低温胁迫后不同光强对小黑杨幼苗叶片叶绿素荧光和能量分配的影响

[目的]研究低温胁迫后不同光强对小黑杨幼苗叶片叶绿素荧光和能量分配的影响,提高幼苗移栽成活率。[方法]以小黑杨幼苗为试验材料,利用叶绿素荧光技术研究了低温(4～6℃)胁迫3 h后不同光强(200、1 200μmol/(m2.s)对小黑杨幼苗叶片光合特性的影响。[结果]200μmol/(m2.s)的弱光下,低温胁迫后小黑杨幼苗叶片的各叶绿素荧光参数与常温处理之间差异较小,但1 200μmol/(m2.s)的强光下,低温胁迫后小黑杨幼苗叶片的实际光化学效率(ФPSⅡ)和电子传递速率性(ETR)明显低于常温处理,并且叶片的最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和潜在光化学活性(Fv/Fo)也明显降低。另外,低温胁迫后弱光处理对小黑杨幼苗叶片的光能分配参数影响不大,但强光引起了低温胁迫后小黑杨幼苗叶片光能分配的紊乱,PSⅡ反应中心吸收光能用于光化学反应的比例明显降低,失活反应中心耗散的光能比例明显增加,说明强光是引起低温胁迫后小黑杨幼苗叶片发生光抑制的重要原因之一。[结论]春季小黑杨幼苗移栽时,低温逆境发生后要注意采取措施进行遮阴处理,降低叶片的光抑制程度,以提高幼苗移栽的成活率。     

外源褪黑素对低温胁迫下番茄幼苗光合荧光及生化特性的影响

本试验以微型番茄Micro-Tom为材料,设置常温喷施清水(CK)、低温+喷施清水、低温+喷施50μmol/L褪黑素溶液、低温+喷施100μmol/L褪黑素溶液、低温+喷施150μmol/L褪黑素溶液共5个处理,研究不同浓度褪黑素对低温胁迫下番茄光合指标、叶绿素荧光参数及抗氧化酶活性的影响。结果表明,低温胁迫显著降低番茄幼苗叶片的光合速率、气孔导度、光系统Ⅱ最大光化学效率(Fv/Fm)和吸收的光量子将电子传递到电子传递链中Q^-_A下游的其它电子受体的概率(φEo)。与低温+喷施清水相比,喷施外源褪黑素可以提高低温胁迫下番茄叶片的POD、CAT、SOD活性,降低丙二醛含量,且能有效缓解低温胁迫对番茄幼苗叶片净光合速率、最大光化学效率和PSⅠ受体侧电子受体还原的量子效率的影响,减轻低温胁迫对番茄幼苗光合机构的损伤。3个褪黑素浓度相比,低温胁迫下喷施50μmol/L处理各光合、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性指标表现最好,提高植物抗逆性的效果最佳。     

钛铁试剂对低温胁迫及恢复后秋茄幼苗光合生理特性的影响

[目的]探讨钛铁试剂对秋茄幼苗的抗寒性调控作用。[方法]以秋茄幼苗为试材,研究喷洒10 mmol/L钛铁试剂对低温胁迫及恢复后植株叶片光合和叶绿素荧光参数、抗氧化系统以及细胞膜透性的影响。[结果]钛铁试剂能显著提高低温胁迫及恢复后秋茄幼苗叶片净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、PSII最大光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率(Φ_PSII),光化学猝灭系数（q_P）,抑制非光化学猝灭系数（NPQ）;钛铁试剂也能增加短期低温胁迫及恢复后秋茄幼苗叶片的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性,抑制相对电导率以及MDA含量积累。[结论]钛铁试剂能有效改善植株抗氧化系统,提高植株的光合作用,从而增强秋茄幼苗的抗寒性。     

缺铁胁迫对温州盘菜幼苗叶片光合特性和抗氧化酶活性的影响

以五叶一心的温州盘菜幼苗为材料,利用Hoagland营养液进行正常供铁（100 μmol·L-1）和缺铁（01 μmol·L-1）处理20 d,取顶端完全展开叶探讨缺铁对盘菜幼苗叶片的光合色素、光合特性、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响。结果表明：缺铁胁迫降低了叶片的叶绿素总量（Chl）、叶绿素a（Chl a）和叶绿素b（Chl b）含量及Chl a/b比值,类胡萝卜素含量（Car）变化不大;降低了叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）,但胞间CO2浓度（Ci）大幅度升高,表明Pn的下降主要是由非气孔因子引起;显著降低了PSⅡ的最大光化学效率（Fv/Fm）、有效量子产额（ΦPSⅡ）和光化学猝灭参数（qP）,但非光化学猝灭参数（NPQ）明显升高;显著降低叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）的活性和可溶性蛋白的含量,POD的活性有所升高,丙二醛（MDA）含量显著升高,说明缺铁胁迫后细胞膜脂过氧化水平升高;大幅降低植株的地上部和根的生物量,但对根冠比影响不大。缺铁胁迫显著降低了植株新叶Fe元素含量,Mn和Mg两种金属含量差异不大,Cu和Zn两种金属含量显著增加。综上所述,缺铁胁迫使盘菜幼苗叶片光合色素严重下降,引起光合速率大幅降低,缺铁也降低了Fv/Fm和抗氧化酶活性,引起细胞膜脂过氧化水平的升高,最终导致植株生物量的下降。     

喷钙对干旱胁迫下葡萄光合作用及叶绿素荧光参数的影响

[目的]研究外源钙对干旱胁迫下葡萄叶片光合及荧光的影响,探讨钙在干旱胁迫下对叶片光系统的保护机制。[方法]以两年生红地球葡萄为试材,设置干旱、干旱喷钙、CK、CK喷钙4个处理,测定叶片光合及叶绿素荧光参数。[结果]喷施外源钙处理减缓了干旱胁迫下叶片叶绿素的降解,保持了较高的SPAD值;显著提高了叶片的净光合速率(Pn)等光合参数,维持了干旱胁迫下光系统Ⅱ(PSⅡ)较高的活性,光化学猝灭系数(q P)、PSⅡ的天线转换效率(Fv’/Fm’)、光系统Ⅱ最大光化学效率(Fv/Fm)、电子传递速率(ETR)均显著高于对照,初始荧光(Fo)显著小于对照。外源钙通过调节气孔开闭,保持较高的气孔导度;减缓叶绿素的降解,增加光合电子传递,维持较高的ФPSⅡ,进而有效缓解了干旱对葡萄叶片光合作用的抑制,维护了干旱胁迫下光系统Ⅱ的活性。[结论]该研究可为提高葡萄的抗旱能力提供参考。     

不同连作年限土壤对甜瓜幼苗叶绿素含量和光合特性的影响

[目的]探讨不同连作年限的土壤对甜瓜幼苗叶绿素含量和光合特性的影响。[方法]选取连作1、3、5和7年的土壤盆栽甜瓜,以露地非连作菜园土壤为对照。定植后30d,测定甜瓜幼苗叶绿素含量、光合及荧光动力学参数的变化情况。[结果]随着连作年限的增加,甜瓜叶片叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、PSⅡ最大光化学效率、PSⅡ实际光化学效率、光化学淬灭逐渐降低,但胞间CO2浓度和初始荧光升高。[结论]连作易造成甜瓜叶绿素合成受阻,PSⅡ反应中心受到光化学损害,光合电子传递受抑制,表明甜瓜不耐连作,尤其不适宜长期连作。     

ABA和PP333对国兰低温胁迫及恢复中光合作用和叶绿素荧光参数的影响

为探讨植物生长调节剂ABA和PP333对国兰低温胁迫下抗寒性的影响,以春兰名品‘宋梅’为试材,采用20 mg/L ABA和300 mg/L PP333对‘宋梅’幼苗叶片进行叶面喷施和灌根处理,于光照培养箱[昼温/夜温=(5±0.5)℃/(0±0.5)℃]中进行低温胁迫9天,然后转入正常条件[昼温/夜温=(22±0.5)℃/(15±0.5)℃]恢复12天,研究不同低温处理及恢复时间对国兰光合作用和叶绿素荧光参数的影响。结果表明：低温导致春兰幼苗叶片的叶绿素含量、叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、气孔限制值(Ls)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)、光合电子传递量子效率(ФPSⅡ)、光适应下最大光化学效率(Fv′/Fm′)、光合电子传递速率(ETR)和光化学耗散能量(Prate)下降,胞间CO2浓度(Ci)、初始荧光(F0)和天线热耗散速率(Drate)则逐步上升,经ABA和PP333处理的植株指标波动幅度低于清水处理的植株,胁迫解除后能迅速恢复到对照水平,说明低温胁迫直接损伤光合机构使PSⅡ反应中心失活,而ABA和PP333可缓解PSⅡ反应中心受到的伤害,维持较高的光能捕捉能力和同化率,保证春兰幼苗叶片的光合作用能力。     

NaCl胁迫对草莓不同叶龄叶片光合及生理指标的影响

以红颊草莓为材料,研究了NaCl胁迫处理对不同叶龄叶片光合及生理指标的影响,结果表明:叶绿素初始荧光中潜在荧光Fv/Fo对盐胁迫敏感,功能叶片潜在荧光参数显著降低。在光适应叶绿素荧光参数中,PSⅡ实际光化学效率、光化学猝灭、光化学速率等在新叶和老叶上均表现为明显降低。盐胁迫显著降低了草莓植株功能叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率等,但可提高草莓功能叶片的MDA含量以及抗氧化酶SOD、POD的活性。     

外源γ-氨基丁酸对盐碱胁迫下甜瓜幼苗光合作用影响

为了探讨外源γ-氨基丁酸对盐胁迫下甜瓜的生长发育的影响,以甜瓜品种一品天下208为材料,采用水培法研究了外源γ-氨基丁酸(GABA)对盐碱胁迫下甜瓜幼苗的干物质积累、叶绿素含量、光合参数以及叶绿素荧光参数的影响。结果表明:盐碱胁迫下甜瓜幼苗的干物质积累量、叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、PSII的最大光化学效率(Fv/Fm)、光合电子传递速率(ETR)、PSII的实际量子效率(ФPSII)、光化学猝灭系数(qP)显著降低(P0.05),而非光化学猝灭系数(NPQ)、气孔限制值(Ls)显著升高(P0.05);叶面喷施外源γ-氨基丁酸(GABA)可显著提高盐胁迫下甜瓜幼苗的干物质积累、叶绿素含量、Pn、Gs、Tr、Ci、Fv/Fm、ETR、ФPSII、qP(P0.05),降低NPQ、Ls(P0.05)。研究表明外源GABA可提高盐碱胁迫下甜瓜幼苗叶片的光合能力,增加植株的干物质积累,有效地缓解盐碱胁迫对甜瓜幼苗生长的抑制作用。     

外源硝酸钙对盐胁迫黄瓜幼苗生长和光合作用的影响

以较耐盐黄瓜品种新泰密刺为试材,采用营养液栽培,研究了叶面喷施Ca(NO3)2对盐胁迫(65 mmol/L NaCl)下黄瓜幼苗生长、叶片叶绿素含量、光合及叶绿素荧光参数的影响。结果表明,外源Ca(NO3)2显著提高了盐胁迫下黄瓜幼苗的干鲜重和叶片叶绿素含量;Ca(NO3)2也提高了盐胁迫下黄瓜叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、PSⅡ实际光化学效率(ФPSⅡ)、光条件下最大光化学效率(F'v/F'm)和光化学淬灭系数(qP),而对胞间CO2浓度(Ci)、暗条件下最大化学效率(Fv/Fm)和非光化学淬灭系数(qN)没有显著影响。这些结果说明外源Ca(NO3)2可能通过提高叶绿素含量和调节气孔限制,以缓解盐胁迫对黄瓜幼苗光化学效率的抑制,进而提高植株耐盐胁迫能力,促进其生长。     

高温胁迫对水稻光合作用和叶绿素荧光特性的影响

[目的]研究高温胁迫对植物光合作用和叶绿素荧光参数的影响。[方法]以不同耐热性的2种水稻品种为材料,303、54、04、5℃温度下处理2 h后于25℃恢复3、6 d,分别在第03、6、天进行光合指标和叶绿素荧光的测定。[结果]高温胁迫导致2种水稻的净光合速率（Pn）的下降。相同温度胁迫下,热敏感品种中优9801号光合速率下降的幅度大于Ⅱ优7号。Ⅱ优7号净光合速率的下降是可逆的,而中优9801号净光合的下降是不可逆的;在30～35℃高温下引起Ⅱ优7号Pn下降的主要因素为气孔因素;当温度达到40℃以上时,Ⅱ优7号Pn的下降主要依赖非气孔因素。非气孔因素是导致高温下中优9801号Pn下降的主要因素;在高温下能够迅速通过降低气孔导度和蒸腾速率从而减少水分丢失可能是Ⅱ优7号较中优9801号耐热的原因之一;高温引起热敏感品种中优9801号F0升高,Pn、Fv/Fm、qP、ETR显著下降,表明其PSⅡ反应中心遭到破坏或可逆失活,从而导致电子传递受阻,光化学效率降低,这是造成其光合速率下降的非气孔因素之一。[结论]在同样的高温胁迫下,耐热品种Ⅱ优7号的荧光参数F0升高以及Pn、Fv/Fm、qP、ETR下降的幅度均明显小于中优9801号,并且在高温结束后6天可完全恢复到对照水平。PSⅡ较强的稳定性及自我修复能力是Ⅱ优7号耐热性较强的重要原因。     

磷对滴水观音光合作用的影响

为探索水体中磷对植物光合作用的影响,分析光合作用对植物的净化能力,采用水培法研究不同浓度磷对滴水观音光合作用的影响。研究表明,在0～1.204mg/L磷浓度时,滴水观音叶片中的叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率明显上升,而丙二醛(MDA)和胞间CO2逐渐降低;当磷的浓度超过1.024mg/L时,叶片中的叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率开始显著下降,而叶片中胞间CO2和MDA含量则逐渐上升。结论:低磷促进植株叶绿素的合成,提高植株光合作用;高磷则抑制植株光合作用,并对植株产生胁迫作用。     

超级稻品种光合特性研究

[目的]为超级稻品种的推广与应用提供科学依据。[方法]以5个超级稻品种为试材,观察它们的净光合效率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度的日变化,研究超级稻品种的光合特性。[结果]各参试水稻品种的净光合速率由大到小依次为:吉粳88>农大19>吉粳83>九稻48>吉粳102;各品种蒸腾速率早晨高晚间低,日变幅较小,日均值最高的是吉粳88。吉粳88的气孔导度早晨高,之后下降,15:00时明显升高后又下降,且日均值最高。各水稻品种的胞间CO2浓度均表现为早晨较高,之后下降,下午略有上升,之后呈下降趋势,日均值最低的是吉粳88。[结论]超级稻吉粳88的各项光合生理指标均有利于光合速率的提高,优于其他参试水稻品种。     

NaCl处理对竹柳苗光合特性的影响

[目的]通过研究不同浓度NaCl胁迫对竹柳苗光合特性的影响来评定其耐盐性.[方法]以含盐量分别为0（对照）、0.25％、0.50％、1.00％的盐溶液对一年生竹柳扦插苗进行处理,在处理后第3、6、9、12天测定净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率以及叶绿素含量.[结果]随着NaCl处理浓度的增大和时间的延长,竹柳苗叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率以及叶绿素含量都逐渐降低,胞间CO2浓度则先降低后升高.[结论]竹柳具有一定的耐盐性,有向滩涂引种的潜力.     

铝胁迫对黄芩幼苗气孔特性及光合作用的研究

[目的]探讨铝胁迫对黄芩幼苗气孔特性与光合作用的影响,以期为揭示铝毒害植物机理提供理论依据。[方法]以黄芩为研究材料,采用盆栽方式,待幼苗长至6片真叶时,用0.1、0.5、2.0和5.0 mmol/L的铝溶液处理黄芩幼苗,30 d后进行各项指标测定。[结果]铝胁迫导致黄芩气孔长度、气孔宽度及气孔面积减小,但气孔密度增加;随着铝胁迫浓度的增大,黄芩叶片光合速率、蒸腾速率以及气孔导度显著减低,但胞间CO2浓度显著升高,从而严重抑制了植物叶片光合作用的正常进行。[结论]铝胁迫导致黄芩光合作用受到抑制是由于非气孔因素造成的,高浓度铝胁迫下黄芩对环境的适应性受到破坏。     

低温、弱光及盐胁迫下辣椒叶片的光合特性

【目的】探讨低温(18℃/10℃,昼/夜)、弱光(80μmol·m-2·s-1)及盐胁迫(70mmol·L-1NaCl)下辣椒叶片光合特性的响应机制,为辣椒冬春设施生产中的温、光、肥管理提供理论依据。【方法】以‘中椒4号’幼苗为试材,测定了辣椒叶片叶绿素含量、光合参数及叶绿素荧光参数等指标。【结果】弱光、弱光和盐胁迫处理提高辣椒叶片叶绿素含量,降低叶绿素a/b比值,处理后15d叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量分别比对照增加25.91%—35.75%、31.34%—44.78%、27.31%—38.08%,其他处理则降低叶绿素含量。低温、弱光和盐胁迫单一及复合逆境胁迫均导致辣椒叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、光系统Ⅱ最大光化学效率、光合电子传递量子效率的下降及天线热耗散、反应中心过剩光能的增加,各指标变化幅度较大的是低温盐胁迫处理。【结论】低温、弱光和盐胁迫单一、双重或三重逆境下辣椒叶片净光合速率均降低,各逆境导致净光合速率下降的限制因子是不同的。低温盐胁迫对辣椒叶片光合参数、叶绿素荧光参数影响较大,其次为低温弱光及盐胁迫,影响较小的是弱光处理。     

Responsibility of non-stomatal limitations for the reduction of photosynthesis—response of photosynthesis and antioxidant enzyme characteristics in alfalfa (Medicago sativa L.) seedlings to water stress and rehydration

Water stress by polyethylene glycol (PEG)-6000 solution (ψ _s = 0.2 MPa, stress time: 48 h, rehydration time: 48 h) was performed in leaves of two alfalfa cultivar (Long-Dong and Algonquin) seedlings. Gas exchange parameters, chlorophyll fluorescence parameters, activity of antioxidant enzyme and photosynthetic pigment concentrations were measured to investigate the available photosynthetic and antioxidant enzyme response to variable water conditions as well as stomatal and non-stomatal limitations to photosynthesis. The results showed that non-stomatal limitations were responsible for the reduction of photosynthesis during water stress. At the beginning of water stress (12 h), water was lost and then the stomata closed rapidly, which resulted in a decrease of transpiration, net photosynthesis and CO₂ diffusion. Therefore, when intercellular CO₂ concentration and carboxylation efficiency decrease, water use efficiency and value of stomatal limitation would increase. However, the decline of net photosynthetic rate was faster than transpiration rate. At the same time, the maximal photochemical efficiency, potential activity of PSII reaction center and photochemical quenching of chlorophyll fluorescence declined significantly, the activity of antioxidant enzyme increased rapidly and the photosynthetic pigment concentrations changed slightly. The results also indicated that, at the initial period of stress, neither oxidative stress nor membrane lipid peroxidation was induced, nor were photosynthetic structures damaged, but photosynthetic functions were partly inhibited. Therefore, the stomatal limitation and non-stomatal limitations had the same responsibility for the reduction of photosynthesis. At the mid-late stage of water stress, net photosynthetic rate, stomatal conductance, maximal photochemical efficiency, potential activity of PSII reaction center and photochemical quenching of chlorophyll fluorescence decreased linearly with the decline of the relative water content. And the relative electron transport rate, the effective quantum yield of PSII photochemistry and photosynthetic pigment concentrations declined continually. The activity of antioxidant enzymes maintained at a higher level but malondialdehyde accumulated gradually with prolonging of water stress. Simultaneously, the non-photochemical quenching of chlorophyll fluorescence increased obviously after water stress for 24 h. The remarkable decline of light saturated point of photosynthetic electron transport, that is, the initial point of photo-inhibition, was observed in advance. Therefore, non-stomatal limitations dominated the changes of a series of physiological and biochemical reactions during mid-late period of water stress. After 48 h rehydration, all the parameters except intercellular CO₂ concentration in Long-Dong recovered obviously but incompletely, which resulted from severe oxidative injury and photo-inhibition induced by water stress even though photo-protection was triggered during water stress in alfalfa leaves. Alfalfa seedlings were sensitive to water stress and there were certain differences between cultivars.     

锌胁迫对汉麻光合特性及叶绿素荧光参数的影响

[目的]研究汉麻在重金属锌胁迫下的光合特性及叶绿素荧光参数的响应。[方法]通过温室水培试验,研究不同浓度锌胁迫对汉麻光合特性及叶绿素荧光参数的影响。[结果]与2μmol/L锌浓度处理(CK)相比,缺锌0μmol/L和高浓度锌处理(50、100、200μmol/L)的汉麻,其叶片的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素均下降,叶绿素a减少速率最快;高锌处理随着锌浓度的增加,净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)呈下降趋势,胞间二氧化碳浓度(Ci)缓慢上升。胁迫40 d后,高锌处理的PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)、实际光量子产量(Y)、光化学淬灭系数(q P)、光合电子传递速率(ETR)随锌浓度的升高呈下降趋势,非光化学荧光猝灭系数(NPQ)在200μmol/L锌浓度水平下胁迫10 d后取得最大值,而后随时间延长而迅速衰减,叶绿素b与非光化学荧光猝灭机制对汉麻的光合作用起重要保护作用。[结论]锌对汉麻光合机制有明显的影响,缺锌和高浓度锌对汉麻光合代谢过程有抑制和损害。