分蘖期遮光对水稻气体交换和叶绿素荧光参数的影响

【目的】研究分裂期遮光对水稻叶片光合特征的影响。【方法】采用盆栽实验,选用沈农9816和沈农265水稻品种为试验材料,在50%的遮光处理下遮光15 d,研究分蘖期水稻在遮光和复光过程中叶片叶绿素含量、气体交换参数和荧光参数的变化规律。【结果】50%遮光处理使沈农9816和沈农265叶片的叶绿素含量(SPAD值)、胞间二氧化碳浓度(C_i)、气孔导度(G_s)、实际光化学效率(ФPSⅡ)、光系统Ⅱ最大光化学效率(F_v/F_m)和光化学猝灭(q P)显著增加,使叶片的净光合速率(P_n)、电子传递速率(ETR)和非光化学猝灭(q N)显著降低。恢复光照的第5天沈农265叶片的P_n和F_v/F_m显著高于对照,沈农265和沈农9816叶片的E、G_s和q N也显著升高。复光第10天时,两参试水稻叶片的气体交换和荧光参数与对照无显著差异。【结论】50%遮光处理未对沈农265和沈农9816构成不可恢复的伤害,参试水稻通过增加叶绿素含量和PSII反应中心的开放程度,提高光能利用效率以适应弱光环境。     

弱光对苗期大豆叶片形态结构和光合荧光特性的影响

【目的】探究弱光环境对苗期大豆叶片形态结构及光合荧光特性的影响。【方法】采用两因素完全随机设计盆栽试验,以耐荫品种南豆12和荫蔽敏感品种桂夏3号为研究对象,设置CK(正常光照)、A1(遮光度69.7%)和A2(遮光度86.3%)3个处理,分析不同弱光处理下苗期大豆叶片的形态、解剖结构、光合色素含量和光合荧光特性的响应。【结果】与CK相比,弱光下大豆叶面积增大,比叶重、栅栏组织厚度、海绵组织厚度和叶片厚度均下降,且下降幅度随遮光程度的增加而增加,南豆12叶片的栅海比先增大后减小,最大值出现在处理A1(1.36),显著高于桂夏3号。大豆叶片叶绿素a含量、净光合速率、实际量子产量在遮荫处理下均有不同程度的下降,而非光化学淬灭系数随着遮荫程度的增加呈先升高后降低趋势。对于不同品种,弱光环境下,南豆12的光合特性优于桂夏3号。在强遮荫处理A2下,南豆12叶片叶绿素含量及光合荧光参数变化幅度都小于桂夏3号,且净光合速率更高。【结论】光强直接影响到大豆叶片的形态结构及光合荧光特性,且不同耐荫性大豆品种的叶片结构和光合荧光特性对弱光环境的响应存在差异。     

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。     

弱光胁迫对花生叶片光合特性及光合诱导的影响

大田条件下,以珍珠豆型花生品种"白沙1016"为材料,出苗后采用遮阳网遮光85%,遮光40d,研究了弱光胁迫对花生功能叶片光合特性及光合诱导的影响。结果表明,与对照相比,弱光下生长的花生叶片净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)较低,但胞间二氧化碳浓度(Ci)较高;弱光胁迫对花生光合诱导过程有显著影响,弱光下生长的花生叶片从黑暗转入强光后气孔开启晚、ФPSⅡ值和净光合速率上升慢,最终的ФPSⅡ值和净光合速率显著低于对照。总之,弱光下生长的花生净光合速率的降低是非气孔因素限制,其叶片碳同化能力低,光合诱导期延迟是其转入自然强光后光抑制严重的主要原因。     

胞外ATP对菜豆光合能力的影响

【目的】研究胞外ATP对菜豆(Phaseolus vulgaris L.)叶片光合能力的影响,为探讨胞外ATP对植物光合作用的调节作用提供参考。【方法】以"农普12号"菜豆幼苗叶片为材料,以去离子水处理为对照,研究不同浓度(0.01,0.1,1.0mmol/L)胞外ATP及其结构类似物AMP-PCP(胞外ATP受体的竞争性抑制剂)对菜豆叶片光合指标和叶绿素荧光参数的影响。【结果】胞外ATP可以显著提升菜豆叶片的气孔导度(GH2O)、蒸腾速率(E)、胞内CO2浓度(Ci)和净光合速率(Pn),但对PSⅡ潜在最大光化学量子效率(Fv/Fm)、PSⅡ光适应下实际光化学效率(Y(Ⅱ))、非光化学荧光猝灭系数(NPQ)和光化学荧光猝灭系数(qP)等叶绿素荧光参数没有显著影响。AMP-PCP可以显著降低Pn;也可以促使E、GH2O和Ci降低,但与对照相比均未达到显著水平;对叶绿素荧光参数也均无显著影响。【结论】胞外ATP能够促进菜豆叶片气孔开放调节,提高叶片净光合速率。     

马铃薯遮光处理的效应研究

【研究目的】研究探讨了在马铃薯不同生长阶段的光处理效应,净光合速率(Pn)与蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间间隙CO2浓度(CO2)、叶面温度(Tleaf)、叶绿素含量、光强(PAR)的变化情况及相互关系,植株体上、中、下层叶片对光合作用的贡献情况。【研究方法】采用两种类型的遮阳网遮光,设2个水平、4个时期,一个对照,共9个处理。【结果】块茎形成膨大期遮光,40%、65%透光率细胞间隙CO2浓度降低,蒸腾速率较对照下降,气孔导度、结薯数、商品薯率、叶绿素含量升高,产量较对照增产显著;苗期遮光对产量的影响不大,但延迟生殖生长;淀粉积累期遮光增产不显著;全生育期65%透光率减产,40%透光率减产显著。遮光植株茎杆细长,自然光照则粗壮。【结论】块茎形成膨大期遮光有利于块茎形成。     

短期遮光对番茄叶片光合作用的影响

以2个耐弱光能力不同的番茄品种作为试材,研究了短期遮光(遮光率40.97%)对番茄叶片净光合速率及相关参数的影响。结果表明:遮光处理后两个番茄品种净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度下降,遮光处理7d时下降幅度最大,14d时略有上升,耐弱光品种下降幅度小于不耐弱光品种。遮光处理初期气孔限制值升高,遮光21d时与对照差异不显著,说明后期气孔限制不是导致净光合速率降低的主要因素。在遮光条件下,初期的蒸腾能力急剧下降可能与气孔限制有关,气孔的阻力降低了气孔的蒸腾速率。     

日光温室不同季节的弱光环境对番茄光合作用的影响

不同季节日光温室内的生态环境差异很大．通过遮光处理比较不同番茄品种功能叶片叶绿素含量、净光合速率及叶绿素荧光参数等的变化．试验结果表明：遮光处理导致功能叶片叶绿素含量增加及PSⅡ光化学活性提高，但净光合速率降低；碳同化活性也降低．不同番茄品种对弱光逆境的适应性差异明显。     

弱光胁迫对番茄幼苗光合特性和根系生长的影响

以番茄品种东农722为试材,研究弱光[100~150μmol/(m~2·s)]胁迫对番茄幼苗光合特性和根系生长的影响。结果表明,弱光下叶绿素a+叶绿素b含量下降而叶绿素b相对含量上升,有利于番茄叶片有效地捕获光能。净光合速率(Pn)显著下降,胞间CO_2浓度(Ci)显著上升,其中Pn下降是由非气孔因素造成的。处理5 d,弱光下最大光化学效率(Fv/Fm)显著上升,说明弱光没有使番茄叶片PSⅡ光化学活性受抑制,而是增加了原初光能转化效率。光化学淬灭系数(qP)和电子传递速率(ETR)显著下降而调节性能量耗散Y(NPQ)显著上升,表明弱光胁迫5 d的叶片不能进行正常的光合作用,但通过自身调控未受损伤。弱光下处理10 d,非调节性能量耗散[Y(NO)]显著上升,而根长、根表面积和根体积显著下降,说明番茄叶片在弱光胁迫10 d时已受损伤,根系处于长期弱光胁迫中,细胞功能也受到一定的破坏。     

缺锌胁迫对苹果叶片光合速率及叶绿素荧光特性的影响

【目的】研究不同程度的缺锌胁迫对大田苹果树叶片的叶绿素含量、光合速率、叶绿素荧光特性等的影响,进一步揭示缺锌对叶片光系统的伤害机理。【方法】以大田盛果期‘红富士/平邑甜茶’正常树和缺锌小叶病树为试材,对叶片锌含量、叶绿素含量、净光合速率、荧光参数等指标进行测定。【结果】缺锌胁迫下,苹果叶片叶绿素含量下降,单叶面积、比叶重显著减小;气孔导度降低,胞间CO2浓度升高,净光合速率和水分利用效率下降。随缺锌程度加重,叶片初始荧光Fo上升,PSⅡ潜在活性Fv/Fo 、PSⅡ实际光化学效率ΦPSⅡ、光化学淬灭系数qP及PSⅡ天线转化效率Fv’/Fm’显著下降;J点相对可变荧光VJ和K点的相对变化Wk上升,电子传递的量子产额ETo/ABS和单位面积有活性的反应中心数量RC/CSo下降,光合性能指数PIABS显著降低。【结论】缺锌时非气孔限制是导致苹果叶片光合速率降低的原因之一;缺锌时首先引起放氧复合体（OEC）的破坏,进而使PSⅡ反应中心受损,PSⅡ供体侧、受体侧电子传递受抑制,影响叶片对光能的吸收、传递与利用。     

不同光强和土壤水分条件对芒萁光合作用和叶綠素荧光参数的影响

采取不同光强与水分处理,比较分析盆栽芒萁的光合和荧光参数以及叶绿素含量的响应特征.结果表明:随着遮荫程度的增加,芒萁的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、PSⅡ 潜在活性(Fv/Fo)、PSⅡ光化学效率(Fv/Fm)、叶绿素a(Chl a)、叶绿素b( Chl b)、类胡萝卜素(Car)和总的叶绿素(Ct)呈现增加趋势,而胞间CO2浓度(Ci)则呈现下降趋势.相同的遮荫条件下,浇水处理的参数值均高于不浇水的,且80％遮荫下Fv和Fm在浇水和不浇水处理间差异显著(p＜0.05).因此,遮荫和浇水条件下,芒萁通过增加净光合速率、色素含量、PSⅡ原初光能转化效率及潜在活性,形成适应遮荫和土壤水分条件的生存策略.     

Effects of shading stress during the reproductive stages on photosynthetic physiology and yield characteristics of peanut(Arachis hypogaea Linn.)

In intercropping systems,high-positioned crops often exert shading stress on low-positioned crops,thus affecting the agronomic characteristics of the low-positioned crops.This study determined the mechanisms of photosynthetic,physiological and yield variations among peanut cultivars under shading stress.Four peanut cultivars,S60,C4,P12,and YS151,were grown in the field and subjected to shading stress for 77 days during reproductive stages.S60 and P12 showed lower yield and reduced biomass accumulation than C4 and YS151 under shading stress.Shading stress induced higher antioxidant enzyme activities in S60 and P12,relative to C4 and YS151.Under shading stress,S60 and P12 showed a higher lighttrapping capability than C4 and YS151,which was associated with changes in chlorophyll (Chl) a and b contents,and Chl a/b ratio.The net photosynthetic rate,stomatal conductance and transpiration rates of C4 and YS151 were decreased,but the intercellular CO_2 concentration increased under shading stress.The results demonstrated that non-stomatal limiting factors decreased the photosynthetic capacity of peanut under shading stress.The maximum photochemical efficiency of PSII(F_v/F_m) and non-photochemical quenching (NPQ) were higher in S60 and P12 than in C4 and YS151 under shading stress.These results suggest that S60 and P12 could absorb more light energy from weak light environments for photosynthesis than C4 and YS151 and dissipate the excess energy in the form of heat to improve their light protection ability.This study explains the inter-variety differences in shading stress tolerance in peanut and provides physiological parameters for guiding the selection of shade-tolerant cultivars.     

遮阴处理对白簕生长与光合特性的影响

[目的]探讨遮阴环境对白簕生长与光合特性的影响。[方法]以当年生白簕幼苗为试材,比较不同光照条件(100%、39%、21%和6%)对白簕的生长状况和光合特征指标的影响。[结果]随着光照强度的降低,白簕的株高、基径、叶片数、茎生物量、叶生物量和总生物量等生长指标均呈先增加后降低的趋势,最大净光合速率、表观量子效率、相对叶绿素含量、PSⅡ最大光能转化效率Fv/Fm和PSⅡ植物叶片潜在活性Fv/Fo等光合特性也呈先增加后降低的趋势,且在21%处理下达到最大值。光补偿点、光饱和点和暗呼吸速率随着遮阴强度的增加而降低。[结论]光照太强(100%)或太弱(6%)均不利于植株生长,只有光照控制在自然光的21%左右时,植株生长最佳。     

长期遮光对冬小麦群体及单叶光合特性的影响

[目的]研究长期弱光对冬小麦（Triticum aestivum L.）群体光合速率（CAP）以及上3叶特别是旗叶光合特性的影响。[方法]以耐弱光性不同的冬小麦品种扬麦158和扬麦11为材料,设不遮光（S0）、从拔节至成熟期遮去小麦冠层自然光强的22%（S1）和33%（S2）3个处理,测定小麦CAP、上3叶的光合速率（Pn）、旗叶叶绿素含量以及籽粒产量。[结果]扬麦158和扬麦11 CAP随遮光强度的增强而显著下降;长期弱光下,旗叶Pn显著下降,倒2叶Pn无明显变化,而倒3叶Pn则显著上升,从而部分地补偿了旗叶Pn的降低。该补偿效应因遮光强度和品种而异：S1处理的补偿效应大于S2处理,扬麦158的补偿效应大于扬麦11。在旗叶光合速率高值持续期内,长期遮光降低了扬麦158和扬麦11总叶绿素、叶绿素a和b的含量,以及叶绿素a/b值。[结论]弱光下,旗叶叶绿素a含量以及叶绿素a/b值下降引起其Pn显著降低,从而使得CAP明显降低,最终导致籽粒产量显著下降。该研究可为长江中下游地区的小麦生产提供重要的理论依据。     

Photosynthetic Characteristics and Ultrastructure of Chloroplast of Cucumber Under Low Light Density in Solar-Greenhouse

The photosynthetic characteristics and ultrastructure of chloroplast of cucumber in solargreenhouse were studied. The result showed that the photosynthetic rate (Pn), photosynthetic ability (A350), carboxylation efficiency, light saturation point and light compensation point all declined remarkably under lowlight density, indicating that the photosynthetic characteristics of cucumber were closely related to light environment. Under iow light density, the minimal fluorescence (Fo), alterable fluorescence (Fv), photochemical efficiency of PS Ⅱ (Fv/Fm), steady fluorescence in light (Fs), maximal fluorescence (Fm′) and actual efficiency of PS Ⅱ (φPSⅡ)etc increased, indicating that the photochemical activity and efficiency for solar energy transformation enhanced, thus the light proportion used to electron transport also increased. The chlorophyll a, b, a/b and carotenoid of shading leaves decreased. However, the depressed extent of Chl a and Chl a/b were obviously larger than that of Chl b. The number of chloroplast and starch grain in cucumber leaves descended, but that of grana and lamella increased as a shaded result. The size of chloroplast and starch grain of shading leaves minished.     

低温胁迫对水稻幼苗叶片生理生化特性的影响

[目的]研究低温胁迫对水稻叶片生理生化特性的影响。[方法]以水稻品种两优5916为试验材料,研究低温胁迫过程中水稻幼苗叶片的光合参数、叶绿素荧光参数、抗氧化系统酶活和丙二醛含量的变化。[结果]低温胁迫下,水稻的净光合效率、气孔导度与蒸腾速率均明显下降,叶绿素荧光参数光合系统Ⅱ最大潜在光化学效率(F_v/F_m)与光化学转换的实际量子效率(ФPSⅡ)也显著降低,初始最小荧光(F_o)与光合系统Ⅱ非调控能量耗散系数(ФNO)升高。对抗氧化系统酶活的测定结果表明,在低温处理过程中水稻幼苗叶片的抗氧化系统SOD、POD、CAT酶活呈先升高后降低的趋势,丙二醛含量则逐步升高。[结论]在低温胁迫下,水稻对光能的吸收转换效率降低,而蒸腾速率与气孔导度的降低导致叶片净光合速率的降低,由于叶片抗氧化系统酶活的降低以及MDA含量的增加,叶片光合系统Ⅱ受到了不可逆的损伤。     

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。