红叶石楠不同叶位和光照的叶片叶绿素荧光特征差异分析

以景观植物红叶石楠为试验材料,探究不同叶位和光照方位对红叶石楠叶片快速叶绿素荧光动力学曲线和光系统Ⅱ的影响。结果表明：红叶石楠生长于背阴低位处的叶片长势最好;植物叶片随着叶位的上升PSⅡ潜在活性（Fv/Fo）、PSⅡ最大光能转化率（Fv/Fm）和光化学指数（PIabs）呈现逐渐降低的趋势,并且背阴面Fv/Fo、Fv/Fm和PIabs值普遍高于向阳面,其中以背阴低位和中位处的值为最高;PSⅡ捕获能量从QA传递到QB的效率（ψo）、用于电子传递的量子产额（φEo）和用于热耗散的量子比率（φDo）随着叶位的升高呈上升趋势,背阴面的值低于向阳面,并且以背阴低位处的值为最低;植物背阴面叶片单位激发态面积反应中心数目（RC/CSo）、吸收的光能（ABS/CSo）、被反应中心捕获的光能（TRo/CSo）、用于电子传递的能量（ETo/CSo）都低于背阴面,随着叶位的不断升高RC/CSo、ABS/CSo、TRo/CSo、ETo/CSo值都呈下降趋势,并且存在显著性差异,用于热耗散的能量（DIo/CSo）无显著性差异,其中以背阴低位的比活性参数为最高;光照对叶绿素荧光快速诱导曲线（OJIP）有一定的影响,向阳面的OJIP曲线没有明显的J相和I相,不同叶位之间的OJIP曲线没有显著差异。     

生物炭施用量对紫花苜蓿叶片PSⅡ光化学特性的影响

利用叶绿素荧光仪测定了不同生物炭用量(0、0.5%、1%、2%、5%、10%)处理下紫花苜蓿叶片的快速荧光诱导动力学曲线,并采用JIP-test方法分析和处理数据,旨在探明不同用量生物炭对苜蓿叶片光合性能的影响。结果表明,施用生物炭处理能显著影响苜蓿叶片快速叶绿素荧光诱导动力学曲线。0.5%生物炭处理降低了苜蓿叶片J点的相对可变荧光强度(Vj)、OJIP曲线的初始斜率(Mo)和单位反应中心吸收、捕获、耗散、用于电子传递、传递到电子链末端的能量(ABS/RC、TRo/RC、DIo/RC、ETo/RC和REo/RC),提高了捕获的激子将电子传递到电子传递链Q-A下游的其它电子受体的概率(Ψo)、用于电子传递的量子产额(φEo)、PSⅡ最大光化学效率(φPo)和以吸收光能为基础的性能参数(PIabs)。1%~10%生物炭处理下苜蓿叶片各项指标较对照变化较小。因此施加0.5%生物炭能降低苜蓿叶片有活性的反应中心的关闭程度,改善苜蓿叶片PSⅡ受体侧电子传递链性能,提高最大光化学效率,增强苜蓿叶片的光合性能;但随着用量的增加,生物炭对苜蓿叶片光合性能的影响减弱。     

弱光对茄子光合系统Ⅱ（PSⅡ）的影响

根据快速叶绿素荧光诱导动力学原理,以遮光(光照强度相当于自然光照的40%)15 d 或30 d为处理,以同期生长不遮光(自然光照)为对照,用JIP-测定法分析了弱光对茄子光合系统Ⅱ(PSⅡ)结构和功能的影响.遮光使O-J的荧光上升速度明显加快.遮光导致反应中心捕获的激子中用来推动电子传递到电子传递链中超过QA的其它电子受体的激子占用来推动QA还原激子的比率(ψO)、单位叶面积上有活性的反应中心的比例(RC/CSO)、单位面积电子传递的量子产额(ET/CS)和单位叶面积热耗散(DI/CS)降低,但是反映单位反应中心活性的各项比活性参数如ABS/RC、TR/RC、ET/RC、DI/RC值却升高.最大光化学效率(φPo)受弱光影响不大,但以吸收光能为基础的性能指数PIABS和以单位面积为基础的性能指数PICS却分别减少22.76%和25.12%.通过以上结果我们得出如下推断:(1)遮光导致PSⅡ反应中心受体侧QA-往下的电子传递体减少,较多的光能被用来还原QA;(2)长期弱光条件不能满足叶片生长的需要,叶片中生成的PSⅡ反应中心数量减少,并产生了非QB还原反应中心(NQB);(3)在遮光胁迫下性能指数比最大光化学效率(φPo)更敏感,能更准确地反映遮光后PSⅡ光合结构的变化.     

长时间镁胁迫对芹菜叶绿素荧光特性与抗氧化能力的影响

为研究长时间镁缺乏和镁过量胁迫对芹菜叶绿素荧光特性和抗氧化系统的影响,以美国西芹为材料,采用水培方式,以日本山崎全营养液为对照(CK,1.0 mmol·L^-1 Mg²⁺),设镁缺乏(0、0.5 mmol·L^-1)和镁过量(2.5 mmol·L^-1)处理,处理65 d后测定芹菜的叶绿素含量、叶绿素荧光参数和抗氧化相关指标。结果表明：镁缺乏和镁过量胁迫均导致芹菜叶片的叶绿素含量、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、光化学猝灭系数(qP)、光化学猝灭(qL)、光合电子传递速率(ETR)、单位反应中心吸收光能(ABS/RC)、单位面积吸收的光能(ABS/CSm)显著降低,J点相对可变荧光(V_j)、单位反应中心耗散能量(DIo/RC)、单位面积热耗散能量(DIo/CSm)均显著升高,OJIP曲线发生明显变形;镁过量胁迫导致以吸收光能为基础的性能指数(PI abs)、从Q_A到Q_B的电子传输通量的量子产率...     

葡聚六糖对黄瓜幼苗叶片光合速率及光化学效率的影响

寡糖片段在植物中作为一种早期信息分子可调节植物光合作用,但对于其调控机理尚不明确,有必要进一步探讨。用10μg.mL-1的葡聚六糖(P6)处理黄瓜叶片后能显著提高净光合速率(Pn),其效应可持续7d。葡聚六糖处理对胞间CO2浓度(Ci)无明显影响,但可显著提高气孔导度(Gs)和蒸腾速率(E),诱导24h后与对照相比分别提高107.1%和56.0%,说明其不是通过减少气孔限制来提高光合作用。同时,黄瓜叶片叶绿素含量、PSII反应中心的最大光化学效率(φPo)、光合机构电子传递的量子产额(φEo)、捕获的激子将电子传递到电子传递链中超过QA的其他电子受体的概率(ψO)、单位叶面积反应中心的数量(RC/CSo)等有所升高,而非光化学猝灭的最大量子产额(φDo)、初始荧光(Fo)和最大荧光(Fm)有所下降。可见,葡聚六糖可能通过增加叶绿素含量以及保持高效的光能吸收、传递和转换而使黄瓜叶片捕获更多光能,进而提高光合速率。     

丛枝菌根对干旱胁迫下油用牡丹幼苗光化学活性的影响

采用盆栽法,对重度干旱(土壤相对含水量为30%)和轻度干旱(土壤相对含水量为55%)胁迫3 d和6 d的接种丛枝菌根真菌(Gigaspora rosea)的油用牡丹‘凤丹’幼苗叶片叶绿素荧光参数进行测定。结果显示：与未接菌相比,干旱胁迫下接菌‘凤丹’的PSII潜在活性Fv/Fo和性能指数PIabs均升高;重度干旱胁迫3、6 d,接菌‘凤丹’的Mo和Vj较未接菌处理分别显著降低14.5%、29.8%和12.9%和16.2%,φEo和φo分别显著提高9.7%、52.2%和8%、23.6%;与未接菌相比,轻度干旱胁迫3、6 d,接菌‘凤丹’的单位面积吸收的光能ABS/CSo、单位面积捕获的光能Tro/CSo、单位面积电子传递的量子产额ETo/CSo、单位面积传递到PSⅠ末端的量子产额REo/CSo均提高,但不显著;重度干旱胁迫3、6 d,接菌‘凤丹’的Tro/CSo、ETo/CSo和单位面积反应中心数RC/CSm分别显著提高37.8%、41.1%、47.7%、73.8%、50.1%、141.8%;干旱胁迫下,接菌‘凤丹’的调节性能量耗散量子产量Y(NPQ)均显著高于未接菌处理,非调节性能量耗散量子产量Y(NO)显著低于未接菌处理。表明,丛枝菌根可以提高干旱胁迫下(尤其是重度干旱下)PSII反应中心活性,增加对光能的吸收和捕获,提高电子传递能力和光化学效率,同时将剩余的光能以热耗散的形式散发,从而避免光损伤,进而提高干旱胁迫下油用牡丹幼苗的光化学活性和抗旱性。     

缺铁小麦的叶绿素荧光动力学特征

研究缺铁小麦的叶绿素荧光动力学特征,用于检测小麦的缺铁症,对小麦不同程度的缺铁处理,然后测定叶绿素荧光动力学参数。实验结果表明,缺铁小麦的叶绿素和类胡萝卜素含量都明显低于对照;严重缺铁(0%Fe)处理后,小麦的叶绿素荧光参数Fv/Fm、RC/CSm、Aera/Fv、ETo/ABS、ETo/Tro、Fv/Fo、Fm/Fo都显著下降,而DIo/CSo显著上升。这说明严重缺铁造成小麦单位面积反应中心的数目减少,质体醌库减小,电子传递速率下降,光化学效率降低,而反应中心热耗散比例增加。轻度缺铁(10%Fe)则只有RC/CSm稍有下降,其他参数变化不明显,说明单位面积的反应中心数目对铁元素缺乏最敏感。     

过表达和抑制表达2–Cys Prx基因烟草的生长特性和叶片光合功能

以过表达和抑制表达2–Cys Prx基因烟草(龙江911)为材料,测定和分析其生长特性和光化学活性。结果表明:过表达2–Cys Prx基因烟草的株高、根长、生物量显著高于非转基因烟草和抑制表达2–Cys Prx基因烟草;抑制表达2–Cys Prx基因烟草的PSⅡ反应中心电子传递速率(ETR)显著低于过表达2–Cys Prx基因烟草,过表达2–Cys Prx基因烟草的荧光曲线与Fm所围成的面积(Area)、2 ms时有活性反应中心的开放程度(Ψo)、吸收光能用于QA–以后电子传递的量子产额(φEo)、单位反应中心吸收光能用于电子传递的能量(ETo/RC)高于非转基因烟草,非光化学猝灭的最大量子产额(φDo)、单位反应中心耗散掉的能量(DIo/RC)低于非转基因烟草,而抑制表达转2–Cys Prx基因烟草呈现相反趋势。说明过表达2–Cys Prx基因烟草叶片吸收的光能更倾向于分配到光化学反应,以无效形式耗散的能量比例降低,这有利于为碳同化反应提供充足的同化力,以维持较高碳同化速率;抑制表达2–Cys Prx基因烟草叶片吸收的光能用于光化学反应的比例相对降低。     

遮荫对紫叶风箱果快速叶绿素荧光特性的影响

为明确遮荫对紫叶风箱果叶片快速荧光特性的影响,以3年生紫叶风箱果为试材,分别以遮光度为30%,50%,80%的黑色遮荫网进行处理,以自然光照处理(0%)为对照,分析了不同处理后快速叶绿素荧光诱导动力学曲线及其参数。结果表明:紫叶风箱果叶片的叶绿素荧光参数Fm、Fv/Fm、Fv/Fo的值随遮荫度的增加显著增大;遮荫处理下,反应中心吸收的光能(ABS/RC)下降,PSⅡ反应中心用于电子传递的量子比率(φEo)及用于电子传递的能量(ETo/RC)随遮荫度的增加显著增大,而用于热耗散的量子比率(φDo)及用于热耗散的能量(DIo/RC)则显著降低。因此,遮荫处理后,紫叶风箱果叶片天线色素吸收的光能减少,但可通过PSⅡ电子传递效率的提高及热耗散能量的降低来提高叶片对光能的利用。     

叶绿素荧光技术在快速检测油菜新鲜度中的应用

为建立快速检测油菜新鲜度的叶绿素荧光动力学指标,以叶片叶绿素含量和可溶性蛋白含量为参照,分析叶绿素荧光参数变化趋势。结果显示,随着室温保存时间的延长,油菜叶片的叶绿素和可溶性蛋白显著下降,下降最快的时间分别是第3天和第2天。叶绿素荧光指标中Fm/Fo、Fv/Fm和RC/CSo与叶绿素及蛋白质的变化趋势相同且反应灵敏;ABS/CSo和DIo/CSo则随着室温保存时间的延长而增大;但ABS/CSo的增大可能是由于叶片透光度增加引起的。Sm、TRo/CSo、ETo/CSo等指标虽有一定的规律性变化,但反应不如上述荧光指标灵敏。以上结果表明,Fm/Fo、Fv/Fm、RC/CSo和DIo/CSo均可作为检测油菜新鲜度的灵敏指标。     

外源硒对干旱胁迫下烤烟叶绿素荧光特性和叶片化学成分的影响

为探讨外源硒对干旱胁迫下烤烟生长和品质的调控效应,研究了不同浓度外源硒(4 mg/kg和12 mg/kg)对干旱胁迫下烤烟叶片快速叶绿素荧光诱导动力学特性和烟叶化学成分的影响。JIP-test分析显示,干旱胁迫后O-J-I-P曲线中出现了明显的Ｋ点,且△K值表现为干旱+12 mg/kg硒处理>干旱处理>干旱+4 mg/kg硒处理,说明4 mg/kg硒处理能够有效缓解干旱对光合机构的损伤,而12 mg/kg硒处理则加剧了干旱胁迫的伤害。干旱胁迫下最大光化学效率(Fv/Fm)、性能指数(PIABS和PItotal)、反应中心密度(RC/CSm)、叶片单位面积吸收(ABS/CSm)、捕获(TRo/CSm)和传递(ETo/CSm)的光能以及能量分配比率显著降低,而热耗散量子比率(φDo)和单位面积的热耗散(DIo/CSm)显著升高。4 mg/kg硒处理通过降低PSⅡ反应中心的损伤,促进电子在PSⅡ和PSⅠ之间的传递,优化能量在PSⅡ反应中心的分配来稳定光合系统的结构和功能,而12 mg/kg硒处理则进一步放大了干旱胁迫对烤烟叶片光化学活性和光合性能的抑制。干旱胁迫造成光合色素含量降低和烟叶品质下降,4 mg/kg硒处理能够有效提高干旱胁迫下叶片叶绿素含量,提高烟叶钾、还原糖和总糖含量,改善烟叶品质,而12 mg/kg硒处理表现出与干旱胁迫的协同效应,进一步降低了干旱胁迫下烟叶质量。     

遮光对松属3个树种幼树光合特性和荧光参数的影响

通过搭建遮光棚模拟空旷地(不遮光对照)、林隙(46%遮光)、林下(81%遮光)等3种光照环境,研究了黑松Pinus thunbergii,油松Pinus tabuliformis,赤松Pinus densiflora等幼树叶片光合特性和叶绿素荧光动力学特征随梯度光照强度的变化规律,以期了解3个树种对不同光环境的适应性对策,为华北地区人工林的天然更新及长期经营提供理论依据。结果表明:随着光照强度的降低,黑松幼树净光合速率(P_n),蒸腾速率(T_r),水分利用效率(E_WUE),性能指数(I_abs),质体醌库的面积(S_m),PSⅡ捕获的能量从Q_A传递到Q_B的效率(Ψ_O),PSⅡ捕获的能量从Q_B传递到PSⅠ的效率(Ψ_RE),单位反应中心吸收(ABS/RC)、捕获(TRo/RC)、用于电子传递(ETo/RC)的能量均减小。油松幼树净光合速率(P_n),水分利用效率(E_WUE),性能指数(I_abs),PSⅡ捕获的能量从QA传递到QB的效率(Ψ_O),PSⅡ捕获的能量从QB传递到PSⅠ的效率(Ψ_RE),单位反应中心吸收(ABS/RC)、捕获(TRo/RC)、用于电子传递(ETo/RC)的能量在46%遮光条件下达到最大值。赤松幼树光合特征参数及叶绿素荧光参数在不同遮光条件下差异不显著(P>0.05)。因此,赤松对弱光的利用能力最强,能够适应不同的光照环境;黑松在光照充足的环境中生长状况较好;油松适宜在轻度遮光的林隙环境中生长。     

不同贮藏时间对菠菜新鲜度指标的影响

为建立快速检测菠菜新鲜度的方法,本试验以叶片叶绿素含量和可溶性蛋白含量为参照,用植物效率分析仪(PEA)检测菠菜采后叶绿素荧光参数的变化。结果显示,随着室温保存时间的延长,菠菜叶片的叶绿素和可溶性蛋白显著下降,下降最快的时间分别是第3天和第2天。叶绿素荧光指标中Fm/Fo、Fv/Fm和RC/CSo与叶绿素及蛋白质含量的变化趋势相同且反应灵敏;ABS/CSo和D Io/CSo则随着室温保存时间的延长而增大,但ABS/CSo的增大可能是由于叶片透光度增加引起的。Sm、TRo/CSo、ETo/CSo等指标虽有一定的规律性变化,但反应不如上述荧光指标灵敏。以上结果表明,Fm/Fo、Fv/Fm、RC/CSo和D Io/CSo均可作为检测菠菜新鲜度的灵敏指标。     

光照对紫叶风箱果叶色恢复及光系统Ⅱ的影响

为阐明光照对紫叶风箱果叶色恢复及光系统Ⅱ(PSⅡ)的影响,以3年生紫叶风箱果(Physocarpus opulifolius‘Summer Wine’)为试材,先遮荫使其叶色变为绿色,再进行全光照处理。结果显示:紫叶风箱果叶色在光照处理后迅速恢复为红色;叶绿素含量急剧升高,在处理2d达到最大值,比光照前增加了112.88%,达到极显著差异水平(P0.01);花色素苷含量及其与叶绿素总量的比值从处理2d起极显著增加,分别比处理前增加了6.20,2.38倍;初始荧光(Fo)随处理时间的延长呈现"先升高后降低"的趋势,最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)则逐渐下降;光照处理后单位反应中心吸收的能量(ABS/RC)增大,单位反应中心用于热耗散的能量(DIo/RC)显著增高,表明PSⅡ反应中心将过剩的光能以热耗散的形式散发出来。综合分析可得,充足的光照更有利于紫叶风箱果叶片呈色,并不会对其PSⅡ造成长期影响。     

西瓜在结瓜初期光合特性和生长对不同程度缺氮的响应

以黑彤K 8西瓜植株为试验材料,研究了不同程度缺氮条件下西瓜叶片的光合特性和生长生理变化规律,旨在为检测和诊断西瓜的缺氮程度并科学指导施肥提供理论依据。结果表明：随着缺氮程度的加剧,西瓜叶片的叶绿素和可溶性蛋白含量均明显下降,其中叶绿素含量的下降幅度大于可溶性蛋白含量;叶片的净光合速率（Pn）和气孔导度亦显著降低,且西瓜植株的总生物量减小,根冠比增大,表明缺氮对西瓜植株的生长及光合生理特性具有显著的抑制作用。叶绿素荧光动力学结果表明,缺氮处理的叶片Fv/Fm,Sm,ETo/CSo和RC/CSo均明显低于对照,并随缺氮程度的加剧而呈递减趋势,其中Sm对缺氮最为敏感,而ABS/CSo,TRo/CSo和DIo/CSo等参数对缺氮并不敏感。此外,从相关性分析显示,Sm与Pn、Fv/Fm、总生物量的相关性均达极显著水平。说明叶绿素荧光动力学参数可以灵敏检测出缺氮西瓜叶片光合特性的变化,可作为诊断西瓜缺氮程度的指标。     

B型烟粉虱危害对烟草叶片光系统II的影响

【目的】研究B型烟粉虱取食危害对烟草光系统II的影响,为明确烟粉虱对寄主植物光合作用的影响机制提供依据。【方法】通过测定烟草叶片叶绿素荧光快速诱导曲线,使用JIP-test分析技术进行参数分析,研究B型烟粉虱危害烟草后对烟草的局部虫体叶和系统叶光系统II（PSII）的影响。【结果】B型烟粉虱危害烟草后虫体叶和系统叶上的最大光化学效率（φpo）和光化学性能指数（PIABS）与对照相比均明显升高（P＜0.05）,表明处理烟草植株的局部叶和系统叶的原初光化学反应受到较大的伤害。B型烟粉虱危害烟草后虫体叶和系统叶PSII反应中心的电子传递均受阻,放氧复合体受到严重破坏。B型烟粉虱危害烟草后系统叶的单位反应中心吸收的能量（ABS/RC）和单位反应中心热耗散掉的能量（DIo/RC）增加,单位反应中心捕获的能量（TRo/RC）下降;B型烟粉虱危害的虫体叶中ABC/RC没有变化,DIo/RC增加,TRo/RC 下降。B型烟粉虱危害烟草后虫体叶和系统叶的单位面积反应中心数量（RC/CS）均明显降低（P＜0.05）,而光系统PSⅡ反应中心的关闭程度（1-qP）却明显升高,分别较各自对照升高了69.83%和142.58%（P＜0.05）。【结论】B型烟粉虱的危害严重影响了烟草叶片的光系统Ⅱ（PSII）,主要是由于PSII反应中心的失活和关闭以及对PSII电子传递的抑制,电子传递中受抑制的位点包括放氧复合体和QA到QB间的电子传递过程,同时B型烟粉虱危害影响了烟草叶片光系统的能量流动,且烟粉虱对烟草叶片PSII的影响具有系统传导性。     

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。     

毛竹茎秆快速生长期光合关键酶活性及基因表达分析

  目的  揭示毛竹Phyllostachys edulis快速生长期茎秆光合碳同化规律。  方法  以毛竹笋竹为试材,采用分光光度法测定了毛竹茎秆和成熟叶片核酮糖-1,5-二磷酸氧合酶(Rubisco)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)、NADP-苹果酸酶(NADP-ME)、NADP-苹果酸脱氢酶(NADP-MDH)、PEP羧激酶(PEP-CK)、磷酸烯醇式丙酮酸双激酶(PPDK)活性,运用实时荧光定量聚合链式反应(qPCR)对相应部位光合关键酶基因相对表达量进行分析。  结果  茎秆7~19节间Rubisco活性均极显著低于叶片(P＜0.01),随着节间的升高,Rubisco活性逐渐降低;茎秆中PEPC、NADP-ME、NADP-MDH、PPDK活性在第7节间最高,分别是叶片的3.01倍、5.69倍、4.46倍、4.05倍(P＜0.01),随着节间的升高,酶活性均极显著降低(P＜0.01)。茎秆中PePEPC、PeNADP-ME、PeNADP-MDH、PePPDK基因表达量在第7节间最高,分别是叶片的3.48、7.89、6.48、3.46倍(P＜0.01),随着节间的升高,这些基因表达量均极显著降低(P＜0.01)。  结论  毛竹快速生长期茎秆主要以NADP-ME和NAD-ME途径对竹腔内部高浓度二氧化碳(CO₂)再固定,减少自身碳损耗,形成的碳水化合物被茎秆快速生长再利用。图13表1参37     

不同叶色矢竹叶片反射光谱及光化学特性

  目的  通过解析矢竹Pseudosasa japonica不同叶色叶片反射光谱特性、光系统Ⅱ(PSⅡ)和光系统Ⅰ(PSⅠ)特性之间的差异,探索不同叶色竹种光合能力差异,从生理角度分析矢竹叶色变异特性并为进一步探究叶色变异机制奠定基础。  方法  取生长健壮的矢竹叶片(GL)、花叶矢竹P. japonica f. akebonosuji复绿叶片(AL)、花叶矢竹条纹叶片[(SL)包括白色部分(SA)和绿色部分(SG)]、曙筋矢竹P. japonica f. akebono(VL)4种不同叶色叶片为材料,测定光合色素质量分数、叶绿素归一化指数(ChlNDI)、光化学植被指数(PRI)、快速荧光动力学参数及820 nm相对吸收值。  结果  叶片叶绿素质量分数从大到小依次为GL、SL、VL、AL;不同叶色矢竹叶片的叶绿素归一化指数、光化学植被指数变化趋势一致,从大到小依次均为GL、SG、VL、SA、AL;4个色叶的光系统Ⅰ最大氧化还原能力从大到小依次为GL、VL、SG、AL;花叶矢竹复绿叶、条纹绿叶和曙筋矢竹都具有叶绿素荧光曲线动力学活性,但光系统Ⅱ反应中心开放降低程度与矢竹差异显著(P＜0.05),能量用于电子传递份额变小;缺乏叶绿素使得单位反应中心吸收的光能不断增加,可能是因为它需要更多的反应中心来应对其较低的转化效率,但最大光化学效率(F_v/F_m)和叶片性能指数(PI_ABS)都逐渐降低,可能是光系统Ⅱ反应中心发生可逆失活,能吸收光能但不能推动电子传递。  结论  叶色变异导致矢竹叶片光合色素质量分数存在差异,进而影响叶绿素归一化指数和光化学反射指数特征参数,叶绿素缺乏会影响光系统Ⅱ活性反应中心发生可逆性失活。花叶矢竹条纹叶片反应中心较少,但仍具有较好的光系统Ⅱ活性和叶绿素水平,维持较好的光合能力,这可能与其独特的花叶性状有关。图8表2参31     

毛竹茎秆快速生长期类囊体膜蛋白复合物BN-PAGE分析

  目的  探讨毛竹Phyllostachys edulis笋竹茎秆的光合特性和光系统的发育情况。  方法  以当年生毛竹叶片和笋竹茎秆为材料，采用蓝绿温和胶电泳(BN-PAGE)分析茎秆和叶片类囊体膜蛋白，同时测定了光合色素含量和77 K低温荧光发射光谱。  结果  茎秆叶绿素和类胡萝卜素质量分数显著低于叶片(P＜0.01)，随着茎秆发育，叶绿素和类胡萝卜素质量分数显著升高。茎秆和叶片类囊体膜PSⅡ核心复合物较完整，捕光色素较多；叶片和茎秆基部PSⅠ核心复合物分离主要得到PsaA/B和PsaD亚基，茎秆中部得到PsaA/B，茎秆顶部未发现PsaA/B。叶片和茎秆77 K低温荧光发射光谱在685和745 nm处有2个明显主峰，四阶导数光谱出现6个极大值，主要是PSⅡ和PSⅠ核心复合物的荧光发射峰以及由PSⅡ外周捕光天线(LHCⅡ)、PSⅡ内周捕光天线(CP47)、PSⅡ内周捕光天线(CP43)、PSⅠ反应中心复合体(RCI)、PSⅠ捕光天线(LHCⅠ)的发射荧光峰引起的肩峰，其中茎秆顶部LHCⅡ和PSⅡ核心复合体的特征发射峰与叶片相比有明显蓝移现象。  结论  毛竹茎秆中PSⅡ核心复合体已形成，随着茎秆发育，笋衣逐渐脱落，色素大量合成，内周天线蛋白CP47和CP43以及外周捕光天线蛋白逐渐形成；同时，茎秆受到光照后PSⅠ核心蛋白PsaA和PsaB开始形成，逐渐组装合成PSⅠ核心复合体。图4表2参45