不同类型冬小麦品种灌浆期抗高温的光合机理分析

为揭示灌浆期小麦抗高温的光合机理,以高产多抗型小麦品种济麦22和高产优质型小麦品种济麦20为材料,于2012-2014年冬小麦生长季进行田间试验,测定和分析了两个品种间分蘖数、穗数、成穗率、产量以及灌浆期内田间30~36℃条件下旗叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、光化学荧光淬灭系数(qP)、原初光能转换效率(Fv/Fm)、PSII的实际光化学效率(ΦPSII)、荧光非光化学淬灭(NPQ)和超微结构的差异。结果表明,在灌浆期高温条件下,与济麦20相比,济麦22的基粒片层紧实,外膜结构完整;旗叶Pn、Tr和Gs分别增加了14.0%、22.5%和57.8%,ΦPSII和qP分别提高了7.9%和6.1%,Fv/Fm变化不大,NPQ降低了18.9%,产量提高了1.4%,说明灌浆期内,济麦22在高温条件下,叶绿体结构完整,以热耗散形式损失的光能少,光能利用率高,光合同化和适应高温胁迫的能力强,产量高。     

干旱胁迫下氮肥对玉米叶片生理特性的影响

采用盆栽控水试验,研究干旱胁迫下氮肥水平对玉米光合作用及保护酶活性的生理响应。结果表明,与正常灌水处理相比,干旱胁迫降低玉米叶片的气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ量子产量(φPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP);增加胞间CO2浓度(Ci)、非光化学猝灭系数(qN)和丙二醛(MDA)含量;保护酶活性(SOD、POD和CAT)升高。干旱胁迫下适量施氮(225 kg/hm2)提高玉米叶片的Gs、Tr、Fv/Fm、φPSⅡ和qP;降低Ci和qN;同时显著提高保护酶活性(SOD、POD和CAT),降低膜质过氧化程度,全面改善叶片光合功能和内在的生理特性。不施氮肥和过量施氮(450 kg/hm2)均表现出与适量施氮处理相反的变化趋势。     

干旱胁迫对不同倍性小麦和八倍体小黑麦苗期光合能力与抗氧化系统的影响

为了解小麦进化过程中不同基因组及染色体倍数对小麦抗旱能力的影响,以二倍体、四倍体、六倍体小麦和八倍体小黑麦为材料,研究了聚乙二醇(PEG-6000)胁迫1d和3d后不同倍性小麦和小黑麦叶绿素荧光、气体交换参数、活性氧含量以及抗氧化酶活性的变化。结果表明,干旱胁迫3d后不同倍性小麦和八倍体小黑麦的相对水含量和叶绿素含量显著减少,气孔导度、蒸腾速率、光系统II最大光化学效率(Fv/Fm)以及光系统II实际量子产量(ΦPSII)降低,而非光化学淬灭(NPQ)、活性氧和丙二醛(MDA)含量显著上升,其中二倍体小麦变化最明显。干旱胁迫下,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)活性呈现不同变化,SOD和POD活性先增后降,CAT活性降低,而APX活性增加,其中六倍体小麦抗氧化酶活性增加最显著。     

不同大豆品种幼苗叶片光合及叶绿素荧光 特性对套作遮荫的响应

选用4个耐荫性有差异的大豆品种为材料,通过与单作比较,研究了不同大豆品种幼苗叶片光合及叶绿素荧光特性对套作遮荫的响应差异。结果表明,套作遮荫提高了大豆叶片叶绿素含量、总叶绿素与类胡萝卜素比值（Chl(a+b)/Car）、胞间二氧化碳浓度（Ci）、水分利用效率（WUE）、叶片初始荧光（Fo）、PSⅡ有效光化学量子产量（Fv′/Fm′）和实际光化学效率（ΦPSⅡ）;使叶绿素a与叶绿素b比值（Chla/b）、类胡萝卜素(Car)含量、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、气孔限制值（Ls）、蒸腾速率（Tr）、PSⅡ最大光化学量子产量（Fv/Fm）、光化学荧光猝灭系数（qP）、非光化学荧光猝灭（NPQ）呈减小趋势。套作遮荫降低了大豆地上部分干物质积累量,其干物质积累量与Pn呈极显著正相关。耐荫性相对较好的材料,如贡选1号和南豆12在套作遮荫下Pn下降较少,且有着相对较高的Chlb、Car分子组成比例、Fo和Fv/Fm。     

低温胁迫下不同果蔗品种光合及荧光特性的变化及耐寒性评价

以6个果蔗品种幼苗为试材,研究低温（0℃）胁迫对各品种叶片的叶绿素含量、气体交换参数及叶绿素荧光参数等指标的影响,利用隶属函数对果蔗品种的抗寒性进行综合评价。结果表明,随着低温胁迫时间的延长,‘桂果蔗1号’和‘拔地拉’的叶绿素（Chl）含量先上升后下降,其余4个果蔗品种幼苗叶片Chl含量持续下降;低温胁迫下,6个果蔗品种的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）显著下降,但胞间CO2浓度（Ci）、水分利用效率（WUE）和气孔限制值（Ls）却显著增加,说明光合作用的下降主要由非气孔因素引起;在叶绿素荧光参数方面,低温胁迫下6个果蔗品种的初始荧光（Fo）和非光化学淬灭系数（NPQ）呈上升趋势,而PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）、光化学淬灭系数（q P）和PSⅡ实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)均显著下降,表明低温对PSⅡ反应中心的电子传递潜力产生明显的抑制。用隶属函数法综合评价抗寒性由强到弱依次为:‘桂果蔗1号’>‘拔地拉’>‘闽引黄皮果蔗’>‘白玉果蔗’>‘龙黑果蔗’>‘川蔗26号’。      

PEG胁迫对不同小麦品种幼苗抗旱生理指标的影响

为给小麦抗旱育种的早期筛选工作提供理论依据,以济麦262(抗旱型)、烟农19(中间型)和临麦2号(水分敏感型)为材料,采用PEG模拟干旱胁迫,探究干旱胁迫对不同小麦品种幼苗生物量、含水量、根系形态特征、抗氧化酶活性和叶绿素荧光参数的影响。结果表明,PEG胁迫下,三个品种中济麦262的生物量最大,地下部含水量显著高于临麦2号和烟农19;其根系的总长、总投影面积、总面积和总体积最大,且受抑制程度最低;其抗氧化酶活性在一定程度上明显增强,尤其是叶片和根系过氧化物酶、根系超氧化物歧化酶及叶片过氧化氢酶活性增强幅度显著高于临麦2号和烟农19;其叶片光化学荧光淬灭系数(qP)和PSⅡ的实际光化学效率与CK相比均呈下降的趋势,其中qP下降程度最低,荧光非光化学淬灭显著增强且高于其他两个品种。综上所述,在PEG胁迫下抗旱品种的生长受抑制程度最小,清除氧自由基能力较强,光能利用率高。     

独脚金内酯缓解油菜渍水胁迫的生理机制

为了缓解渍水危害,维持并促进油菜生长,探究独脚金内酯对渍水处理后油菜生长的影响,以中双11号为材料进行盆栽试验,五叶期渍水处理7d后,分别用0、0.1、1和5μmol/L独脚金内酯(SL)对渍水胁迫组(W)和正常水分组(C)进行灌根处理。在灌根后第3d和7d测定油菜干鲜重、光合气体交换参数、荧光参数、叶绿素含量以及抗氧化酶活性的变化。结果表明,1μmol/独脚金内酯显著提高了渍水处理7d后油菜的地上部和地下部的生物量;显著提高了净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),降低了胞间CO_2浓度(Ci);增加了相对电子传递效率(rETR)、PSⅡ最大光能转换效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、PSⅡ有效光化学量子产量(Fv'/Fm')和PSⅡ实际光能转换效率(Ф_(PSⅡ));降低了非光化学淬灭系数(q N);提高了叶片的叶绿素含量、POD以及CAT酶活性,而降低了SOD酶活性。可见采用1μmol/L独脚金内酯灌根能够有效缓解渍水胁迫,通过提高生物量的积累、光合作用效率、光合色素含量、部分叶绿体荧光参数,降低非光化学猝灭和SOD酶活性等以促进受渍油菜幼苗恢复生长。     

调环酸钙对盐碱胁迫下大豆幼苗光合特性和保护酶活性的调节作用

探讨外源调环酸钙(EA)对复合盐碱胁迫下大豆的缓解作用,明确EA提高大豆耐盐碱能力的适宜浓度,以大豆品种合丰50和垦丰16为试验试材,分别在110mmol·L-1的复合盐碱胁迫下培养15 d取样,研究V3期叶面喷施不同浓度EA（5~200 mg·L-1）对大豆光合特性和保护酶活性的影响。结果表明：与对照相比,各浓度EA处理均能增加盐碱胁迫下两品种大豆叶片叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量,降低Chl a/b的比值;提高大豆叶片 Pn、Gs、Tr、Ls、WUE和AMC,降低了Ci;显著提升大豆叶片SOD、POD、CAT活性,抑制了MAD含量的增加。综合分析表明,100 mg·L-1浓度处理时效果最好,表现为叶绿素指标、净光合速率和抗氧化酶活性随EA浓度的增加呈现先上升后下降的趋势,在100 mg·L-1出现最大值。初步推断在盐碱胁迫下,施加的外源EA通过提高植物抗氧化酶活性和叶绿素含量、降低MDA含量来保护细胞结构的完整、阻止光合速率的下降,促进幼苗生长,从而增强大豆幼苗耐盐碱胁迫的能力,100 mg·L-1处理时效果最佳。     

干旱胁迫对苎麻叶绿素荧光特性的影响

以杂交苎麻品种川苎11号为材料,采用盆栽控水试验,设置正常供水（对照）、轻度干旱、中度干旱和重度干旱,研究了苎麻旺长期干旱胁迫持续18天对苎麻叶绿素荧光特性的影响。结果表明,干旱胁迫条件下苎麻光系统II （ PSII）最大光化学量子效率（ Fv/Fm）、 PSII有效光化学量子效率（ F’ v/F’ m）、 PSII光化学量子产量（φPSI ）、电子传递速率（ ETR）、光化学猝灭系数（ qP）降低,非光化学猝灭系数（ NPQ）提高;干旱条件下苎麻叶绿素荧光特性的变化与干旱胁迫程度密切相关,轻度干旱胁迫对苎麻叶绿素荧光特性影响小,中度、重度胁迫显著影响苎麻叶绿素荧光特性;苎麻能忍耐一定程度的水分胁迫,在苎麻生产中,旱情达到中度干旱时应及时采取抗旱措施,确保苎麻正常生长和发育。     

低温弱光对西瓜幼苗光合作用和抗氧化酶活性的影响

以西瓜品种“早佳8424”为试材，研究低温[12 ℃/10 ℃, 300 μmol/(m2·s)]，以及低温弱光[12 ℃/10 ℃, 100 μmol/(m2·s)]胁迫对西瓜幼苗叶片光合作用、叶绿素荧光参数及抗氧化酶活性的影响。结果结果表明：低温、低温弱光胁迫均降低了西瓜幼苗叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和PSⅡ的最大光化学量子产量(Fv/Fm)，增加了胞间CO2浓度（Ci）。低温、低温弱光致使超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性先增加后降低，过氧化氢酶(CAT)活性则持续下降，丙二醛(MDA)含量持续增加。与低温相比，低温弱光处理下的西瓜幼苗Pn、Gs下降幅度更大，Ci的增幅更明显；与此不同，Fv/Fm和CAT活性在低温弱光处理后下降幅度相对较小，SOD、POD活性和MDA含量也呈现出较小增幅。低温、低温弱光胁迫抑制了西瓜幼苗的光合作用并诱导了抗氧化酶活性增强以清除体内氧自由基。随着胁迫时间的延长，抗氧化酶合成受到抑制，过剩的活性氧自由基造成细胞膜脂过氧化伤害，并最终破坏细胞膜系统。低温下的弱光能减轻幼苗的光抑制作用，同时也能缓解细胞产生的过氧化损伤，对降低细胞膜系统伤害有明显作用。     

DA-6对高温胁迫下黄灯笼辣椒幼苗的影响

以海南黄灯笼辣椒"热辣2号"为试验材料,分别对幼苗喷施10、20、30、40、50 mg/L的DA-6,再进行高温胁迫处理,研究不同浓度的DA-6对缓解黄灯笼辣椒幼苗高温胁迫的作用。结果表明:喷施DA-6的辣椒幼苗各项生理指标较对照存在显著差异;喷施30 mg/L的DA-6时,幼苗的叶色值、根系活力、MDA含量、SOD活性和脯氨酸含量等指标综合反应较好,与其他处理差异显著。高温胁迫下,DA-6可有效增强黄灯笼辣椒幼苗的光合能力,喷施30 mg/L DA-6的辣椒幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)与对照相比均有所提高,分别提高了0.46、1.69、1.37倍;其PSⅡ最大荧光效率(Fv/Fm)、PSⅡ量子产量(Yield)、非光化学淬灭(qN)与光化学淬灭(qP)均显著高于对照。因此,DA-6能够缓解高温胁迫对黄灯笼辣椒幼苗的影响,其最适宜浓度为30 mg/L。     

硅对干旱胁迫下野生大豆幼苗生长和生理特性的影响

为探讨外源硅对干旱胁迫下野生大豆生长的影响,以野生大豆为试验材料,研究不同浓度外源硅对干旱胁迫下大豆幼苗的生长及生理特性的影响。结果表明:干旱胁迫会使野生大豆鲜重、干重、叶绿素含量、根系活力及SOD、CAT、POD活性降低,细胞膜透性、MDA、游离脯氨酸及可溶性糖含量增加。随着硅处理浓度的不断升高,野生大豆鲜重、干重、叶绿素含量、根系活力逐渐增加;低浓度硅胁迫提高了SOD、CAT、POD活性,降低了细胞膜透性、MDA、游离脯氨酸及可溶性糖含量,随着硅胁迫浓度的不断提高,SOD、CAT、POD活性逐渐下降,细胞膜透性、MDA、游离脯氨酸及可溶性糖含量先下降再升高。说明一定浓度的外源硅能有效促进干旱胁迫下野生大豆幼苗的生长,提高抗氧化酶活性,降低细胞膜透性、MDA、游离脯氨酸及可溶性糖含量,能够缓解干旱胁迫对野生大豆幼苗的危害,提高野生大豆抗旱能力。     

遮荫对蔓茎四瓣果叶片形态和叶绿素荧光特性的影响

以盆栽蔓茎四瓣果为试验材料,研究了不同遮荫度对其叶片形态、叶绿素含量、叶绿素荧光参数的影响。结果显示:与全光下植株相比,遮荫下蔓茎四瓣果叶片明显变长加宽,叶面积和光合色素显著增加。遮荫下蔓茎四瓣果叶片PSII的初始荧光强度Fo、最大光化学效率F_v/F_m均比全光下显著提高,但各处理的Fv/Fm均在0.75～0.85,说明处于正常生长状态。随着遮荫度的增加,蔓茎四瓣果叶片的PSII的实际光化学效率Φ_(PSⅡ)、电子传递效率ETR、光化学淬灭系数qP则表现为先减小后增加的趋势,且均在88%遮荫下达到最大值;非光化学淬灭系数NPQ则呈下降趋势,但各处理对NPQ的影响差异不显著。以上参数表明:蔓茎四瓣果对遮荫环境具有较强的适应性,这将为蔓茎四瓣果在园林中的推广应用提供理论依据。     

水分和氮素对陇育216冬小麦气体交换和叶绿素荧光的影响

为深入探讨水氮互作对冬小麦光合的影响机制,在温室盆栽条件下,以冬小麦品种陇育216为材料,分析了不同土壤水分和氮素条件下冬小麦叶片气体交换和叶绿素荧光参数的差异。结果表明,在水分胁迫(35%FWC)和正常水分供应(70%FWC)下,从9:00到17:00,中氮(5mmol·L-1)处理小麦叶片净光合速率(Pn)显著高于低氮(2mmol·L-1)。与正常水分供应相比,水分胁迫均降低了Pn、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)。增施氮肥可提高水分胁迫下的Gs、Tr和Rd,消除水分胁迫对Gs、Vc,max、Jmax、TPU和Fv/Fm的负效应,降低了qP和ETR。说明适度施氮可促进水分胁迫下气体交换、光能利用以及PSII的光化学反应和电子传递,从而提高冬小麦光合和对水分缺乏的适应能力。     

4个不同橡胶树品系的光合特性研究

以Li-cor-6400便携式光合作用测定仪测定4个海南当前橡胶树主导品种品系的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2溶度(Ci)等光合参数及叶绿素含量等指标。结果表明：热研8-79的Pn最高,叶肉瞬时羧化效率(Pn/Ci)较高,且水分利用率(WUE)最高,较适合在干旱胁迫地区配置;热垦628的Pn/Ci高,在最低的Ci和Gs情况下,表现出最低的Pn;热研7-33-97光合能力整体处于中等水平;传统品种RRIM600光合能力一般,且WUE最低,耐旱性较差。     

遮阴和种植密度对南疆滴灌冬小麦旗叶生理特性及产量的影响

为探究人工模拟果树遮阴条件下种植密度对冬小麦旗叶生理特性及产量的影响,于2015-2016年在大田滴灌条件下,在冬小麦拔节至成熟期遮阴50%(透光率为50%的遮阳网)和自然光照两种光照条件下各设置450万株·hm~(-2)(M1)、525万株·hm~(-2)(M2)、600万株·hm~(-2)(M3)、675万株·hm~(-2)(M4)和750万株·hm~(-2)(M5)5个种植密度,比较分析了两种光照条件下不同种植密度间冬小麦旗叶SPAD值、叶绿素荧光参数、光合特性及产量的差异。结果表明,两种光照条件下,随着种植密度的增大,小麦叶片的SPAD值、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSII)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和产量均呈先升后降的趋势,胞间CO2浓度(Ci)则表现出相反趋势,且遮阴条件下Fv/Fm、ΦPSII、Pn、Tr、Gs均明显低于自然光照处理。遮阴和自然光照条件下籽粒产量分别以M2和M3处理最高,分别达到5 250.26和9 190.07kg·hm~(-2);与自然光照相比,遮阴下小麦籽粒产量和生物产量分别平均下降45.43%和28.45%,收获指数平均提高了23.68%。综上可知,光照和密度存在互作效应,遮阴下适当降低密度有利于提高Fv/Fm、ΦPSII、Pn、Tr、Gs;在遮阴条件下,密度为525万株·hm~(-2),冬小麦各生理指标和籽粒产量均表现较好。     

外源亚精胺对盐胁迫下大豆幼苗叶片光合性能和抗氧化代谢的调控效应

为了探讨亚精胺提高大豆幼苗抗盐性的内在机理,以郑豆30为材料,采用沙培法,研究了在100 mmol·L~(-1)盐胁迫下,不同浓度(0.1,0.5,1.0和1.5 mmol·L~(-1))的亚精胺对大豆幼苗叶片光合特性和抗氧化代谢的影响。结果表明:在盐胁迫下,大豆幼苗相对干物质增长速率(RDMIR)、抗氧化酶(SOD、POD、CAT和APX)活性和光合参数(Pn、Ci、Tr和Gs)下降,相对电解质渗透率(RELR)、超氧阴离子产生速率(O~-_2·)、过氧化氢(H_2O_2)和丙二醛(MDA)含量上升,但经过不同浓度的亚精胺处理后,大豆幼苗叶片RELR、O~-_2·、H_2O_2和MDA含量下降,而RDMIR、抗氧化酶活性和光合参数却上升,且以0.5 mmol·L~(-1)的Spd处理效果最显著。这些结果表明亚精胺能通过提高大豆幼苗叶片的抗氧化酶活性而降低幼苗叶片的O~-_2·产生速率、H_2O_2和MDA含量,通过提高光合相关参数指标提高幼苗叶片的光合效率,从而减轻盐胁迫的伤害,促进大豆幼苗生长。     

外源钙对酸雨胁迫下花生幼苗生理特性的影响

以鲁花12号花生品种为试验材料,研究了外源钙对酸雨胁迫下花生幼苗抗氧化酶活性和膜脂过氧化特征的影响,结果表明,30～40 mmol/L外源Ca~(2+)能提高花生幼苗过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性,同时降低了丙二醛MDA含量和细胞膜透性,缓解了酸雨胁迫对花生幼苗的伤害。     

硅肥施用对低温胁迫下花生幼苗生长及生理特性的影响

为提高花生耐低温性，促进幼苗生长，探讨硅肥施用对低温胁迫下花生幼苗生长及生理特性的调控机制，以低温敏感型品种吉花25和耐低温花生品种吉花31为材料，研究低温胁迫下施用硅肥对花生幼苗生长及相关生理指标的影响。结果表明，与正常温度条件相比，低温胁迫降低花生主茎高、地上部鲜质量和干质量，但硅肥(SiO₂)施用量为120 kg/hm²时显著促进花生幼苗生长。低温胁迫降低了吉花31的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量；施用硅肥增加低温胁迫下吉花31叶片叶绿素含量。低温胁迫条件下，与不施硅肥相比，适量施用硅肥(120 kg/hm² SiO₂)能够提高叶片SOD酶活性，吉花25和吉花31的提高幅度分别为5.04%和9.40%。低温胁迫下较高硅肥施用量会增加MDA含量，加剧膜脂过氧化程度，抑制花生生长。施用适量硅肥可以提高低温胁迫下花生叶片SOD酶活性，降低其MDA含量，促进花生生长。     

甘蓝型油菜对干旱和低磷双重胁迫的生理反应I:叶片气体交换参数及产量

通过对气体交换参数及产量的测定和分析,研究了干旱和低磷双重胁迫对油菜不同生育期叶片光合特性的影响.结果表明:油菜在不同生育期受到干旱和低磷胁迫后,叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)会明显降低.在干旱和低磷双重胁迫下,苗期油菜Ci降低、Ls升高,表明气孔限制是导致Pn降低的主要原因;而蕾薹期和花期Ci升高、Ls降低,表明非气孔限制是导致Pn降低的主要原因.对单一的胁迫而言,低磷胁迫对油菜叶片Pn影响最大的时期是蕾薹期,而干旱胁迫对油菜叶片Pn影响最大的时期则是花期;与对照相比,它们均显著降低了油菜的株高、每角粒数、单株有效角果数和单株产量.