水稻黄叶突变体光合特性的日变化

对水稻黄叶突变体黄玉B及其亲本龙特甫B孕穗期的光合速率和叶绿素荧光参数的日变化所进行的研究表明:(1)在自然日照条件下,当光强上升到1043.4μmol/m2.s时,野生型出现光饱和点并表现出光抑制现象,而突变体没有出现光饱和点;(2)在野生型出现光抑制阶段(12:00—14:00),突变体的光合速率(Pn)、PSⅡ原初光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ光量子效率(фPSⅡ)、非循环光合电子传递速率(ETR)和热耗散(NPQ)均高于野生型。突变体在强光条件下(PFD>1149.2μmol/m2.s)能有效利用光能并耗散过剩光能,其对强光光响应能力优于野生型亲本。     

不同棉花栽培种的光合特性比较研究

对海岛棉"海7124"、亚洲棉"金华中棉"、非洲棉"红心棉"和陆地棉"苏12"4个棉花栽培种的光合参数和叶片荧光参数进行研究.结果显示,棉花叶片比叶重、叶绿素含量、Pn、Fv/Fm和qP均表现为"海7124">"苏12">"金华中棉">"红心棉",说明"海7124"具有高光效的特点.研究还表明,"海7124"、"金华中棉"、"苏12"光合速率日变化呈双峰曲线,"红心棉"为单峰曲线.光合速率日变化与气孔导度的日变化一致,中午光合速率的下降与气孔导度及PSII光化学效率降低有关.     

水稻黄叶突变体黄玉B的碳代谢特性

以黄叶突变体黄玉B及其野生型亲本龙特甫B为材料,对光合色素与可溶性糖含量、RuBP羧化酶(RuBPCase)、蔗糖合成酶(SS)及蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性、干物质及有机碳积累量等碳代谢相关指标进行了测定。与龙特甫B相比,黄玉B叶片光合色素含量显著下降,但Chla/b和Car/Chl值显著增高。在分蘖期,黄玉B叶片可溶性糖含量、RuBPCase、SS和SPS活性显著高于龙特甫B,而在开花期均显著降低;开花前黄玉B单株有机碳积累量和干重均显著高于龙特甫B,但开花后则显著低于龙特甫B。这些结果说明黄玉B的碳代谢具有开花前旺盛而开花后缓慢的特性,很大程度上不同于龙特甫B。本研究揭示了黄玉B农艺性状和单株产量表现的碳代谢成因,为其生产应用提供了理论依据。     

外源GA_3处理对矮秆大豆突变体光合特性的影响

矮秆品种具有改善株型、抗倒伏和高产等优点。以大豆东农42及其矮秆突变体东泽11为试验材料,于7月1日至8月20日每隔10d进行浓度为100mg·L-1外源GA3处理,探讨外源GA3对矮秆突变体与野生型株高生长、叶片光合特性以及光合产物的影响。结果表明,GA3处理均促进了矮秆突变体与野生型株高的生长,且对矮秆突变体株高的促进率高于野生型,100mg·L-1GA3处理使矮秆突变体恢复野生型植株表型。外源GA3处理,矮秆突变体叶片蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度、叶绿素、可溶性蛋白质、淀粉含量增加,光合速率、可溶性糖、蔗糖含量降低;野生型叶片蒸腾速率、气孔导度、叶绿素、可溶性蛋白质、可溶性糖、蔗糖含量增加,光合速率、胞间CO2浓度、淀粉含量降低。     

拔节期水分亏缺对沙地农田玉米光合特性及物质积累的影响

[目的]分析拔节期水分亏缺对玉米光合特性及物质分配规律的影响,为作物调亏灌溉技术在沙地农田的应用提供理论依据。[方法]在黑河流域中游边缘绿洲新垦沙地农田进行田间试验。[结果](1)玉米拔节期水分亏缺使新垦沙地农田0—40cm土层土壤含水量显著降低,农田CO2浓度升高0.5%,相对湿度降低6%,玉米叶片温度升高了8%;(2)水分亏缺处理玉米叶片净光合速率日均值比正常供水处理降低了74%;水蒸腾速率日均值比正常供水处理降低了79%;(3)水分亏缺处理玉米茎、叶及根系生物量分别比正常供水处理低63%,47%和51%,总干物质积累量比正常供水处理减少了53%。[结论]在沙地农田,作物对土壤水分的反映较为敏感,小幅的土壤含水量降低即造成玉米光合能力的大幅下降,并最终对光合产物的积累和分配产生不利影响。     

叶面喷施亚硒酸钠对谷子光合特性及产量构成的影响

以晋谷21号和张杂谷10号为试材,采用大田试验,研究了灌浆期叶面喷施亚硒酸钠(0,2.5,5,7.5,10,12.5,15g·667m-2)对谷子光合特性和产量的影响。结果表明,随着亚硒酸钠喷施浓度的增加,谷子叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、PSⅡ实际光化学效率Y(Ⅱ)、电子传递速率ETR、光化学猝灭系数qP、PSⅡ最大光化学效率Fv/Fm和PSⅡ潜在活性Fv/Fo均呈先升高后降低的趋势;而胞间CO2浓度(Ci)变化呈现相反趋势。在灌浆期喷施亚硒酸钠对谷子千粒重、穗粒重、穗重影响效果最为显著。与对照相比,叶面喷施7.5g·667m-2的亚硒酸钠溶液,可显著提高谷子叶片中光合色素含量和光合性能,同时提高谷子的产量。     

水稻淡黄叶突变体xws的光合特性与基因定位

为了解析水稻叶绿体发育和高光效育种中光合作用的机理,本研究以不育系P88S群体中发现的一株淡黄叶自然突变体xws为试验材料,对该突变体进行表型鉴定和光合特征分析,并对其进行精细定位和候选基因分析。结果表明,xws在整个生育期叶片、茎和穗均呈淡黄色。与野生型相比,xws叶片、茎和穗的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量均显著下降。透射电镜观察结果发现,与野生型相比,xws嗜锇小体消失,类囊体数量减少。xws的净光合效率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO₂浓度和叶绿素荧光参数与野生型相比均降低。以xws与R032杂交的F₂群体作为定位群体,将基因精细定位至水稻第3号染色体分子标记WY242和WY119之间,其物理距离为51.7 kb。本研究结果为进一步研究水稻叶绿体发育,从而提高水稻光合作用和分子调控网络途径提供了理论支撑。     

扁核木光合特性的研究

用Li-6400光合作用测定系统对扁核木的光合特性进行了测定。结果表明：扁核木叶片光合速率日变化呈双峰曲线,最高峰分别出现在10：00和15：00,有明显的光合“午休”现象;叶片蒸腾速率和气孔导度的日变化趋势与光合速率相似,呈双峰曲线。光合速率与气孔导度、蒸腾速率呈极显著正相关;影响光合作用的主导环境因子为光合有效辐射和相对湿度。扁核木光合作用的光饱和点和补偿点分别为1020μLmol·m^-2·s^-1和23．8μLmol·m^-2·s^-1,表观量子效率为0．0569;CO2饱和点和补偿点分别为1330μLmol·mol^-1和54．7μLmol·mol^-1,羧化效率为0．0724;光合作用最适温是24．9℃。扁核木净光合速率的季节性变化也呈双峰曲线。     

不同品种葡萄叶片光合特性对干旱胁迫的响应及旱后恢复过程

以设施葡萄品种“巨峰”和“夏黑”为试材,设置5个不同的干旱胁迫组：T1（干旱胁迫3d）,T2（干旱胁迫6d）,T3（干旱胁迫9d）,T4（干旱胁迫12d）和T5（干旱胁迫15d）,以正常水分处理组为CK（土壤相对含水率70%～80%）,研究干旱胁迫下葡萄叶片的光合荧光参数变化,以及不同程度干旱胁迫后水分恢复处理下的叶片恢复情况。结果表明：干旱可降低葡萄叶片的光合参数和荧光参数,且巨峰的变化幅度大于夏黑。在15d的干旱胁迫中,巨峰的光合参数下降70%～90%,夏黑下降60%～80%;葡萄叶片的荧光参数中,F0随着干旱胁迫的加剧而显著上升,而qP、Fv/Fm、ETR和ΦPSⅡ则随着干旱胁迫加剧而降低。其中巨峰叶片的ΦPSⅡ、qP和ETR在15d的干旱胁迫中分别下降40.63%、43.24%和57.71%,F0上升48.27%。夏黑叶片的ΦPSⅡ、qP和ETR在15d的干旱胁迫中分别下降26.38%、40.00%和59.69%,F0则上升50.19%。葡萄叶片的旱后恢复过程,在胁迫程度较轻时（T1-T4）,夏黑叶片的光合参数恢复能力大于巨峰,胁迫程度较重（T5）时则相反;两个葡萄品种荧光参数的恢复程度差异不显著。     

白首乌光合特性及其与产量关系的研究

研究了白首乌光合特性及其与产量的关系。结果表明,白首乌功能叶高光合持续期在叶片全展后10~35d,此时植株的生长中心在地上部,同化物主要供应叶片、花和果实的生长,运往根部比例较少。此时期处于夏季高温天气条件下,在中午有光合抑制现象发生,影响了同化物的积累。在块根膨大时期功能叶相继进入衰老阶段,同化能力下降,干物质积累量减少,影响了产量的提高。     

谷子对拔节期弱光胁迫的光合生理响应

为阐述拔节期弱光胁迫降低谷子产量的光合生理机制,以张杂谷5号和晋谷21号为研究对象,在拔节期分别进行30%、60%和85%的遮阴处理15 d,以不遮阴作为对照,探究谷子叶片的光合色素含量、光合特性、叶绿素荧光参数及产量对其的响应规律。结果表明,遮阴处理降低了2个品种谷子叶片的光合色素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、表观光合电子传递速率(ETR)、PSⅡ实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(q P)、非调节性能量耗散量子产量[Y(NO)]、穗长、穗重、穗粒重和产量,却显著提高了胞间CO2浓度(Ci)和调节性能量耗散量子产量[Y(NPQ)]。张杂谷5号的表观光合电子传递速率(ETR)、PSⅡ实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)和产量在遮阴30%时显著下降,而晋谷21号在遮阴程度超过60%时才显著变化。总之,拔节期弱光胁迫下,谷子叶片的光合色素含量降低,捕捉利用光能的能力减弱,PSⅡ光化学活性降低,光合作用变弱,最终影响产量;张杂谷5号比晋谷21号对弱光胁迫更为敏感。本研究结果为拔节期通过改善谷子叶片的光合功能来增强抗弱光胁迫以达到稳产指明了方向,并为选育耐弱光胁迫谷子提供了依据。     

不均衡种植方式对谷子农艺性状及光合参数的影响

为了探究不均衡种植方式对谷子产量的影响,以农大8号和农大10号为试材,采用裂区设计,以品种为主区,不均衡种植方式为副区,测定不均衡种植方式下的谷子主要农艺性状、光合参数等指标。结果表明,与等行距种植(30cm+30cm)和宽幅种植(60cm+15cm+15cm)相比,宽窄行种植(宽行40cm+窄行20cm)的谷子株高、茎粗、叶绿素、叶面积及光合速率、气孔导度等显著提高,胞间CO2浓度有所下降,产量显著提高,等行距种植与宽幅种植之间无显著差异;与等行距相比,宽幅种植的穗重、千粒重显著提高。本研究结果为谷子高产栽培提供了技术指导。     

芽变突变体彩叶杨光合特性及叶绿体超微结构的研究

为探究彩叶杨芽变突变体中红杨和全红杨与野生型绿叶杨L2025生长差异的原因,本研究以芽变突变体彩叶杨中红杨和全红杨,以及野生型绿叶杨L2025为试验材料,对其叶绿体超微结构和光合特性进行研究。结果表明,中红杨和全红杨叶绿体基粒片层少,叶绿素合成受阻,其受阻位点可能位于CoprogenⅢ和ProtoⅨ之间,光合色素含量降低,光合作用减弱,净光速率仅为正常绿叶杨L2025的62%~73%。本研究从理论上证实了生产上全红杨、中红杨扦插生长慢的现象,为彩叶杨的推广繁殖提供了一定的参考依据。     

磷胁迫对水土保持先锋植物类芦光合特性的影响

以水土保持先锋植物类芦为研究材料,通过5个不同浓度磷胁迫的盆栽试验,测定类芦的光合色素、叶绿素荧光参数和光合参数,研究磷胁迫对类芦的光合特性的影响。结果表明:随着磷胁迫程度的加剧,类芦叶绿素含量逐渐下降。低磷胁迫与正常供磷条件下,类芦叶片气孔导度、光合速率和蒸腾速率日变化规律一致,均为单峰型,峰值在12:00;日均值表现为正常供磷>极度磷胁迫>轻度磷胁迫>中度磷胁迫>重度磷胁迫,光合速率、蒸腾速率与气孔导度呈正相关。在不同磷浓度胁迫下类芦叶片叶绿素荧光参数差异不大,极度磷胁迫与有磷条件下的光合作用机理可能不同,但PSⅡ光合反应中心没有受到破坏,类芦具有极强的耐低磷能力。     

套作模式下玉米荫蔽对大豆叶片叶绿体结构及光合特性的影响

为探讨玉米大豆套作模式下大豆叶片叶绿体及光合荧光特性对荫蔽的响应,本研究选用南豆12、桂夏3号为试验材料,设置大豆单作(CK)、单行玉米行间套作大豆(A1)和两行玉米带间套作大豆(A2)3个处理,分析大豆叶片叶绿体超微结构和光合荧光参数。结果表明,与CK相比,套作玉米荫蔽下两品种大豆叶片叶绿体基粒厚度、基粒面积/叶绿体面积、淀粉粒面积和淀粉粒面积/叶绿体面积增加,且荫蔽下南豆12基粒厚度和淀粉粒面积/叶绿体面积高于桂夏3号;叶绿体基粒数量在品种间存在差异,南豆12较CK增加,而桂夏3号降低。与CK相比,荫蔽下大豆叶片厚度、栅栏组织厚度显著降低,南豆12在A1、A2下叶片厚度、上表皮厚度、下表皮厚度和栅栏组织厚度均高于桂夏3号。荫蔽下大豆叶片PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)和PSⅡ原初光能转化效率(F_v/F_m)显著增加,但气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、净光合速率(Pn)和实际光化学效率(F_q′/F_m′)显著降低。南豆12在A1、A2下的Pn和F_q...     

分蘖期干旱胁迫对寒地粳稻光合特性及产量形成的影响

为了探讨分蘖期干旱胁迫对寒地粳稻产量形成的影响机理及其耐旱机制,以东农425(耐旱型)和松粳6号(干旱敏感型)为试验材料,通过盆栽方式于分蘖期控制土壤水势至0 k Pa(对照)、-10 k Pa(轻度干旱)、-25 k Pa(中度干旱)、-40 k Pa(重度干旱),依次记为A0、A1、A2、A3。处理21 d后复水,研究分蘖期不同程度干旱胁迫对寒地粳稻叶面积、光合特性、叶绿素总含量、产量及产量构成因素的影响。结果表明,分蘖期干旱胁迫导致叶面积减小、功能叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)均随土壤水势降低而下降。同时,干旱处理期间寒地粳稻功能叶片叶绿素总含量、叶绿素a/b值均随干旱胁迫程度增加而下降,但类胡萝卜素含量的变化却与其相反。干旱胁迫下寒地粳稻产量显著下降,且下降幅度随土壤水势降低而逐渐增大。有效穗数和穗粒数大量降低造成产量显著下降,说明分蘖期干旱胁迫造成减产的主要原因是低土壤水势造成了寒地粳稻库容量或单位面积颖花量的大量降低。与A0(对照)相比,A1、A2和A3下松粳6号产量降幅分别为13.87%、20.87%和32.51%;而东农425分别为10.58%、15.21%和25.52%,均显著低于松粳6号,且耐旱型品种东农425始终保持较高光合生长能力。本研究结果为寒地粳稻抗旱节水栽培技术措施的制定提供了理论依据。     

干旱胁迫对水土保持先锋植物类芦光合特性的影响

以水土保持先锋植物类芦为研究材料,通过4个不同梯度干旱胁迫的盆栽试验,测定类芦的光合色素、叶绿素荧光参数和光合参数.研究干旱胁迫对类芦的光台特性的影响.结果表明:中度、轻度干旱胁迫类芦叶绿素含量增加,叶绿素a/b比值下降,干旱胁迫下叶绿素荧光参数F0、Fm,Fv提高,Fv/Fm、Fv/F0下降.类芦叶片的胞问CO2浓度随千旱程度加重而逐渐增加,日变化表现为上午缓慢上升,下午快速上升,到16:00达到最高.净光合速率、气孔导度、蒸腾速率日变化均表现为"单峰型",为先升后降,12:00达到高峰,日均值随着干旱程度加重而逐渐下降.中度、轻度干旱胁迫下WUE提高,重度干旱WUE稍有下降,类芦具有较强的耐干旱能力.     

干旱及复水对玉米叶片光合特性的影响

盆栽条件下,以玉米品种户单4号为材料,设正常供水(CK)、中度水分胁迫(MS)和重度水分胁迫(SS)三个水分处理,研究了拔节期和孕穗期水分胁迫及复水对玉米叶片光合、叶绿素荧光的影响,以期为玉米补偿机制的阐明提供理论依据。结果表明:(1)干旱胁迫使叶水势(ψleaf)降低,复水后拔节期重度胁迫叶水势迅速恢复并超过对照,而孕穗期则恢复缓慢;(2)拔节期和孕穗期重度胁迫降低了叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)及光化学猝灭系数(qP),但复水5d后可基本恢复至对照;Ci最低,气孔限制值(Ls)较对照分别增加了6.85%,9.52%,Fv/Fm值分别降低了1.72%和0.61%,表明气孔限制是Pn降低的主要原因;(3)拔节期重度胁迫叶的水分利用效率(WUE)高于对照,表现出补偿效应;孕穗期干旱胁迫下WUE表现为:MS>CK>SS,在复水第一天达最大值,随后趋于降低。说明拔节期和孕穗期光合特性变化存在差异性。     

水稻淡黄叶突变体pyl3的鉴定和基因定位

利用⁶⁰Co-γ辐射诱变籼稻骨干恢复系川恢907(R907),从突变体库中筛选获得一份淡黄叶突变体pyl3 (pale yellow leaf mutant 3)。为揭示pyl3突变体淡黄叶表型的调控机制,本研究对该突变体和野生型进行表型鉴定、主要农艺性状和基因定位分析。结果表明,从苗期开始pyl3突变体整个生育期表现淡黄叶表型;与野生型相比,pyl3在苗期叶片中的叶绿素和类胡萝卜素含量显著降低;成熟期pyl3的株高、穗长、穗粒数和结实率等农艺性状指标均显著下降。遗传分析结果表明,pyl3突变体的表型由一对隐性核基因控制。利用分子标记连锁分析的方法将该基因初步定位于第3号染色体上InDel标记M4和M6之间,物理距离约为3.2 Mb。进一步基于BSA全基因组重测序和Sanger测序分析发现,pyl3突变体在定位区间内编码Mg-原卟啉Ⅸ螯合酶CHLI亚基的基因编码区第1 034位碱基C突变为碱基T,导致编码的第345位的半胱氨酸(Cys)突变为酪氨酸(Tyr)。pyl3突变体中携带的CHLI^pyl3是已报道黄绿叶基因chl9/chli的新等位基因。qRT-PCR分析结果显示,pyl3突变体中叶绿素合成和光合作用相关基因的表达发生变化。本研究为进一步解析CHLI基因调控水稻叶色的分子机制提供了新的遗传材料和理论依据。