冬、春季节柑桔叶片光合机构运转的研究

冬、春柑桔光合作用的最适温度不同,春季光合作用的最适温度高于冬季,而且冬季柑桔光合作用的最适温度远远高于环境温度,冬季柑桔的净光合速率(Pn)、Rubisco活性、RuBP再生速率、表观量子效率(AQY)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、光下的光化学效率(Fv'/Fm')、光化学猝灭系数(qP)及电子传递速率(ETR)较低,PSⅡ反应中心失活或破坏,细胞间隙CO2浓度与环境CO2浓度比值(Ci/Ca)、非光化学猝灭系数(qN)较高.这些结果表明,柑桔光合作用的最适温度与环境温度变化相适应,冬季低温是限制柑桔光合作用的主要因子;光合碳代谢和光化学反应受低温限制是冬季光合作用较低的重要原因.     

Ca（NO3）2和NaCl胁迫下耐盐砧木嫁接黄瓜光合特性及碳同化关键酶基因表达分析

以白籽南瓜‘青砧1号’为砧木,黄瓜作接穗,黄瓜‘津优3号’自根嫁接株为对照,研究耐盐砧木嫁接对Ca(NO3)2和NaCl胁迫下黄瓜幼苗光合特性和CO2同化特征的影响。结果表明:Ca(NO3)2胁迫下黄瓜植株光合色素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、水分利用率(WUE)、光系统Ⅱ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)、Rubisco活性和含量、碳同化关键酶基因表达水平均显著高于等渗的NaCl胁迫;Ca(NO3)2胁迫下植株的胞间CO2浓度(Ci)呈下降趋势,而NaCl胁迫下Ci呈上升趋势;Rubisco活性显著下降导致NaCl胁迫下黄瓜幼苗Pn显著下降。不同盐胁迫下,砧木嫁接株光合色素含量、Pn、Gs、Ci、WUE、ΦPSⅡ、Rubisco活性和含量均显著高于自根嫁接株,且可上调RbcL(Rubisco大亚基)、RCA(Rubisco活化酶)和PRK(5-磷酸核酮糖激酶)的基因表达,下调RbcS(Rubisco小亚基)的基因表达。因此认为,等渗Ca(NO3)2和NaCl胁迫下砧木嫁接株能维持较高的光系统Ⅱ活性和碳同化能力。     

磷素供给对米槁幼苗光合作用—CO2响应的影响

[目的]探索不同磷素水平下米槁(Cinnamomum migao H.W.Li)幼苗光合作用对CO2的响应机制,为西南地区推广种植米槁及其科学施用磷肥提供参考依据.[方法]以0.5年生米槁幼苗为对象,设4个磷素(KH2PO4)供给浓度(CK为1.000 mmol/L,P1、P2和P3处理分别为0.125、0.500和2.000 mmol/L)处理,测定各处理米槁幼苗的光合特性,利用直角双曲线模型、非直角双曲线模型及直角双曲线修正(Pn/Ci)模型拟合米槁幼苗的光响应曲线和参数.[结果]3种米槁幼苗光响应曲线拟合模型的拟合决定系数R2均在0.9900以上,表达的效力趋势排序为Pn/Ci模型>非直角双曲线模型>直角双曲线模型,以Pn/Ci模型对米槁的光合作用—CO2响应最实用,且不同磷素水平下模型拟合效力均符合此效力趋势.各磷素供给处理中,除胞间CO2浓度(Ci)外,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)的排序均为CK>P3>P2>P1,且P1处理的Pn、Gs和Tr均与其他处理差异显著(P<0.05),表明1.000 mmol/L KH2PO4处理下米槁幼苗的光合作用效率最高.[结论]Pn/Ci模型最适宜进行米槁幼苗光合作用—CO2响应拟合;施用适量磷素能促进米槁幼苗的光合作用,最适宜米槁幼苗生长的土壤磷含量为1.000 mmol/L.     

植物对大气CO2浓度升高的光合适应机理研究进展

近年来围绕大气CO2浓度升高下植物光合适应现象的研究不断深入,植物光合作用对CO2浓度升高适应的可能原因主要表现在以下几个方面：CO2浓度升高下所增强的光合作用导致碳水化合物的过量积累以及光合电子传递链中质体醌与过氧化氢（H2O2）的氧化还原信号对光合作用发生反馈抑制;核酮糖1,5-二磷酸羧化/加氧酶（Rubisco）的含量及其活性的下降;气孔状态的变化.此外,植物体内C/N平衡、生长调节物质和己糖激酶对光合基因表达水平的调控等多个方面也会对光合适应产生影响.     

干旱对冬小麦光合作用参数的影响

为探讨干旱对冬小麦旗叶光合作用的影响程度,借助于盆栽实验,设置了十个水分处理,在返青期以后至成熟期之间进行水分处理。灌浆期测定旗叶的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、细胞间隙CO2浓度(Ci),结果表明:轻度干旱Pn下降4.2%,中度干旱Pn下降44.41%,重度干旱Pn下降62.45%;气孔导度Gs,干旱时Gs上升,水分过多时Gs也上升但幅度较小;细胞间隙CO2浓度Ci,随干旱加剧Ci先上升又下降再上升再下降。结论为干旱对冬小麦旗叶光合作用产生了明显影响,导致净光合速率Pn和细胞间隙CO2浓度Ci下降,而气孔导度Gs没有受到显著的影响。     

高温胁迫对无柄小叶榕光合作用的影响

以无柄小叶榕为材料,研究了不同时间高温处理对无柄小叶榕气体交换参数、叶绿素荧光参数和Rubisco活力的影响.结果表明,随着高温处理的持续,净光合速率(Pn)持续下降,而气孔导度(Gs)下降非常缓慢,蒸腾速率(Tr)则先开始快速上升随后保持稳定,但是胞间CO2浓度(Ci)却没有明显变化.进一步研究发现,在高温胁迫下,开放PSII反应中心激发能捕获效率(Fv''/Fm'')、光化学猝灭(gP)、PSⅡ实际量子产额(Φ<,PSⅡ>)和电子传递速率(ETR)都持续下降.Rubisco初始活力下降速度则快于这些荧光参数的变化.非光化学猝灭(NPQ)14是先迅速上升后来略有下降.这些结果表明高温抑制无柄小叶榕的光合作用不是由于气孔因素引起的,而是由于高温抑制了Rubisco活力,进而影响PSⅡ活力和电子传递.     

光照强度和CO2浓度间接调控对甘薯无糖组培苗光合特性的影响

以自行研制的组培苗光合速率测量系统检测了叶用甘薯无糖组培苗的光合速率,定量分析了外环境中CO2浓度和光合光量子通量密度(PPFD)对无糖组培苗光合特性的影响.结果表明采用透气封口材料和自然换气,间接合理调控PPFD和外环境CO2浓度对组培苗净光合作用产生积极促进作用;仅提高PPFD或外环境CO2浓度不能有效促进光合作用.当使用透气率为0.4的封口材料时,甘薯无糖组培苗的光合作用在光合光量子通量密度250 μmol*m-2*s-1和外环境CO2浓度8 735 μmol*mol-1时最为适宜.     

利用微藻生产生物柴油

微藻是最古老的单细胞植物类生物,能利用太阳光能和二氧化碳(CO2 )进行光合作用并转化为生物质的从这种生物质中即能获得有用成分,也能得到生物柴油.微藻生物柴油技术包括富油微藻的筛选和培育、优良高油藻种的获得;然后是富油微藻的培养、生成微藻生物质;再经过采收、加工转化为微藻生物柴油.笔者阐述了以微藻作为原料的生物柴油优势,介绍了国内外微藻生物柴油的应用现状、基因工程技术调控微藻脂类代谢途径的研究进展,以及在微藻构建工程中面临的问题和应采取的对策,并提出了微藻能源的开发前景.     

小球藻与莱茵衣藻混合处理猪场废水的效果研究

微藻用于处理养猪场废水并同时生产可再生能源微藻生物质,由此实现养猪场废水的生物资源化修复。同时利用2种不同微藻即小球藻和莱茵衣藻,处于不同温度环境(15 ℃或25 ℃)条件下,对具有不同起始氨氮浓度(NH4⁺-N 浓度分别为100 mgL^-1或250 mgL^-1)的养猪场废水处理效果观察,分别测定处理后养猪场废水中COD去除能力和微藻生物质累积能力。结果显示,小球藻和莱茵衣藻混合微藻在较高的养猪场废水起始氨氮浓度和较适宜生长条件下(25 ℃)具有较高效率的废水处理能力和生物质累积能力。     

盐胁迫对不同耐性玉米光合作用的影响

为探讨盐胁迫对玉米光合作用、光合色素的影响,以地方品种玉米杂交种"润农35"和"万单杂交种"为实验材料,对盐(0.1mol/L的NaCl溶液)胁迫条件下玉米的光合作用、光合色素指标进行测定分析,结果表明:盐胁迫下,润农35的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量与CK相比显著下降,而胞间CO2浓度(Ci)显著高于CK;万单杂交种的净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)及蒸腾速率(Tr)、叶绿素b和叶绿素a+b含量与CK相比均显著下降。