苏打盐碱胁迫下水稻净光合速率日变化及其与影响因子的关系

研究了苏打盐碱胁迫下水稻剑叶净光合速率日变化及其与影响因子的相互关系,探讨了各因子对剑叶净光合速率的影响。非盐碱和盐碱胁迫下水稻剑叶净光合速率日变化均呈明显双峰曲线,第1次峰值分别出现在上午9：00~10：00和上午9：00,第2次峰值均在下午14：00,中午均出现光合的“午睡”现象,但盐碱胁迫显著降低一天中的净光合速率。相关分析和通径分析表明,9：00~13：00时非盐碱和盐碱胁迫下的水稻剑叶净光合速率与各影响因子的相关性质和相关程度有所不同;在非盐碱胁迫下,对净光合速率影响最大的是气孔导度,其次是气孔限制值,气孔因素是影响净光合速率变化的主要因子;在盐碱胁迫下,对净光合速率影响最大的因子是光强,其次是空气温度,非气孔因素占主导地位。     

草甘膦对抗草甘膦大豆光合特性日变化的影响

在大田条件下,采用随机区组设计,研究了不同用量草甘膦对抗草甘膦大豆(RR1)光合特性日变化的影响。结果表明:(1)在未喷施草甘膦情况下,抗草甘膦大豆(RR1)的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)日变化均呈单峰曲线,峰值分别出现在10∶00、12∶00和10∶00。RR1叶片叶绿素含量指数(CCI)的日变化呈先降低后升高趋势,14∶00左右最低。水分利用效率(WUE)和胞间CO2浓度(Ci)随着时间的推移均呈波浪式变化,WUE在6∶00、10∶00和16∶00有3个小峰,而Ci在6∶00最高。(2)喷施草甘膦后,RR1光合特性的日变化趋势总体与未喷药前相似。Pn和CCI随草甘膦用量的增加呈降低趋势;但当草甘膦用量大于4.48 L.hm-2时,CCI和Pn显著下降。12∶00以前(包含12∶00),除低用量(1.12 L.hm-2)的草甘膦促进RR1的Gs外,各用量抑制了RR1的Tr和Gs;而12∶00以后,草甘膦却促进了RR1的Tr和Gs。草甘膦增加了RR1的Ci,而大于2.24 L.hm-2的草甘膦却降低了RR1的WUE。表明光强和草甘膦会影响大豆的光合特性和叶绿素含量。     

夏玉米叶片生理特性与生态因子间关系的研究

通过对防雨棚下测坑中种植的夏玉米设置不同的土壤水分控制下限,研究了不同的土壤水分状况及气象因子对夏玉米叶片生理特性的影响。结果表明,各生理指标受生态因子的影响有着明显的日变化特征,不同处理气孔导度(Gs)峰值出现的时间早于光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr),高水分下Tr峰值出现的时间滞后于Pn,随着土壤水分胁迫程度的增加,Gs、Tr、Pn的峰值有提前出现的趋势;不同土壤水分条件下细胞液浓度(CSC)的峰值及叶水势(LWP)的低谷均在14:00左右出现。土壤水分与Tr、Pn、Gs、LWP呈极显著正相关,而与CSC呈极显著负相关。此外,气象因素对夏玉米生理指标的影响程度会随着土壤水分状况而发生变化,生理指标与生态因子的逐步回归结果表明,土壤水分和光合有效辐射是影响夏玉米生理指标最主要的生态因子。     

瑞丽山龙眼幼苗光合特性研究

使用Li-6400XT便携式光合仪测定高黎贡山南段2种环境(野外、大棚)下生长的我国特有种植物瑞丽山龙眼幼苗的光合特性,结果表明:(1)2种环境下生长的幼苗净光合速率(PN)日变化出现"双峰"曲线,有"午休"现象,但峰值出现的时刻与大小不同,野外幼苗在10:00、16:00出现高峰值,分别为4.608、2.118μmol/(m~2·s),大棚幼苗在11:00、15:00出现2个高峰值,分别为4.102、3.982μmol/(m~2·s);蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)变化趋势与净光合速率变化趋势一致,也有"午休"现象;水分利用率(WUE)无明显变化规律;胞间CO_2浓度(Ci)与净光合速率日变化相反。(2)净光合速率与环境因子偏相关性分析表明,环境因子:光合有效辐射(PAR)、大气CO_2浓度(Ca)、空气温度(Ta)、相对湿度(RH)对幼苗PN值影响均为:PARCaTaRH;(3)两地幼苗光饱和点(LSP)均较高,野外为2 674.995μmol/(m~2·s)、大棚幼苗为2 228.754μmol/(m~2·s),光补偿点(LCP)分别为38.250、8.322μmol/(m~2·s)。     

自然条件下杂交水稻Ⅱ优129的光抑制及其恢复特性

通过测定田间高产杂交籼稻Ⅱ优129与对照汕优63的光响应曲线、光合速率和叶绿素荧光参数日变化,探讨了Ⅱ优129剑叶光合作用的光抑制特性及其对强光的适应机制。结果表明, 田间自然条件下杂交水稻叶片发生光抑制现象的主要原因是热耗散的增加,尤其是依赖叶黄素循环的热耗散的增加,而不涉及光合机构的破坏。具有超高产潜力的水稻品种Ⅱ优129比对照汕优63耐光抑制,其原因主要是Ⅱ优129具有较高的饱和光强、最大光合速率和叶黄素循环活力,遭受光抑制伤害后的恢复能力较强。     

Photoinhibitive and Recovery Properties of Hybrid RiceⅡ You 129 under Field Conditions

Photoinhibitive properties of super-high-yielding hybrid riceⅡ you 129 and its adaptation mechanism to strong light stress were investigated by measuring the light-response curve, diurnal variations of net photosynthetic rate and chlorophyll fluorescence parameters of Ⅱ you 129 leaves and compared with Shanyou 63. Photoinhibition of rice flag leaves under field conditions mainly resulted from the increase of thermal dissipation, especially for thermal dissipation depended on the xanthophyll circle, but no destruction of photosynthetic apparatus occurred. Potentially super-high-yielding hybrid rice Ⅱ you 129 was more tolerant to photoinhibition than Shanyou 63, because it had higher light saturation intensity and maximum net photosynthetic rate; more active xanthophyll cycle, and more rapid recovery ability after photoinhibition.     

夏季全光照下3种大型卷瓣凤梨属植物光合日变化特征及与环境因子的关系

卷瓣凤梨属（Alcantarea）植物是凤梨科植物中较晚被引入中国的观赏凤梨之一,与目前国内常见的观赏凤梨商业品种不耐强光不同,卷瓣凤梨属植物较喜光,加上其体型硕大,既可观叶也可赏花,较适合应用于室外园林中。但是不同种和品种对光照的需求各有差异,特别是对于夏季室外全光照环境的耐受性尚未明确。为了研究不同卷瓣凤梨属植物对夏季强光和高温环境的适应性,以3种大型卷瓣凤梨的成熟植株为研究对象,运用Li-6400光合测定仪进行夏季全光照环境下光合特性日变化的测定,并进行光合生理指标与环境因子的相关性分析。3种卷瓣凤梨属植物在夏季高温季的日变化曲线都为双峰型,且都在8：00达到最高点,中午11：00出现谷底,其中帝王卷瓣凤梨（红叶型）的净光合速率（P_n）日变化曲线较为平缓,谷底高而浅,中午P_n显著高于其他2个种,表现出对夏季强光及伴随着的高温环境具有较强的耐受性,且9：00—13：00的P_n下降是由气孔限制引起的;‘优雅’和格拉齐卷瓣凤梨的P_n双峰曲线谷底较深,其中‘格拉齐’的P_n变化最为剧烈,在早晚光线和气温不太高的环境下具有较高的P_n,强光下光合作用下降明显,中午11：00到达谷底,次峰较高,出现在15：00;‘优雅’和‘格拉齐’在上午9：00—13：00的P_n下降是由非气孔限制引起的。气孔导度（G_s）是影响3种凤梨夏季全光照环境下P_n的主要光合生理指标,具有极显著或显著正相关性,但与其他光合生理指标及环境因子间相关系数较低,可能是各因素间存在交互影响所致。3种卷瓣凤梨中,帝王卷瓣凤梨（红叶型）对室外全光照环境的适应较强,植株生长正常,格拉齐卷瓣凤梨和‘优雅’卷瓣凤梨对强光比较敏感,其中‘格拉齐’叶色变黄,‘优雅’则发生叶丛中央的新叶不正常密集生长的现象,因此后2种更适合中午有一定荫蔽的环境,本研究为卷瓣凤梨属植物在室外园林中露地应用提供理论依据。     

氮水平对水稻汕优64和金南风光合特性的影响

 以缺氮、低氮、中氮、高氮、超高氮盆栽土培的汕优64和金南风为材料，测定植株和叶片的生长状况、叶片总N含量、光合速率、光呼吸速率、气孔导度和叶肉导度的变化。结果表明，供试两品种随着施N量的增加，植株的分蘖数增多,株高增加,气孔密度减少, 叶片总N含量、叶绿素含量、光呼吸速率、叶肉导度等均增加。供试两品种的净光合速率变化存在差异，金南风叶片的净光合速率随着施N量的增加而增加,但汕优64在高氮和超高氮的条件下净光合速率反而下降,说明在高氮和超高氮的条件下光氧化环增加的幅度大于光合还原环。     

影响水稻叶片光合日变化因素的分析

 选择典型的干热天气,测定了盆栽水稻二九丰孕穗期的光合日变化及其影响因子,利用相关性分析和通径分析,考查了光强、叶温、胞间CO₂浓度、气孔导度、蒸腾速率和相对湿度对光合速率的影响。早晨8:30以前,光合速率的上升主要是光强造成的;光合速率在8:30达最大值,此后逐渐下降,其间光合速率的降低,尤其是“午睡”期间的下降,气孔因素是主要限制因子;下午14:30～18:00,光合速率与胞间CO₂浓度呈一定负相关,但未达显著水平,与光强、气孔导度、叶温和相对湿度有一定关系,相关系数达显著水平。     

不同气孔密度水稻剑叶光合特性及蔗糖代谢研究

以叶片不同气孔密度(高、中和低气孔密度)水稻品系为试验材料,在齐穗期研究水稻剑叶光合特性、糖分含量和蔗糖代谢酶活性。结果表明,水稻叶片中蔗糖含量、蔗糖磷酸合成酶活性与气孔密度呈极显著正相关;蔗糖合成酶活性与气孔密度呈显著正相关。高气孔密度水稻叶片Rubisco活性、净光合速率、蔗糖含量、蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶活性显著高于低气孔密度水稻;不同叶片气孔密度与中性转化酶呈显著负相关。研究认为,气孔密度增加提高了水稻叶片光合效率,促进了蔗糖积累及蔗糖代谢酶活性提高,有利于更多光合产物——蔗糖向籽粒转运。     

水稻Rubisco活化酶在调节Rubisco活性和光合日变化中的作用

研究了水稻光合日变化中Rubisco活化酶活力、Rubisco初始活力、光强、相对湿度、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度、温度等因素的作用。Rubisco活力的动态变化研究结果表明,Rubisco初始活力是双峰曲线,其参与光合日变化过程,存在着明显的“午休”现象。Rubisco初始活力和气孔导度是影响光合速率的重要生理和生化因子,而光强是影响光合速率的重要生态因子。Rubisco活化酶活力对光合速率的直接影响较小,其本质是调节Rubisco初始活力。     

高温胁迫对水稻剑叶净光合速率和叶绿素荧光参数的影响

对两个耐热性不同的水稻材料进行高温处理(8:00-17:00,37℃;17:00-8:00,30℃),研究了高温胁迫对水稻剑叶净光合速率和叶绿索荧光参数的影响.结果表明,高温胁迫下两个材料的剑叶光合速率迅速降低,热敏感的4628比耐热的996下降幅度更大.高温下 996 PSⅡ反应中心和天线系统受到的伤害轻,反应中心过...     

钾营养对杂交稻光合作用动态及产量形成的效应

 用杂交稻威优35号在低钾土壤上进行盆栽试验，设置三个钾水平：K0(不施钾)；K1(1．5 g K/ 15 kg土)；K2(3．0 g K／15 kg土)。结果表明：(1) K0处理叶片发育过程中净光合率降低而暗呼吸增高，叶绿体发育迟缓而解体较早，光合功能期缩短；K1及K2的净光合率明显高于K0，光合功能期亦较长，而暗呼吸则长时期保持较低水平。(2)K0处理在灌浆期净光合作用有明显的“午休”现象， 而K1、K2则在夏日中午仍保持较稳定的净光合率。(3) K0处理“午休”的出现与蒸腾速率增高有关，且在上午9时还有一蒸腾高峰，使叶子大量失水；施钾处理在一天中的蒸腾曲线则较平稳。(4)K0处理稻株叶片中含K量从上到下有明显梯度，灌浆期下层叶的含K量仅为剑叶的30．08％，易引起早衰，且使根系生长受到严重影响；施K处理叶片从上到下无明显梯度。总之，施K增加光合面积，避免早衰，增加粒数，显著提高谷粒产量。     

Studies on Mechanisms of Dehydration Postponement in Cassava Leaves under Short-term Soil Water Deficits

Abstract

Cassava (Manihot esculenta Crantz) can produce a high crop yield even in an environment with irregular rains. This is mainly attributed to its abilities to maintain leaf area under drought conditions and rapidly regrow after rain. In this study, we investigated the mechanism of leaf maintenance under water deficits through measurement of photosynthetic rate and water potential changes in leaves. The cassava plants were grown in pots and exposed to water deficits, and the diurnal changes in water potentials, rates of photosynthesis and transpiration and stomatal conductance were measured. The relationship between leaf water potential (ψW) and photosynthetic rate with decreasing soil water, and osmotic adjustment were also investigated. With respect to water supply in leaves, the movement of water in plants was measured using stem heat balance. Under water deficits, photosynthesis occurred only in the early morning. The water loss was reduced by stomatal closure in the mid-day. This was attributed to the complete closure of the stornata during the decrease in ψW to a range between –1.0 and –1.4 MPa. Furthermore, the firm stomatal closure is caused by the consistency of osmotic potential under decreases in soil water, i.e., to a lack of osmotic adjustment. Water stored in the pith parenchyma of stem flowed into leaves in the morning. From these results, we conclude that cassava can consistently maintain an adequate water level in leaves via water storage and the sensitivity of stornata to water deficits, thereby avoiding leaf dehydration.     

超级稻上部叶片光合能力的研究

2003年,以超级杂交稻组合GD-1S/RB207为材料,研究了水稻上部叶片的光合能力.结果表明,水稻剑叶中部的净光合速率(Pn)最高,上部次之,基部最低,并且叶片不同区段的气孔导度(Gs)和羧化效率(CE)呈现同样的变化趋势.对于不同叶位的叶片而言,Pn,Gs和CE自上而下逐渐降低.相关分析表明,Pn与CE的相关性都远高于Pn与Gs的相关性,而且Pn与胞间CO2浓度(Ci)呈负相关.因此得出结论:水稻叶片光合能力高低的决定因素是Rubisco的羧化活性而不是气孔导度.另外,虽然不同分蘖剑叶的Pn与Gs呈正相关,但是与Ci呈负相关,也说明气孔导度不是叶片光合能力高低的决定因素.     

茶树新品种桂绿1号光合特性初步研究

采用Li-6400便携式光合测定系统对茶树新品种桂绿1号的光合-光响应曲线和光合日变化进行了测定分析。结果表明,在夏季晴天条件下,桂绿1号净光合速率（Pn）日变化呈单峰曲线,峰值出现在11:00,约为9.36βμmol·m^-2·s^-1;蒸腾速率（Tr）的日变化也为单峰曲线,但其最大值出现在15:00,约为4.06βmmol·m^-2·s^-1。该品种的光饱和点与光补偿点分别为354.60βμmol·m^-2·s^-1和7.13βμmol·m^-2·s^-1,表观量子效率（Φ）为0.088βmol·mol^-1。逐步多元回归分析表明,光合有效辐射和空气相对湿度是直接影响桂绿1号茶树净光合速率日变化的主要因子。该研究为桂绿1号的引种、速生丰产和制定栽培管理措施提供理论依据。     

NaCl胁迫对不同耐盐性水稻某些生理特性和光合特性的影响

选取较耐盐的水稻品种‘HH11’、‘JX99’和盐敏感水稻品种‘YSXD’,设置6个土壤NaCl浓度处理(0、1、2、3、4 g/kg),在防雨棚下盆栽并培育至孕穗期,分析NaCl胁迫对不同耐盐性水稻生理生化及光合特性的影响,结果表明:(1)NaCl胁迫抑制水稻的生长,表现为随着NaCl浓度增加,水稻的株高逐渐降低,但在3～4 g/kg土壤含盐量下耐盐水稻的株高显著高于盐敏感水稻品种。(2)耐盐水稻和盐敏感水稻的可溶性总糖对NaCl胁迫的响应差异明显,在1～4 g/kg NaCl胁迫下,盐敏感水稻叶片可溶性总糖显著降低,但是耐盐水稻可溶性总糖大量合成并积累,并且显著高于盐敏感品种。(3)NaCl浓度增加迫使水稻叶片丙二醛不断积累,导致细胞膜透性逐渐增大,但是耐盐水稻丙二醛的积累量较少,细胞膜受盐害程度显著小于盐敏感水稻。(4)NaCl胁迫抑制了水稻光合速率,但不同的NaCl浓度下导致水稻品种光合速率下降的原因各有差异,其中在0～1 g/kg NaCl胁迫下盐敏感水稻光合速率降低是非气孔因素导致的,而在2～4 g/kg NaCl胁迫下是由气孔因素造成的;0～2g/kg盐浓度下耐盐水稻HH11的光合速率降低是非气孔因素导致的,3～4 g/kg盐浓度处理是由气孔因素导致的;气孔因素是0～4 g/kg盐处理耐盐水稻JX99的光合速率降低的主要原因。(5)盐胁迫下耐盐水稻的叶片蒸腾速率显著降低,并且显著低于盐敏感水稻,相反水分利用效率和气孔限制值却明显升高,并且显著高于盐敏感水稻品种,表明盐浓度增加迫使耐盐水稻气孔阻力增大,减少水分的流失,抑制了蒸腾速率,使耐盐水稻叶片保持较高的水势;同时提高了叶片水分利用效率,碳同化效率提高,以满足耐盐水稻正常代谢生理需求,进行正常生命活动。     

缺钾胁迫对水稻光合特性及光合防御机制的影响

以钾敏感型品种二九丰和钾钝感型品种原丰早为材料,研究了缺钾对水稻光合和叶绿素荧光特性的影响以及光合防御机制,并对缺钾条件下的光合防御机制进行了讨论。在缺钾条件下,两品种的净光合速率(Pn)随气孔导度(Gs)的下降而下降;光合作用的关键酶Rubisco含量降低,而抗氧化酶系统的关键酶SOD活性显著上升。进一步的叶绿素荧光特性研究表明,随着钾胁迫时间的延长,缺钾水稻叶片中的 Fv/Fm、ФPSⅡ、qP及ETR均显著下降,说明PSⅡ反应中心受到伤害。缺钾也降低了水稻叶片的光饱和点,PSⅡ吸收的光能超过了光合作用所能利用的光能。缺钾叶片NPQ显著上升,说明钾胁迫下的水稻叶片通过启动热耗散机制耗散过剩的激发能,以减轻因PSⅡ吸收过多光能而引起的光抑制和光氧化从而保护光合机构免受伤害。从品种间的差异来看,原丰早在缺钾条件下,由于仍有较强的光合能力和抗光抑制能力,因此对缺钾有更强的耐性。     

槟榔间作咖啡模式对咖啡光合特性及产量的影响

为了探明槟榔-咖啡间作槟榔冠层的遮荫度对咖啡叶片的光合特性及其产量的影响,在海南省琼海大陆基地设计3种不同间作模式的大田试验：（1）高密度种植（H）：咖啡、槟榔株行距均为2.5 m×3.0 m;（2）中密度种植（M）：咖啡株行距2.0 m×3.0 m、槟榔4.0 m×3.0 m;（3）低密度种植（L）：咖啡株行距2.0 m×3.0 m、槟榔株行距6.0 m×6.0 m。分别测定不同种植模式处理下土壤理化性质和咖啡植株光合速率、气孔导度、蒸腾速率等光合指标,以及咖啡单株产量,并利用灰色关联度分析评价不同间作模式下叶片光合特性指标和产量,并对其影响因子进行探究。结果表明,在不同间作处理中除低密度种植模式下土壤温度显著低于其他种植模式外,其余指标并无显著差异;相较于M,H和L叶片的净光合速率和气孔导度分别降低了0.06~0.97 μmol/(m²·s)、0.49~0.97 μmol/(m²·s)和0~0.04 mol/(m²·s)、0.01~ 0.08 mol/(m²·s)。M叶片的蒸腾速率年变化除了夏季低于H 0.11 mmol/(m²·s)左右,高于L 0.47 mmol/(m²·s)左右。其他时期M曲线分别高出H和L 0.33~0.78 mmol/(m²·s)、0.17~0.92 mmol/(m²·s)。在水分利用率方面3种种植模式之间全年变化较为复杂,没有明显的差异性。其中咖啡叶片的气孔导度和蒸腾速率指标响应于种植模式;中密度种植处理下的咖啡单株鲜果产量相较于高、低密度种植处理分别增产19.41%和18.69%,咖啡单位面积产量方面显著增产50.62%和41.67%。通过灰色关联度分析发现,中密度种植模式表现较好,在咖啡不同生长时期等权关联度和加权关联度位次均为第一。以上结果表明,在槟榔-咖啡间作体系中,适当密植咖啡以及增加槟榔行间距有助于提高咖啡总产量,在实际生产过程中建议推行中密度间作的种植模式,可以有效地提升间作模式的综合优势,提高土地单位面积的收益。     

大豆叶片蒸腾速率和气孔阻力初步研究

1986—1987年间,用LI-1600稳态气孔计测定大豆7个品种叶片蒸腾速率表明:大豆开花期叶片蒸腾速率高于结荚期。植株中上部节位叶片蒸腾速率较大。一日中蒸腾速率高峰值在14时,日进程呈单峰曲线。供试品种间蒸腾速率存在差异,尤其高产品种中午叶片蒸腾速率明显高于老品种。蒸腾速率与气孔阻力呈负相关,与光量子流密度、叶温呈正相关。