镉胁迫对不同水稻品种苗期光合特性与生理生化特性的影响

为了研究镉抗性不同的水稻品种对镉胁迫的生理生化响应差异,采用水培法,以对镉胁迫相对敏感的水稻品种28占和对镉胁迫相对耐受的水稻品种黄粤占为材料,研究了0(蒸馏水,对照),0.05,0.10,0.20 mmol/L 4种不同镉胁迫浓度对该2个水稻品种种子萌发幼苗期的生物学性状、光合特性和生理生化指标的影响。结果表明:不同镉胁迫处理浓度下,2个供试水稻品种28占和黄粤占的苗高、根长、幼苗鲜质量与幼苗干质量均随镉胁迫处理浓度的增大而减小,其中28占减小相对较显著;镉胁迫条件下,水稻叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度(Ci)均呈不同程度的下降趋势。耐镉水稻品种黄粤占Pn、Gs、Tr和Ci的下降均低于镉敏感型水稻品种28占;气孔限制百分率(Ls)呈增加趋势,且品种间差异不显著。随着镉胁迫处理浓度的增加,2个供试水稻品种28占和黄粤占的幼苗叶片叶绿素含量呈下降趋势,而MDA含量、SOD、POD和CAT等抗氧化酶的活性均随着镉胁迫处理浓度的升高而增大,且镉胁迫处理下黄粤占的MDA含量与各抗氧化酶活性较对照的相对增加值小于28占。结果表明,水稻品种黄粤占种子萌发幼苗期对镉胁迫具有较好的抗性。     

外源亚精胺对盐胁迫下甜高粱(Sorghum bicolor)幼苗的影响

为探究外源亚精胺(spermidine,Spd)对盐胁迫下甜高粱幼苗生长及生理生化的影响,以‘辽甜1号’甜高粱为试验材料,采用不同浓度(0.5 mmol/L,1.0 mmol/L,1.5 mmol/L)的Spd喷施处理165 mmol/L NaCl胁迫下的甜高粱幼苗,测定处理7 d和15 d后甜高粱幼苗的叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量和净光合速率(Net photosynthetic rate,Pn)、气孔导度(stomatal conductance,Gs)、胞间CO2浓度(intercellular CO2 concentration,Ci)、蒸腾速率(transpiration rate,Tr)以及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活性等生理生化指标,测定处理15 d后甜高粱幼苗的株高、鲜重、干重及幼苗相对含水量。结果表明,盐胁迫显著抑制了甜高粱幼苗的生长及生理生化指标,喷施不同浓度Spd可提高盐胁迫下甜高粱幼苗叶片叶绿素含量、Pn、Gs、Tr,降低Ci,提高可溶性糖、可溶性蛋白和Pro含量,降低MDA含量,提高SOD、POD、CAT和APX活性。说明在盐胁迫下外源喷施Spd能够增强甜高粱幼苗的光合作用,促进幼苗生长,同时增加渗透调节物质含量,提高抗氧化物酶活性以稳定细胞内环境,从而增强甜高粱幼苗的耐盐性,其中1.0 mmol/L的Spd处理效果最佳。本研究为利用外源Spd缓解植物盐胁迫伤害提供科学依据,为提高甜高粱幼苗的耐盐性提供一种新的手段。     

低温胁迫下籽用西瓜幼苗生理变化与耐冷性的研究

以三叶一心期的籽用西瓜幼苗为材料,采用10℃低温胁迫的方法,研究了黑籽瓜兰州大片(wb10)和红籽瓜巢湖红(wb7)随着处理天数的延长幼苗的耐冷性、光合特性、生理特性的变化规律,以探讨籽用西瓜耐低温的生理机制,从而为籽用西瓜的引种栽培和抗寒品种选育提供理论依据。结果表明:不同品种籽用西瓜幼苗的叶绿素含量、Pn、Tr、Gs、Ci随低温胁迫时间的延长而逐渐降低;Pro、MDA、相对电导率随低温胁迫时间的延长而升高。两品种的冷害指数存在一定差异,耐冷性表现为wb10>wb7。低温胁迫下,耐冷性较强的wb10幼苗叶片中的叶绿素含量、Pn、Tr、Gs、Ci均高于耐冷性较弱的wb7,而耐冷性较强的wb10幼苗叶片中MDA含量、脯氨酸含量、相对电导率均低于wb7。综合试验中各项指标认为,耐冷性与品种的来源、类型及在低温下植株的冷害指数、光合特性和细胞膜稳定性有关。     

花铃期不同钾效率基因型棉花对干旱和低钾胁迫的响应差异

以钾高效和钾低效基因型棉花(HEG和LEG)为试验材料,研究了最优水肥(W1K1),干旱胁迫(W2K1),低钾胁迫(W1K2),干旱、低钾胁迫(W2K2)对其光合作用及水分、钾素利用率的影响。结果表明:干旱显著降低花铃期2种基因型棉花叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr),导致蕾铃脱落,钾素利用率(KUE)降低,造成棉花减产。施钾促进叶片Pn及水分利用率(WUE)的提高,但基因型间存在差异,LEG叶片WUE与施钾量成正比,HEG相反。低钾胁迫下HEG的Pn、Tr下降,但Pn下降幅度小于Tr,WUE增大。较高的WUE有利于提高棉花Pn,降低蕾铃脱落率,促进钾素的高效吸收和运输。     

苏打盐碱胁迫下水稻齐穗期剑叶光合特性对CO_2浓度增强的响应

利用LI-6400P型红外气体分析仪测定了苏打盐碱胁迫下水稻剑叶的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、羧化效率(CE)及水分利用率(WUE)对模拟CO2浓度增强的响应.结果表明:无论是盐碱胁迫(S)还是非盐碱胁迫(NS)水稻剑叶的Pn随Ci的增加而呈上升趋势,增幅趋缓,最终趋于动态平衡;盐碱胁迫使不同CO2浓度下的Pn降低,同时也降低了水稻叶片的CE,提高了水稻叶片的CO2补偿点,降低了水稻叶片的光呼吸(Rp);Gs与Tr随Ci的变化趋势基本相同,但盐碱胁迫降低了水稻叶片的Gs和Tr;无论是非盐碱(NS)还是盐碱胁迫(S)水稻叶片的WUE随Ci的升高显著增大,盐碱胁迫却加大了水稻叶片的WUE.     

土壤水分胁迫对玉米光合特性的影响

采用盆栽方法,测定了土壤水分胁迫下拔节期和抽雄开花期玉米叶片光合特性。结果表明,水分胁迫下玉米叶片光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)的平均水平与对照相比显著降低;抽雄-开花期下降幅度大于拔节期。光合速率下降主要受非气孔因素限制。水分胁迫改变了玉米叶片光合参数日变化规律。水分胁迫下,白单9的Pn,WUE,叶片叶绿素相对含量和叶面积明显高于白单31。     

干旱胁迫对西洋参叶片光合日变化的影响

采用盆栽试验研究了正常供水(土壤含水量为最大持水量的85%)和干旱胁迫(土壤含水量为最大持水量的45%)条件下3年生西洋参叶片的光合日变化。结果表明,(1)干旱胁迫导致净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)下降,分别比对照下降43.4%、17.4%、24.3%和25.7%。(2)开花期西洋参叶片Pn、Gs、Tr的日变化均表现为单峰型曲线。在干旱胁迫下,Pn、Gs和Tr均出现较大的日下降变化。(3)在干旱胁迫下胞间CO2浓度(Ci)升高,这说明在干旱胁迫下虽然Pn和Gs都呈下降趋势,但光合日下降以及胁迫导致的光合降低主要是由非气孔因素引起的。     

短期高温对香蕉幼苗光合作用及相关生理指标的影响

本试验以巴西蕉幼苗为试材,研究经短期高温处理后叶片光合作用和几种生理指标的变化。结果表明,短期高温处理后,巴西蕉叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）相比对照有所下降,而细胞间隙CO2浓度（Ci）持续升高。高温处理24 h后,巴西蕉幼苗叶片叶绿素总量相比对照降低9.62%,而可溶性蛋白含量、游离脯氨酸含量（Pro）、MDA含量相比对照均有极显著的提高,可见短期高温胁迫对巴西蕉幼苗的生长产生了不利的影响。     

盐碱胁迫下大豆生理特性与干物质的相关研究

为明确不同耐碱性大豆响应碱胁迫的生理及干物质差异,以耐盐碱杂交大豆品种杂交豆5号和盐碱敏感常规大豆品种吉育256为试验材料,采用不同浓度混合盐碱溶液水培处理25 d苗龄的大豆幼苗,研究碱胁迫后大豆生理和光合特性等指标的变化,分析大豆生长对碱浓度耐受的上限以及各性状与大豆耐碱性关系。方差分析表明:低浓度盐碱胁迫对杂交豆5号生长具有一定的促进作用,对吉育256抑制不明显;在浓度高于60 mmol·L^-1的盐碱胁迫下,2个大豆品种叶片SPAD值、净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)均低于对照,且杂交豆5号下降幅度小于吉育256,该浓度可能为大豆耐盐碱胁迫临界点;相关性和通径分析表明:盐碱胁迫下,干物质的积累与净光合速率(Pn)、胞间CO 2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性和可溶性糖含量呈极显著相关关系,但与SPAD值和脯氨酸含量没有显著相关性。除Ci、Pn和Tr外,其余各性状均对干物质积累有直接积极影响。研究表明,盐碱地种植大豆应选用碱浓度低于60 mmol·L^-1的耕地,同时避免使用Ci、Pn和Tr能力较差的品种,可有效提高盐渍土地利用,增加大豆产量。     

外源褪黑素对干旱胁迫下向日葵幼苗生长、光合及抗氧化系统的影响

为了探究外源褪黑素对向日葵幼苗耐旱性的影响并明确其作用机制,以晋葵5号为试验材料,研究了叶面喷施50～200μmol/L外源褪黑素对干旱胁迫下向日葵幼苗生长、光合及抗氧化系统的影响。结果表明,干旱胁迫显著抑制了向日葵幼苗的生长,随着干旱胁迫时间的延长,向日葵幼苗叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)及蒸腾速率(Tr)均逐渐下降,相对电导率、MDA含量、H_2O_2含量及O_2·-产生速率均逐渐上升,抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX、GR)活性及抗氧化剂(As A和GSH)含量则先升高后降低。外源施用褪黑素可显著提升干旱胁迫下向日葵幼苗叶片的叶绿素含量、Pn、Gs及Tr,抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX、GR)活性和抗氧化剂(As A和GSH)含量得到进一步提升,显著抑制了MDA、H_2O_2及O_2·-在叶片中的积累,以浓度为100μmol/L处理效果最佳;在干旱胁迫10 d时,100μmol/L褪黑素处理的向日葵幼苗株高、茎粗、叶面积、干质量、叶绿素含量以及Pn、Gs、Tr及SOD、POD、CAT、APX、GR活性和As A、GSH含量分别较CK2 (干旱胁迫)提升7. 13%,7. 48%,8. 13%,12. 48%,61. 43%,52. 71%,60. 00%,39. 29%,43. 03%,70. 16%,57. 00%,85. 22%,148. 09%,20. 00%,40. 98%;相对电导率、MDA含量、H_2O_2含量、O_2·-产生速率分别较CK2降低26. 79%,35. 81%,24. 33%,23. 13%。结果说明,外源褪黑素通过提高干旱胁迫下向日葵幼苗叶片的光合作用和活性氧清除能力,从而缓解干旱胁迫造成的伤害,提高耐旱性,以100μmol/L处理效果最佳。     

苹果不同生育期根系分区灌水的生理效应研究

根系分区灌水是一种新型灌水技术,在不影响产量的前提下能够提高水分利用效率。通过春梢生长期、春梢停长期、秋梢生长期苹果根系分区灌水试验,研究了不同生育期1/4、2/4、3/4根系体积灌水对苹果植株水分状况、生长习性和叶片Pn、Tr、Gs、WUE等生理指标的影响。结果表明,春梢生长期1/4根系体积灌水即可满足植株的水分需求,而春梢停长期、秋梢生长期需要2/4根系灌水;减小灌水根系体积后,新梢和叶片生长被抑制,叶片Pn、Tr、Gs降低,由于Tr较Pn下降幅度大,WUE明显提高。     

紫斑牡丹(Paeonia rockii)的光合特性及对土壤干旱胁迫的响应

为研究持续干旱处理对紫斑牡丹(Paeonia rockii)光合生理特性的影响,本研究。以实生苗为材料进行盆栽控水试验,设置对照(compared,CK)、轻度胁迫(light stress,LD)、中度胁迫(moderate stress,MD)、重度胁迫(Severe stress,SD)4个水分处理,研究随着干旱胁迫的加剧,叶片水分生理以及光合生理参数的变化。结果表明:在CK、LD、MD水分梯度下,紫斑牡丹生长正常,但在SD胁迫下受影响明显,植株叶片变黄且萎蔫;各胁迫阶段叶厚、叶水势下降明显,相对含水量(relative water content,RWC)降低幅度小,差异不明显,饱和水分亏(water saturation deficit,WSD)有在MD胁迫下有所升高;干旱胁迫抑制了光合色素合成,叶绿素a(Chlorophyll a,Chla)、叶绿素b(Chlorophyll b,Chlb)、叶绿素总含量(total chlorophyll content,Chla+b)、类胡萝卜素(Carotenoids,Car)显著依次下降,叶绿素比值(Chlorophyll ratio,Chla/b)则相反;干旱胁迫导致叶片净光合速率(net photosynthetic rate,Pn)、气孔导度(Stomatal conductance,Gs)以及蒸腾速率(transpiration rate,Tr)呈现下降趋势,但胞间二氧化碳浓度(intercellular carbon dioxide concentration,Ci)则表现为上升后下降,其中水分利用效率(water use efficiency,WUE)在逐渐上升。在轻度和中度干旱的紫斑牡丹表现出一定的适应性和耐旱能力,而长期重度干旱则对紫斑牡丹影响较为严重,在重度干旱地区栽植需考虑水分供给。本研究为干旱地区和城市的园林绿化植物的选择提供理论支持。     

不同耐性烟草品种苗期叶片光合特性对低温胁迫的响应

对不同耐性烟草苗期叶片的光合特性在低温胁迫及其随后常温恢复生长条件下的变化进行了详细研究。结果表明,4℃~6℃的低温胁迫几乎完全抑制较耐冷烟草品种K326和敏感品种云烟97幼苗的生长,但在恢复至常温条件时K326的生长速度显著高于云烟97。低温胁迫降低烟草幼苗叶片的光合作用,而且胁迫时间越长,抑制效应越明显,处理6d后叶片气体交换参数净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs) 、胞间CO2浓度(Ci) 、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、气孔限制值(Ls)以及叶绿素荧光参数最大光化学效率(Fv/Fm)、PS II量子产量或光能捕获的效率(ΦPSII)、光化学猝灭系数(qP)、表观电子传导率(ETR)和非光化学猝灭系数(NPQ)均与处理前的差异达到了显著水平。恢复至常温生长条件时,幼苗叶片光合作用迅速得以增强,K326提高的幅度比云烟97大;虽然恢复至第9d时这两个品种的光合作用还没有回复到处理前的水平,但较耐冷品种K326的光合作用参数与处理前的差异较小,而低温敏感品种云烟97与处理前仍存在显著性差异。     

干旱胁迫条件下AM真菌对蓝莓光合特性及矿质元素含量的影响

旨在进一步明确丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal, AM)真菌摩西球囊霉(Glomus mosseae)提高蓝莓抗旱性的机制。采用盆栽实验研究了在中度干旱胁迫条件下AM真菌对南高丛蓝莓“奥尼尔”叶片光合特性及矿质元素含量的影响。结果表明：中度干旱显著降低了蓝莓菌根侵染率、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、PSII 原初光能转化效率(Fv/Fm)以及叶片磷(P)、镁(Mg)及铁(Fe)含量；在中度干旱胁迫条件下，AM真菌接种显著提高了蓝莓叶片叶绿素和类胡萝卜素含量、Pn、Tr、Gs、胞间CO2浓度(Ci)、Fv/Fm 以及P、Mg和Fe 含量，而对钾(K)和锰(Mn)含量并无显著性影响。可见中度干旱胁迫主要通过降低PSII 光能转化效率等非气孔因素来抑制蓝莓的光合速率；但在中度干旱胁迫条件下，AM真菌则通过气孔因素和非气孔因素来提高蓝莓的光合效率，进而有利于提高其抗旱性。     

4个水稻品种（组合）光合特性的比较研究

研究不同水稻品种在不同生育期主要光合生理指标的变化规律,旨在为水稻品种的选育和栽培提供参考。以绵阳地区4个水稻品种（组合）为试材,用便携式光合作用测量系统测定田间主要光合特性参数。结果表明：不同品种在叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度存在明显差异,各品种不同生育期叶绿素a/b值、净光合速率变化呈单峰曲线。抽穗期,‘成糯88’、‘B6优4761’和‘233A/绵恢768’具有较高的蒸腾速率,而‘冈优725’表现出较低的蒸腾速率;‘冈优725’在灌浆期具有较高的净光合速率。说明‘冈优725’相比于其他3个品种在抽穗期具有更低的需水量,在灌浆期具有更高的生产潜力。     

人工控制条件下BS型小麦光温敏雄性不育系育性与光合特性的关系研究

BS型小麦光温敏雄性不育系（简称不育系）是二系法杂交小麦应用的核心,为了研究不育系育性与光合特性的关系,改进不育系制繁种技术,提高繁种产量,以5份不育系（BS107、BS1086、BS640、BS608和BS366）和常规品种京411为研究材料,利用人工气候箱进行光温调控,研究不同材料在孕穗期、抽穗期、开花期、花后10d、花后20d和花后30d的净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、胞间CO₂浓度（C_i）、蒸腾速率（T_r）和光合系统Ⅱ（PSⅡ）最大光化学效率（F_v/F_m）等光合特性指标的差异,分析短日低温（不育系制种区）和长日高温（不育系繁种区）条件下不育系结实率与P_n、G_s、C_i、T_r和F_v/F_m的相关性。结果表明：BS107和BS1086的P_n、G_s和T_r变化趋势相近,BS640和BS366的G_s和C_i变化趋势相近,BS608的P_n、G_s、C_i和T_r变化趋势与其他不育系差异较大。P_n、G_s、C_i和T_r较高的材料为BS640,P_n和T_r较高的材料为BS1086,P_n、G_s和T_r较低的材料为BS608。在短日低温条件下,不育系结实率与P_n、G_s、C_i、T_r和F_v/F_m相关性不显著;在长日高温条件下,不育系结实率与P_n、G_s和T_r呈正相关,从相关系数的大小来看,对结实率影响最主要的因子是G_s,其次是P_n和T_r。