树形结构对梨叶片叶绿素荧光特性的影响

为了研究主枝数差异对梨树叶片叶绿素荧光特性的影响,以间伐后不同主枝数量的高光效开心树形梨树为试验材料,从潜在的光能利用能力、光能利用特性日变化、光能利用适应性、光系统Ⅱ的光能传递特性、光能过剩时热耗散途径这5个方面进行了分析比较。结果表明,与对照(6主枝数)相比,3,4,5主枝树形能够提高梨树叶片一天中的光合有效辐射与电子传递速率,以及最大电子传递速率与适应强光的能力,并通过减少依赖于能量和类囊体膜质子梯度的热耗散来达到减少热耗散总量的效果,最终提高间伐后高光效开心树形梨树叶片的光能利用效率。因此,3,4,5主枝树形为间伐后开心树形梨树的适宜树形。     

树形模式对梨树叶片荧光特性的影响

以玉露香梨高光效开心树形为试材进行了不同树形模式试验,测定了不同树形树冠区光能利用能力、光能利用特性日变化、光能利用适应性、光系统Ⅱ的光能传递特性、光能过剩时热耗散途径5个方面的试验参数,比较了开心树形与对照树形东、西侧叶片的叶绿素荧光参数的差异。结果表明,开心树形处理提高了梨树叶片一天中的光合有效辐射(PAR)与电子传递速率(ETR),并通过减少依赖于能量和类囊体膜质子梯度的猝灭(q E)来降低非光化学猝灭(q N),提高了果园梨树叶片的光能利用效率。     

低温处理对紫色小白菜品质及光合特性的影响

以‘紫薇’不结球紫色小白菜作为试验材料,研究不同低温处理对紫色小白菜营养品质及光合作用的影响。结果表明:(1)紫色小白菜花青苷的含量变化表现为随低温处理程度的加重先升高后下降。(2)随着低温处理程度的加重,紫色小白菜的类黄酮含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、维生素C含量、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素(a+b)、类胡萝卜素含量均呈现先缓慢上升后急剧下降的变化规律。(3)随着低温处理程度的加重,叶片的光合速率、蒸腾速率、气孔导度、PSⅡ最大光化学效率(ψPO)、光合性能指数(PIABS)均呈现出显著下降的趋势。(4)光合性能指数PIABS随着低温处理的加重而呈现先缓慢上升后急剧下降的趋势。以有活性的反应中心(RC)为基础的叶绿素荧光参数表明,紫色小白菜叶片单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、单位反应中心捕获的光能(TRO/RC)、单位反应中心传递的能量(ETO/RC)和单位反应中心热耗散的能量(DIO/RC)均随着处理温度的降低而呈现出先下降后上升的趋势。以单位受光面积(CS)为基础的叶绿素荧光参数表明,低温处理后,单位面积捕获的光能(TRO/CS)、单位面积的热耗散(DIO/CS)均随处理温度的降低而呈现先下降后上升的趋势,而单位面积电子传递的量子产额(ETO/CS)和叶片单位面积上有活性的反应中心数量(RC/CSO)则呈现出先上升后降低的变化规律。紫色小白菜叶片中PSⅡ最大光化学效率(ψPO)、将电子传递到电子传递链中QA-下游的其他电子受体的概率(ΨO)、反应中心吸收的光能用于电子传递的量子产额(ψEO)随着处理温度的降低而呈现先缓慢上升后急剧下降的趋势,而表示叶片的相对可变荧光(VJ)、K相可变荧光占J相可变荧光比例(WK)以及QA被还原的最大速率(MO)均随着处理温度的降低而先下降后逐渐上升,说明过度的低温环境使QA下游电子受体接受电子能力明显下降,电子传递受到抑制,从而造成QA-或QA2-的大量积累,致使PSⅡ反应中心的活性状态受到破坏。综上分析表明,TⅡ处理最有利于提高紫色小白菜光能利用率,增加光合色素含量,促进了部分营养品质的改善,可为紫色小白菜耐低温生产的推广运用提供理论基础。     

蟛蜞菊耐受土壤Cu污染胁迫的光合特性与机理

为揭示蟛蜞菊(Wedeliatrilobata)耐受土壤Cu污染胁迫的机制,设计盆栽试验模拟土壤Cu污染胁迫处理蟛蜞菊。处理3个月后,测定其地上生物量,叶片叶绿素含量,用Ciras-2测定其叶片气体交换常数、Pn-CO_2响应曲线及根呼吸强度,用Handy-PEA测定其叶片荧光参数。结果显示,不同程度的Cu污染胁迫显著(P0.05)影响蟛蜞菊叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(E)、气孔导度(Gs)、细胞间CO_2浓度(Ci);Cu污染也影响蟛蜞菊叶片Pn-CO_2响应曲线;Cu污染胁迫使蟛蜞菊叶片光合性能指数(PIabs)明显下降,单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、单位反应中心捕获的用于还原QA的能量(TR0/RC)、以吸收光能为基础的驱动力(DFabs)、反应中心捕获的激子中用来驱动电子传递到电子传递链中超过QA的其他电子受体的激子占用来驱动QA还原激子的比率(ψE0)、用于电子传递的量子产额(φE 0)等指标均有所下降,快速叶绿素荧光诱导动力学曲线(OJIP)出现K点。但是,不同程度的Cu污染胁迫对蟛蜞菊的地上生物量、根呼吸强度均无显著(P0.05)影响,非高浓度Cu污染胁迫(≤373.27 mg·kg~(-1))对蟛蜞菊叶片Chla、Chlb也无显著(P0.05)影响。研究结果说明蟛蜞菊能耐受Cu污染胁迫以叶绿素不受破坏和根系活力不受影响为基础。     

夜间光照和不同叶位对石楠叶片叶绿素荧光特征的影响

为了分析夜间光照状态和叶位的叶绿素荧光特性,以景观植物石楠叶片为材料进行研究,对夜间光照和叶位对石楠叶片叶绿素荧光参数、荧光诱导动力学曲线的影响进行研究分析。结果表明：无灯光照明状态下的初始荧光（Fo）和最大荧光（Fm）值均高于有灯光照明处理下的荧光值;有灯光照明中位处的Fv/Fm值和PIabs值最高,说明此处叶片光化学性能最强,生长环境最适;单位反应中心吸收的光能（ABS/RC）、单位反应中心捕获的光能（TRo/RC）、单位反应中心用于电子传递的能量（ETo/RC）、单位反应中心耗散掉的能量（DIo/RC）的值均以无灯光照明低位处最高,比活性参数随着光强和叶位的升高呈先减少后增加的趋势,并存在显著性差异;6种处理下的OJIP曲线变化趋势大致相同,无光照条件下OJIP曲线整体大于有光照条件下叶片的荧光值,有光照处理下的叶片存在有显著性差异,不同叶位处叶片的OJIP曲线在无灯光照明状态下无明显差异。     

弱光对茄子光合系统Ⅱ（PSⅡ）的影响

根据快速叶绿素荧光诱导动力学原理,以遮光(光照强度相当于自然光照的40%)15 d 或30 d为处理,以同期生长不遮光(自然光照)为对照,用JIP-测定法分析了弱光对茄子光合系统Ⅱ(PSⅡ)结构和功能的影响.遮光使O-J的荧光上升速度明显加快.遮光导致反应中心捕获的激子中用来推动电子传递到电子传递链中超过QA的其它电子受体的激子占用来推动QA还原激子的比率(ψO)、单位叶面积上有活性的反应中心的比例(RC/CSO)、单位面积电子传递的量子产额(ET/CS)和单位叶面积热耗散(DI/CS)降低,但是反映单位反应中心活性的各项比活性参数如ABS/RC、TR/RC、ET/RC、DI/RC值却升高.最大光化学效率(φPo)受弱光影响不大,但以吸收光能为基础的性能指数PIABS和以单位面积为基础的性能指数PICS却分别减少22.76%和25.12%.通过以上结果我们得出如下推断:(1)遮光导致PSⅡ反应中心受体侧QA-往下的电子传递体减少,较多的光能被用来还原QA;(2)长期弱光条件不能满足叶片生长的需要,叶片中生成的PSⅡ反应中心数量减少,并产生了非QB还原反应中心(NQB);(3)在遮光胁迫下性能指数比最大光化学效率(φPo)更敏感,能更准确地反映遮光后PSⅡ光合结构的变化.     

毛竹叶片发育过程中光合生理特性的变化特征

运用植物气体交换测定和叶绿素荧光测定等分析技术,测定分析毛竹Phyllostachys edulis叶片发育过程中的色素质量分数、光响应进程和叶绿素荧光参数的变化特征。结果表明:(1)毛竹叶片从幼叶生长到叶片成熟的各发育阶段,叶绿素质量分数和净光合速率不断增加而趋于稳定,叶片对光能的捕获和利用能力也随之增强。(2)叶片从伸出到成熟,叶片的最大光化学效率(φ_(Po))的变化不明显。(3)毛竹叶片经放叶、展叶至第15天,PSⅡ反应中心数不断增加,其数量约升高54.4%。(4)PSⅡ电子受体蛋白QA被还原的速率和还原需要的能量不断减少,用于推动QA下游电子传递的能量不断增加。因此,毛竹叶片光合功能从幼叶形成至第15天完全展叶,叶片发育趋于完善,表明毛竹叶片具备正常的光合生理功能,可以充分利用毛竹群落生境的光能资源。     

红叶石楠不同叶位和光照的叶片叶绿素荧光特征差异分析

以景观植物红叶石楠为试验材料,探究不同叶位和光照方位对红叶石楠叶片快速叶绿素荧光动力学曲线和光系统Ⅱ的影响。结果表明：红叶石楠生长于背阴低位处的叶片长势最好;植物叶片随着叶位的上升PSⅡ潜在活性（Fv/Fo）、PSⅡ最大光能转化率（Fv/Fm）和光化学指数（PIabs）呈现逐渐降低的趋势,并且背阴面Fv/Fo、Fv/Fm和PIabs值普遍高于向阳面,其中以背阴低位和中位处的值为最高;PSⅡ捕获能量从QA传递到QB的效率（ψo）、用于电子传递的量子产额（φEo）和用于热耗散的量子比率（φDo）随着叶位的升高呈上升趋势,背阴面的值低于向阳面,并且以背阴低位处的值为最低;植物背阴面叶片单位激发态面积反应中心数目（RC/CSo）、吸收的光能（ABS/CSo）、被反应中心捕获的光能（TRo/CSo）、用于电子传递的能量（ETo/CSo）都低于背阴面,随着叶位的不断升高RC/CSo、ABS/CSo、TRo/CSo、ETo/CSo值都呈下降趋势,并且存在显著性差异,用于热耗散的能量（DIo/CSo）无显著性差异,其中以背阴低位的比活性参数为最高;光照对叶绿素荧光快速诱导曲线（OJIP）有一定的影响,向阳面的OJIP曲线没有明显的J相和I相,不同叶位之间的OJIP曲线没有显著差异。     

遮荫对紫叶风箱果快速叶绿素荧光特性的影响

为明确遮荫对紫叶风箱果叶片快速荧光特性的影响,以3年生紫叶风箱果为试材,分别以遮光度为30%,50%,80%的黑色遮荫网进行处理,以自然光照处理(0%)为对照,分析了不同处理后快速叶绿素荧光诱导动力学曲线及其参数。结果表明:紫叶风箱果叶片的叶绿素荧光参数Fm、Fv/Fm、Fv/Fo的值随遮荫度的增加显著增大;遮荫处理下,反应中心吸收的光能(ABS/RC)下降,PSⅡ反应中心用于电子传递的量子比率(φEo)及用于电子传递的能量(ETo/RC)随遮荫度的增加显著增大,而用于热耗散的量子比率(φDo)及用于热耗散的能量(DIo/RC)则显著降低。因此,遮荫处理后,紫叶风箱果叶片天线色素吸收的光能减少,但可通过PSⅡ电子传递效率的提高及热耗散能量的降低来提高叶片对光能的利用。     

3个杏品种荧光特性的比较

[目的]分析3个杏品种的光合生理差异,为杏属植物高光效生态类型筛选提供依据。[方法]以我国河北的串枝红、美国的Sun-gold（金太阳）和Katy（凯特）3个杏品种为试材,利用Handy PEA（Hansatech,UK）田间测定了其叶绿素荧光参数。[结果]3个杏品种的荧光参数存在极显著差异。其中,串枝红单位叶面积上有活性的反应中心数量多,用来还原QA的激发能高,以热的形式耗散的能量比例较少,进入电子传递链的能量较高。[结论]串枝红在光能的吸收、传递与转换效率上优于Sungold和Katy。     

毛竹茎秆发育过程中不同节间叶绿素荧光的变化

为了揭示毛竹Phyllostachys edulis快速生长期茎秆不同节间叶绿素荧光特征,以毛竹笋竹茎秆为材料,用YZQ-500型非调制式叶绿素荧光仪和JIP-test数据分析方法,研究了茎秆不同节间光合色素质量分数和叶绿素荧光参数的变化特征。结果显示:随着节间的升高,毛竹笋竹茎秆中叶绿素a,叶绿素b和类胡萝卜素质量分数显著下降（P < 0.05）;单位面积捕获的光能（TRo/CSo）,单位面积电子传递的量子产额（ETo/CSo）,PSⅡ反应中心吸收光能用于电子传递的量子产额（φ_Eo）,PSⅡ最大光化学效率（φ_Po）,光合性能指数（PI_ABS）和反应中心数量（RC/CSo）显著下降（P < 0.05）;用于热耗散的量子比率（φ_Do）,单位面积热耗散（DIo/CSo）和单位反应中心耗散掉的能量（DIo/RC）显著上升（P < 0.05）,表明茎秆上下部节间的生长发育存在明显差异,中下部节间PSⅡ反应中心活性较强,光能转换效率较高,能量耗散较少,生长较快;上部节间光合功能相对较弱,生长比较缓慢。研究成果对明确毛竹快速生长机制具有参考价值。     

遮光对紫椴幼苗光合特性的影响研究

以2年生紫椴(Tilia amurensis Rupr)幼苗为材料,设定4个遮光度,对处理后叶片净光合速率日变化、光响应参数、叶绿素荧光参数等进行测量和系统分析。结果表明,随遮光度的增加,幼苗净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率先升高后降低,胞间CO_2浓度先降低后升高;轻度遮光下,幼苗光响应参数光饱和点、最大净光合速率显著提升,光补偿点和暗呼吸速率降低;随着遮光度的增加,紫椴的光系统Ⅱ量子效率(Fv/Fo)和最大光化学效率(Fv/Fm)值逐渐升高;能量分配比例参数中吸收的光能被反应中心捕获的量子产量(φPo)、激子被反应中心捕获后促进电子传递到电子传递链中超过Q_A的电子受体的激子与促进Q_A还原激子的比值(Ψo)、反应中心所吸收的光能应用于电子传递的量子产量(φEo)逐渐增加,而热耗散的量子产量(φDo)逐渐减少;光系统Ⅱ比活性参数中单位反应中心所吸收的能量(ABS/RC)、单位反应中心所捕获的应用到还原Q_A的能量(TRo/RC)和单位反应中心耗散掉的能量(DIo/RC)值随着遮光度的增加逐渐下降,单位反应中心所捕获的应用到电子传递的能量(ETo/RC)值逐渐增加。紫椴叶绿素总量随着遮光度的增加而升高,叶绿素a/b值降低。结合隶属函数分析,轻度遮光下,紫椴幼苗叶绿素含量增加,日平均净光合速率和最大净光合速率最高,光合能力强,说明轻度遮光下有利于提升幼苗的光合特性,促进幼苗生长。     

甘蔗叶片叶绿素荧光参数日变化研究

为探索甘蔗光合作用及光合能力的规律性,为甘蔗高光效品种选育与栽培,高光效亲本筛选提供理论参考。本文以甘蔗常用核心亲本93-159、CP72-1210和ROC26为材料,采用PAM-2500便携式荧光仪对甘蔗叶片叶绿素荧光参数原初光能转化效率(Fv/Fm)、实际原初光能捕获效率Y(Ⅱ)、非光化学淬灭系数NPQ、光化学淬灭系数q P和光响应曲线参数(α、ETRm、Ik)值进行日变化研究。结果显示,甘蔗具有较强的光呼吸能力和光抑制自我保护能力,较高的光能利用效率,较低的饱和光强,吸收的光能较少地分配到热耗散,能保证吸收的光能最大程度进入电子传递系统进而进行碳固定。     

土壤中残留氯吡嘧磺隆对红芸豆幼苗光合作用的影响

采用叶绿素荧光仪研究残留在土壤中的氯吡嘧磺隆对红芸豆幼苗光合作用的影响。结果表明,通过荧光动力学曲线可以得出,在氯吡嘧磺隆胁迫下,红芸豆幼苗叶片荧光强度在J-P段显著下降,PSII中初级酮电子受体(QA)、次级醌电子受体(QB)和质体醌之间的电子传递受阻碍;荧光参数单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、用于还原QA的能量(t=0)(TR0/RC)、单位反应中心耗散掉的能量(t=0)(DI0/RC)、用于电子传递的能量(t=0)(ET0/RC)升高,以吸收光能为基础的性能指数(PIABS)和PSII原初光能转化效率(Fv/Fm)值降低,表明0.005,0.008 mg/kg氯吡嘧磺隆均会对红芸豆幼苗的光合作用产生抑制。PIABS下降幅度高于Fv/Fm,表现更为灵敏,因此,PIABS更适宜作为反映红芸豆幼苗受到氯吡嘧磺隆胁迫的指标。     

不同树形叶片光合速率对红富士苹果可溶性固形物含量的影响

以十三至十五年生改良的小冠疏层形、自由纺锤形及中干开心形红富士苹果树作为试验材料,测定了不同树形冠层叶片叶绿素含量以及叶片的光合速率对果实可溶性固形物含量的影响。结果表明:中干开心形叶片光合速率强,果实可溶性固形物含量高,是生产优质苹果的首选树形。     

生物炭施用量对紫花苜蓿叶片PSⅡ光化学特性的影响

利用叶绿素荧光仪测定了不同生物炭用量(0、0.5%、1%、2%、5%、10%)处理下紫花苜蓿叶片的快速荧光诱导动力学曲线,并采用JIP-test方法分析和处理数据,旨在探明不同用量生物炭对苜蓿叶片光合性能的影响。结果表明,施用生物炭处理能显著影响苜蓿叶片快速叶绿素荧光诱导动力学曲线。0.5%生物炭处理降低了苜蓿叶片J点的相对可变荧光强度(Vj)、OJIP曲线的初始斜率(Mo)和单位反应中心吸收、捕获、耗散、用于电子传递、传递到电子链末端的能量(ABS/RC、TRo/RC、DIo/RC、ETo/RC和REo/RC),提高了捕获的激子将电子传递到电子传递链Q-A下游的其它电子受体的概率(Ψo)、用于电子传递的量子产额(φEo)、PSⅡ最大光化学效率(φPo)和以吸收光能为基础的性能参数(PIabs)。1%~10%生物炭处理下苜蓿叶片各项指标较对照变化较小。因此施加0.5%生物炭能降低苜蓿叶片有活性的反应中心的关闭程度,改善苜蓿叶片PSⅡ受体侧电子传递链性能,提高最大光化学效率,增强苜蓿叶片的光合性能;但随着用量的增加,生物炭对苜蓿叶片光合性能的影响减弱。     

氨基酸叶面肥对砂梨叶片光合作用的促进效应

以8个砂梨品种叶片为材料,研究了含有0.05、0.5和5 mg.L-15-氨基乙酰丙酸(ALA)的"爱乐壮"氨基酸叶面肥处理对砂梨叶片叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(Pn)和叶绿素快速诱导荧光参数的影响。结果表明:3个处理均能不同程度地提高砂梨叶片SPAD值,增加Pn,提高PSⅡ反应中心供体侧与受体侧光合能量转换活性,减少热能量耗散。相关性分析表明,砂梨叶片Pn与光合性能指数(PIABS)、放氧复合体活性(Wk)、PSⅡ反应中心最大关闭速率(Mo)、捕获激子将电子传递到Q-A下游其他电子受体的概率(Ψo)、PSⅡ反应中心用于电子传递的量子产额(φEo)以及能量热耗散比率(φDo)等荧光参数密切相关,说明"爱乐壮"氨基酸叶面肥可以通过提高砂梨叶片光化学能量转换效率促进光合作用。从农业生产成本上看,添加0.05～0.5 mg.L-1ALA性价比更高。     

PEG模拟干旱对饲料桑幼苗生长及叶片光系统Ⅱ的影响

利用快相叶绿素荧光技术,研究PEG模拟干旱对饲料桑幼苗生长和叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)活性的影响。结果表明,随着干旱程度的增加,饲料桑幼苗叶片出现失绿发黄、叶片边缘焦枯症状加剧,叶片数和分枝数减少,株高、地上部鲜重下降;通过对荧光动力学曲线(OJIP)进行分析发现,因干旱导致PSⅡ在照光2 ms时有活性反应中心的开放程度(Ψ0)下降和非光化学淬灭的最大量子产额(φD0)上升,单位反应中心吸收的能量(ABS/RC)、反应中心消耗的能量(DI0/RC)均显著下降,而反应中心用于电子传递的能量(ET0/RC)未有明显变化,但反应中心用于还原QA的能量(TR0/RC)上升,而吸收光能用QA-以后的电子传递的量子产额(φE0)下降,QA的还原量(VJ)和QA被还原的相对速率的相对可变荧光的初始斜率(Mo)均下降;接受电子的PQ库容(VI)随着干旱强度的增加而增加,但VI的增幅远小于VJ,说明电子在QA到QB传递受阻;放氧复合体受到伤害程度(VK)和类囊体膜解离情况(VL)随着干旱程度的增强而增加,且其增幅大于VJ,说明干旱抑制PSⅡ电子传递,且在供体侧的抑制程度大于受体侧,导致光合性能指数PIABS显著下降,进而影响光合作用,最终导致植株生长受到抑制。     

甘蔗细茎野生种质资源叶绿素荧光特性比较及聚类分析

利用叶绿素荧光技术研究了59个甘蔗细茎野生种质资源的叶片叶绿素荧光特性,为高光效甘蔗细茎野生资源的筛选利用及高光效甘蔗品种改良提供参考。结果表明:光合特性4个参数Fv/Fm×ETRfactor/2最大电子传递产量、α光合利用效率、ETRm最大电子传递速率、Ik最小饱和光强差异均达到达到极显著。采用系统聚类分析方法,以α光合利用效率为指标,将59个材料分为4大类,即Ⅰ类高光合利用效率、Ⅱ类中高光合利用效率、Ⅲ类中光合利用效率和Ⅳ类低光合利用效率。筛选出云南75-Ⅰ-10、云南82-61、福建登科8号和四川88-34等4个高光效种质材料,在甘蔗原始创新上可加以利用。     

葡聚六糖对黄瓜幼苗叶片光合速率及光化学效率的影响

寡糖片段在植物中作为一种早期信息分子可调节植物光合作用,但对于其调控机理尚不明确,有必要进一步探讨。用10μg.mL-1的葡聚六糖(P6)处理黄瓜叶片后能显著提高净光合速率(Pn),其效应可持续7d。葡聚六糖处理对胞间CO2浓度(Ci)无明显影响,但可显著提高气孔导度(Gs)和蒸腾速率(E),诱导24h后与对照相比分别提高107.1%和56.0%,说明其不是通过减少气孔限制来提高光合作用。同时,黄瓜叶片叶绿素含量、PSII反应中心的最大光化学效率(φPo)、光合机构电子传递的量子产额(φEo)、捕获的激子将电子传递到电子传递链中超过QA的其他电子受体的概率(ψO)、单位叶面积反应中心的数量(RC/CSo)等有所升高,而非光化学猝灭的最大量子产额(φDo)、初始荧光(Fo)和最大荧光(Fm)有所下降。可见,葡聚六糖可能通过增加叶绿素含量以及保持高效的光能吸收、传递和转换而使黄瓜叶片捕获更多光能,进而提高光合速率。