水稻光合速率日变化与生物钟的调节

以水稻为材料 ,对其在不同自然条件下和不同处理下的光合速率日变化进行了研究 ,结果表明 :连续晴天条件下 ,其光合速率日变化为典型的双峰曲线 ,而连续雨天后初晴 ,其光合速率日变化为单峰型。全光照和反光周期处理 4d的植株 ,其光合速率日变化曲线与未处理 (对照 )的植株比较 ,既相似又发生了一定变化。而经 8d处理后 ,全光照处理的夜晚也能进行光合作用 ;反光周期处理的白天光合作用很弱 ,而夜晚能正常进行光合作用。说明水稻光合速率日变化也受内生节奏的调节 ,这种节律转换的处理时间大约 8d以上。     

籼稻、粳稻和杂交稻的光合速率日变化及其与生态、生理因子的关系

在夏季高温条件下 ,杂交稻汕优 63、籼稻南京 14、粳稻武育粳的光合速率日变化曲线均为双峰型 ,上午和下午各有一高峰 ,中午有一低谷 ,即所谓“午睡”现象 ,但高峰和低谷出现的时刻不同 ,“午睡”出现的时刻也不同。这 3个水稻品种 (组合 )的光合速率与生态、生理因子存在一定的相关性 ,其中南京 14与光照强度的相关系数最大     

小麦光合强度的日变化及其产生的原因

用Ll—6200便携式光合作用分析系统测定了小麦光合强度的日变化和单叶在不同环境条件下的光合强度。通常小麦的光合强度随光强的变化而变化,光强升高,光合强度提高。干热条件下,小麦光合强度在中午下降,即出现“午睡”现象。产生“午睡”的主要原因有:1.中午前后相对湿度下降,引起气孔关闭;2.强光、高温增加了光呼吸的消耗。田间浇水,可降温增湿,缓解小麦的“午睡”现象。     

红松幼树光合作用“午睡”现象的研究

红松幼树光合"午睡"现象的产生与空气中CO_2浓度变化、光合作用产物的积累以及酶的光氧化等因素无关,而与中午的大气相对湿度,根系吸水能力,蒸腾强度"临界"值以及气孔开度的变化密切相关。越是年幼的红松根系越弱,蒸腾强度"临界"值越低,其光合"午睡"的程度越深。通过改善土壤水分供应状况并增加幼树周围空气相对湿度,可以消除光合"午睡"现象,使光合作用速率提高。     

不同水分灌溉下的水稻生态效应研究

以大田水分控制方法设置4个不同的灌溉水分处理，旨在探究不同水分条件对水稻光合作用、蒸腾作用以及冠层温度的影响，结果表明：各处理光合作用的的日变化规律表现为晴天天灌的“长蜂距”特点，光合速率以淹灌最强，天灌最弱；光合“午睡”现象因日照条件而变化，晴天较阴天严重，但晴天和阴天有不同的特点，晴天天灌上午的峰值提前，下午推后，阴天不出现峰值的移动．蒸腾速率以淹灌的最人，天灌最小；晴天蒸腾速率日变化有“午睡”现象，阴天为单峰型，4处理中以天灌的冠层温度最高，淹灌最低，湿灌和配灌区别甚微；早晚时分温度趋同，中午时分温差拉大。     

水稻白叶枯病对自然发病水稻光合作用的影响

利用LI-6400便携式光合仪研究了水稻发生白叶枯病以后叶片光合作用的日变化特征.结果表明:发病植株和对照的净光合速率(Pn)日变化曲线均为“单峰”型,没有明显的光合“午休”现象,这可能与水稻的生育期以及地理环境条件有关.发病植株和对照的Pn以及蒸腾速率(Tr)总量差异不显著,但日变化进程存在明显的差异.相关性分析表明,发病植株的光合作用除了受到光合有效辐射(PAR)的影响外,气孔导度(Gs)也是其主要限制因子.与对照相比,发病植株的气孔特征发生了显著的改变,气孔长度和宽度增加,密度降低,且气孔的分布极不均匀.同时,发病植株与对照的叶绿素总量和类胡萝卜素含量差异显著.发病植株叶绿素a和类胡萝卜素的含量显著低于对照,而叶绿素b的含量显著高于对照.水稻在受到病害胁迫的逆境中,表现出了较强的适应和抵抗能力,植物通过改变结构、性能及代谢方式以满足其生长发育的需求.     

水稻白叶枯病对自然发病水稻光合作用的影响

利用LI-6400便携式光合仪研究了水稻发生白叶枯病以后叶片光合作用的日变化特征.结果表明:发病植株和对照的净光合速率(Pn)日变化曲线均为"单峰"型,没有明显的光合"午休"现象,这可能与水稻的生育期以及地理环境条件有关.发病植株和对照的Pn以及蒸腾速率(Tr)总量差异不显著,但日变化进程存在明显的差异.相关性分析表明,发病植株的光合作用除了受到光合有效辐射(PAR)的影响外,气孔导度(Gs)也是其主要限制因子.与对照相比,发病植株的气孔特征发生了显著的改变,气孔长度和宽度增加,密度降低,且气孔的分布极不均匀.同时,发病植株与对照的叶绿素总量和类胡萝卜素含量差异显著.发病植株叶绿素a和类胡萝卜素的含量显著低于对照,而叶绿素b的含量显著高于对照.水稻在受到病害胁迫的逆境中,表现出了较强的适应和抵抗能力,植物通过改变结构、性能及代谢方式以满足其生长发育的需求.     

高温强光下喷雾处理对枸杞光合作用的影响

以6年生宁杞七号枸杞树为试验材料,在高温强光环境下对枸杞植株采取喷雾处理,利用CIRAS-3便携式光合作用测定仪测定其叶片的净光合速率、气孔导度、胞间隙CO_2浓度、光合有效辐射、空气温度、叶温、空气相对湿度等生理生态因子的动态变化。结果表明:喷雾处理可以改善田间小气候和作物水分状况,减轻枸杞光合作用的"午睡"现象,提高枸杞光合速率,利于枸杞开花结实,进而增加枸杞产量。     

夜间增温和水分管理耦合对水稻叶片光合作用和荧光特性的影响

气候变暖和水资源短缺是水稻可持续生产面临的重要问题。通过大田模拟试验,研究被动式夜间增温下,节水灌溉对水稻植株叶片光合作用及叶绿素荧光特性的影响。采用2因素随机区组设计,夜间温度设2个水平,即常温对照(CK)和夜间增温(NW),水分管理设2个水平,即常规淹水灌溉(5 cm水层)和湿润灌溉(节水灌溉,无水层)。结果表明:被动式夜间增温装置可使常规淹水灌溉和湿润灌溉下水稻全生育期冠层的夜间平均温度分别升高0.42℃和1.18℃。相同水分管理下,夜间增温处理水稻叶片的叶绿素相对含量和最大净光合速率下降,光饱和点、光补偿点、暗呼吸速率和荧光耗散升高,光合机构性能下降,干物质积累量减少。综合比较,夜间增温下湿润灌溉处理能够提高水稻的净光合速率和光饱和点,降低水稻的光补偿点、暗呼吸速率和荧光耗散,使水稻的光适应范围增大,光合机构性能增强,但降低了水稻的穗干质量。     

钙素对夜间低温胁迫下番茄光合产物生产与积累的影响

以番茄品种辽园多丽为试材,利用人工气候室模拟设施生产中的夜间低温环境,研究钙素对6℃夜间低温下番茄叶片光合产物生产和积累抑制的缓解效应。结果表明,与正常温度生长的植株相比,6℃夜间低温显著降低了番茄叶片的光合作用及各器官的干物质积累和果实产量与品质;用钙素灌根处理均比低温生长对照植株提高了番茄叶片的光合作用、根系活力及果实产量和品质;但是用抑制剂EGTA和LaCl3灌根则进一步促进了夜间低温的抑制效应。说明钙素灌根处理能显著缓解夜间低温对番茄植株的光合物质生产和积累的抑制。     

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。     

转PEPC基因水稻的光保护效应的可逆动态变化

研究了转PEPC基因水稻及其原种粳稻Kitaake旗叶的叶绿素荧光参数和活性氧代谢有关指标的日变化进程。结果表明,玉米PEPC基因导入水稻后,在高光强下光合速率提高50%,光合作用的光抑制减轻。用PEPC的专一抑制剂证明光合增加确与PEPC基因的导入有关。不同基因型水稻在高光高温自然条件下中午均有光抑制现象,其中转PEPC基因水稻中午Fv/Fm降低较少,光抑制较轻,光能转化为化学能的效率较高,热耗散较低。这些结果为进一步研究转PEPC基因水稻耐光抑制机理和高光效育种提供了依据。     

不同耐光特性植物的光合速率日变化

以耐强光植物玉米掖单１３号、耐弱光植物辣椒海椒１７号、中性耐光植物水稻汕优６３为材料,对其在不同光照条件下的光合速率日变化特征与叶绿素ａ／ｂ比值、ＳＯＤ活性进行了研究,结果表明：在夏季,不同耐光特性植物的光合速率日变化均为双峰型,下午的高峰比上午的低,在自然光照下,３种植物的光合速率、ＳＯＤ活性、叶绿素ａ／ｂ比值均为玉米〉水稻〉辣椒,但午睡程度却是辣椒〉水稻〉玉米,利用弱光的能力大小为辣椒〉水稻〉     

白草光合蒸腾日变化及其与气象因子的关系

[目的]探讨气象因子对白草光合生理特性的影响。[方法]以生长良好的白草植株的健康叶片为材料,采用Li-6400便携式光合系统仪对其进行活体测定,研究白草光合速率和蒸腾速率的日变化及其与气象因子的关系。[结果]白草为C4植物,无光合午休现象,其光合速率和蒸腾速率的日变化均为单峰曲线,光合速率最高值出现在12：00,蒸腾速率最高值出现在14：00;白草的净光合速率与光照强度呈极显著正相关,而与相对湿度、气温及叶温的相关性不显著;白草蒸腾速率与气温及叶温呈显著正相关,与光强呈极显著正相关,而与相对湿度呈显著负相关。[结论]白草的最佳浇水时间为1d中的10：00和18：00。     

莠去津与东方百合农艺性状及生理指标的相关性分析

对百合不同的生长期进行莠去津除草剂处理,观察百合鳞茎萌芽前处理的农艺性状,及相应生理指标间的关系。结果表明,不同生长时期喷药对百合植株影响差异较大,萌芽前处理,对百合的生长量影响较小,但也表现出生理方面有差异性。处理与对照比较,叶绿素含量、可溶性糖、暗呼吸速率提高,净光合速率、比叶重、鳞茎干物质下降。经相关性分析,可溶性糖与暗呼吸速率呈正相关,可溶性糖的升高,在一定范围内干扰了光合作用正常运行,表明莠去津主要影响百合叶绿体的糖类代谢与输出、CO2的固定,进而影响了光合产物的积累。     

干热河谷牛角瓜苗期光合生理特性的种源间差异

为了解干热河谷不同种源牛角瓜Calotropis gigantea苗期的光合生理特性,比较分析了牛角瓜幼苗净光合速率(P_n),气孔导度(G_s),胞间二氧化碳摩尔分数(C_i),蒸腾速率(T_r),水分利用效率(W_UE),光能利用效率(L_UE),瞬时羧化效率(C_E)和气孔限制值(l_s)在元江、红河、个旧、建水、元阳等种源间的日变化动态与日均值差异。牛角瓜5个种源的P_n日变化动态均呈双峰曲线,但在不同时刻的数值存在种源间差异。牛角瓜对高温具有极强的适应性,它通过增加气孔导度和蒸腾作用来提高光合同化效率。干热河谷的极端高温不是影响牛角瓜幼苗光合作用与羧化反应的限制因素,而正午的强光辐射显著抑制了牛角瓜幼苗的光合作用与水分利用。干热河谷牛角瓜不同种源间的光合生理参数日均值具有显著差异(P＜0.05),红河种源的P_n,T_r,L_UE和C_E显著高于其他4个种源(P＜0.05),个旧种源表现出“高光合、低蒸腾”的显著特点,具有最高的W_UE和较高的P_n,L_UE和C_E,因此筛选出红河、个旧为具有高水平光合生产与水分利用潜力的干热河谷牛角瓜种质资源。图3表1参43     

不同施氮量下皖南粳稻光合作用的差异研究

为明确适宜皖南地区烟稻轮作的粳稻品种,探讨不同施氮量下2个品种光合作用的差异机理。在大田的条件下,围绕1个超级稻品种南粳44,结合当地一个品种皖稻94,研究了不同施氮量下（150.0kg/hm2、250.0kg/hm2、350.0kg/hm2）,不同品种剑叶的最大净光合速率、二氧化碳-光合曲线、抗氧化酶和可溶性蛋白的表现等,分析不同氮素施用下其光合作用与产量形成的生理机制。结果表明,从光合作用发挥的角度,在高CO2浓度下,参试粳稻品种在低氮或者中等氮素条件下,可提高其光合作用的CO2饱和点,表现高的光合速率;随着施氮量的增加,水稻对高光强的利用能力增强,尤其可以缓解水稻在生育后期因低温高光强而发生的叶片黄化和早衰。超级稻品种如南粳44,比较适合中等氮素和高氮的栽培条件,通过不同时期的适应策略,最大限度地发挥其叶片的光合功能,有利于其产量的发挥。     

Study of the Protective Effects in PEPC Transgenic Rice

The diurnal course of chlorophyll fluorescence parameter and active oxygen metabolism of flag leaves in PEPC transgenic and untransformed rice Kitaake were studied. The results showed that the photosynthetic rate under high light intensity has been increased by 50% and photoinhibition of photosynthesis in PEPC transgenic was alleviated after the introduction of PEPC gene from maize into rice. It was demonstrated that the increment of photosynthesis in PEPC transgenic was related to the introduction of PEPC gene using specific inhibitor of PEPC. Photoinhibition of photosynthesis in different genotypes exists at noon under natural condition. PEPC transgenic rice exhibited a less decrease in Fv/Fm, a less photoinhibition and a higher efficiency of light energy conversion to chemical energy and lower thermal energy dissipation.These results provided the physiological basis on the mechanism of tolerance to photoinhibition and rice breeding with high photosynthetic efficiency.     

高温胁迫对拔节期水稻光合作用和蒸腾速率的影响

为进一步了解高温对水稻生长的影响机制,为水稻的田间管理提供理论依据,以拔节期镇稻6号为试验材料,对其进行1d、3d和5d的昼间(10:00-15:00)高温(35～40℃)处理,之后转入28℃条件下恢复2d,以28℃未处理水稻为对照,研究较长时间高温处理及常温恢复对水稻光合作用及蒸腾速率的影响.结果表明:昼间高温处理,水稻叶片净光合速率(Pn)和胞间CO2浓度日变化呈先下降后上升的趋势,在中午13:00达到最低点,并且随处理时间的延长逐渐降低;气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)日变化呈先上升后下降趋势,在中午13:00达到最高点,并随处理时间的延长逐渐升高;短时高温处理(5 d)后常温恢复2d,上述指标即可恢复.结论:夏季高温对拔节期水稻光合作用造成影响,且主要是由非气孔限制因素引起的;蒸腾作用增强是降低叶温的生理机制.     

冈优2009与冈优725光合特性比较

[目的]探索相同环境条件下2个品种的光合特性异同。[方法]选用2个同母本不同父本的杂交水稻品种为材料,比较分析在高温干旱条件下它们的光合色素和光合速率在各生育时段的变化。[结果]与冈优725相比,冈优2009的实粒数低5.88%,有效穗数高10.04%,产量高4.16%;孕穗期和抽穗期的光合速率分别高31.89%和14.87%,晴天日均光合速率高6.75%,阴天11:00和13:00的光合速率分别高26.18%和39.01%;在分蘖盛期Chl和Chla的含量高6.75%。[结论]与冈优725比较,冈优2009光合色素含量较高,光合速率大,在高温和干旱条件下具有较强的生理调节能力。杂交水稻F1代的生理性状不仅和母本有关,也与父本有关。