低温胁迫对茄子幼苗叶片叶绿素荧光特性和能量耗散的影响

以茄子幼苗为试材,研究了其在低温胁迫下叶绿素荧光参数的变化。结果表明,随着低温胁迫加剧,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）和电子传递速率（ETR）、光化学荧光猝灭系数（qP）都表现出降低的趋势,初始荧光（Fo）、非光化学荧光猝灭系数（qN）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）和非光化学反应耗散的能量（E）表现出和P相反的趋势。茄子叶片ФPSII及ETR对光强（PFD）的响应曲线表明,ФPSII随PFD的升高而下降,低温下生长的叶片ФPSII下降幅度较正常温度下的大;低温下生长叶片的电子传递速率的光饱和点低于正常生长的叶片,相应的饱和电子传递速率也较低。表明低温胁迫下,茄子幼苗PSII反应中心受到损伤,光合电子传递过程受到抑制。     

低温寡照条件下黄瓜叶片光合作用减弱的机理分析

以黄瓜品种‘津优101’（Jinyou101）为试材,于2020−2021年在南京信息工程大学利用人工气候箱开展低温寡照双因素环境控制试验。昼/夜温设置13℃/3℃、16℃/6℃、19℃/9℃、22℃/12℃共4个水平,光合有效辐射（PAR）设置200和400μmol·m−2·s−1两个水平,各处理均分别持续3、6、9、12d,以28℃/18℃和800μmol·m−2·s−1的光温设置为对照（CK）。测定不同处理下幼苗期黄瓜叶片的叶绿体色素含量、光合参数和快速叶绿素荧光诱导动力学参数,以探究低温寡照条件下黄瓜幼苗叶片光合作用减弱的机理。结果表明：（1）不同处理下黄瓜叶片的各叶绿体色素含量均随温度和PAR降低而降低,随处理时间延长而降低。（2）不同处理下叶片最大光合速率（Pmax）、光饱和点（LSP）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）均随胁迫程度和时间的增加呈降低趋势,光补偿点（LCP）随胁迫程度和时间的增加呈上升趋势,说明低温寡照胁迫程度越深、胁迫时间越长,黄瓜叶片光合作用越弱。（3）随着胁迫程度加深和时间延长,黄瓜叶片快速荧光诱导动力学曲线（OJIP曲线）的JIP相逐渐下降;能量分配比率参数（φPo、ψEo和φEo）均逐渐减小;单位活性反应中心所吸收（ABS/RC）和捕获（TRo/RC）的光能逐渐增加,但用于电子传递的光能（ETo/RC）仍逐渐减少。本研究证实,低温寡照处理使黄瓜叶片气孔导度下降,气体交换受阻;天线色素含量降低,叶片吸收和捕获的光能减少;PSII性能降低,用于光化学反应的能量减少,因而叶片光合作用减弱。     

干旱胁迫对冬小麦叶绿素荧光的影响

干旱胁迫使冬小麦可变荧光与最大荧光比（Fv/Fm）、可变荧光与最小荧光比（Fv/Fo）、稳态荧光（Ft）、初始荧光到最大荧光1/2点的时间（T1/2）均明显降低，表明干旱胁迫使冬小麦叶片光II(PSII)质子醌库（PQ库）容量变小，光系统II原初光能转换效率、光系统II潜在活性受到抑制，干旱胁迫直接影响了光合作用的电子传递和CO2同化过程。     

寡照条件下补光频率对番茄幼苗叶片光合特性的影响

以番茄“粉冠”为试材，于2019年12月−2020年4月在南京信息工程大学试验温室内开展控制试验。设计持续补光300min为对照（CK），每日补光两次每次150min、间隔120min为处理1（L1）；每日补光3次每次100min、间隔两次每次60min为处理2（L2）；每日补光4次每次75min、间隔3次每次40min为处理3（L3）；每日补光5次每次60min、间隔4次每次30min为处理4（L4），光通量密度为600μmol·m⁻²·s ⁻¹，测定不同间隔频率的补光下番茄幼苗叶片叶绿素含量、光合参数、快速荧光诱导动力学参数和光谱特征。结果表明：（1）补光间隔频率的增加可以促进番茄幼苗叶片部分色素的合成，处理36d时，L4处理的叶绿素a比CK高出16.3%，类胡萝卜素含量比CK多出19.6%。（2）间歇补光下的番茄叶片3个红边参数λ_red、S_red和D_red随间隔频率的增加呈现出典型的“红移”现象，但在补光初期（9d），叶片叶绿素变化与光谱规律有所差异。（3）长时间（36d）间歇补光下的番茄幼苗叶片光饱和点（LSP）、表观量子效率（AQE）和光补偿点（LCP）均高于连续光处理，且间隔频率越高，净光合速率越高，光合能力越强。但番茄叶片气孔会对光照波动产生延迟效应，而气孔延迟改变了叶片光合作用的光捕获过程，同时限制了气孔运动的蒸腾和碳交换过程。（4）间歇补光对PSII反应中心能量分配的影响表现为短期内降低叶片最大光化学效率，当处理天数增加时，反应中心捕获的量子产额（φ_Po）和用于电子传递的量子产额（φ_Eo）增加，用于热耗散的量子比率（φ_Ro）减少，其中L4变化幅度更大，L4的φ_Po相较于CK在9d时降低3.8%，36d时增加11.6%，φRo在L4处理下相较于CK在9d时增加4.8%，36d时降低6.9%。     

土壤紧实胁迫对黄瓜叶片光合作用及叶绿素荧光参数的影响

紧实是温室土壤的疲劳症状之一,它对作物的生长、产量及养分吸收均有影响。本试验以容重为指标,用盆栽试验模拟温室土壤的物理疲劳症,研究了土壤紧实胁迫对黄瓜叶片光合作用及叶绿素荧光参数的影响,探讨温室土壤物理疲劳对黄瓜叶片光合作用产生影响的机理。结果表明,土壤紧实胁迫条件下黄瓜叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度(Gs)及蒸腾速率(Tr)下降,而胞间CO2浓度（Ci）却增大,最终导致叶片干物质的累积量减少,第一雌花节位降低,果实发育提早。叶片的叶绿素含量减少,光合活性（Fv）、光系统Ⅱ（PSⅡ）反应中心的电子传递活性（Fm/Fo）、光能的最大转化效率（Fv/Fm）及PSⅡ的潜在活性（Fv/Fo）降低以及PSⅡ的光能利用率下降是紧实胁迫条件下黄瓜叶片光合作用减弱的原因。     

外源NO对Ca(NO_3)_2胁迫下番茄幼苗PSII功能及光能分配利用的影响

为探讨外源NO缓解番茄幼苗次生盐渍伤害的光合生理机制,以秦丰保冠番茄幼苗为试材,在水培条件下,利用叶绿素荧光动力学技术研究喷施NO供体硝普钠(SNP)对80 mmol·L-1Ca(NO_3)_2胁迫下番茄幼苗PSII光化学效率、激发能分配和天线色素吸收光能利用的影响。结果表明,喷施SNP有效缓解了Ca(NO_3)_2胁迫对PSII的损伤,使第15天番茄幼苗叶片的PSII最大光化学效率(F_v/F_m)、天线转化效率(F_v'/F_m')、实际光化学效率(ΦPSII)、光化学荧光猝灭系数(q P)及吸收光能用于进行光化学反应(P)和非光化学耗散(Ex)的份额分别较胁迫处理显著提高了4.93%、39.31%、92.84%、39.00%、92.83%和10.33%;初始荧光(Fo)、非光化学荧光猝灭系数(NPQ)、双光系统间激发能分配不平衡偏离系数(β/α-1)和天线热耗散的份额(D)分别较胁迫处理显著降低了7.20%、13.22%、43.09%和24.70%。综上,外源NO能通过改善PSII光化学活性和增强PSII反应中心的非光化学耗散减轻Ca(NO_3)_2胁迫造成的光抑制,进而提高番茄幼苗的耐盐能力。本研究结果为利用外源NO缓解蔬菜设施生产的次生盐渍障碍提供了理论和技术依据。     

高温干旱胁迫对茶树叶绿素荧光特性的影响

以蜀永1号为试验对象,研究了高温干旱胁迫对茶树叶绿素荧光特性的影响,结果表明:随着高温干旱胁迫的进行,叶绿素荧光参数Fo、Fv/Fm、Fv/Fo均呈现先升高后降低的趋势,叶绿素荧光参数ETR、Y(Ⅱ)等参数在第三天稍有升高之后不断下降,qN、Y(NPQ)先升高后降低,qP则逐渐下降,Y(NO)随着胁迫时间的进行先降低后升高,说明植物叶片受到高温干旱胁迫后,会通过提高PSII反应中心的开放程度、潜在活性,减少捕获的光能并增加热耗散来消耗光系统中的过剩光能等方式来抵御外界伤害,但这种自我保护和调节不是无限的,当伤害累积到一定程度时,茶树叶片保护性自我调节机制变弱,非调节性能量耗散的量子产量Y(NO)则不断增加,PSII反应中心的开放程度、潜在活性、最大活性、调节性能力耗散等方面不断降低,直至植株死亡。     

氮肥水平对玉米灌浆期穗位叶光合功能的影响

本文在棕壤长期定位实验的基础上,测定了不同水平氮肥处理下灌浆期玉米（郑单958）穗位叶气体交换和叶绿素荧光等光合参数以及SPAD值。结果表明, 施用氮肥可以引起荧光诱导曲线（OJIP曲线）显著变化,其中K、 J 和 I 点的荧光强度值明显降低;施用氮肥显著提高捕获的激子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（o）和以吸收光能为基础的性能指数（PIABS）,显著降低K点的可变荧光Fk占振幅Fo-Fj 的比例（Wk）和J点的可变荧光Fj占振幅Fo-Fp 的比例（Vj）,说明PSⅡ反应中心电子传递链综合性能以及供体侧和受体侧的电子传递能力均明显提高,并且可以看出受体侧性能的改善大于供体侧;随着施氮量的增加,PSⅠ的最大氧化还原活性I/Io呈先升后降的趋势变化,说明适量施氮可以增强P700的最大氧化还原能力,并可以显著提高叶片PSⅠ与PSⅡ两个光系统之间的协调性Ф（PSⅠ/PSⅡ）。     

水氮耦合对葡萄叶片快速荧光诱导动力学特性的影响

以葡萄品种“红提”为试材进行土壤水分和氮素水平双因素控制实验,土壤水分设置为田间持水量的70%～80%（W1）、60%～70%（W2）、50%～60%（W3）和30%～40%（W4）共4个水平,氮素设计1.5N（25.5g·m-2,N1）、1N（17g·m-2,N2）、0.5N（8.5g·m-2,N3）和0N（0g·m-2,N4）4个水平。其中以W1、N2为对照（CK）,分别在葡萄苗期的前、中、后期测定叶片快速荧光诱导动力学特性,以了解设施葡萄水肥需求规律。结果表明：（1）葡萄叶片苗期不同观测阶段快速荧光诱导动力学变化曲线在不同水分、氮素、水氮耦合处理下基本相似,但是随着土壤水分和氮素水平的降低,不同特征点位置（OJIP）存在明显差异,水分和氮素水平越高,葡萄叶片最大荧光值越大。（2）随着土壤含水量的降低,葡萄苗期叶片在不同时期PSⅡ反应中心能量配比存在明显的不同,与对照组CK相比,吸收的光能被反应中心捕获的量子产额（ΦPo）、激子被反应中心捕获后,用于推动电子传递链中超过QA的其它电子受体的激子占用于推动QA还原激子的比率（ψo）、反应中心吸收的光能用于电子传递的量子产额（ΦEo）均受到抑制,用于热耗散的量子比率（ΦDo）得到促进;随着施氮量的降低,ΦPo、ψo、ΦEo出现不同程度的升高,ΦDo则呈下降趋势;在各水氮耦合处理中,W1N3处理下ΦPo最大,W2N4处理下ψo和ΦEo得到显著提升,CK处理下ΦDo值最高。（3）单位活性反应中心吸收的光能（ABS/RC）、捕获的用于还原QA的能量（TRo/RC）、耗散的能量（DIo/RC）随着土壤含水量的减少而升高,而土壤含水量越低,单位反应中心捕获的用于电子传递的能量（ETo/RC）值越小;与CK相比,N1、N3、N4处理的PSⅡ反应中心活性参数均得到促进;W1N3处理下ABS/RC和DIo/RC最高,W3N2处理下TRo/RC最大,ETo/RC在W2N4处理下得到显著促进。（4）PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）随着土壤水分的减少而逐渐降低。土壤含水量越少,PSⅡ潜在光化学活性（Fv/Fo）越低;W2N3处理下可变荧光值最高,W1N3处理下Fv/Fm和Fv/Fo最大。     

冬小麦光合功能对盐胁迫的响应

研究了冬小麦 (Triticum aestivum L. )光合功能对盐胁迫的响应。结果表明 ,盐胁迫 ,尤其是高浓度NaCl(400mmol/L)的胁迫 ,大大降低单位面积叶绿素 (Chl)的含量、叶绿体对光能的吸收能力、PSII电子传递速率、原初光能转化效率以及光化学荧光猝灭系数 (qP) ,同时降低光合放氧速率及其光饱和点 ,使植物更易受到光抑制。这些结果加剧光合放氧和碳同化能力的下降 ,不利于光合产物的积累 ,是生长在盐碱地上作物低产的重要生理原因之一。     

缺磷胁迫加重柑橘叶片光合作用的光抑制及叶黄素循环的作用

用营养液培养的方法 ,研究了不同光强和磷水平对温州蜜柑叶片光合作用光抑制的影响。结果表明 ,在缺磷强光条件下 ,叶片的初始荧光Fo、最大荧光Fm、PSⅡ光化学效率 (Fv/Fm)及表观电子传递速率 (ETR)下降 ,叶片非光化学猝灭的慢相 (qNs)和叶温升高。用叶黄素循环的抑制剂DTT处理叶片后 ,Fo升高。这些结果说明 ,缺磷胁迫加重了温州蜜柑叶片光合作用的光抑制 ,叶黄素循环的非辐射能量耗散在保护光合机构免受强光破坏方面起着重要作用。     

外源钙缓解花生低温光合障碍的调控机制

[目的]北方春季低温冷害是限制花生生产的主要环境因素之一,钙素营养可提升花生耐冷性和光合碳同化作用,本研究进一步探究外源钙缓解花生低温光合障碍的调控机制.[方法]以花生品种'小白沙'为试验材料,在人工气候室内进行了盆栽培养试验.设常温喷清水对照(夜温/昼温为20℃/28℃,幼苗叶面喷清水);在低温胁迫(夜温/昼温为9℃...     

Effects of Nitrogen Deficiency on Leaf Chlorophyll Fluorescence Parameters in Two Olive Tree Cultivars ‘Meski’ and ‘Koroneiki’

Effects of nitrogen (N) deficiency on photosynthetic carbon dioxide (CO₂) assimilation, photosystem II (PSII) photochemistry and photoinhibition were investigated in young trees of two olive cultivars ‘Meski’ and ‘Koroneiki’ grown in a greenhouse under controlled conditions. The trees were subjected to four different levels of N supply. N deficient trees had a significantly smaller CO₂ assimilatory capacity, but showed little changes in maximum quantum efficiency of PSII photochemistry. However, modifications in PSII photochemistry induced by N deficiency were observed. This was reflected in decreases in quantum yield of PSII electron transport (Φ_PSII) and efficiency of excitation energy capture by open PSII reaction centres (F_v’/F_m’) and in an increase in non-photochemical quenching (NPQ). These results suggest that modifications in PSII photochemistry might be a mechanism to down-regulate photosynthetic electron transport so that production of adenosine triphosphate (ATP) and nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH). would be in equilibrium with the decreased demand in the Calvin cycle in the N deficient trees. Therefore, both CO₂ assimilation rate and total electron flow (J_t) with its compound electron flows devoted to either carboxylation (J_c) or oxygenation (J_o) can be considered as useful tools to assess the N nutrition status of the trees. Clear relationships were found between A_max and the nitrogen nutrition index (NNI) on the one hand, and between J_t and NNI on the other hand. The results demonstrate that ‘Meski’ is more efficient than ‘Koroneiki’ when subjected to N deficiency.     

高温胁迫下外源褪黑素对黄瓜幼苗光合作用及叶绿素荧光的影响

以"津春4号"黄瓜品种为试验材料,采用喷施外源褪黑素(melatonin,MT)的方法,研究了MT对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片光合作用和叶绿素荧光参数的影响.结果表明:高温处理后黄瓜幼苗叶片净光合速率(Pn)降低,气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)却增大,但随外源MT处理浓度的增加,黄瓜幼苗叶片内P...     

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。     

不同光强和缺镁胁迫对黄瓜叶片叶绿素荧光特性和活性氧产生的影响

不同光强和镁离子浓度对黄瓜叶片叶绿素荧光特性和活性氧产生的影响研究发现 ,在强光和缺镁胁迫下 ,黄瓜叶片发生了明显的光抑制 ,主要表现为Pn下降 ,叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo、qP和 qN降低 ;活性氧超氧阴离子产生速率和H2O2以及膜脂过氧化产物MDA增加。这些结果表明 ,缺镁黄瓜叶片在强光下qP和 qN的降低使叶片吸收的过剩光能通过光化学反应途径和非辐射能量途径耗散受阻 ,从而增加了过剩光能所激发的电子用来生成活性氧的比例 ,这在一定程度上可缓解光抑制 ;但其不能被及时清除掉时 ,会加剧光抑制 ,甚至引起光氧化对光合机构造成破坏 ,最终导致叶片的失绿坏死。适当遮荫有利于提高PSII的光化学效率 ,减轻光抑制。