大气O_3浓度升高对城市油松光合作用的影响

为了揭示臭氧(O3)浓度升高对城市森林光合作用的影响机理,利用开顶式气室研究了高浓度O3对沈阳城内油松光合生理特性的影响。结果表明:与对照(自然O3浓度,约45 nmol/mol)相比,在O3浓度升高(80±8)nmol/mol条件下,油松针叶的叶绿素含量降低,而类胡萝卜素含量则呈现出先升高后降低的变化趋势;净光合速率和Hill反应活力明显下降,降幅分别为18.36%~45.95%和11.35%~20.84%;羧化效率降低,降幅为7.50%~26.59%;叶绿体ATP酶活性受到抑制,但Ca2+-ATP酶活性与Mg2+-ATP酶活性的变化趋势略有差异。同时O3浓度升高抑制了油松针叶可溶性糖和淀粉含量的积累,说明O3浓度升高对油松光合作用具有较强的抑制作用。     

臭氧浓度升高对小麦光合作用和产量构成的影响

本文利用开顶式气室研究了O3浓度升高(80nmol/mol)对小麦(Triticum aestivum L)光合作用和产量的影响,揭示O3对作物的伤害机理.结果表明,03浓度升高使小麦净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度和蒸腾速率均比对照有所下降,最大降幅分别为40.27%、37.06%、30.17%和30.92%,说明O3通过降低小麦胞间CO2浓度、气孔导度及蒸腾速率影响其光合速率;Hill反应活力和叶绿体Ca2-/Mg2 -ATP酶活性降低,与对照相比均达到显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)水平;电镜下观察到叶肉细胞细胞壁断裂、质壁分离;叶绿体松散外漏、片层解体,这些都是O3伤害的结果;从产量构成来看,小麦穗长、千粒重、粒重和穗粒数明显降低.以上现象说明O3浓度升高对小麦的光合作用有抑制效果,并且这种效果最终表现在产量上.     

CO2和O3浓度升高对春小麦活性氧代谢及抗氧化酶活性的影响

 【目的】揭示CO2和O3浓度升高及其复合作用对植物活性氧（ROS）代谢及抗氧化酶活性的影响机理。【方法】以春小麦（Triticum aestivum L.）为试材,利用开顶式气室（OTCs）研究CO2和O3浓度升高及其复合作用下,春小麦叶片膜脂过氧化程度,活性氧产生速率、含量及抗氧化酶活性的变化。【结果】在整个生育期内,与对照相比,高浓度CO2[（550±20）μmol?mol-1]处理下,春小麦叶片相对电导率、MDA含量减小, 产生速率、H2O2含量下降,SOD、CAT、POD和APX活性增强;而在O3浓度为（80±10）nmol?mol-1的条件下,春小麦叶片相对电导率、MDA含量增大, 产生速率、H2O2含量升高,SOD、CAT、POD和APX活性总体上有所减弱;CO2和O3浓度升高复合[（550±20）μmol?mol-1+（80±10）nmol?mol-1]处理下,春小麦叶片MDA含量、 产生速率和SOD活性总体上低于对照,而相对电导率、H2O2含量以及CAT、POD和APX活性总体上增加。【结论】CO2浓度升高抑制了春小麦叶片活性氧的代谢速率,提高了抗氧化酶的活性,对春小麦表现为保护效应,而O3浓度升高促进了春小麦叶片活性氧的代谢速率,降低了抗氧化酶的活性,对春小麦表现为伤害效应。在CO2和O3浓度升高复合处理下,CO2浓度升高在一定程度上缓解了O3浓度升高对春小麦的伤害效应,而O3浓度升高亦在一定程度上削弱了CO2浓度升高对春小麦的保护效应。     

O_3浓度升高对油松光合作用的影响

采用开顶箱（OTC）设施试验方法，研究分析了O3浓度升高处理对沈阳市主要绿化树种油松光合生理特性的影响。结果表明，与对照相比，高浓度O3处理下油松叶片净光合速率随着处理时间的延长显著降低（P〈0.01）;类胡萝卜素含量变化复杂，处理初期显著降低（P〈0.05），随后迅速升高，随着处理时间延长与对照无显著差异。chla与chl（a＋b）含量变化相似，表现为先升高后降低的趋势，而chlb含量则显著低于对照（P〈0.05）;可溶性糖含量无显著变化，淀粉积累在处理初期受到明显的抑制作用，随着处理时间的延长无显著变化;可溶性蛋白含量均低于对照，并随着处理时间的延长下降幅度增大。叶片中MDA含量显著增加，并且随着处理时间的延长差异变大;类胡萝卜素含量的变化与MDA含量的显著增加引起了光合作用的下降，导致了可溶性蛋白和淀粉含量的下降。     

不同磷水平下CO2浓度升高对番茄光合特性和抗氧化酶活性的影响

通过水培试验研究在低磷（2μmol/L）、磷充足（2 mmol/L）条件下,大气中不同CO₂浓度[（400±50）、（800±50）μmol/mol]对番茄光合特性和抗氧化酶活性的影响。结果表明,磷充足条件下,CO₂浓度升高可以显著促进番茄叶片光合速率的提高;而低磷抑制了这种作用。磷充足时,CO₂浓度升高显著增加了叶绿素含量,并且叶绿素b含量的增幅明显大于叶绿素a含量;而低磷条件下,CO₂浓度升高显著降低了叶绿素含量。与磷充足相比,低磷条件下,番茄叶片的超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性明显降低,丙二醛含量升高。但CO₂浓度升高明显促进了3种抗氧化酶的活性,并且磷充足条件下促进作用更为显著,同时降低了MDA的含量。因此CO₂浓度升高条件下,磷素充足供应可以促进CO₂浓度升高产生的正效应。     

钒酸盐对玉米根质膜H~+-ATPase的抑制机理研究

用葡聚糖两相分离法从玉米根中获得高纯度的质膜微囊,在一系列ATP浓度(0~5 000μmol.L-1)下,测定不同钒酸盐浓度(0、30、300μmol.L-1Na3VO4)处理对H+-ATPase酶活性的抑制作用,研究钒酸盐对质膜H+-ATPase的抑制机理。结果表明:在0~3 000μmol.L-1ATP浓度范围下获得的H+-ATPase的动力学参数与0~5 000μmol.L-1ATP浓度范围下有较大差异;钒酸盐对玉米根质膜H+-ATP酶的抑制属非竞争性抑制。此外,玉米根质膜H+-ATPase存在底物(ATP)抑制,在使用DYNAFIT软件对底物抑制机理的相关动力学参数和曲线方程进行了拟合过程中,发现钒酸盐可能掩盖或延缓底物抑制作用。     

臭氧浓度升高和干旱对紫丁香光合生理特性的影响

在全球变化背景下,近地面臭氧浓度和干旱不断加剧,共同威胁着城市树木的生长。以我国北方常见灌木紫丁香(Syringa oblata Lindl.)为研究对象,利用开顶箱(OTC)熏蒸,研究干旱(田间持水量为30%～35%)和O_3(浓度为80 nmol/mol)对紫丁香的光合作用和生理生态的影响。结果表明,干旱和O_3处理降低了叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r),光合作用受抑制的主要原因是气孔限制。在O_3、干旱、复合处理下,紫丁香叶片脱落酸(ABA)含量在处理90 d时分别较对照显著升高了6.0%、38.9%、35.1%(P0.05),可溶性蛋白含量在处理60 d时分别较对照降低了15.7%、8.8%、13.1%(P0.05),SOD活性上升,干旱提高了ABA含量,诱导气孔闭合,与O_3的交互作用使得可溶性蛋白含量的降幅减缓。在O_3、干旱和复合处理下,紫丁香叶片叶绿素含量、类胡萝卜素含量无显著变化,但是处理60 d时复合处理明显低于单因子处理。适度干旱减缓了臭氧对紫丁香光合作用的不利影响。     

太行山南麓侧柏人工林土壤酶活性和无机氮含量分布特征

为研究人工林生态系统土壤酶活性与活性氮周转的相互关系，以太行山南麓地区15 a侧柏人工林下土壤为研究对象，对比分析不同土层土壤转化酶、脲酶活性及土壤铵态氮（NH₄⁺-N）、硝态氮（NO₃^--N）含量的季节变化特征。结果表明，土壤转化酶、脲酶活性和NH4+-N含量具有明显的季节变化特征（P<0.05），且均在6月达到峰值；土壤转化酶、脲酶活性和NO₃^--N含量均随土层深度的增加显著降低（P<0.05），相较于0~10 cm土层，20~40 cm的年均降幅均超过25%，呈表层富集现象；线性回归分析表明土壤转化酶和脲酶活性与NH₄⁺-N和NO₃^--N含量呈显著线性正相关关系（P<0.05），酶活性与土壤无机氮含量的耦合作用在6月表现最强烈（P<0.05），暗示了土壤转化酶与脲酶活性可作为催化剂间接指示有机氮向无机氮的周转能力。     

CO2浓度升高和有机肥-化肥施用对水稻光合作用、抗氧化酶活性和重金属含量的影响

依托中国水稻FACE平台(Free air CO₂ enrichment),研究了化肥和50%有机肥等氮替代化肥2种施肥方式下,大气CO₂浓度升高(环境大气+200μmol/mol)对水稻光合作用、抗氧化酶活性以及铜和锌吸收的影响。结果表明,单独大气CO₂浓度升高显著增加了抽穗期水稻叶片的净光合速率、丙二醛含量和成熟期水稻子粒中锌含量,但显著降低了抽穗期水稻叶片气孔导度和抗氧化酶活性。50%有机肥等氮替代化肥处理下,对比正常大气CO₂浓度,大气CO₂浓度升高显著增加了过氧化物酶活性,但降低了水稻叶片气孔导度和蒸腾速率、丙二醛含量和水稻子粒中铜和锌含量。因此,50%有机肥等氮替代化肥有助于提高水稻对CO₂浓度升高的适应性。     

激光处理油松种子对其幼苗抗旱性的影响

用波长为632.8 nm,输出功率为5.8 mW/mm2的H e-N e激光辐照油松种子,以未辐照种子为对照,测定了水分胁迫下油松幼苗针叶中活性氧、丙二醛含量、组织自动氧化速率和保护酶活性随时间的变化。结果表明,随着水分胁迫时间的持续,激光处理组和对照组油松幼苗针叶中O2.-产生速率和H2O2含量均先上升后下降,M DA含量和组织自动氧化速率均呈波动性变化,保护酶SOD,POD和CAT活性均逐渐下降;与对照组相比,经激光辐照的油松种子幼苗针叶中上述各项指标均发生明显变化。表明激光处理油松种子可增强其幼苗在水分胁迫下保护酶的活性,抑制活性氧的产生,降低膜脂过氧化,有效减弱了活性氧对细胞膜的伤害,在一定范围内增强了油松幼苗对水分胁迫的适应性。     

铝对小麦根细胞质膜ATP酶活性和膜脂组成的影响

 铝胁迫下 ,耐铝性不同的两个小麦品种 ( Altas66,耐铝 ;Scout66,铝敏感 )根细胞质膜 H+ - ATP酶或 Ca2 + -ATP酶活性变化趋势相似。 2 0 μmol/ L 和 10 0 μmol/ L 铝处理 5 d,质膜 Ca2 + - ATP酶活性明显下降 ;H+ - ATP酶活性在 2 0 μmol/ L 铝处理时上升 ,10 0 μmol/ L 铝时下降。质膜磷脂含量下降 ,糖脂含量上升 ,但铝敏感的 Scout66磷脂 /糖脂比值下降较耐铝的 Altas66显著。 2 0和 10 0 μm ol/ L 铝处理后 ,Scout66的亚麻酸含量和脂肪酸不饱和指数明显下降 ,Altas66的脂肪酸不饱和指数则稍有上升     

汞对大球盖菇抗氧化系统的影响

为了解大球盖菇对汞胁迫的耐受和应答能力,以及汞对大球盖菇的毒害机理,通过液体培养试验,分析了不同浓度(0、0.2、0.4、0.5、0.8、1.0μmol/L)汞(Hg2+)对大球盖菇可溶性糖、脯氨酸含量和过氧化物酶、过氧化氢酶活性的影响。结果表明:随着Hg2+浓度的增加,大球盖菇可溶性糖和脯氨酸的含量先显著升高,而后降低,Hg2+浓度为0.2μmol/L时可溶性糖和脯氨酸含量最高;过氧化物酶和过氧化氢酶活性变化趋势相同,活性最大时的Hg2+浓度为0.4μmol/L。试验结果表明,大球盖菇在Hg2+胁迫下可溶性糖和脯氨酸含量、过氧化物酶和过氧化氢酶活性的变化趋势与植物相同,但活性最高时的Hg2+胁迫浓度比植物偏低,说明大球盖菇对汞胁迫敏感。大球盖菇在栽培时应注意环境及基质的汞污染程度不能高于0.2μmol/L。     

铜对苋菜幼苗光合参数和活性氧代谢的影响

 【目的】明确铜毒影响苋菜（Amaranthus tricolor）幼苗光合作用和活性氧代谢的生理机制。【方法】采用土培试验测定了不同水平铜处理下苋菜幼苗生长、光合作用、矿质元素吸收和活性氧代谢的相关指标。【结果】2.0～4.0 mmol•kg-1铜处理下植株干重降至无铜处理（对照）的91%～73%,净光合速率和气孔导度均明显减小,但胞间CO2浓度并没发生显著变化,最大光化学效率的变化比实际量子效率小得多,这暗示着光合作用暗反应对ATP和NADH需求减少使光化学下调。此外,叶片光合色素、水分和矿质元素Fe、K和Mg含量均明显降低,Cu含量明显升高。2.0～4.0 mmol•kg-1铜处理显著增加叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性和脯氨酸含量,降低过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶活性及类胡萝卜素、还原型谷胱甘肽和抗坏血酸含量,并伴随丙二醛含量和细胞电解质渗漏率增加。【结论】2.0 mmol•kg-1以上铜处理引起苋菜活性氧代谢失衡,明显降低净光合速率和实际量子效率,加剧过氧化作用,导致植株生长严重受阻。     

黑麦草叶绿素荧光特性对Pb2+胁迫的响应

为研究重金属铅对黑麦草叶绿素荧光特性的影响,揭示黑麦草光合作用对重金属铅胁迫的响应,研究了不同梯度Pb2+胁迫对植株叶绿素含量、叶绿素荧光参数的影响。结果表明:当Pb2+浓度为0～3 000mg/kg时,黑麦草的叶绿素含量呈先上升后下降的趋势;F0、Fv/Fm、qP和ETR随着铅浓度的升高而降低,NPQ随铅浓度增加而逐渐增强。说明,低浓度铅可促进黑麦草叶绿素的合成,促进植株的光合作用;高浓度铅抑制叶绿素的合成,降低植株光合作用,抑制植株生长。但在整个试验过程中,黑麦草均能正常生长,未出现明显的毒害症状,故可用黑麦草修复Pb2+污染土壤,尤其是低浓度Pb2+污染土壤。     

锑砷复合胁迫对地枇杷生理变化及锑砷吸收分布的影响

通过砂培盆栽的方式，运用单因子方差分析及多重比较、样本t检验的统计方法，探讨不同浓度的锑胁迫（0、5、10、20、40、80和100μmol/L）和锑砷复合胁迫（0+10、5+10、10+10、20+10、40+10、80+10和100+10μmol/L）对地枇杷生物量、叶绿素含量、叶绿素荧光参数等生理生化指标的影响。结果表明：（1）地枇杷是一种典型的锑耐受性植物，植株体内的锑主要累积在根部；当单一胁迫锑浓度不超过100μmol/L时，锑对地枇杷的叶绿素含量、光合作用活性影响不大，但地枇杷的干物质累积受到一定的限制；（2）锑砷复合胁迫下，地枇杷根中锑和砷的吸收累积互为促进作用，而茎和叶中砷锑的转移、存储互为抑制作用；（3）虽然锑砷复合胁迫会降低地枇杷的干重，但低浓度（5～20μmol/L）的锑会减轻砷对叶绿体的毒性，而高浓度（40～100μmol/L）锑会加剧砷对叶绿体的毒性，造成地枇杷光合作用系统的不可逆损伤，使光合作用活性和能力降低；（4）砷对地枇杷的毒害作用明显比锑强，砷的加入会抑制地枇杷叶干物质积累，而且砷和高浓度锑复合胁迫会降低地枇杷茎的干物质累积。     

NaCl胁迫对嫁接茄子幼苗光合作用和离子含量的影响

研究了100 mmol/L NaCl胁迫对茄子嫁接苗和自根苗的光合作用和离子含量的影响。结果表明:NaCl胁迫下,茄子嫁接苗和自根苗的叶绿素含量、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO₂浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr）、K⁺含量、K⁺/Na⁺值均显著降低,嫁接苗以上指标均高于自根苗;Na⁺、Cl^-含量均显著升高,嫁接苗的Na⁺、Cl^-含量低于自根苗。以上结果表明:NaCl胁迫抑制了茄子幼苗光合作用,嫁接苗耐盐性优于自根苗。     

铜对大球盖菇抗氧化系统的影响

为了了解大球盖菇对铜胁迫的耐受和应答,进一步研究铜对大球盖菇的毒害机理及避免大球盖菇铜污染提供参考,通过液体培养试验研究了不同浓度铜(Cu)(0、50、100、200、400 μmol·L-1)对大球盖菇可溶性糖、脯氨酸含量影响和过氧化物酶、过氧化氢酶活性影响.结果表明,随着基质Cu2+浓度增加,菌丝体内的可溶性总糖和脯氨酸含量显著降低,当Cu2+度达到400 μmol·L-1时,其含量分别下降至对照组的24.03%和33.91%.过氧化物酶和过氧化氢酶活性呈先增加、后降低趋势,活性最大时的铜离子浓度分别是200 μmol·L-1和100 μmol·L-1.大球盖菇在铜胁迫下可溶性糖和脯氨酸含量没有像高等植物那样随铜浓度升高而先升高后下降的现象,过氧化物酶和过氧化氧酶活性的变化趋势与植物相同,但活性最高对应的铜浓度比植物偏低,二者说明大球盖菇对铜胁迫敏感,在栽培时应注意环境及基质的铜污染程度不能高于100μmol·L-1.     

铜离子对水培青菜幼苗生长的影响

用溶液培养的方法研究了铜离子对青菜幼苗生长的影响及铜在植物体内的分布和积累情况。结果表明:3μmol/LCu2+即显著抑制根系的伸长,10μmol/LCu2+抑制青菜地上部生长,与对照相比,10μmol/LCu2+处理并不能显著降低根系生物量;5μmol/LCu2+处理,叶绿体色素的含量显著降低,10μmol/LCu2+使叶绿体色素的含量减少为对照的60%;青菜根系铜含量远大于地上部,且随着铜离子处理浓度的升高,根系和地上部的铜含量显著增加。     

铜胁迫对黄瓜幼苗光合色素、保护酶及膜透性的影响

为深入研究铜胁迫对黄瓜幼苗的影响,试验以‘鲁春32’黄瓜品种为试材,设置0,2,8,16,32μmol·L-15个铜梯度,通过日光温室沙培的方式对黄瓜幼苗进行胁迫处理,测定黄瓜幼苗光合色素含量(叶绿素a和叶绿素b)、保护酶活性[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)]及细胞膜透性[丙二醛(MDA)]等相关指标。结果表明,随铜浓度的增加,黄瓜幼苗叶绿素a、叶绿素b、叶绿素(a+b)和类胡萝卜素含量及SOD、POD、CAT和APX活性均呈现先升高后降低的单峰变化趋势,其中光合色素含量均于铜浓度2μmol·L-1时值达到最大值,而保护酶活性依次于8,8,2,8μmol·L-1时达到最大值;MDA含量则表现出先降低再升高的变化趋势,且在铜浓度2μmol·L-1时最低,较对照(0μmol·L-1)降低8.98%。综合而言,本试验所设的铜浓度梯度,2μmol·L-1处理对黄瓜幼苗光合色素含量的增加、细胞膜结构的稳定及保护酶活性的提高有一定的促进作用,但8μmol·L-1及以上的浓度处理均产生不利影响。     

外源茉莉酸对豌豆叶片细胞质膜ATP酶活性的影响

研究质膜ATP酶在茉莉酸诱导植物防御反应形成中的作用。以豌豆芽苗为试材,通过外施茉莉酸预处理,测定质膜ATP酶活性和蛋白含量;同时采用药理学方法,研究质膜ATP酶与活性氧的关系。结果显示,外施茉莉酸后,质膜ATP酶活性表现出先升高后下降的变化趋势,但该酶蛋白含量在茉莉酸诱导进程中并无明显改变;抑制质膜ATP酶活性,茉莉酸诱导的活性氧积累和苯丙氨酸解氨酶活性提高随之被抑制;活性氧清除剂预处理并未改变茉莉酸诱导的质膜ATP酶活性提高。以上研究结果表明,质膜ATP酶可能位于活性氧上游介导茉莉酸诱导的防御反应形成。