盐胁迫条件下甜高梁幼苗的光合特性及光系统Ⅱ功能调节

通过气体交换和叶绿素荧光猝灭动力学研究了盐胁迫对甜高粱幼苗碳同化能力和光系统Ⅱ光化学效率的影响。结果表明，50和100mmol L^-1的盐（NaO）处理对叶绿素含量、相对含水量和膜质过氧化程度影响很小；200mmol L^-1 NaCl处理导致叶绿素含量和相对含水量明显下降、膜质过氧化程度增加。50mmol L^-1 NaCl处理未影响甜高粱幼苗的净光合速率；NaCl浓度大于50mmol L^-1时，净光合速率开始迅速降低；同时，气孔限制值（Ls）也减小；而且，光合能力的下降未能通过增加CO2浓度得以恢复。甜高粱幼苗的初始荧光（Fo）、最大荧光产量（Fm）和最大光化学效率（Fv/Fm）只在200mmol L^-1 NaCl处理时有较大程度的下降。此外，50mmol L^-1 NaCl胁迫也没有影响甜高粱幼苗的荧光猝灭动力学参数；当NaCl浓度大于50mmol L^-1时，光系统Ⅱ开放反应中心转化效率（Fv，F’m），光化学猝灭系数（qp）和光系统Ⅱ实际光化学效率（ΦPSⅡ）开始下降，而非光化学猝灭（NPQ）提高。因此认为，盐胁迫导致的碳同化能力的降低属于非气孔限制；碳同化能力的降低改变了甜高粱光系统Ⅱ的激发能利用和分配。100mmol L^-1盐胁迫条件下，甜高粱幼苗主要通过增加热耗散来消耗过多的激发能，而200mmol L^-1盐胁迫条件下通过减少光能吸收和增加热耗散来维持光能捕获和利用的平衡。     

NaCl胁迫对茄子幼苗叶片叶绿素荧光参数和能量分配的影响

以茄子幼苗为试材,研究了不同浓度NaCl胁迫下叶绿素荧光参数的变化.结果表明:随着NaCl胁迫加剧,最大荧光(Fm)、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII潜在活性(Fv/Fo)、PSII实际光化学效率(ФPSII)、天线转化效率(Fv＇/Fm＇)、光化学荧光猝灭系数(qP)和电子传递速率(ETR)均表现出降低的趋势,初始荧光(Fo)、非光化学荧光猝灭系数(NPQ)和PSⅡ激发能压力(1-qP)均上升;光化学反应的能量(P)在叶片所吸收的光能中所占的比例也逐渐减少,天线色素耗散的能量(D)表现出和P相反的趋势,非光化学反应耗散的能量(E)变化不稳定,天线热耗散是耗散过剩能量的主要途径.表明NaCl胁迫下,茄子幼苗光系统反应中心受到损伤,光合电子传递过程受到抑制.     

持续NaCl胁迫对西洋菜叶绿素荧光参数与电子传递的影响

为探索持续NaCl胁迫对西洋菜叶绿素荧光参数与电子传递的影响,以西洋菜为材料,研究了不同浓度NaCl(1,2,3,4 g/kg)持续处理下幼苗生长、叶绿素含量及叶绿素荧光参数变化,结果表明,当NaCl浓度小于3 g/kg时,西洋菜随着盐处理浓度的增大,叶绿素含量升高,初始荧光( Fo)增大,最大荧光( Fm)、潜在光化学活性( Fv/Fo)、光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学效率(Fv/Fm)减小,叶片转化光能的能力降低;实际量子产量Y(Ⅱ)下降,非光化学猝灭(NPQ)上升,叶片通过调节热耗散维持较高的光化光能量分配;光化学猝灭(qP)与PSⅡ电子传递速率(ETR)降低,质体醌( QA )趋于被还原状态,电子传递受到抑制。当NaCl浓度达4 g/kg 时,PSⅡ受损,QA过分还原,电子传递明显受到抑制,能量转化、传递与分配不能正常进行,根冠比较对照下降62.5%,植株长势明显减弱。由此说明,西洋菜对持续NaCl胁迫的耐受浓度是3 g/kg。     

外源2,4-表油菜素内酯对NaCl胁迫下燕麦幼苗光合特性的影响

为探明外源2,4-表油菜素内酯(EBR)对NaCl胁迫下燕麦光合作用的调控机理,以加燕2号、青引2号燕麦为材料,在100 mmol/L NaCl胁迫下,研究外源EBR对燕麦幼苗光合气体交换参数、荧光动力学参数、光合电子传递速率及PSⅡ光能分配情况的影响。结果表明:NaCl胁迫显著降低了燕麦幼苗的光合色素含量,抑制了PSⅡ反应中心活性,导致燕麦幼苗PSⅡ光化学效率下降,净光合速率(Pn)显著降低。和NaCl胁迫相比较,添加外源EBR后,燕麦幼苗叶片的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)和类胡萝卜素(Chlx·c)含量显著增加;燕麦幼苗的Pn、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和水分利用效率(WUE)显著升高,胞间CO_2浓度(Ci)显著降低,最大荧光(Fm)、光化学淬灭系数(qP)、PSⅡ实际光合效率(ФPSⅡ)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)、天线色素转化效率(Fv′/Fm′)、表观光合电子传递速率(ETR)及PSⅡ光化学反应能(P)显著升高,初始荧光(Fo)、非光化学淬灭系数(NPQ)及反应中心耗散能(E)、天线耗散能(D)显著降低。综上所述,外源EBR能够显著提高NaCl胁迫下燕麦幼苗PSⅡ反应中心的实际光化学效率,有效缓解NaCl胁迫对燕麦幼苗所产生的光抑制和PSⅡ反应中心损伤程度,提高燕麦幼苗的碳同化效率和光合能力,说明外源BRs对盐胁迫下燕麦光合作用起到正向调控作用,能够有效缓解盐胁迫对燕麦幼苗所造成的伤害。     

NaCl胁迫对海岛棉幼苗光合和荧光特性的影响

本文旨在研究盐胁迫对不同海岛棉品系幼苗生长指标、叶绿素含量、光合及叶绿素荧光参数的影响,为海岛棉耐盐材料的选育、栽培管理提供理论依据。以两份海岛棉—耐盐性强的品系越海9号和耐盐性弱的品系PS-7为材料,采用水培法,从发芽至三叶期,进行150 mM NaCl的持续胁迫,研究盐胁迫下不同海岛棉品系的生长指标、叶绿素含量、光合及荧光参数的变化。结果显示：持续NaCl胁迫降低了越海9号和PS-7的叶面积、根长、茎长、根/茎比值、叶绿素 a、叶绿素 b和叶绿素 a与b总量,提高了叶绿素a/b比值。盐胁迫促进了越海9号的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、水分利用率(WUE)、PSⅡ实际光化学量子产量(Y(Ⅱ))、光化学淬灭系数(qP)、光合电子传递相对速率(rETR)上升,PSII的最大光化学量子产量(Fv/Fm)和非光化学猝灭系数(NPQ)下降。盐胁迫导致PS-7的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用率(WUE)、PSII的最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子产量(Y(Ⅱ))、光化学淬灭系数(qP)和光合电子传递相对速率(rETR)降低,胞间CO2浓度(Ci)和非光化学猝灭系数(NPQ)提高。PS-7的根/茎比值大于越海9号,其余指标均小于越海9号。上述结果提示,持续盐胁迫抑制了海岛棉生长指标及叶绿素等生物量积累,对耐盐性弱的品系抑制程度大于耐盐性强的品系。非气孔限制因素是导致盐胁迫下PS-7净光合速率下降的主要原因。PSⅡ实际原初光能转化效率提高是引起盐胁迫下越海9号净光合速率上升的主要原因。生长指标、叶绿素含量、光合参数、叶绿素荧光参数可作为鉴定棉花耐盐材料的生理学指标。     

高温胁迫对蝴蝶兰幼苗叶绿素荧光参数的影响

为了探究高温胁迫对蝴蝶兰幼苗叶片光合机构的影响,将蝴蝶兰幼苗置于38℃处理4天,以25℃为对照,测定了蝴蝶兰幼苗叶绿素荧光参数的变化。结果表明：随着高温胁迫时间的延长,蝴蝶兰叶片叶绿素总含量、最大光化学效率(Fv/Fm)、有效光量子产量(ΦPSⅡ)、表观光合电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(qP)持续下降,而丙二醛(MDA)含量、初始荧光(Fo)、非光化学猝灭系数(qN)不断上升。与胁迫前相比,胁迫后期的上述指标均存在显著差异。由此表明,高温胁迫下蝴蝶兰幼苗PSⅡ反应中心出现了可逆失活或损伤,使光合原初反应过程受阻,显著降低了原初光能转换效率,从而引起严重的光抑制,极大地减弱了光合电子传递活性,使反应中心积累过剩光能,对光合机构和叶绿素造成光氧化破坏,但蝴蝶兰幼苗能在一定程度上通过热耗散途径来减轻伤害。     

NaCl胁迫对丁香‘瓷蓝’光合作用及叶绿素荧光的影响

为研究NaCl胁迫对丁香‘瓷蓝’光合作用的影响,以‘瓷蓝’的一年生扦插苗为试材,对不同浓度NaCl胁迫下‘瓷蓝’的叶绿素含量、光合特性及叶绿素荧光参数等进行研究。结果表明:盐胁迫使得光合性能降低,并且随着盐浓度的增加,叶绿素含量、光化学猝灭系数(q P)、PSⅡ的实际光化学效率(ΦPSⅡ)和PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)呈下降趋势。非光化学猝灭系数(NPQ)呈先增加后下降趋势。光合速率下降的主要原因为气孔限制。‘瓷蓝’的耐盐范围在0.4%以下,在盐浓度低于0.4%时会通过提高非光化学猝灭系数(NPQ)来抵抗胁迫造成的伤害,当盐浓度高于0.4%时其光合机构受损严重,产生严重光抑制。     

五味子休眠前叶片的叶绿素荧光参数变化研究

运用叶绿素荧光参数来指示植物早期休眠的状态,为调控植物休眠提供便捷有效的参考指标。以五味子一年生幼苗为试材,运用叶绿素荧光成像系统对五味子叶片休眠前的叶绿素荧光参数进行测定。结果显示,PSⅡ的最大量子效率Fv/Fm,光化学猝灭系数qP,非光化学猝灭系数NPQ的成像中叶脉变得突出;五味子进入休眠前,初始荧光Fo,qP及非调节性能量耗散Y(NO)显著升高,而最大荧光Fm,Fv/Fm,NPQ及调节性能量耗散Y(NPQ)显著降低。说明随PSⅡ反应中心原初光能转化效率降低,反应中心受到损伤失活,电子传递严重受阻,无法将过剩的光能以热的形式耗散,光损伤情况加重,光保护能力下降。综上,Fv/Fm,Y(NPQ)及Y(NO)或许可以作为指示五味子在休眠前期机体光合结构受到损伤的标准。     

NaCl胁迫对马齿苋离子吸收及荧光特性的影响

以马齿苋为材料采用温室盆栽法,研究了NaCl胁迫处理对其生长发育、品质积累、离子分布和叶绿素荧光特性的影响。结果表明,马齿苋种子发芽率、幼苗的鲜质量和株高在25～50 mmol/L NaCl胁迫时比对照略有下降,但其随着NaCl浓度的继续增加均显著降低。0～75 mmol/L NaCl处理浓度可提高马齿苋幼苗维生素C含量。盐胁迫影响植物组织的离子分布,Na+浓度持续增加,K+、Ca2+和Mg2+浓度下降。NaCl胁迫下,马齿苋幼苗叶片的初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、PSⅡ潜在光化学效率(Fv/Fo)和PSⅡ实际光化学效率(ФPSⅡ)均降低。但在0～50 mmol/LNaCl浓度下,各荧光参数与对照差异不显著。可见,NaCl胁迫下,马齿苋产生了光合作用的光抑制伤害。低浓度下,植株能够较多地将光能用于光化学反应,光抑制程度较低,保持了较高的净光合速率,最终明显减轻盐胁迫对植株生长的影响。     

硒对低温胁迫下番茄幼苗叶片光合特性与叶绿素荧光参数的影响

以加工番茄‘里格尔87-5’幼苗为试材,对其外施0.3、0.6、0.9、1.2mgSe? kg-1Na2SeO3的溶液,并进行昼(12±1)℃/夜(8±1)℃的低温胁迫处理。研究硒对低温胁迫下加工番茄幼苗叶片光合作用及叶绿素荧光参数的影响。结果表明：随着低温胁迫时间的延长,番茄幼苗叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度(Ci)减小;叶片初始荧光(Fo)、非光化学荧光猝灭系数(qN)上升;最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、光化学猝灭系数(qP)表现下降。不同浓度的硒溶液可以缓解低温胁迫对番茄幼苗光合作用和叶绿素荧光参数的影响,并且以0.9mgSe?kg-1Na2SeO3 的作用效果最好。     

水分胁迫对玉米叶绿素荧光特性的影响

以吉单261和京单28两个玉米品种为试验材料,研究水分胁迫对玉米叶片光合特性及叶绿素荧光参数的影响.结果表明:水分胁迫下玉米叶片的最大净光合速率、光补偿点、光饱和点和表观量子效率均显著下降;基础荧光显著增加,最大荧光、可变荧光和PSⅡ光化学效率显著降低;随着光强增加,水分胁迫条件下的光化学猝灭系数和实际光化学效率下降幅度明显加剧;非光化学猝灭系数和表观电子传递速率增加幅度则明显减缓.表明水分胁迫使玉米叶片光合性能减弱,PsⅡ反应中心开放部分的比例减少,光合电子传递能力下降,PSⅡ潜在活性受到抑制,过多的光能多是以非光化学猝灭等其他形式耗散掉,从而保护光合机构免受伤害.     

盐胁迫下水稻叶绿素荧光特性与离子积累的相关性分析

以4个北方常规粳稻品种为材料,于孕穗期施加80 mmol/L的NaCl胁迫测定了水稻叶片叶绿素荧光参数及体内离子含量的变化,以揭示盐胁迫下水稻离子积累与叶绿素荧光特性的相关性。结果表明盐胁迫下水稻叶片最大荧光(Fm)、最大光化学量子效率(Fv/Fm)、光系统Ⅱ的实际光合效率(PhiPSⅡ)、表观光合量子传递效率(ETR)和光化学猝灭(qP)均呈下降趋势最小初始荧光(Fo)和非光化学猝灭(qN)呈升高趋势。盐胁迫导致水稻体内Na⁺、Cl^-积累显著增加,K+积累显著下降,SO₄^2-、PO₄^3-和NO3-含量较对照差异不显著。盐胁迫下水稻叶绿素荧光参数与Na⁺、Cl^-和SO₄^2-含量呈显著负相关,与K+和PO₄^3-含量呈显著正相关,与NO3-含量相关性不显著。以上结果表明水稻体内有害离子在盐胁迫下会过量积累这是导致水稻叶片光合结构破坏和光合作用效率下降的重要原因。     

低磷胁迫对油菜不同生育期叶片光合作用的影响

油菜是中国的主要油料作物之一,对低磷胁迫敏感.土壤缺磷是油菜获得高产的重要限制因子.通过气体交换参数和荧光诱导动力学参数的测定和分析,研究了低磷胁迫对油菜不同生育期光合特性、叶绿素荧光参数及能量分配的影响.结果表明:与对照相比,低磷处理明显降低了油菜蕾薹期、花期的净光合速率(Pn);油菜三个生育期的最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、最大光化学效率(Fv/Fm)没有显著下降,表明低磷处理没有影响到油菜叶片的原初反应中心;但是,低磷胁迫使油菜蕾薹期光系统Ⅱ(PS Ⅱ)量子产量(φPSⅡ)、电子传递速率(ETR)、先化学猝灭系数(qP)显著下降,非光化学猝灭系数(NPQ)显著上升,能量分配方面天线热耗散(D)和PSⅡ反应中心过剩激发能(Ex)上升,PSⅡ光化学反应(P)下降.表明低磷胁迫导致油菜蕾薹期PSⅡ电子传递受阻,油菜植株启动了能量耗散途径应对低磷胁迫.     

不同浓度的硝酸盐对淹水条件下甜樱桃叶绿素荧光的影响

以美早/Colt为试材,研究了NO3-对淹水条件下甜樱桃叶绿素荧光的影响。结果显示：（1）甜樱桃各处理的光系统II(PSII)原初光能转化效率（Fv/Fm）、光系统活性（Fv/Fo）和光化学猝灭系数(qP)在淹水过程中出现降低-增加-降低的趋势;NO3-处理在淹水第2天开始能减缓Fv/Fm、Fv/Fo和qP下降趋势;（2）NO3-处理的非光化学猝灭系数（qN）在淹水期间都高于对照。表明淹水过程中NO3-一方面提高了光能转换效率和PS II的潜在活性,另一方面增强了过剩光能的非光化学耗散,有利于保护光合机构免受环境胁迫的破坏。     

水分胁迫对甘薯叶绿素荧光和光合特性的影响

以甘薯品种皖84-559，徐州18，为材料，测定功能叶片的光合和叶绿素荧光参数的变化。水分胁迫下，徐州18叶绿素含量、光合速率、PSⅡ原初光化学效率（Fv/Fm）和光化学猝灭系数（qP）的下降较少；非光化学猝灭系数（qN）增加较少。表明徐州18在水分胁迫条件下，光合机构受破坏较轻，其吸收的光能能较多的用于光化学转化能力，通过热耗散的能量较少。     

低温胁迫对高粱幼苗叶绿素荧光参数的影响

[目的]探索低温逆境胁迫对高粱苗期幼株叶绿素荧光参数的影响,以期揭示高粱耐冷生理机制以及为耐低温高粱品种的选育提供科学依据。[方法]以晋杂12号和晋中405为试验材料,盆栽试验采用随机区组设计,设置2,4,6,8,10d低温胁迫处理,自然生长为对照(ck)。[结果]随着低温处理时间的延长,高粱幼株叶片潜在光化学效率(Fv/F0)、最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)整体上均呈下降趋势,而初始荧光(F0)显著上升,非光化学猝灭系数(NPQ)则先上升后下降,参试高粱幼苗10d低温胁迫处理的Fv/Fm比对照最大降幅23.70%,10d低温胁迫的qP比对照下降最多为50.31%。[结论]低温胁迫处理对高粱苗期幼株叶片的叶绿素荧光特性具有减弱效应的影响,且随着低温处理时间的延长,高粱幼苗的叶绿素荧光特性削弱。     

铝胁迫对西瓜幼苗光合及叶绿素荧光特性的影响

为了探明铝胁迫对西瓜光合特性的影响。以西瓜品种早蜜王(ZM)、早春红玉(HY)为材料,研究不同浓度铝(0,250,500,1 000,1 500μmol/L)处理下西瓜幼苗生长指标、叶绿素含量、光合特性及叶绿素荧光参数的变化。随铝浓度升高,铝处理对两西瓜品种幼苗根长及生物量的影响基本都表现为"先促后抑",且对ZM的抑制作用较HY更明显。对光合作用的影响主要有以下3个方面:铝处理下HY叶绿素含量均高于对照,ZM叶绿素含量仅在低浓度(250μmol/L)铝处理下高于对照;HY叶绿素a/b随铝浓度升高呈下降趋势;Al3+≤500μmol/L的铝处理下,ZM气孔导度、胞间CO2浓度、净光合速率、蒸腾速率受影响程度较HY明显,在Al3+≥1 000μmol/L处理下,HY、ZM的4个参数均呈降低趋势。在大于250μmol/L的铝处理下,两西瓜品种在铝胁迫下荧光参数变化表现为:初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、潜在光化学活性(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)和实际量子产量Y(Ⅱ)下降,非光化学猝灭(NPQ)上升,光化学猝灭(q P)与PSⅡ电子传递速率(ETR)降低。HY较ZM耐铝在荧光参数变化上表现为:低浓度胁迫(250μmol/L)下,Fo、Fm、Fv/Fo、Fv/Fm更加稳定;电子传递速率受铝处理影响较小,非光化学猝灭(NPQ)在不同浓度铝处理下较为恒定,即能够维持恒定的光保护能力。     

低温胁迫对油棕幼苗光合作用及叶绿素荧光特性的影响

在30 μmol/(m2.s)的弱光条件下,以25℃、10℃、7℃、4℃、1℃各处理油棕幼苗3天,测定了油棕幼苗叶片光合参数及叶绿素荧光参数的变化。结果表明：温度由 25℃降至4℃,净光合速率（Pn）显著下降的同时,气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度（Ci）也显著下降,但气孔限制值(Ls)和水分利用效率(WUE)却显著增加,说明光合作用的下降主要由气孔因素引起;之后随温度下降至1 ℃,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率、气孔限制值均出现显著下降,但胞间CO2浓度却显著上升,说明光合作用的下降主要由非气孔因素引起。叶绿素荧光参数显示,随温度下降,初始荧光(Fo)不断上升,PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）、光化学猝灭系数(qP)、非光化学猝灭系数（qN）不断下降,其中以4 ℃以下的低温胁迫,这些参数的变化最为显著。表明严重低温对油棕幼苗产生了显著的光抑制,过剩的激发能不能通过热耗散途径散失,大量积累于PSⅡ反应中心,使光合机构遭受了较大程度的破坏,最终导致油棕幼苗光合能力的急剧降低。     

水分胁迫对棉花幼苗水分利用和光合特性的影响

以转基因棉花品种农大棉8号和鲁棉研28号为材料进行盆栽试验,设置正常处理(CK)、轻度胁迫(LS)、中度胁迫(MS)、重度胁迫(SS)和极度胁迫(ES)5个水分处理。结果表明:随着水分胁迫程度的加重,棉花幼苗的生长受到明显的抑制,2个品种的叶片相对含水率、叶水势、净光合速率(Pn)、光能利用率(LUE)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ光化学量子效率(φPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)呈下降趋势;气孔限制值(Ls)、水分利用率(WUE)和非光化学猝灭系数(NPQ)呈上升趋势。两品种的Pn和NPQ的MS、SS和ES与CK相比差异显著,不同测定时期各胁迫处理的平均Pn比CK分别下降了11.5%、18.1%、32.1%和38.1%;平均NPQ比CK上升了24.1%、50.9%、79.4%和145.1%。表明棉花幼苗期持续轻度水分胁迫对叶片光合能力无显著影响,但高于中度的持续水分胁迫会造成叶片光合能力下降和光抑制加重。     

北疆棉花不同品种叶绿素荧光特性的研究

测定了北疆6个不同棉花品种田间叶片的净光合作用、荧光参数的变化。结果表明:晴天棉花叶片的光化学效率(Fv/Fm)随着光强上升而下降,到14∶00左右降到最低值,之后又随光强的减弱逐渐回升;非光化学猝灭系数(qN)则与此相反。棉叶在晴天易发生光抑制,可能会引发反应中心的降解等破坏反应。产量较高的新陆早8号和新陆早10号的Fv/Fm、光化学猝灭系数(qP)均高,且正午过后Fv/Fm恢复较快,不仅能较强地吸收光能,同时还具有较高的PSII的活性和光能转化效率,从而将所吸收的光能有效地转化为化学能,提高光合电子传递速度,形成更多的ATP和ENADPH,为光合碳同化提供充分的能量和还原能力。