重度干旱胁迫条件下均显著上升。研究表明,复水可以有效降低MDA含量及抗氧化酶活性,缓解干旱胁迫对细胞造成损害;复水可以使甘草叶片重新开放气孔,迅速提高水分和CO_2在细胞内的交换量,有效缓解干旱胁迫对甘草光合作用的抑制,保证甘草的正常生长。     

盐碱胁迫下水稻齐穗期剑叶光响应特性的研究

采用LI-6400P型光合仪测定了盐碱胁迫下水稻品种吉优1号齐穗期剑叶的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)对不同模拟光强的响应。结果表明,无论是盐碱胁迫还是非盐碱胁迫,水稻剑叶的Pn、Gs、Tr在低光强(0～200μmolphotonm-2s-1)下随光强的增加呈直线上升趋势,而Ci呈直线下降趋势;在中光强(200～800μmolphotonm-2s-1)下Pn、Gs、Tr随光强增加上升趋缓,而Ci缓慢降低;在高光强(>800μmolphotonm-2s-1)下Pn、Gs、Tr均达到最大值,并保持平衡或略有下降,而Ci降到最低并保持平衡。但与非盐碱胁迫相比盐碱胁迫使Pn、Gs、Tr、Ci整体下降。盐碱胁迫降低了水稻的光饱和点和光补偿点。     

植物修复甲醛周期性生理研究

通过测定虎尾兰、吊兰、袖珍椰子、白鹤芋、常春藤的光合特性生理指标和叶片中甲醛含量,分析探讨植物修复甲醛周期性生理.试验结果表明:植物体内甲醛含量日动态变化表现为植物体内甲醛含量8:00左右最高,随着时间的推移下降,至12:00左右最低,下午随着时间的推移逐渐上升.与光合特性的关系表现为随着净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)的提高而降低,随着它们下降而上升;随着气孔限制值(Ls)的下降而降低,提高而上升;水分利用效率(WuE)对植物体内甲醛含量日动态变化趋势影响不明显.植物体内甲醛日平均含量随着光合特性的变化而呈现出起伏波动性,偏回归、相关分析表明虎尾兰叶片中甲醛含量与Tr、Ls、Ci相关,偏相关达到极显著;吊兰叶片中甲醛含量与Pn、Ls、Ci偏相关极显著,与Gs偏相关显著;袖珍椰子叶片中甲醛含量与Pn、Gs、WuE偏相关极显著,与Ls、Ci偏相关显著;白鹤芋叶片中甲醛含量与Tr、Pn、Gs偏相关极显著,与Ci、WuE偏相关显著;常春藤叶片中甲醛含量与Tr、Ci、Gs偏相关极显著,与Pn、Ls偏相关显著.由此可见,植物修复甲醛的周期与植物光合作用生理相关.     

干旱胁迫对地被菊光合生理特性及水分利用率的影响

为研究地被菊的抗旱能力,采用盆栽控水法进行干旱处理,研究不同程度干旱胁迫对地被菊光合生理特性及水分利用率的影响.结果表明,随着胁迫程度的加深,地被菊净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)呈下降趋势,轻度干旱胁迫下净光合速率与对照差异不显著.而胞间CO2浓度(Ci)在轻度干旱条件下下降,重度干旱胁迫下提高...     

干旱胁迫对不同种源香椿苗木光合特性的影响

以南京、广元、洞口、随州、西峡、安康6个种源香椿苗木为材料进行盆栽试验,研究干旱胁迫对香椿光合作用的影响.结果表明:干旱胁迫下6种源香椿叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)皆有不同幅度的下降,胞间CO2浓度(Ci)的变化规律不一致.随着胁迫的持续进行,Pn下降幅度减小,抗性较弱的洞口种源的下降幅度最大,复水后恢复...     

干旱胁迫对常绿杨光合特性及生长量的影响

利用气体交换法和叶绿素荧光技术,对常绿杨3个无性系干旱胁迫及复水处理后的光合生理变化进行了研究。结果表明,在干旱胁迫初期,常绿杨光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)均随胁迫的增强而下降,随着干旱胁迫的增强,Pn、Gs继续下降,但Ci上升,说明在轻度干旱胁迫下Pn下降的主要原因可能是Gs下降,而重度干旱胁迫下Pn下降的主要原因是非气孔因素。同步叶绿素荧光测定结果表明,干旱胁迫会使PSII潜在活性中心受损,影响到光合电子传递,是Pn下降的主要原因。与对照相比,经过干旱胁迫的3个无性系生长量与生物量明显下降,说明即便后期供水充足,前期的缺水也会对苗木生长产生不可恢复的影响,但3个无性系之间差异不显著。     

干旱胁迫下香蕉幼苗光合生理特性变化

测定3品种香蕉幼苗在不同干旱胁迫下叶片色彩值、叶绿素含量、净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和胞间CO2浓度（Ci）等光合生理指标的变化。结果表明：3品种香蕉幼苗3个胁迫处理1 d后的L值、a值和b值与0 d相比均有所下降;巴西蕉和帝王蕉叶绿素含量轻度和中度胁迫时分别比对照显著降低14.9%和30.4%、29.7%和45.3%,重度胁迫分别比对照高12.8%和2.3%,而粉蕉叶绿素含量3个胁迫处理均显著低于对照;3种香蕉幼苗叶片色彩值与叶绿素含量不呈简单线性关系;随着胁迫程度的增加3品种香蕉幼苗的Pn、Tr和Gs均呈显著下降趋势,其中巴西蕉Pn降幅较大,分别降低80.1%、83.4%和92.4%,而3个品种Ci均显著高于对照。得出3个香蕉品种抗旱性顺序为粉蕉〉帝王蕉〉巴西蕉。     

C02浓度倍增对干旱胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响

【目的】探讨黄瓜幼苗对CO2浓度倍增和干旱胁迫的光合响应机理。【方法】以‘津优1号’黄瓜水培幼苗为试材,采用裂区设计,主区设大气CO2浓度(约380μmol.mol-1)和倍增CO2浓度(760±20μmol.mol-1)2个CO2浓度处理,裂区设对照、中度和重度干旱胁迫3个水分处理,研究CO2浓度倍增对干旱胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响。【结果】(1)干旱胁迫显著降低了黄瓜幼苗叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)。在干旱胁迫条件下,CO2浓度倍增可显著降低Tr和Gs、显著提高Pn,从而显著提高水分利用效率(WUE),而且CO2浓度与干旱胁迫对黄瓜幼苗叶片的Pn、Tr、WUE和Gs均有显著的互作效应(P<0.01);(2)干旱胁迫显著降低了黄瓜幼苗叶片表观量子效率(AQY)、最大同化速率(Amax)、最大羧化速率(Vcmax)、光饱和的电子传递速率(Jmax)、磷酸丙糖利用率(TPU)和光饱和点(LSP),提高了光补偿点(LCP)。CO2浓度倍增能显著提高对照和中度干旱胁迫条件下的AQY和Amax,在重度干旱胁迫条件下差异不显著。CO2浓度倍增可显著提高对照条件下的Vcmax、Jmax和T...     

干旱胁迫下蛋白激发子AMEP对绿豆和红小豆生理代谢的影响

AMEP蛋白作为一种新型蛋白激发子具有提高植物抗逆性的作用。为探究AMEP蛋白在干旱胁迫下对植物生理代谢的影响,本试验采用盆栽控水方法,研究其对绿豆和红小豆苗期形态特征、光合荧光参数、叶绿素含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明：干旱胁迫(DS处理)显著抑制绿豆和红小豆幼苗生长;喷施AMEP蛋白提高干旱胁迫下绿豆和红小豆幼苗的株高、根长、根表面积和生物量,其中绿豆和红小豆的地下生物量较DS处理分别增加212.36%和89.36%,达到显著水平。干旱胁迫下喷施AMEP蛋白(ADS处理)提高绿豆和红小豆叶片的最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/Fo),提高叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)及叶绿素含量(SPAD),其中绿豆的Pn、Gs、Tr、SPAD值较DS处理分别提高21.71%、45.38%、20.85%和17.53%,红小豆的Pn、Gs、Tr、SPAD值较DS处理分别提高37.67%、15.84%、32.89%和37.31%。干旱胁迫下喷施AMEP蛋白(ADS处理)还增加绿豆和红小豆叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶...     

遮阴对5种鸢尾属植物光合作用的影响

通过模拟自然遮阴条件,对5种鸢尾属植物的光合作用变化进行了研究.结果表明:净光合速率(Pn)随着遮阴强度的加大而逐步下降,变化幅度较小的为日本鸢尾、鸢尾、溪荪.随着遮阴强度的加大,气孔导度(Gs)不断降低;但同时细胞间隙CO2浓度(Ci)却不断上升;蒸腾速率(Tr)的变化趋势与Pn相似,但较Pn的变化趋势要缓,5种鸢尾属植物的下降趋势不同,鸢尾、德国鸢尾变化较小,日本鸢尾变化较大.在全光照的82%、54%水平上,水分利用效率(WUE)的下降趋势不是很明显;但在全光照的26%、8%水平上,下降趋势明显.     

土壤水分胁迫下油菜光合特性变化和膜伤害研究

对4种不同水分条件下油菜叶片的光合变化和膜伤害进行了研究。结果表明,在轻度干旱条件下,油菜叶片光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)会增加,而气孔导度(Gs)则缓慢下降。随着胁迫程度加重,三者均出现明显下降。细胞间隙CO2浓度(Ci)在不同的水分胁迫下表现各异,轻度干旱胁迫下先下降再升高,而中度和重度干旱胁迫条件下却呈现明显上升然后趋于平缓趋势。叶片细胞膜透性和丙二醛(MDA)含量随着胁迫程度增加而明显增加。     

干旱胁迫对甘薯幼苗光合作用的影响

[目的]为甘薯抗旱高产栽培提供理论依据。[方法]以3个甘薯品种遗306、豫薯8号和Ayamurasaki为材料,研究了干旱胁迫对甘薯幼苗叶片的净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Cond)和蒸腾速率(Tr)等光合特性的影响。[结果]干旱胁迫下,3种甘薯幼苗叶片的Pn、Cond和Tr均降低,而Ci则呈先降后升的趋势。在整个胁迫过程中,遗306与豫薯8号的Pn、Cond和Tr降幅均远远大于Ayamurasaki。[结论]Ayamurasaki的耐旱性强于遗306和豫薯8号。     

广玉兰在自然降温条件下的光合响应机制研究

以郑州市15年生广玉兰的叶片为材料,运用Li-6400光合测定仪测定秋冬季广玉兰叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO_2浓度(Ci)等,研究其在秋冬自然降温过程中的光合响应机制。结果表明:在秋冬季节,随着平均气温的下降,广玉兰叶片的Pn、Gs、Tr均呈下降趋势,Ci则呈上升趋势。在温度下降过程中,广玉兰叶片仍具有一定的光合能力,并表现出明显的日变化规律,即Pn、Gs、Tr的日变化均呈先升高后下降的单峰曲线,Ci日变化呈"V"字型曲线,Pn不存在"午休"现象。     

4种乡土植物幼苗抗旱性评价

采用盆栽法选择土壤含水量作为干旱胁迫的定量评价标准,叶片相对含水量及水分饱和亏缺、质膜相对透性、净光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)等作为研究抗旱适应性的评价指标,研究干旱胁迫下麻疯树(Jatropha curcas L)、坡柳(Dodonaea viscose)、木豆(Cajanus cajan Millsp)、山毛豆(Tephrosia candida)的生理表现及光合特性。结果表明,干旱胁迫后,4种植物的叶片相对含水量下降,质膜相对透性增大,光合作用受到影响。综合各项指标及运用隶属函数分析得出4种植物的抗旱性依次为麻疯树坡柳木豆山毛豆。     

干旱胁迫对东岳红光合特性、叶绿素荧光参数及叶片相对含水量的影响

以葎叶蛇葡萄品种东岳红为试材,将一年生扦插苗移栽于花盆中,设置4个不同梯度干旱胁迫处理,研究干旱胁迫对东岳红光合特性、叶绿素荧光参数、叶片相对含水量的影响。结果表明:随着干旱胁迫程度的增加,东岳红叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)呈现先上升后下降的趋势,蒸腾速率(Tr)显著下降,叶片胞间CO_2浓度(Ci)呈现先下降后上升的趋势。干旱胁迫下叶绿素荧光参数Fm、Fv/Fm、Fv/Fo下降,Fo随着干旱胁迫时间的延长呈现上升的趋势,叶片相对含水量呈先缓慢下降后上升的趋势。     

干旱胁迫对胡杨光合和叶绿素荧光参数的影响

以1 a生胡杨实生苗为材料,采用盆栽实验研究了不同保水剂处理下幼苗的叶片水势、光合和叶绿素荧光参数的变化,并探讨了胡杨对干旱胁迫的适应机制.结果表明,随着保水剂用量的减少,土壤水分含量降低,水吸力上升,干旱胁迫加重,叶片水势,Pnmax,AQY,LSP,Pn,WUE,Gs,Tr随着干旱胁迫的加重而降低,Ci则呈上升趋势.表明胡杨Pn的下降是由于非气孔限制因素.土壤水分的变化对Chl(a+b),LCP和尺Rd无影响.不同干旱胁迫条件下,Pn,WUE,Gs,Tr随光强的增加而上升趋势,Ci则呈下降趋势.Fv/Fm,Fv/Fo,ΦPSⅡ,ETR和qP随着干旱胁迫的降低而上升趋势,NPQ则呈下降趋势.说明增加保水剂用量可以降低干旱胁迫,从而提高光能捕获率、光合电子传递活性和光能转化成化学能的效率.随着保水剂用量的降低,干旱胁迫加重造成光抑制,增加的NPQ表明多余的光能以热的形式耗散摔,防止了光合器官的破坏.