转苜蓿MsOr基因烟草光合-光响应和光合-CO2响应曲线特征研究

为明确苜蓿（Medicago sativa）Orange基因的表达对植物光合作用的影响,以转Orange（MsOr）基因型烟草（TOR1与TOR2）和野生型烟草（WT）为研究材料,采用盆栽控制试验,比较研究了WT,TOR1和TOR2叶片光响应曲线和CO₂响应曲线,并测定其叶片类胡萝卜素含量。结果表明：直角双曲线修正模型可较好地拟合烟草光响应曲线和CO₂响应曲线;在一定光合有效辐射强度和CO₂浓度范围内,随光强和CO₂浓度增加,TOR1和TOR2的净光合速率均显著高于WT（P<0.05）;TOR1和TOR2的最大净光合速率、光饱和点、CO₂饱和点、羧化效率、暗呼吸速率和光呼吸速率显著高于WT,而CO₂补偿点显著低于WT（P<0.05）;TOR1和TOR2的叶片总类胡萝卜素含量约为WT的2倍。研究表明：苜蓿MsOr基因的表达促进了烟草植株叶片类胡萝卜素的积累,同时提高了其光能和CO₂利用能力,增强了植株对高光强、高CO₂浓度环境的适应能力。     

不同光照对蝴蝶花光合特性及生长发育研究

用Li-6400光合测定系统测定了不同光照下蝴蝶花的光合特性,结合蝴蝶花的生长发育状况,探讨了蝴蝶花在不同光照下的适应性。结果显示,随植株上层光强的降低,蝴蝶花的Chl a/Chl b、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO₂浓度均呈降低趋势,Chl b含量、蒸汽压亏缺、气孔限制呈增加趋势;光补偿点、暗呼吸速率、CO₂补偿点、表观量子效率下降,羧化效率增加,揭示了蝴蝶花对光照减低的生理适应机制;蝴蝶花的光补偿点在5.18~12.05 μmol/m²·s,光饱和点在1 000 μmol/m²·s左右,说明其对光的适应范围较宽。CO₂补偿点在54.84~58.45 μmol/mol、CO₂饱和点在970 μmol/mol左右。结合蝴蝶花生长发育状况分析,竹林下植株的叶面积最大、开花状况最佳,生长最好。但3种环境下植株均能生长。     

苜蓿茎点霉对紫花苜蓿光合生理的影响

苜蓿茎点霉侵染紫花苜蓿后严重影响其产量和质量。本研究采用植物生长室盆栽法,利用光合作用测量系统研究苜蓿茎点霉对紫花苜蓿叶片光合生理的影响。结果表明, 除侵染第27天外,苜蓿茎点霉使紫花苜蓿叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)降低,对胞间二氧化碳浓度(C_i)在侵染前期影响不大。在侵染至23 d,紫花苜蓿叶片光化学量子效率(F_v/F_m)、PSⅡ反应中心激发能捕获效率(F_v'/F_m')、PSⅡ反应中心电荷分离实际量子效率(Φ_PSⅡ)、电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(qP)和非光化学淬灭系数(qN)显著降低。光补偿点 (LCP)、CO₂补偿点(CCP)和羧化效率(CE)降低。表明苜蓿茎点霉通过降低紫花苜蓿叶片中光合电子传递率捕获效率、非光化学猝灭系数(qN)和羧化效率(CE),而产生光抑制,使CO₂的同化作用降低,影响紫花苜蓿的生长发育。     

宁夏地区玉米镰孢茎腐病病原菌的分离与鉴定

为明确宁夏地区玉米镰孢茎腐病病原菌的种类及优势病原菌,本研究于2020年采集宁夏地区玉米(Zea mays L.)茎腐病样品36份,对所采集样品进行组织学分离、纯化和单孢分离,参照Nelson等分类系统进行形态学鉴定,并结合镰孢菌特异性引物EF-1α进行序列分析。本研究共获得209株镰孢菌,包括禾谷镰孢复合种(Fusarium graminearum species complex)、拟轮枝镰孢(F. verticillioides)、木贼镰孢(F. equiseti)、层出镰孢(F. proliferatum)、胶孢镰孢(F. subglutinans)、半裸镰孢(F. incarnatum)、锐顶镰孢(F.acuminatum.)、黄色镰孢(F.culmorum)和燕麦镰孢(F.avenaceum),其分离频率依次为28.2%,23.9%,20.1%,8.1%,7.2%,6.7%,2.9%,1.9%和1.0%。其中,禾谷镰孢复合种在宁夏5市均有分布,且致病性强,为宁夏地区玉米镰孢茎腐病优势致病菌。     

冰草叶片光合速率与生态因子的关系

冰草属于C₃阳性草本植物中光合效率较高,对温度适应性较广的一类。在适宜条件下,光饱和点和光合速率较高,接近一般C₃阳性植物的上限,其光补偿点和CO₂补偿点较低,在C₃阳性植物的下限。最适温度范围较宽,为19-28℃,高温补偿点高达63℃,远远超出C₃阳性草本植物的范围。与C₃植物羊草比较,冰草的土壤水分补偿点较低,当土壤由湿变干时,光合生态特性指标的变化率较小,表明其耐干旱能力较强。冰草的温度饱和点较低,高温补偿点较高,最适和适宜温度范围较宽,表明对温度的适应性较广。冰草的最大光合速率较高,CO₂补偿点较低,表明对CO₂的利用能力较强。此外,两种植物的光饱和点和光补偿点差异不明显,说明二者对光的适应性较为一致。     

镇江河漫滩草地虉草光合特性研究

对虉草(Phalaris arandinacea)光合特性的研究表明:不同生长阶段虉草净光合速率日变化均呈双峰曲线,光合"午休"现象明显,但5月下旬主、次峰均滞后于4月初1 h,净光合速率后期大于前期,导致光合"午休"的原因不同,4月初为气孔限制因素,而5月下旬为非气孔限制因素。不同时期各生理生态因子间的相关系数不同。虉草净光合速率季节动态呈单峰曲线,4月中下旬最高。虉草的光补偿点为45.6μmol·m^-2·s^-1,光饱和点为1825μmol·m^-2·s^-1,表观光量子效率为0.047 mol·mol^-1,暗呼吸速率为2.1429μmol·m^-2·s^-1;CO₂补偿点为76μmol·mol^-1,饱和点为923μmol·mol^-1,羧化效率为0.0556。数据显示,虉草是一种高光效C₃阳性植物,对草地生态系统的稳定意义重大。     

CO2浓度升高、干旱胁迫和氮沉降对白羊草光响应曲线的影响

为揭示白羊草(Bothriochloa ischaemum (L.) Keng.)对全球气候变化的光合生理特征响应规律,采用盆栽控制试验,研究了白羊草在不同CO₂浓度、水分条件和施氮水平下叶片的叶绿素含量和光响应曲线特征。结果表明:随CO₂浓度升高和施氮量增加,白羊草叶片SPAD值,最大净光合速率(P_max),表观量子效率(AQE)和光饱和点(LSP)均呈增加趋势;干旱胁迫降低了SPAD值,P_max和LSP。多因素方差分析表明,CO₂浓度,水分处理和施氮水平对SPAD值,P_max和LSP有极显著影响,施氮水平对AQE有极显著影响。CO₂浓度和水分处理对P_max,AQE和LSP有显著的交互作用;CO₂浓度和施氮水平对P_max,AQE和光补偿点(LCP)有极显著的交互作用;水分处理和施氮水平对P_max,AQE和LSP有极显著的交互作用。RDA分析表明氮素是影响白羊草光合特征的最重要因素。全球CO₂浓度升高和氮沉降增加对干旱胁迫引起的白羊草光合速率下降有显著的缓解作用。     

滴灌模式下旱后复水对甜菜叶丛期光合光响应特性的影响

为探索甜菜叶丛期叶片光合生理特性及光响应特征参数对旱后复水的响应机制,以旱敏感型品种‘XJT9907’和耐旱型品种‘XJT9916’为材料,在甜菜叶丛期控水为45%~50%田间持水量持续7 d时,复水达70%~75%田间持水量(对照,CK)48 h后,测定其叶片光合生理指标,采用非直角双曲线模型进行叶片净光合速率(P_n)与光强非线性拟合,并计算其光响应特征参数。结果表明,甜菜叶丛期干旱胁迫显著降低甜菜叶片的叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)和蒸腾速率(T_r)。复水后,两种品种的叶片SPAD值、P_n、G_s、C_i和T_r虽均有所提高,但XJT9916品种光合生理参数值明显高于XJT9907,且均未超过正常供水水平,表现出一定的补偿效应。旱后复水处理下,XJT9907和XJT9916品种叶片光响应特征参数最大净光合速率(P_nmax)分别比CK低17.1%和6.2%,表观量子效率(AQY)分别比CK低12.2%和6.5%,暗呼吸速率(Rd)分别比CK低14.9%和19.1%,光饱和点(LSP)分别比CK低14.1%和19.6%,而光补偿点(LCP)显著高于CK,分别高17.6%和15.4%,其光能利用区间较窄,光能利用效率降低。综合来看,当甜菜叶丛期土壤含水量为田间持水量的45%~50%时对其叶片光合潜能的发挥不利,其叶片光合能力减弱,复水后光合能力仍无法恢复到正常水平。耐旱型甜菜XJT9916品种光合作用旱后复水恢复能力更强。     

耐荫地被植物山麦冬光合特性研究

用Li-6400便携式光合分析仪测定了耐荫地被植物山麦冬(Liriope spicata (Thunb.) Lour.)的光合生理特性。结果表明:山麦冬光合日进程有光合午休现象,最大净光合速率为10.2μmolCO₂·m^-2·s^-1,光饱和点为648μmol·m^-2·s^-1,光补偿点为3.2μmol·m^-2·s^-1,表观量子效率为0.1389,CO₂饱和点为1868μmol·mol^-1,补偿点为61μmol·mol^-1,最大蒸腾速率为2.2 mmol H₂O·m^-2·s^-1,最大气孔导度为0.100 mmol·m^-2·s^-1。因此认为山麦冬是具有耐荫和抗旱节水特性的优良地被植物。     

温室条件下AM真菌和禾草内生真菌对根腐离蠕孢侵染黑麦草的影响

在温室盆栽条件下,以侵染禾草内生真菌(E+)和未侵染禾草内生真菌(E-)的黑麦草种子为材料,设立接种丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌根内球囊霉(AM)和不接AM真菌的对照(NM)处理,并在上述处理下植物生长6周后,在植物根部(B+根)和叶片(B+叶)接种病原菌根腐离蠕孢,以不接种病原菌(B-)的处理作为对照,病原菌接种2周后,通过测定菌根侵染率、发病率、叶绿素含量、光合指标、P含量、SOD活性以及MDA和H₂O₂浓度的变化,研究AM真菌和禾草内生真菌互作对病原菌侵染后黑麦草生长和生理生化指标的影响。结果表明:叶片接种病原菌的黑麦草发病率为2.50%~31.25%。AM真菌和禾草内生真菌的存在均可在一定程度上降低发病率,促进P吸收和光合作用的进行,增加生物量的积累。与NME-对照相比,侵染禾草内生真菌和接种AM真菌的处理降低了叶部接种病原菌的黑麦草发病率,降幅为32.00%~92.00%。叶片和根部接病原菌的黑麦草,AM真菌和禾草内生真菌共同作用时,植物净光合速率、气孔导度、叶绿素含量、总P含量和SOD酶活性分别提高132.25%和132.17%、56.00%和134.48%、37.69%和40.77%、41.51%和38.17%、95.65%和11.72%(P<0.05),MDA和H₂O₂浓度分别降低31.36%和24.45%以及58.62%和22.22%(P<0.05)。这些研究结果表明,AM真菌和禾草内生真菌能促进植物生长,提高植物抗病性,且二者共存时,效果最好。     

4种披碱草属植物光合作用光响应特性的比较

利用人工模拟光源研究了4种披碱草属植物的光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、水分利用效率(WUE)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂(C_i)浓度及叶面饱和水压亏(V_pdl)随模拟光辐射(SPR)增强的变化规律及其相关性,并计算了各材料表观量子效率及其光饱和点与光补偿点等。结果表明,4种植物的P_n和T_r均随SPR的增强而增大,在相同的光照强度下,麦宾草的光合速率较高,披碱草次之,其他2种材料净光合速率近乎一致。麦宾草和肥披碱草的T_r明显高于老芒麦和披碱草;披碱草属不同材料的WUE随SPR的加强而呈递增规律,其中WUE的大小顺序为老芒麦＞披碱草＞麦宾草＞肥披碱草;4种植物气孔导度均随模拟光辐射强度的升高而增大,麦宾草和披碱草的G_s明显高于其他2种植物;4种植物胞间CO₂均随着SPR的增强和P_n的增大而减少。当SPR从0增至500 μmol/(m²·s)时,4种植物V_pdl 有一个小的下降过程,之后除披碱草缓慢下降外,其他材料随SPR增加而缓慢增加,麦宾草和肥披碱草的V_pdl明显高于其他2种材料。老芒麦和麦宾草光补偿点相对较低,说明两者利用弱光的能力相对较强,麦宾草和披碱草光饱和点较高,说明两者利用强光的能力较强。通过综合分析,利用光能的能力高低顺序为:麦宾草＞披碱草＞老芒麦＞肥披碱草,也就是无论在强光或弱光条件下,麦宾草和披碱草利用光能的能力较强。     

盐胁迫对裸果木幼苗光合特性的影响

本研究以一年生裸果木幼苗为材料，采用盆栽育苗方式，设计7个不同浓度NaCl溶液（CK、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0% 和1.2%）模拟盐分胁迫，测定分析了其叶片气体交换参数、光响应曲线及叶绿素荧光参数的变化规律。结果表明：随着盐浓度的增加，叶片净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）和蒸腾速率（T_r）均呈下降趋势，NaCl浓度≥0.4%时，各处理P_n、G_s和T_r均显著低于CK；气孔限制值（L_s）和瞬时水分利用效率（WUE）随盐浓度增加呈先升后降趋势，胞间CO₂浓度（C_i）呈相反趋势，NaCl浓度为0.4%时，L_s达到最大值，而C_i达到最小值，说明P_n下降以气孔限制因素为主，而当NaCl浓度≥0.6%时，以非气孔限制为主要因素。随着盐胁迫程度的增大，最大净光合速率（P_nmax）、暗呼吸速率（R_d）、光饱和点（L_SP）、表观量子效率（A_QY）逐渐降低，光补偿点（L_CP）逐渐增加，表明盐分抑制了幼苗对光的吸收、利用和转换能力。叶片PSII潜在活性（F_v/F₀）、原初光能转化效率（F_v/F_m）、实际光化学效率（Φ_PSII）、电子传递速率（ETR）和光化学猝灭系数（q_p）随着盐浓度的增加呈下降趋势；非光化学猝灭系数（NPQ）在≤0.4%NaCl处理下较CK显著增加，盐浓度≥0.8%时，NPQ显著下降。基质的NaCl浓度在0.2%和0.4%时，裸果木叶片P_n、F_v/F₀、F_v/F_m下降不显著，WUE有所提高，PSII系统可以通过耗散过剩的光能保护光合机构，表现出一定的耐盐性；但盐浓度超过0.6%时，光合生态幅变窄，光合机构受到明显破坏，显著抑制了光合作用能力。     

7种优良观赏草光合生理日变化及光响应特征研究

采用便携式LI-6400光合测定仪,选择晴朗天气对观赏草劲芒、柳枝稷、花叶虉草、歌舞芒、矮蒲苇、遍生芒、晨光芒的叶片细胞间CO₂浓度(Ci)、气孔导度(Cond)、气孔限制值、净光合速率(Pn)、瞬时光合有效辐射(PAR)和蒸腾速率(Tr)等有关参数进行测定,并计算各材料的光合饱和点(LSP)和光合补偿点(LCP),研究材料光合日变化及其耐荫性,测定结果表明,7种观赏草中,柳枝稷的光补偿点、净光合速率和水分利用率(WUE)最高,抗旱耐荫。晨光芒和花叶虉草均有较高气孔导度,两者在净光合速率和蒸腾速率方面,晨光芒最高,花叶虉草最低,花叶虉草WUE最低,抗旱性差,在潮湿或水环境中表现好,为具有较强耐荫能力C₃型植物,出现“光合午休”现象,主要由气孔导度下降引起。根据测定的数据及田间不同相对光强下材料的生长情况综合评估,7份材料的耐荫程度由强到弱依次是矮蒲苇、花叶虉草、歌舞芒、遍生芒、劲芒、柳枝稷、晨光芒。     

Effects of Selenium-Codonopsis pilosula Polysaccharide on Immune Function of Immunosuppressed Mice

The study was aimed to observe the effects of Codonopsis pilosula polysaccharides(CPPS) and selenium-Codonopsis pilosula polysaccharides₅(sCPPS₅) on the immune functions of immunosuppressive mice induced by cydophosphamide (CY).96 mice were randomly divided into 8 groups:Normal control group,CY model group,CY+CPPS (low,middle and high dose groups) and CY+sCPPS₅ (low,middle and high dose groups).Mice in normal control group and CY model group were lavaged with normal saline,the mice in other groups were lavaged with CPPS and sCPPS₅ by 0.2,0.4 and 0.6 mg/g,respectively.Administration was carried out once a day for 10 successive days.On the 11th day,mice were manufactured immunosuppressed by a three-day intraperitoneal injection of 0.04 mg/g CY,except for the normal control group.After administrated with drugs for 24 h,the immunological indexes of the mice were detected.The results showed that spleen and thymus indexes of CPPS and sCPPS₅ groups were significantly higher than that of CY group (P < 0.05).The A_{570 nm} when stimulated with ConA and LPS,serum IgG and IgM contents of CPPS and sCPPS₅ groups were significantly higher than that of CY group (P < 0.05) and sCPPS₅ possessed better efficacy than CPPS.In conclusion,CPPS and sCPPS₅ could strengthen immune activity of the immunosuppressive mice,but sCPPS₅ was better than CPPS and selenylation modification could improve the immune activity of polysaccharide.     

Identification and biological characterization of the pathogens responsible for sclerotinia rot in Codonopsis pilosula北大核心CSCD

The aim of this study was to isolate and characterize the causal pathogen and study the biological characteristics of sclerotinia rot of Codonopsis pilosula. Pathogen material was obtained by tissue isolation. The isolated fungal species were comprehensively evaluated in terms of their morphology，rDNA-ITS sequence，RPB2 gene of RNA polymerase Ⅱ，and biological characteristics. The pathogens were identified as Sclerotinia nivalis and Sclerotinia sclerotiorum，and of the two，S. nivalis was the dominant species. The optimum temperatures for mycelium growth and sclerotia formation of S. nivalis were 20 and 15 ℃，respectively，while corresponding values for S. sclerotiorum were 25 and 25 ℃ . The optimum pH for mycelium growth was 6 for both species，while optimum pH for sclerotia formation was 6 for S. nivalis and 7 for S. sclerotiorum. The optimum culture medium was 100% potato dextrose agar（PDA）. The mycelial growth rate approach was applied to test the toxicity of adiacylamine， which exhibited inhibitory activity with EC50 on S. nivalis at 0. 2625 mg·L-1 and on and S. sclerotiorum at 0. 4165 mg·L-1. In summary，this is the first report of S. nivalis and S. sclerotiorum causing sclerotinia rot on C. pilosula in China，and the data presented provide a reliable scientific proof of the pathogen diagnosis and a theoretical basis for the development of prevention measures. © 2022 Editorial Office of Acta Prataculturae Sinica. All rights reserved.