高温胁迫及恢复对水稻叶绿素荧光动力学特性和保护酶活性的影响

[目的]研究高温胁迫对拔节期水稻（Oryza sativa L.）叶绿素荧光动力学参数及保护酶活性的影响。[方法]水稻品种为镇稻6号。试验设1、3、5 d高温胁迫处理和高温胁迫处理5 d后恢复2 d处理,另设1个常温对照。一天中高温胁迫温度设定为：10：00,36℃;11：00,38℃;12：00,39℃;13：00,40℃;14：00,38℃;15：00,35℃。[结果]与常温对照相比,高温胁迫下水稻叶绿素荧光主要参数F0变化不大;与常温对照相比,高温胁迫1、3、5 d处理Fv/Fm明显降低,但高温胁迫3、5 d处理Fv/Fm相比高温胁迫1 d处理升高,高温胁迫处理5 d后恢复2 d处理Fv/Fm与常温对照差异不大。与常温对照相比,高温胁迫1 d处理的过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）的活性明显增强,丙二醛（MDA）含量增加,但随着胁迫时间的延长其均逐渐降低,接近对照水平。[结论]夏季高温对水稻PSⅡ反应中心造成可逆性伤害,并在保护酶的作用下逐渐修复,适应性逐渐增强,常温恢复2 d后可接近正常水平。     

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。     

8种大花蕙兰耐热性指标筛选及其评价

[目的]筛选并评价大花蕙兰品种的耐热性指标。[方法]以8个大花蕙兰品种的1年生小苗为试材,观测在40/30℃(日温/夜温)高温条件下其热害指数、叶绿素含量、初始荧光值(F0)和PSⅡ系统最大光化学效率(Fv/Fm)的变化,并结合相关性分析评价8种大花蕙兰的耐热性强弱及筛选出有效耐热评价指标。[结果]1高温胁迫使Fv/Fm、叶绿素a含量、叶绿素b含量下降,且胁迫时间越长,下降越多;2耐热性强的金玉满堂、马可受高温胁迫Fv/Fm下降较小,且在恢复适温后能迅速恢复到初始值的90%以上,而耐热性差的福娘和修女Fv/Fm受高温胁迫显著下降,且在恢复适温后无法恢复;38个品种耐热性从强到弱为:金玉满堂、马可、玉蝉、UFO、红霞、黄金岁月、修女、福娘。[结论]研究发现,Fv/Fm与植物的热害指数相关系数达0.946,可作为大花蕙兰耐热品种筛选的可靠指标之一。     

聚乙二醇胁迫对茶树幼苗叶片叶绿素荧光特性的影响

以铁观音为试验材料,研究了聚乙二醇（PEG）胁迫对茶树幼苗叶片叶绿素荧光特性的影响.结果表明,在PEG胁迫下,茶树幼苗叶片的基础荧光（Fo）显著升高,最大荧光（Fm）、可变荧光（Fv）、PSⅡ原初光能转化效率（Fv/Fm）、PSⅡ的潜在活性（Fv/Fo）显著下降,说明PEG胁迫使茶树幼苗叶片PSⅡ反应中心受到伤害;PEG胁迫还降低了茶树的光化学反应速率（Prate）,缩短了荧光上升时间（T1/2）、抑制了PSⅡ反应中心电子的传递（ETR降低）,导致天线色素热耗散速率（Drate）和光合功能相对限制值[L（PFD）]升高,光化学猝灭（qP）和PSⅡ实际光化学效率（Yield）显著下降.     

高温胁迫对2个冬小麦品种幼苗的影响

[目的]比较高温胁迫对2个冬小麦品种幼苗的影响,为进一步研究其耐性机制奠定基础。[方法]采用盘栽法,以冬小麦品种济麦19和临麦2号为材料,在苗期用40℃高温胁迫处理7 d,比较2品种的株高、干重、PSII的光化学效率（Fv/Fm）、相对电导率、色素含量等指标。[结果]与对照相比,高温胁迫导致临麦2号的花青素、叶绿素和类胡萝卜素含量降低,相对电导率增加;Fv/Fm值和株高降低;并导致其干重显著降低。高温胁迫除导致济麦19的株高受到抑制外,对其他指标没有影响。[结论]冬小麦济麦19的耐高温胁迫能力比临麦2号强。     

盐胁迫对水稻光合特性的影响

研究了NaCl胁迫对耐盐性不同的水稻品种Pokkali（耐盐）和Peta（盐敏感）叶片的净光合速率、气孔导度、细胞间隙CO2浓度、叶绿素含量、PSⅡ光化学效率（Fv/Fm）和RuBP羧化酶活性的影响。结果表明：随着NaCL胁迫时间和浓度的增加，供试品种的净光合速率、Fv/Fm和RuBP羧化酶活性下降，气孔导度减小，细胞间隙CO2浓度先降低后升高，而气孔限制值则相反，Chl、Chla、Chlb含量和Chla/Chlb均先升高后降低。耐盐品种体内上述指标的增减幅度小于盐敏感品种，盐胁迫下水稻净光合速率降低的原因，短时间内以气孔限制因素为主，长时间时以非气孔限制因素为主。     

脱水方式对单叶蔓荆叶绿素荧光特性的影响

[目的]分析比较光照和黑暗两种脱水条件下单叶蔓荆叶绿素荧光特性的变化。[方法]以野生单叶蔓荆（Vitex trifolia L.var.simplicifolia Cham）叶片为试验材料,利用便携式植物效率仪测定脱水过程中快速叶绿素荧光诱导动力学曲线及参数变化。[结果]脱水胁迫条件下,初始荧光（Fo）、J点的相对可变荧光（VJ）、单位反应中心吸收的光能（ABS/RC）、最大荧光（Fm）、可变荧光（Fv）、光系统II潜在活性（Fv/Fo）、原初光能转化率（Fv/Fm）以及性能指数（PIABS）和Fo与Fm曲线之间的面积（Area）均发生大幅度的变化,且光照处理的变幅更大。[结论]脱水胁迫造成单叶蔓荆光合机构的损伤和光合系统性能的降低,且光照处理的损伤更为严重。     

水稻花后颖壳和果皮光合特性的研究

[目的]研究水稻颖壳和果皮叶绿素荧光参数的变化规律,探讨水稻颖壳和果皮的光合功能。[方法]以扬稻6号为试验材料,测定了颖果发育过程中颖壳和果皮叶绿素含量、光合速率以及荧光参数的变化情况。[结果]颖壳和果皮也具有叶绿素荧光特性,但它的Fv／Fm值不如正常叶片中Fv/Fm值高;叶绿素荧光各项参数的变化表明,叶绿体的PSⅡ的结构随着颖壳和果皮的发育进程和衰老不断受到损害,使Fv／Fm、qP、ФPSⅡ和NPQ下降;随着颖果发育天数的增加,颖壳和颖果叶绿素含量先上升,然后下降;光合速率的变化趋势与叶绿素含量的变化趋势相一致。[结论]水稻果皮具有光合功能,颖壳和果皮光合能力的强弱与颖果的发育状况相适应,颖壳和果皮的叶绿素含量和光合能力可以作为颖果成熟度的一个指标。     

表油菜素内酯对高温胁迫下甜瓜幼苗叶绿素荧光特性的影响

以甜瓜品种‘红绿早脆’为试材,对其喷施0、0.05、0.1、0.5、1.0、1.5 mg/L表油菜素内酯(EBR),并进行昼[(42±1)℃,12 h]夜[(30±1)℃,12 h]高温胁迫处理,研究甜瓜幼苗热害指数、相对叶绿素含量和叶绿素荧光参数变化。结果表明:不同浓度的外源EBR处理均降低了高温胁迫下幼苗热害指数、初始荧光Fo、非光化学荧光猝灭qN和分配给PSⅡ的激发能β;提高了叶绿素含量、ΦPSII最大光化学效率Fv/Fm、光系统Ⅱ光能捕获效率Fv’/Fm’、实际光化学效率ΦPSII、光化学荧光猝灭qP和分配给光系统Ⅰ的激发能α。可见,不同浓度的EBR均可缓解高温胁迫对甜瓜幼苗造成的伤害,以1.0 mg/L的EBR处理效果最优。     

两种不同耐热性菜豆品种在高温胁迫下叶绿素a荧光参数的差异

以两个耐热性不同的菜豆品种85-CT(耐热)和BBL-47(热敏感)为试材,研究其在不同高温胁迫强度下叶绿素a荧光参数的差异,结果表明:两个品种的叶绿素荧光Fv/Fm及Fv/Fo、电子传递速率(ETR)、均随高温胁迫时间延长呈下降趋势,但耐热品种85-CT下降幅度较热敏感品种BBL-47平缓,BBL-47随高温胁迫时间延长,其叶绿素a荧光诱导动力学曲线中的第二峰(M峰)消失。     

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。     

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。     

水杨酸对高温强光胁迫下小麦叶绿体D1蛋白磷酸化及光合机构运转的影响

[目的]研究外源SA对高温强光胁迫下小麦叶片类囊体膜D1蛋白磷酸化和光合机构运转的影响。[方法]用0.5 mmol/L水杨酸（SA）溶液预处理灌浆期小麦叶片,以水预处理为对照,将预处理植株进行高温强光[35℃,1600μmol/（m2.s）]胁迫,测定胁迫处理过程中小麦旗叶活性氧代谢、叶绿素荧光参数及D1蛋白的变化。[结果]SA预处理有效抑制了高温强光下D1蛋白的净降解,保持了较高的D1蛋白磷酸化水平,高效防护了高温强光所致的氧化损伤,维持较高的超氧化物岐化酶（SOD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性,维持了较高的通过PSⅡ电子传递速率（Fv/Fo）、PSⅡ原初光化学效率（Fv/Fm）、实际光化学效率（ФPSⅡ）、光化学猝灭系数（qP）。[结论]SA预处理明显减轻了高温强光胁迫对光合机构的损伤,保证了PSⅡ的正常运转。     

循环干旱锻炼对在干旱胁迫下烟草植株光合参数及叶绿素荧光参数的影响

[目的]研究循环干旱锻炼对在干旱胁迫下烟草植株叶片光合参数及叶绿素荧光参数的响应差异,从一个侧面了解干旱锻炼提高烟草抗旱性的机制。[方法]通过对漂浮育苗的烟草幼苗进行控水—半萎蔫—复水—恢复的循环干旱锻炼及后续干旱胁迫,测定烟草光合参数及叶绿素荧光参数。[结果]循环干旱锻炼后烟草植株在随后的干旱胁迫下烟叶净光合速率(Pn)、PSⅡ最大光化学量子效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)比未锻炼的对照高,而非光化学淬灭系数(NPQ)下降。[结论]循环干旱锻炼提高了烟草植株光合系统对干旱胁迫的适应能力。     

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。     

不同光强与低温交叉胁迫下黄瓜PSⅠ与PSⅡ的光抑制研究

 【目的】探讨低温胁迫下不同光强对黄瓜光系统Ⅰ（PSⅠ）和光系统II（PSⅡ）的影响以及低温胁迫下两个光系统之间的相互作用机制。【方法】以冷敏感黄瓜品种津春4号为试材,通过同时测定黄瓜叶片叶绿素荧光快速诱导动力学曲线和对820 nm光的吸收曲线,结合叶绿素荧光淬灭分析,探讨了低温（4 ℃）与不同光强（0,100,200,400μmol•m-2•s-1）结合处理对黄瓜PSⅠ和PSⅡ活性的影响。【结果】低温下,随过剩激发能（（1-qP）/NPQ）的增加,PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）持续下降; 在过剩激发能较低时,PSⅠ活性（△I/Io）也随过剩激发能的增加而明显下降,但是当过剩激发能增加到一定程度时,PSⅠ活性不再随过剩激发能的增加而明显下降。【结论】在低温下,过剩激发能不但能够抑制黄瓜PSⅠ的活性也能抑制PSⅡ的活性,但是当过剩激发能增加到一定程度时,PSⅡ光化学活性的显著下降减少了光合电子向PSⅠ的供应,避免了PSⅠ光抑制的进一步加剧。     

锌营养对盐胁迫下水稻幼苗叶片细胞膜和叶绿素荧光特性的影响

[目的]探究锌营养对水稻幼苗在盐胁迫下有关细胞保护酶活性、膜脂过氧化情况和叶绿素荧光特性的影响。[方法]通过砂培试验,研究锌营养对盐胁迫下水稻幼苗叶片细胞膜和叶绿素荧光特性的影响。[结果]结果表明:锌营养能够显著提高其叶片内SOD和POD的活性,减少细胞内电解质的外渗率和MDA的含量,保护了细胞膜的稳定性,特别是在中低锌营养浓度处理(0.5、1.0 mg/L)。同时,锌营养还能减轻因盐胁迫造成的叶片光合机构的破坏程度,提高PSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm),有效光化学效率(Fv′/Fm′)及PSⅡ电子传递量子效率(PSⅡ),并提高电子传递速率(ETR)和光化学猝灭系数(qP),减小非光化学猝灭系数(NPQ),以达到提高光能利用率的目标。[结论]该研究为在盐渍化土壤栽培水稻提供科学的栽培措施。