干旱胁迫对鹰嘴紫云英种子萌发及幼苗叶绿素荧光特性的影响

为探明鹰嘴紫云英(Astragalus cicer)在干旱胁迫下的种子萌发及幼苗叶绿素荧光特性,本研究采用聚乙二醇(PEG‐6000)溶液模拟干旱胁迫,在鹰嘴紫云英种子萌发期共设置 7 个浓度处理,分别为 0(对照)、5%、10%、15%、20%、25%、30%,分析种子萌发及生长特性;幼苗期共设置 4 个浓度处理, 分别为 0(对照)、10%(轻度)、20%(中度)、30%(重度),分析不同胁迫时间(0、2、4、6、8、10 d)下的幼苗光合色素含量及荧光参数动态变化特征。结果显示：(1)在 5%~10%PEG 下,种子萌发和胚根生长得到一定程度促进,发芽势、胚根长度、干重等显著上升,而随胁迫程度加深,种子萌发及生长受到明显抑制,于 30%PEG 下,发芽率趋近于 0,相对胁迫率趋近于 100%。(2)轻度胁迫下,光合色素含量小幅度上升,非光化学淬灭系数(NPQ)显著增加,第 10 天较对照增加 110. 6%(P＜0. 05);中度胁迫下,叶绿素 b 含量、NPQ 呈先升高后降低趋势,实际光化学量子 Yield 含量、相对光合电子传递速率(ETR)于胁迫末期显著降低,第 10 天较对照分别减少 34. 2%、50. 6%;重度胁迫下,叶绿素含量呈降低趋势,而类胡萝卜素含量于胁迫中期明显增加,第 6 天较对照增加 20. 5%,Yield、ETR 于胁迫后期明显减小,第 10 天较对照分别减少 42. 5%、61. 4%。综上所述,鹰嘴紫云英对轻度、中度干旱胁迫具有较强耐受性,能在幼苗期提升叶片内光合色素含量、加快光合电子传递速率、增加光化学电子产量、增强热耗散性能等一系列生理调节措施来适应逆境,而对重度干旱胁迫抵抗力较差,种子萌发及生长受到严重抑制,幼苗光合系统遭到严重破坏,叶绿素含量及荧光参数显著下降。     

外源酚酸对桑树幼苗生长和光合特性的影响

为了研究大豆(Glycine max)根系分泌物中酚酸对桑树(Morus alba)生长的影响,以一年龄桑树品种“青龙桑”幼苗为试验材料,研究了3 硝基邻苯二甲酸和邻甲氧基苯甲酸对桑树幼苗的生长和叶片光合特性的影响。结果表明,两种外源酚酸对桑树的生长和光合特性的影响不同。当外源3 硝基邻苯二甲酸浓度低于10-5 mol·L-1时,桑树叶片的的叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)升高,同化产物的积累量增加,其株高、根长和生物量增加,而当浓度高于10-2 mol·L-1时,叶绿素含量、Pn和Ci以及实际光化学效率(ФPSⅡ)、电子传递速率(ETR)均显著降低,株高、根长、叶片数和生物量也降低。外源邻甲氧基苯甲酸处理下,随着浓度的增加,桑树叶片的叶绿素含量Gs、Tr、Pn、ФPSⅡ、ETR和光化学淬灭系数(qP)均降低,光能以热耗散形式耗散的比例增加。说明3 硝基邻苯二甲酸对桑树的生长和光合具有低浓度促进、高浓度抑制的双重浓度效应,而邻甲氧基苯甲酸对桑树的光合机构产生不利效应。     

外源硅对镉胁迫下玉米生理参数及根系构型分级的影响

为探究镉（Cd）胁迫条件下，施硅（Si）对玉米幼苗生长以及根系构型分级的影响，寻求可缓解Cd对玉米毒害的有效途径，本研究采用水培试验，在Cd胁迫条件下施加不同浓度Si，测定玉米的Cd浓度及含量、生长相关指标、光合指标、根系构型，并将根系构型按根系直径进行分级比较其变化特征。结果表明，Cd胁迫条件下玉米幼苗的生长发育受到抑制，叶绿素含量上升，光合参数显著降低，总根长、根表面积、根体积、根尖数和分枝数，包括Ⅰ~Ⅲ级径级区间的根长，和Ⅰ~Ⅱ级径级区间的根表面积以及根体积显著下降。施加不同浓度Si后，玉米幼苗整株Cd含量降低了12.65%~88.07%，Cd毒害在不同程度上得到缓解，表现为株高、主根长、生物量和耐受指数的提高；总叶绿素含量在Si浓度为0.25 mmol·L^-1时提高了11.76%，Cd胁迫下气孔导度、胞间CO₂浓度和蒸腾速率分别在Si浓度为1.00 mmol·L^-1时显著提高；总根长、分枝数、Ⅰ级径级区间的根长、根表面积和根体积在Si浓度为1.00 mmol·L^-1时达到最大，当Si浓度为1.50 mmol·L^-1时，根表面积和根体积达到峰值。相关性分析表明Ⅰ~Ⅲ级径级区间内的总根长和根表面积，以及Ⅰ~Ⅱ级径级区间的根体积与Cd转运系数呈显著负相关；生长耐受性综合评价表明，总体上1.00 mmol·L^-1外源Si缓解50 μmol·L^-1玉米Cd毒害的效果最佳。结果表明，施Si可通过降低玉米幼苗根系对Cd的吸收、积累和转运，减少地上部的Cd浓度及积累，从而减小Cd对光合系统的影响，提高玉米幼苗生物量，并进一步促进光合产物向地下部的分配，减轻Cd对根系构型的影响，提高玉米耐Cd能力，缓解Cd对玉米的毒害作用。     

红砂幼苗根系形态特征对降水格局变化的响应

以西北荒漠生态系统典型植物红砂一年生幼苗为研究对象,利用塑料遮雨棚,研究了人工模拟不同降水格局下红砂幼苗根系形态的变化特征。结果表明,(1)降水量一定时延长降水间隔时间,红砂幼苗根系各指标均呈增加趋势,总根长、总根体积和根系生物量增加最为显著,分别为39.22%、62.50%和63.20%。(2)降水间隔时间延长至10 d时,降水量增加30%对幼苗根系各指标均有促进作用,且对总根体积和根系生物量的作用尤为突出,使其分别显著增加116.27%和224.40%(P<0.01)。(3)在自然降水条件下延长降水间隔时间,比根长和比表面积达到最大值,幼苗其他指标则无显著变化,说明幼苗对此水分条件的适应能力最强。(4)相关分析表明,不同降水格局条件下,红砂幼苗各形态指标间存在相关关系,但水平各异。总根长、总根表面积、总根体积、根平均直径及根系生物量之间呈显著正相关,且相关系数接近0.5,说明红砂幼苗根系具有较强的形态可塑性。     

烯效唑对盐胁迫下糜子幼苗形态和生理特性的调控效应

为探究叶面喷施烯效唑对糜子幼苗耐盐性的调控作用,以榆糜3号为试验材料,采用砂培方式,研究了三叶一心期叶面喷施烯效唑(50 mg·L^-1)对150 mmol·L^-1 NaCl盐胁迫下糜子幼苗生长和生理特性的影响。结果表明: 喷施烯效唑提高了盐胁迫下糜子幼苗叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO₂浓度,同时烯效唑增加了盐胁迫下糜子叶片光系统II的最大光能转换效率、实际光化学效率和光化学猝灭系数,降低了叶片PSⅡ的非光化学猝灭系数;盐胁迫下喷施烯效唑处理株高显著降低(P<0.05),叶面积和地上部干重减小,糜子幼苗总根长、根体积、根总表面积、根平均直径和地下部干重增加;盐胁迫下经烯效唑处理的幼苗叶片和根系超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、可溶性蛋白含量均升高;而丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子自由基($\mathop{}_{A}^{B}$)含量均下降;其中POD活性和$\mathop{}_{A}^{B}$含量在叶片中无显著差异,而在根系中差异达显著水平(P<0.05)。因此,在三叶一心期叶面喷施50 mg·L^-1烯效唑能够调控糜子幼苗形态特征,增强根系和叶片保护酶活性和可溶性蛋白含量,减缓膜脂过氧化程度,从而有效提高植株的耐盐能力。     

外源褪黑素对玉米幼苗盐胁迫的缓解效应研究

采用室内盆栽试验研究外源褪黑素对盐(NaCl)胁迫下甘农116玉米幼苗生长的影响,结果表明:盐胁迫抑制玉米幼苗的正常生长,与单独盐胁迫处理相比,添加0.01mmol/L的褪黑素处理能够显著促进玉米幼苗的生长,其幼苗SOD、CAT、POD和APX活性分别增加13.45%、295.86%、55.40%和52.38%,叶片相对含水量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量和脯氨酸含量分别上升了7.39%、11.34%、120.86%、67.58%和24.45%,过氧化氢含量和丙二醛含量显著下降了73.07%和90.27%,质膜透性也明显下降。与盐胁迫相比,外源褪黑素能够改善盐胁迫下玉米幼苗的光合作用,其净光合速率、气孔导度和蒸腾速率分别增加了50.74%、4.78%和25.80%,但胞间二氧化碳浓度却下降了33.84%,最大光化学效率、实际光化学效率和光化学猝灭系数分别增加了57.19%、30.78%和26.86%,非光化学猝灭系数下降了59.18%。表明外源褪黑素可以改善盐胁迫下玉米幼苗的生长状况。     

硅对干旱胁迫下燕麦幼苗光合和生理特性的影响

以偏硅酸钠为外源物质,用25%聚乙二醇模拟干旱胁迫甜燕Ⅰ号燕麦,研究硅对干旱胁迫下燕麦幼苗光合和生理特性的影响。结果表明,10mmol/L Na_2SiO_3·9H_2O显著(P0.05)提高了干旱胁迫下燕麦幼苗叶片净光合速率、胞间二氧化碳浓度、气孔导度、蒸腾速率、叶绿素含量、最小初始荧光、暗适应下最大荧光、最大光化学效率、性能指数,显著(P0.05)降低了叶片和根系丙二醛含量、脯氨酸含量和过氧化物酶活性,显著(P0.05)降低了叶片可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶活性,显著(P0.05)提高了根系可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶活性;显著(P0.05)降低了叶中氮、钙含量,提高了叶中磷、钾、硅含量。总之,施用外源硅能提高干旱胁迫下燕麦幼苗光合作用,提高抗氧化和渗透调节能力,缓解干旱胁迫对燕麦幼苗的伤害。     

Ca2＋对镉胁迫下玉米幼苗生长、光合特征和 PSⅡ功能的影响

为探究钙(Ca~(2+))对玉米镉(Cd)胁迫的缓解作用,采用盆栽试验,研究了根部施加外源Ca~(2+)对Cd胁迫下玉米幼苗生长、光合特征及叶绿素荧光参数等生理指标的影响。结果显示,与对照(CK)相比,100mg/L的Cd处理显著降低了玉米幼苗株高、根、地上部生物量以及玉米叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量。同时,净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、电子传递速率(ETR)、PSⅡ激发能捕获效率(F_v′/F_m′)、光化学淬灭系数(qP)和PSⅡ实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))显著下降,而非光化学淬灭系数(NPQ)和胞间CO_2浓度(C_i)较CK显著上升。外源施加Ca~(2+)可以有效增加镉胁迫下幼苗生物量的积累,明显提高叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量,升高P_n,G_s,T_r,F_v/F_m,ETR,F_v′/F_m′,降低NPQ和C_i,增加幼苗生物量积累,Ca~(2+)浓度为7.5~10.0mmol/L时各指标变化幅度最明显,缓解胁迫的效果最佳。研究结果表明,Cd胁迫使玉米幼苗叶片PSⅡ原初光能转化效率降低,电子传递受到抑制,净光合速率降低。适宜浓度的外源Ca~(2+)能有效缓解Cd对光合机构的伤害,增强幼苗叶片对光的捕获能力,促进光合作用,增加幼苗的生物量,增强玉米幼苗对Cd胁迫的抗性。     

生根粉处理和主根短截对橄榄幼苗根系生长的影响

以橄榄种子及实生苗为材料,研究生根粉对橄榄种子发芽及幼苗根系生长的影响,及短截对橄榄幼苗根系形态及生长的影响。结果表明,生根粉处理对橄榄发芽率影响不大,但能显著提高种子发芽势与发芽指数（P<0.05）;促进幼苗植株生长,增大主根直径,增加侧根和根尖数量。主根短截能显著增大主根直径、侧根直径、侧根长度和根尖数量（P<0.05）,增加二级侧根数量。结论：橄榄主根5 cm短截处理,根系生长效果最好,橄榄主根短截处理最适宜时期是幼苗1~2片真叶期。     

不同脱乙酰度壳寡糖促胰岛细胞增殖、胰岛素分泌及调节餐后血糖作用的研究

试验旨在探讨N-乙酰化反应制备的不同脱乙酰度壳寡糖对胰岛β细胞系NIT-1的促增殖及胰岛素分泌作用,并进一步探讨在体内壳寡糖降低链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠餐后2 h血糖的作用。通过N-乙酰化反应制备得到水溶性的不同脱乙酰度的壳寡糖,在细胞水平上,通过形态学观察、MTT比色法、放射免疫等方法研究不同浓度的壳寡糖对胰岛β细胞系NIT-1细胞的增殖及促胰岛素分泌作用;通过一般状态观察、餐后2 h血糖、尿糖、糖耐量测定研究了不同脱乙酰度壳寡糖对链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠降低餐后2 h血糖和改善葡萄糖耐量的作用。结果表明,对β细胞体外增殖具有明显的促进作用,并可以显著促进原代培养胰岛细胞的胰岛素分泌。因此,壳寡糖在体内能有效改善糖尿病大鼠的体重减轻、多饮、多食等症状,降低餐后2 h血糖值和尿糖,改善葡萄糖耐量。     

遮阴对大豆幼苗光合和荧光特性的影响

为了探寻不同遮阴条件下大豆幼苗叶片的光合响应机理及寻求适度的遮阴比例,本试验模拟田间玉/豆套作,以强耐阴“南豆12号”和弱耐阴“桂夏3号”2个大豆品种为材料,在不遮阴、半侧遮阴(30%,50%,70%)和全遮阴(50%)5个不同遮阴方式下,测定了不同生育期遮阴和复光后大豆幼苗叶片色素含量、光合速率和叶绿素荧光参数的变化。结果表明,随着遮阴程度增加,大豆幼苗叶片的色素含量和初始荧光强度(F₀)增加,叶绿素a/b值变小;光合速率(P_n)、最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)和光化学淬灭系数(qP)呈先升后降趋势,非光化学淬灭系数(NPQ)则呈先降后升的趋势。遮阴胁迫对2个大豆品种幼苗第四复叶期的影响最为显著。2个品种间比较,“南豆12号”和“桂夏3号”在弱遮阴下都能通过改变色素组分比例、促进光合电子传递等途径提高光能潜力的利用来适应弱光环境。在强遮阴胁迫下,“南豆12号”的PSⅡ反应中心抗胁迫能力更强,“桂夏3号”则不能及时耗散过剩光能,导致光合机构受到破坏。     

外源褪黑素对干旱胁迫下烤烟幼苗生长的缓解效应与生理机制研究

为探究外源褪黑素(MT)在增强烤烟干旱胁迫耐受性中的作用,以耐旱型的‘豫烟6号’和干旱敏感型的‘豫烟10号’为材料,利用15%的聚乙二醇(PEG-6000)模拟中度干旱环境,研究干旱胁迫条件下叶面喷施不同浓度的MT(0,0.1,0.2,0.4mmol·L^-1)对烤烟幼苗的生长、叶绿素含量、光合特性、叶绿素荧光、抗氧化酶活性及活性氧代谢的影响。结果表明:干旱胁迫下外源MT处理可显著增加烤烟幼苗的总根长、总根表面积、根平均直径和根尖数;提高叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP),减缓叶片中胞间CO2浓度(Ci)和非光化学猝灭系数(NPQ)的升高,有效减轻干旱胁迫对烤烟幼苗叶片光合作用的气孔限制和非气孔限制;提高叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,增强烟苗的抗氧化性能;降低丙二醛(MDA)含量和O2-^·产生速率,有效缓解干旱胁迫对膜的伤害,增强烟苗耐受性;其中干旱敏感型品种‘豫烟10号’变化幅度大于耐旱型品种‘豫烟6号’;随着外源MT浓度的增加,2个烤烟品种幼苗的生长指标均表现出先升高后降低的趋势,以叶面喷施0.2mmol·L^-1的MT对烟苗生长的促进效果最佳。因此,在干旱胁迫下,叶面喷施适宜浓度的MT能提高烟草幼苗对光能的捕获与转换,增强光合作用,促进烟苗的生长;并能够通过增强烟苗的抗氧化能力,缓解氧化伤害,从而增强烟草幼苗对干旱逆境的适应性,且对干旱敏感型品种‘豫烟10号’的效果更为显著。     

SO2湿沉降对桑树叶片的形态和其利用光能的影响

以桑树(Morus alba)为材料,用亚硫酸钠和亚硫酸氢钠的混合溶液模拟SO_2湿沉降,探讨SO_2湿沉降对桑树叶片光合特性的影响。结果表明,与清水对照(CK)相比,100mmol·L~(-1) SO_2湿沉降明显伤害了桑树叶片,表现出叶片失绿发黄、边缘焦枯、含水量下降,细胞皱缩且边缘模糊,气孔数量减少,叶片最大净光合速率显著下降(P0.05)。在50mmol·L~(-1) SO_2胁迫下,桑树幼苗表现出一定的抗性,叶片边缘略呈焦枯状态,叶色浓绿,内部细胞体积减小,密度增大,气孔数量增多,最大净光合速率下降,光呼吸速率、蒸腾速率和水分利用效率增加。说明桑树叶片可通过调整叶片结构,降低呼吸消耗和增大光呼吸及蒸腾速率来适应50mmol·L~(-1) SO_2胁迫。两种浓度SO_2处理的叶绿素荧光与光强的响应参数变化趋势相似,差异不显著(P0.05),当光强大于400μmol·mol~(-1)时,实际光化学效率、光化学淬灭系数和电子传递速率随着光强的增加而显著降低(P0.05),非光化学淬灭系数和非光化学淬灭值均显著增加(P0.05)。说明SO_2湿沉降降低了桑树叶片净光合速率,增强了呼吸消耗,促使叶片早衰。桑树可通过调整叶片自身结构、增加热耗散和提高水分利用效率等多种途径适应SO_2胁迫,且对低浓度SO_2胁迫表现出抗性。     

过量铁胁迫对豌豆幼苗光合特性和叶绿体膜的影响

研究了水培条件下过量铁胁迫对豌豆（Pisum sativum）幼苗光合特性和叶绿体膜组分及流动性的影响。结果表明,随着铁浓度的升高,幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、水分利用效率（WUE）和羧化效率(CE)呈现不同程度的下降;叶绿素含量以及最大荧光(Fm)、最大光化学速率(Fv/Fm)、潜在光化学速率(Fv/Fo)、光合电子传递速率(ETR)、最大量子产额(Yield)以及光化学猝灭系数(qP)都逐渐下降,而初始荧光（Fo）与非光化学猝灭系数（qN）则逐渐上升;同时,过量铁胁迫造成叶片叶绿体膜饱和脂肪酸含量下降,不饱和脂肪酸含量相对增加,进而引起膜流动性的急剧升高。可见过量铁胁迫除导致幼苗光合作用的气孔抑制外,还直接伤害了光合机构,引起光能原初捕获能力和光能同化效率的降低,同时也造成了叶绿体膜不饱和度增加使得膜功能下降,引起幼苗光合能力的下降。     

促生菌对Cd胁迫下蒌蒿光合特性的影响

为揭示促生菌对Cd胁迫下蒌蒿光合特性的作用机理,利用具有促生功能的芽孢杆菌(Bacillus sp.,T3),成团泛菌(Pantoea agglomerans,J2),荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens,Y5)的混合菌剂进行盆栽接种试验,研究促生菌对Cd胁迫下蒌蒿光合气体交换、光合色素、光合矿...     

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。     

增施硝态氮对Na_2CO_3胁迫下桑树幼苗叶片PSⅡ功能的影响

以桑树(Morus alba)为试验材料,在室内以溶液培养的方法研究了增施NO_3~--N(7.5 mmol·L~(-1)增加到17.5mmol·L~(-1))对Na_2CO_3胁迫(50mmol·L~(-1))下桑树幼苗叶片PSⅡ功能的影响。结果表明,50mmol·L~(-1)的Na_2CO_3胁迫下桑树植株表现出明显的盐害症状,叶片的PSⅡ反应中心光化学活性明显降低,PSⅡ电子供体侧和受体侧均受到不同程度的影响。增施NO_3~--N显著提高了Na_2CO_3胁迫下桑树幼苗叶片的光合电子供应和传递能力,表现为PSⅡ电子供体侧放氧复合体OEC的功能增强,PSⅡ电子受体侧受体库接受电子能力增加。另外,增施NO_3~--N还可以相对提高桑树幼苗叶片类囊体膜结构的稳定性,促进Na_2CO_3胁迫下桑树幼苗叶片光能向光化学反应方向的分配,降低以无效热能形式耗散的比例。可见,增施NO_3~--N可显著增强Na_2CO_3胁迫下桑树幼苗叶片PSⅡ的功能,这为其光合作用的正常进行提供了保证。