舟山新木姜子幼苗对干旱胁迫的生理响应

以海岛树种舟山新木姜子(Neolitsea sericea)的一年生幼苗为材料,采用盆栽控水模拟干旱胁迫处理,研究苗木叶片在轻度、中度和重度干旱胁迫以及复水(土壤含水量分别为田间持水量的55%~60%、40%~45%、30%~35%和75%~80%)后的光合特性、保护酶活性、渗透调节物质含量等生理指标随时间的动态变化。结果表明:在中度及重度干旱胁迫下叶片的总叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率及气孔导度明显下降,而在重度干旱胁迫下叶片的胞间CO_2浓度呈现先降低后升高的趋势,说明在重度干旱胁迫中期以及中度干旱胁迫期间,叶片净光合速率的下降主要受到气孔限制因素的影响,而在重度干旱胁迫后期则是受到非气孔限制因素的影响。复水后蒸腾速率仍处于较低水平,叶片的气孔调节功能有所丧失。干旱胁迫提高了叶片的水分利用效率,但在重度干旱胁迫下叶片的水分利用效率从胁迫中期开始呈明显的下降趋势。在中度及重度干旱胁迫下舟山新木姜子叶片的丙二醛含量、超氧化物歧化酶及过氧化物酶活性均呈先升高后降低的趋势,说明丙二醛的产生与清除达到了一个动态平衡。干旱胁迫使叶片细胞膜透性显著增加,叶片通过提高合成可溶性糖和脯氨酸缓解渗透压,使叶片细胞膜透性在干旱胁迫中后期逐渐降低;但在重度干旱胁迫下叶片的细胞膜透性在复水后仍保持在较高水平,表明细胞膜遭受到了一定的损伤。综上所述,在干旱胁迫下舟山新木姜子能快速调节叶片气孔,清除活性氧,进行渗透调节,降低蒸腾速率、丙二醛含量,增加细胞膜透性,提高水分利用效率,从而减少干旱带来的损伤,但是持久、严重的干旱使叶片的气孔调节功能丧失,细胞膜受损。     

花后干旱对春小麦光合特性及产量的影响

为研究花后干旱条件下春小麦光合特性及产量的变化,测定了不同水分胁迫条件下小麦叶片各项光合指标的变化。结果表明:旗叶的蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度和水分利用效率随着干旱程度的加剧变化显著,光合速率下降37.67%~86.45%;重度和中度胁迫下Pn的下降主要是非气孔因素造成的,而轻度胁迫下是气孔关闭引起的,最终导致植株早衰,影响小麦籽粒灌浆,使产量降低10.70%~21.20%。     

土壤干旱胁迫对臭椿苗木生理指标的影响

在田间设置4种土壤含水量水平,即严重干旱、中度干旱、轻度干旱、适宜含水量(分别为田间持水量的12.5%、25%、50%和75%),研究臭椿幼苗在土壤干旱胁迫下的生长与生理响应。结果表明:在田间干旱胁迫下,随着干旱胁迫程度的增大和胁迫时间的持续,幼苗叶片的质膜相对透性、过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)的量、脯氨酸质量分数等增加,净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、瞬间水分利用效率等减小。不同处理间臭椿幼苗叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、瞬间水分利用效率的差异均达到极显著水平(P<0.01)。臭椿幼苗能忍耐中度以下的土壤干旱胁迫。     

CO2浓度倍增对干旱胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响

 【目的】探讨黄瓜幼苗对CO2浓度倍增和干旱胁迫的光合响应机理。【方法】以‘津优1号’黄瓜水培幼苗为试材,采用裂区设计,主区设大气CO2浓度(约380 μmol?mol-1)和倍增CO2浓度(760±20 μmol?mol-1)2个CO2浓度处理,裂区设对照、中度和重度干旱胁迫3个水分处理,研究CO2浓度倍增对干旱胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响。【结果】(1)干旱胁迫显著降低了黄瓜幼苗叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)。在干旱胁迫条件下,CO2浓度倍增可显著降低Tr和Gs、显著提高Pn,从而显著提高水分利用效率(WUE),而且CO2浓度与干旱胁迫对黄瓜幼苗叶片的Pn、Tr、WUE和Gs均有显著的互作效应(P＜0.01);(2)干旱胁迫显著降低了黄瓜幼苗叶片表观量子效率(AQY)、最大同化速率(Amax)、最大羧化速率(Vcmax)、光饱和的电子传递速率(Jmax)、磷酸丙糖利用率(TPU)和光饱和点(LSP),提高了光补偿点(LCP)。CO2浓度倍增能显著提高对照和中度干旱胁迫条件下的AQY和Amax,在重度干旱胁迫条件下差异不显著。CO2浓度倍增可显著提高对照条件下的Vcmax、Jmax和TPU,降低CO2补偿点(Γ*)和呼吸速率(Rd),而在干旱胁迫条件下各项指标之间差异不显著(中度干旱胁迫条件下 Γ*显著降低4.9%除外)。【结论】中度干旱胁迫条件下黄瓜叶片Pn的降低主要是气孔限制,而重度干旱胁迫条件下则是气孔和非气孔因素共同作用的结果,干旱胁迫可导致黄瓜幼苗光合电子传递和光合磷酸化能力显著降低;CO2浓度倍增可通过提高黄瓜叶片的净光合速率和降低蒸腾速率来提高干旱胁迫条件下叶片水分利用效率,在适度的干旱胁迫条件下,CO2浓度倍增也可以通过提高叶片表观量子效率和光饱和的最大同化速率而提高光合性能。因此,推测在干旱或半干旱地区,设施CO2施肥技术或未来逐渐升高的大气CO2浓度可在一定程度上改善作物的水分状况和增强抗旱能力,提高水分利用效率,从而部分缓解干旱胁迫引起的负面效应。     

水分胁迫条件下元宝枫的光合特征及水分利用效率

以1年生元宝枫幼苗为材料,采用盆栽控水法,研究了水分胁迫条件下元宝枫光合特征及其水分利用效率的变化.结果表明,随胁迫程度的加重和时间延长,光合速率(Pn)和水分利用效率(WUE)依次降低.在轻度和中度胁迫下,Pn的降低既有气孔因素又有非气孔因素的限制,严重胁迫条件下,Pn的降低主要是非气孔因素引起的.轻度水分胁迫下,元宝枫Pn的日变化为单峰曲线,中度胁迫下呈双峰曲线;WUE日变化在轻度和中度胁迫下均呈双峰曲线,这既与元宝枫自身生理特性有关,同时也受控于气温、光强、相对湿度及蒸腾速率的日变化.     

干旱胁迫对彩叶草光合特性及叶片超微结构的影响

通过盆栽试验对彩叶草设置4种水分梯度模拟干旱胁迫处理,20 d后测量光合生理指标并观察叶片超微结构的变化。随着干旱胁迫程度的加深,彩叶草株高、茎粗、最大叶面积都呈下降趋势;净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)呈下降趋势,胞间CO2浓度(Ci)呈先降后升趋势,水分利用率(WUE)、气孔限制值(Ls)呈先升后降趋势;光补偿点(LCP)升高,光饱和点(LSP)降低,最大净光合速率(Pmax)和表现光量子效率(AQY)降低,表明干旱胁迫对彩叶草光合系统造成了一定程度的损伤,其光能利用效率下降,出现光抑制现象。轻度和中度干旱胁迫下Pn降低是由气孔限制引起,而在重度干旱胁迫下则由非气孔限制起主要作用。随着干旱胁迫程度的加深,叶绿体结构逐渐受到破坏,基粒片层和基质片层逐渐扭曲。至重度干旱胁迫时,细胞膜边缘模糊甚至部分破裂消失,出现大量嗜锇颗粒;淀粉粒变形糊化,线粒体膜模糊。研究表明,适度的干旱胁迫(土壤含水量为60%~65%)可提高彩叶草的水分利用率,辅以适当遮阴可减轻光抑制,提高光合速率。     

土壤水分胁迫下油菜光合特性变化和膜伤害研究

对4种不同水分条件下油菜叶片的光合变化和膜伤害进行了研究。结果表明,在轻度干旱条件下,油菜叶片光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)会增加,而气孔导度(Gs)则缓慢下降。随着胁迫程度加重,三者均出现明显下降。细胞间隙CO2浓度(Ci)在不同的水分胁迫下表现各异,轻度干旱胁迫下先下降再升高,而中度和重度干旱胁迫条件下却呈现明显上升然后趋于平缓趋势。叶片细胞膜透性和丙二醛(MDA)含量随着胁迫程度增加而明显增加。     

水分胁迫对甜菜幼苗光合作用的影响

以HI0466(抗旱性强)和农大甜研4号(对照)为材料,研究了水分胁迫对其幼苗光合作用的影响.结果表明:水分胁迫下2个品种叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(E)均呈下降趋势,但下降幅度不同,HI0466的净光合速率降幅较小而气孔导度和蒸腾速率降幅较大;Ci/Ca比值出现了先下降后上升,表明轻度水分胁迫下叶片Pn下降是气孔限制因素,重度干旱胁迫下Pn降低主要由非气孔因素引起.     

甜瓜光合特性对土壤水分条件的响应

以甜瓜品种‘银帝’和‘玉金香’为材料,设充分供水、轻度亏缺、中度亏缺3种水分处理,研究土壤水分条件对甜瓜开花-果实膨大期光合特性的影响.结果表明:在3个水分处理下,‘银帝’和‘玉金香’的净光合速率(Pn)日变化和气孔导度日变化(Gs)均表现为双峰曲线型,具有明显的光合"午休"现象.轻度和中度水分胁迫下,‘银帝’、‘玉金香’Pn显著降低,随水分亏缺程度加大,甜瓜叶片的蒸腾速率(Tr)呈下降趋势,瞬时水分利用效率(WUE)有所增加,表明轻度和中度水分亏缺能够提高甜瓜的水分利用效率.轻度、中度处理下,甜瓜叶片Pn下降以非气孔限制为主.各处理下甜瓜叶片Ci均呈现"下降-上升-下降-上升"的变化趋势,Ls的变化趋势则与Ci相反.在水分胁迫处理下,‘玉金香’叶片的Pn和WUE均高于‘银帝’,中度亏缺处理下,‘玉金香’日平均Pn和WUE分别比‘银帝’增加15.4%和8.2%,说明‘玉金香’的干旱适应性比‘银帝’强.     

干旱胁迫对麻叶绣线菊光合及荧光参数的影响

以麻叶绣线菊幼苗为试验材料,采用盆栽控水方法研究土壤水分对麻叶绣线菊光合和荧光参数的影响。结果表明:麻叶绣线菊净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)在轻度干旱胁迫下最高,之后随着干旱加剧而减少,胞间CO_2浓度(Ci)在中度干旱胁迫时下降,在重度干旱胁迫时显著升高,水分利用效率(WUE)在中度干旱胁迫下达到最大,重度干旱胁迫下显著下降。在轻度干旱胁迫下麻叶绣线菊的光饱和点(LSP)、最大净光合速率(Pnmax)、暗呼吸速率(Rd)和表观量子效率(AQY)显著增加,之后随着胁迫加剧逐渐减少,光补偿点(LCP)则相反。在中度和重度干旱胁迫下麻叶绣线菊的最大荧光(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)和PSII的量子效率(Fv/Fo)显著减少,初始荧光(Fo)显著升高,能量分配比率参数φPo、Ψo、φEo逐渐下降,φDo逐渐增加,代表单位反应中心活性的参数ABS/RC、TRo/RC、ETo/RC和DIo/RC逐渐升高。研究表明,麻叶绣线菊生长适宜的土壤水分为田间最大持水量的75%,在中度干旱胁迫下光合作用降低的主要原因为气孔因素,而在重度干旱胁迫下光合作用的下降主要为非气孔因素。     

高温和干旱胁迫对杨树幼苗光合性能和抗氧化酶系统的影响

采用室内模拟试验,研究了高温、干旱单一或复合胁迫对南林895杨(PopulusבNanlin-895’)幼苗光合特性、叶绿素荧光、抗氧化酶活性的影响。结果表明:随着胁迫时间的延长,高温、干旱单因子和复合胁迫使杨树幼苗净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、最大荧光(F_m)、PSII最大原初光化学量子效率(F_v/F_m)下降、初始荧光(Fo)升高,中度干旱胁迫使胞间CO_2摩尔分数(Ci)、水分利用效率(WUE)先降后升,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性先升后降,P_n主要受气孔和非气孔因素共同限制;重度高温、重度干旱和复合胁迫末期SOD、POD活性下降显著,P_n主要受非气孔因素限制。复合胁迫对P_n、T_r具有叠加效应。复合胁迫对P_n、G_s、Ci、T_r、F_v/F_m、SOD的胁迫效应大于单一胁迫;杨树幼苗在高温和干旱复合胁迫条件下受害最严重。     

4种乡土植物幼苗抗旱性评价

采用盆栽法选择土壤含水量作为干旱胁迫的定量评价标准,叶片相对含水量及水分饱和亏缺、质膜相对透性、净光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)等作为研究抗旱适应性的评价指标,研究干旱胁迫下麻疯树(Jatropha curcas L)、坡柳(Dodonaea viscose)、木豆(Cajanus cajan Millsp)、山毛豆(Tephrosia candida)的生理表现及光合特性。结果表明,干旱胁迫后,4种植物的叶片相对含水量下降,质膜相对透性增大,光合作用受到影响。综合各项指标及运用隶属函数分析得出4种植物的抗旱性依次为麻疯树坡柳木豆山毛豆。     

水分胁迫对蹄叶橐吾光合特性的影响

[目的]研究水分胁迫对蹄叶橐吾光合特性的影响。[方法]以1年生盆栽蹄叶橐吾幼苗为试验材料,研究了经正常处理和水分胁迫处理12d后蹄叶橐吾光合特性的日变化。[结果]正常条件下的光合速率、蒸腾速率、水分利用率日变化呈“双峰型”曲线,在水分胁迫下,蹄叶橐吾的光合速率和蒸腾速率、水分利用率日变化均呈峰值很小的“单峰型”曲线,并且净光合速率的下降是由气孔因素与非氕孔因素双重作用造成的,水分胁迫下非气孔限制是光合速率下降的主要原因,[结论]蹄叶橐吾的光合作用在城市中有一定的适应能力．但重度水分胁迫对其将造成严重影响。     

2年生希蒙得木幼苗对干旱胁迫的光合生理响应

采用盆栽控水的方法,研究了不同程度干旱胁迫(干旱0 d6、d1、2 d、18 d)对2年生希蒙得木叶片光合特性的影响。结果表明,希蒙得木叶片相对含水量(LRWC)随土壤含水量(SWC)的降低而显著降低,且SWC与LRWC呈极显著正相关;叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和最大净光合速率(Pnmax)均随干旱时间的增加而显著降低,暗呼吸速率(Rd)显著增加,胞间CO2浓度(Ci)呈先降低(D12)后升高(D18)的趋势,但水分利用效率(WUE)与Ci呈相反的变化趋势;干旱12 d处理下希蒙得木叶片光合能力下降的主要原因可能是气孔限制,而干旱18 d后植株光合能力下降的主要原因可能是非气孔限制;此外,表观量子产量(AQY)和光饱和点(LSP)均随干旱胁迫程度的增加而显著下降,并伴随着光补偿点(LCP)的急剧升高。由此表明,干旱条件下,希蒙得木叶片水分严重亏缺,光合碳同化能力及对光环境的适应能力降低,这也可能是植株应对干旱逆境的生存策略。     

干旱胁迫对草莓苗期叶片光合特性的影响

采用盆栽控水方法研究了干旱胁迫对5个草莓品种苗期叶绿素含量和光合特性的影响。结果表明,在干旱胁迫下,草莓叶片的叶绿素含量(SPAD)、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO_2浓度均下降,且甜查理的下降幅度最小,艳丽的下降幅度最大。在轻度干旱胁迫下,5个草莓品种的净光合速率和胞间CO_2浓度均与对照存在显著差异(P0.05);叶绿素含量、蒸腾速率和气孔导度与对照无显著差异(P0.05)。在重度干旱胁迫下,5个草莓品种的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均与对照存在显著差异(P0.05);胞间CO_2浓度与对照无显著差异(P0.05);艳丽和宁丰的叶绿素含量与对照相比显著下降(P0.05)。以上结果表明,在轻度干旱胁迫下,草莓主要是通过降低净光合速率和胞间CO_2浓度响应干旱胁迫,气孔因素影响光合作用;在重度干旱胁迫下,草莓主要是通过降低净光合速率、蒸腾速率和气孔导度响应干旱胁迫,非气孔因素影响光合作用。不同的草莓品种光合作用对干旱的响应能力不同。其中,甜查理具有较强的抗旱性,艳丽的抗旱性较差。     

多重复干旱循环对苗木气体交换和水分利用效率的影响

该文研究了多重复干旱循环对１年生北美短叶松和黑云杉苗木的气体交换速率及水分利用效率的影响．结果表明,多重复干旱循环对它们的气体交换（Ｃｓ,Ｐｎ,Ｔｒ）有显著影响（Ｐ＜０．５）,而对其水分利用效率（ＷＵＥ）影响不大（Ｐ＞０．１）．尽管北美短叶松的气孔对轻度干旱胁迫不如黑云杉敏感,但是它对中度及严重干旱胁迫的敏感程度却高于黑云杉．在轻度及中度干旱胁迫下,北美短叶松的光合作用主要受非气孔因素的影响,而黑云杉则主要受气孔因素的影响．解除干旱胁迫后,黑云杉的气孔敏感性、光合能力及水分利用效率的恢复都要比北美短叶松更快．轻度的干旱胁迫锻炼可以帮助北美短叶松在更严重的干旱胁迫下保持固有而强劲的耐旱能力．然而,通过多重复干旱循环锻炼后,黑云杉在改善耐旱能力的强度方面大于北美短叶松．     

Effects of Repeated Cycles of Dehydrationrehydration on Gas Exchange and Water Use Efficiency of Seedlings \=

该文研究了多重复干旱循环对１年生北美短叶松和黑云杉苗木的气体交换速率及水分利用效率的影响．结果表明,多重复干旱循环对它们的气体交换（Ｃｓ,Ｐｎ,Ｔｒ）有显著影响（Ｐ＜０．５）,而对其水分利用效率（ＷＵＥ）影响不大（Ｐ＞０．１）．尽管北美短叶松的气孔对轻度干旱胁迫不如黑云杉敏感,但是它对中度及严重干旱胁迫的敏感程度却高于黑云杉．在轻度及中度干旱胁迫下,北美短叶松的光合作用主要受非气孔因素的影响,而黑云杉则主要受气孔因素的影响．解除干旱胁迫后,黑云杉的气孔敏感性、光合能力及水分利用效率的恢复都要比北美短叶松更快．轻度的干旱胁迫锻炼可以帮助北美短叶松在更严重的干旱胁迫下保持固有而强劲的耐旱能力．然而,通过多重复干旱循环锻炼后,黑云杉在改善耐旱能力的强度方面大于北美短叶松．     

水因子对东北铁线莲光合特性的影响

【目的】研究水因子对东北铁线莲光合特性的影响。【方法】采用室外盆栽法,在东北铁线莲生长季节设3种供水处理(312,468和624 mm),研究水分供给量对东北铁线莲净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、气孔限制值(L_s)和水分利用效率(WUE)日变化的影响。【结果】水分供给量为312,468 和624 mm时,P_n日均值为分别为2.83,4.05和3.56 μmol/(m²·s),三者间差异显著（P＜0.05）;不同水分供给量东北铁线莲Pn出现了“光合午休”现象,呈明显双峰曲线。供水量为468 mm处理东北铁线莲日平均G_s与供水量为312和624 mm处理间存在显著差异(P＜0.05)。供水量为312 mm处理的日平均T_r和WUE与供水量为624 mm处理间的差异极显著(P＜0.01)。不同供水量对C_i和L_s日平均值均未产生显著影响。【结论】东北铁线莲的“光合午休”现象主要由非气孔因素引起;吉林省东北铁线莲规模种植区应选择在东北铁线莲生长季节降水量达468 mm 的地区。     

硅对低温胁迫下冬小麦幼苗光合作用及相关生理特性的影响

采用水培试验，以抗寒性不同的两个小麦品种（临麦2号（Linmai 2）高抗；扬麦 5号（Yangmai 5）低抗）为材料，研究了不同硅处理（0、0.1和1.0 mmol/L）对低温胁迫条件下小麦幼苗光合作用、叶绿素和可溶性糖的影响。结果表明：低温胁迫条件下，小麦幼苗的光合作用显著受到抑制，扬麦5号的下降速率要大于临麦2号。施硅能够提高低温胁迫条件下小麦幼苗净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、气孔限制值（Ls）、水分利用率（WUE）；蒸腾速率（Tr）在低温胁迫条件下降低，加硅处理后蒸腾速率下降。低温胁迫条件下两个小麦品种的叶绿素含量和叶绿素a/b的比值下降，可溶性糖含量显著升高；施硅能减缓低温胁迫对叶绿素含量、chl a/chl b和可溶性糖的影响。     

干旱胁迫下文冠果光合指标的变化研究

为了探究文冠果在干旱胁迫下的抗旱尺度及光合生理变化,确定适宜的灌水阈值,以保证在节约有限水资源的同时文冠果生长不会受到抑制。在盆栽条件下,设置5个水分梯度,即土壤含水量分别控制在田间最大持水量(46.4%)的80%(T1)、60%(T2)、40%(T3)、20%(T4),以正常灌水为对照(CK)。利用Li-6400光合仪对文冠果叶片光合指标及荧光参数进行测定。结果表明:文冠果随着胁迫时间的延长和干旱梯度的增加,叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、光化学淬灭系数(q P)均降低,其光合作用受到抑制。荧光参数PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)与水分利用效率(WUE)随着水分胁迫加重而下降,表现为T2T3T4,其中T1处理由于灌水充盈使光合参数Pn、Gs、胞间CO2浓度(Ci)反而降低。对不同水分处理下文冠果幼苗光合生理指标进行主成分分析,表现的优劣顺序为:CKT2T1T3T4。文冠果在60%田间持水量的水分灌量(T2处理)下各项光合指标均表现较好,WUE最高。