Cd胁迫对两种龙葵光合生理及叶绿素荧光特性的影响

为探究和比较两种不同龙葵对Cd胁迫的光合生理和叶绿素荧光特性响应的差异,试验以Cd超富集植物龙葵(Solanum nigrum)和少花龙葵(Solanum americanum)为材料,于2018年3月采用水培试验,研究了不同浓度(0、20、80、320μmol·L^-1)Cd胁迫对两种龙葵植株形态指标、气体交换参数、叶绿素及叶绿素荧光特性等的影响。结果表明:不同浓度Cd胁迫显著影响两种龙葵生长,两者的Cd耐受存在差异。少花龙葵在Cd浓度≥20μmol·L-1时生长受到抑制(P<0.05);随Cd浓度增加,少花龙葵的形态指标、生物量积累、叶绿素含量、叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Ts)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)均较CK显著降低(P<0.05),但初始荧光(Fo)、叶绿素a/b有上升趋势;当Cd浓度≥80μmol·L^-1时,少花龙葵PSⅡ的受损程度加重。龙葵则在Cd浓度≥80μmol·L^-1时受到生长抑制,随Cd浓度增加,龙葵相应指标均呈下降趋势(P<0.05),但其形态指标、生物量积累及叶绿素荧光参数等指标的降低范围均小于少花龙葵。此外,Cd胁迫对两种龙葵传能效率的抑制比光能转化效率的抑制更为明显。20μmol·L^-1 Cd胁迫时,两种龙葵光合作用主要受气孔因素限制;80~320μmol·L^-1 Cd胁迫时,其光合作用主要受非气孔因素限制。研究表明,Cd胁迫在少花龙葵的生长和光合方面表现出更显著的抑制作用;受Cd浓度的影响,两种龙葵光合作用的降低是气孔限制和非气孔限制综合作用的结果。研究进一步从光合生理和叶绿素荧光特性响应方面证明龙葵对Cd胁迫的耐受能力强于少花龙葵。     

Cd胁迫对不同类型小麦幼苗生长及光合生理特性的影响

为探讨不同类型小麦对镉(Cd)胁迫的耐受机制,以蓝黑粒和商麦1619为材料,采用水培法,研究不同Cd浓度(0 mg·L~(-1)、25 mg·L~(-1)、50 mg·L~(-1)、75 mg·L~(-1)和100 mg·L~(-1))对小麦幼苗生长和光合生理特性的影响。结果表明:(1)随着Cd浓度的增加,小麦幼苗株高、根长、根系干重和地上干重呈现先增后减的变化趋势;(2)叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)随着Cd浓度增加显著下降;综合来看,蓝黑粒较商麦1619表现出较强的Cd耐受能力。     

盐胁迫对阳桃光合特性的影响

以二年生阳桃幼苗为试验材料,研究在不同NaCl浓度胁迫条件下叶片光合作用的变化。结果表明:低盐胁迫(0～60 mmol/LNaCl)下Chl a、Chl b、Chl a+Chl b和Chl a/Chl b含量缓慢下降;高盐胁迫(100～300mmol/LNaCl)显著降低叶绿素含量、水分利用效率、叶片光合能力。阳桃在低于60 mmol/LNaCl的盐土里能维持正常生长。     

Cd胁迫对凹叶厚朴生物量及光合荧光特性的影响

以2年生的凹叶厚朴幼苗为试验对象,设置0(CK)、50、100、200和300mg·kg~(-1)等5个梯度,研究Cd胁迫对厚朴幼苗生物量、叶绿素SPAD值、各组织部分Cd含量和叶绿素荧光合特性的影响。厚朴幼苗根干质量Cd积累最高达325.76mg·kg~(-1),地上部分干质量Cd积累最高仅为13.56mg·kg~(-1),而根部Cd积累量占到全株Cd积累量的95.71%~96.23%,其地下组织部分Cd含量高于地上组织部分,说明厚朴幼苗根吸收的镉主要积累在根部。厚朴幼苗株高增长量随Cd含量的增加而下降,在高Cd胁迫下,叶绿素SPAD值呈差异极显著变化,低Cd胁迫下厚朴仍能生长和代谢,说明厚朴有一定的适应性。4个Cd处理下厚朴幼苗的PSⅡ的最大量子产量(Fv/Fm)、实际的光化学有效量子产量(ΦPSⅡ)、化学淬灭(qP)、电子传递效率(ETR)与CK组相比均显著下降,说明Cd处理阻碍了凹叶厚朴叶片光合反应链中电子传递,进而影响PSⅡ反应中心活性,改变了对光能捕获与转换及电子传递效率,产生光抑制,进而造成对植物的损伤。     

重金属Pb与Cd对苹果幼苗叶绿素含量和光合特性的影响

[目的]为阐明Pb和Cd的生理作用提供理论依据,为果树的优质高效生产提供技术支持。[方法]以八棱海棠和平邑甜茶为试材,采用盆栽方法,研究了重金属Pb和Cd对不同苹果幼苗叶绿素含量和叶片光合特性的影响。[结果]结果表明:低浓度的Pb(<250mg/kg)和Cd(<10 mg/kg)提高八棱海棠和平邑甜茶幼苗的叶绿素总量、叶绿素a含量和叶绿素b含量;随着培养介质中Pb和Cd浓度的增加,幼苗的叶绿素总量、叶绿素a含量和叶绿素b含量显著下降,其中Pb对八棱海棠叶绿素b的影响高于对叶绿素a的影响,而Cd的作用与此相反;重金属Pb和Cd影响苹果幼苗的光合性能,随着培养介质中Pb和Cd浓度的增加,八棱海棠和平邑甜茶幼苗的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均显著下降,细胞间CO2浓度逐渐升高;而低浓度的Cd(<20 mg/kg)提高平邑甜茶和八棱海棠幼苗的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度,但降低细胞间隙CO2浓度。[结论]Pb和Cd胁迫处理影响八棱海棠和平邑甜茶幼苗的光合作用系统。     

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。     

水分胁迫对牡丹光合和荧光特性的影响

[目的]研究水分胁迫条件下牡丹光合指标及荧光特性变化。[方法]以胡红、洛阳红两种牡丹品种为试验材料,进行不同的水分胁迫处理,采用便携式光合测定仪测定及荧光测定仪测定其光合指标及荧光特性。[结果]随着土壤水分胁迫的加剧,叶片的净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)下降,胞间CO2浓度(Ci)升高;干旱抑制牡丹净光合作用、限制气体交换,改变光合日变化;水分胁迫(特别是水分过量)时牡丹叶片Fo上升,Fv/Fm下降引起PSⅡ反应中心的失活,但各叶绿素荧光参数在下午又逐渐恢复到上午水平。[结论]75%的土壤相对含水量最适于牡丹的生长;与干旱胁迫相比,水分过多更不利牡丹的生长。两种供试品种中,胡红比洛阳红更耐旱,适应性更广。     

铜胁迫对白蜡幼苗叶绿素含量及光合特性影响

以白蜡幼苗为材料,采用盆栽方法,研究了铜胁迫对白蜡幼苗叶片叶绿素含量及光合特性的影响。结果表明:经低质量分数的Cu2+(2.5×10-4)处理可提高白蜡幼苗的叶绿素a、叶绿素b含量及叶绿素总量,与对照(不添加污染物的基质)相比分别增加了2.78%、2.13%、2.64%;随着Cu2+质量分数的增加,叶绿素a和叶绿素b含量及叶绿素总量逐渐下降,且胁迫对叶绿素b的影响高于对叶绿素a的影响。重金属Cu2+对白蜡幼苗的光合性能也有一定的影响,当Cu2+质量分数小于2.5×10-4时,可提高白蜡幼苗的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度及细胞间CO2浓度,与对照相比分别增加了4.39%、37.16%、8.20%及2.53%;随着Cu2+质量分数的增加,净光合速率、蒸腾速率、气孔导度逐渐下降,但细胞间CO2浓度下降并不明显。说明低质量分数Cu2+处理可促进白蜡幼苗的光合作用,而高质量分数的Cu2+处理却有明显的抑制作用。     

碱性盐胁迫对夏蜡梅光合荧光特性影响

以3年生夏蜡梅实生苗为试验材料,采用CK、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％八个碱性盐(NaHCO3)处理水平,探究不同碱性盐胁迫对夏蜡梅光合荧光特性的影响,为夏蜡梅的生产实践栽培提供理论指导.结果表明,在NaHCO3胁迫下,夏蜡梅净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)...     

NaCl胁迫对两种冷季型草坪草光合特性的影响

采用盆栽试验方法,研究了不同浓度NaCl(0 mmol/L,35 mmol/L,70 mmol/L,105 mmol/L,140 mmol/L)处理对高羊茅、草地早熟禾光合特性的影响。结果表明:35 mmol/L NaCl处理对2种草坪草的光合特性无明显影响;大于或等于70 mmol/L的NaCl处理,2种草坪草的叶绿素含量、净光合速度(Pn)、蒸腾速度(Tr)、气孔导度(Gs)显著降低,且随NaCl浓度升高,下降幅度增大,但2种草坪草之间的下降幅度有一定差异,高羊茅各指标的下降幅度均小于草地早熟禾。胞间CO2浓度(Ci)的变化,2种草坪草均为低浓度NaCl处理下降低,高浓度NaCl处理下升高。综合叶绿素含量和各项光合指标,高羊茅对NaCl胁迫的耐受能力高于草地早熟禾。     

盐胁迫对车轴草叶绿素含量及光合特性的影响

采用不同浓度的NaCl（0、50、100、250、400mmol.L-1）胁迫处理白车轴草20d,分别测定其光合生理指标和叶绿素含量。结果表明：在不同浓度NaCl胁迫下,白车轴草叶片中叶绿素含量总体呈降低趋势,其中叶绿素b含量降低更明显,表现为叶绿素a/b的比值增大;叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度等生理指标随NaCl胁迫浓度增大呈下降趋势;胞间二氧化碳浓度在NaCl浓度为50、100、250mmol.L-1时下降,400mmol.L-1表现为升高。     

盐胁迫对白桦光合特性及叶绿素荧光参数的影响

通过对白桦在盐胁迫下的光合特性及叶绿素荧光参数变化进行测定,研究其耐盐能力,为在白桦中筛选耐盐家系提供依据。以6个半同胞家系的桦树为试验材料,采用0．4％ NaCl 漫灌的方法,每3 d 胁迫1次,研究盐胁迫下白桦叶片光合特性及叶绿素荧光参数的变化。结果表明：盐胁迫下叶绿素相对含量随胁迫时间延长呈现先升高后降低的趋势;净光合速率则为下降的趋势,其有气孔限制和非气孔限制2方面因素的影响;各家系的叶片荧光参数 Fv ／Fm 随胁迫时间延长呈现先升高后降低的趋势,φPSⅡ和 qP 均为下降的趋势,qN 保持不变或波动较大。根据盐胁迫试验得出结论,MP1和 MP2家系的叶绿素相对含量高且变化幅度小,净光合速率、Fv ／Fm、PSⅡ和 qP 降低幅度小,qN 保持稳定,因此,MP1和 MP2为耐盐性强的家系。     

酸铝胁迫对芒萁生长、光合特性和叶绿素荧光参数的影响

为探明芒萁对酸铝胁迫的耐性机制,以玉米为对照,采用水培法研究了低pH值(3.5、4.5、5.5)和铝胁迫(0、50、100、400μmol/L)对芒萁和玉米幼苗生长、叶绿素含量、光合特性(净光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度、蒸腾速率)和叶绿素荧光参数[最大光化学效率(F_v/F_m)、光化学猝灭系数(qP)、非光化学猝灭系数(NPQ)]的影响。结果表明,在不加铝条件下,随着pH值下降,芒萁生物量、叶绿素含量、光合特性和叶绿素荧光参数总体均无明显变化,而玉米生物量、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和qP明显下降,胞间CO_2浓度明显升高。在相同pH值条件下,随铝浓度增加,芒萁和玉米生物量、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、F_v/F_m和qP均逐渐下降,但玉米下降幅度远大于芒萁。芒萁和玉米NPQ随铝浓度的增加而升高,但升高幅度表现为芒萁大于玉米。此外,随铝浓度的增加,芒萁胞间CO_2浓度逐渐下降,玉米则逐渐升高;芒萁叶片水分利用效率先升高后降低,玉米则总体逐渐下降。综上,芒萁耐酸和耐铝能力强于玉米,铝对植物的毒害作用大于pH值,但低pH值会加剧铝毒害效应。     

钼对棉花养分叶绿素含量及光合生理特性影响

[目的]为棉花钼肥施用技术的开展提供可行依据.[方法]选择中棉49号为试验材料,进行不同施钼浓度(0、0.2;、0.4;、0.6;、0.8;、1;)6个梯度三次重复的水培试验.在棉花苗期、蕾期和初花期3个生育阶段进行光合特性测定,每10 d对棉花株高、叶片数、SPAD值和净光合速率等光合生理指标进行测定,同时采集整株棉花样品测定干重、全量氮磷及钼含量.[结果]施钼肥对棉花氮磷养分吸收呈负相关性,施钼浓度在0.6; ～0.8;时,对棉花生长、叶绿素含量影响较大,光合作用在施钼浓度为0.8;和1.0;时达到了极显著水平.[结论]钼肥对棉花氮磷吸收、叶绿素含量和光合作用有一定的影响.     

盐胁迫对3个桑树品种幼苗光合特性的影响

研究不同浓度（0、0.2%、0.3%、0.4%）NaC l盐分胁迫处理对3个桑树品种1年生嫁接苗叶片中叶绿素含量和光合作用的影响。结果表明：3个桑树品种的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量以及叶绿素a/b均随着盐浓度的增加而降低,叶绿素总量鲁插1号〉农桑12号〉昌盛。3个品种的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度随着盐分浓度的增加而下降,且高盐度降幅明显高于低盐度;而胞间CO2浓度随盐分浓度的增加而升高,增幅最大的是昌盛,最小的是鲁插1号。综合分析发现,3个品种在盐胁迫下的光合能力为：鲁插1号〉农桑12号〉昌盛。     

镉胁迫大花美人蕉的生长及光合特性

为探索镉胁迫下大花美人蕉的耐受特性,以苗期和花期大花美人蕉为对象,研究不同浓度镉胁迫对其生长开花特征及光合作用的影响。结果表明:随着镉胁迫浓度的升高,大花美人蕉的株高和茎粗呈先升后降的趋势,苗期叶片数变化较小,绿叶率显著降低,为对照的86.2%~90%;高浓度镉胁迫(600mg/kg)导致花期叶片数量、分蘖量和抽花量增多,开花质量降低。镉胁迫显著降低大花美人蕉叶绿素a和叶绿素b的含量,净光合速率、蒸腾速率随着胁迫浓度的升高而降低,苗期(200mg/kg)和花期(600mg/kg)的净光合速率分别降至对照的76.2%和79.9%,蒸腾速率分别为对照的76.2%和62.4%;胞间二氧化碳浓度和气孔导度变化不显著,苗期镉胁迫对瞬间水分利用效率无显著影响,花期瞬间水分利用效率随胁迫浓度升高而升高。对镉胁迫的敏感浓度花期高于苗期,相同镉胁迫浓度(200mg/kg)下,花期各项指标的降低幅度小于苗期。胁迫浓度与苗期叶片数量、花期绿叶率、叶绿素a、叶绿素b、净光合速率及蒸腾速率显著或极显著负相关,但与气孔导度和胞间CO2浓度相关性很低。因此,光合色素含量等非气孔因素的降低影响大花美人蕉的净光合速率,进而对植物的生长产生明显影响。     

氮肥对镉胁迫下龙葵叶绿素含量和叶绿素荧光特性的影响

为明确增施氮肥对镉迫下龙葵光合生理的影响,以龙葵为试验材料,分析增施不同浓度氮肥对Cd胁迫下龙葵叶绿素含量、叶绿素荧光和捕光色素分子内禀等特性的影响。结果表明：镉胁迫下龙葵叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量均随施氮量的增加而逐渐上升;增施氮肥后,龙葵光系统Ⅱ最大光化学量子产量、PSⅡ有效光化学量子产量、电子传递速率、捕光色素分子总数、处于最低激发态的捕光色素分子数和光化学反应耗散比例增大,非光化学淬灭系数、捕光色素分子本征光能吸收截面、捕光色素分子有效光能吸收截面和天线热耗散比例减小。可见,增施氮肥对镉胁迫下龙葵叶绿素合成和光系统Ⅱ功能有明显的促进作用,而且300～450 mg/kg 尿素是合适的施氮浓度。     

水稻剑叶净光合速率与叶绿素含量的研究初报

对59个水稻品种剑叶净光合速率及其叶绿素含量进行测定和相关分析后发现，叶绿素各组分及叶绿素a/b比值均存在显的品种间差异。叶绿素a含量决定总叶绿素含量水平，叶绿素b的含量主导叶绿素a/b比值的变化。总叶绿素含量、叶绿素a含量与剑叶净光合速率显正相关，叶绿素b含量与剑叶净光合速率的正相关关系接近显水平。叶绿素a/b与剑叶净光合速率无直接相关关系，但在品种间叶绿素含量由少增多的过程中，叶绿素含理状况对光合作用的促进作用由总量的增加转向叶绿素a/b比值的降低，同时发现，在高光强、低叶绿素含量范围内，仍然存在光合作用的最适叶绿素含量值。     

叶绿素含量降低对水稻叶片光抑制与光合电子传递的影响

【目的】水稻突变体叶片叶绿素含量显著低于其野生型,但其光合电子传递效率与净光合值显著高于对照,文章旨在阐明其生理学机理并探讨其在高光效育种中的潜在应用价值。【方法】通过人工气候室的盆栽试验设置高光强(光照强度为700—800μmol·m~(-2)·s~(-1))与低光强(光照强度约为100—200μmol·m~(-2)·s~(-1))2个处理,并结合大田试验,观测突变体与野生型的叶绿素荧光、超氧阴离子含量、丙二醛含量、SOD酶活性、叶绿体超微结构、叶片荧光显微结构与冠层温度。【结果】突变体材料叶绿素含量显著低于其野生型,并且光照强度对其叶绿素含量的效应也不相同。随着光照强度的增强,突变体叶片叶绿素含量增加60%,而野生型品种叶片叶绿素含量却降低20%以上。光反应曲线表明,突变体光合值显著高于野生型,尤其在1 000μmol·m~(-2)·s~(-1)光照下,低光强与高光强处理中低叶绿素含量突变体光合值分别比野生型高9.4%和46.5%。叶绿素荧光数据也表明,水稻突变体的电子传递速率(ETR)、光系统Ⅱ的量子产量(ΦPSⅡ)、光化学淬灭(q P)、光下最大光化学效率(F′v/F′m)显著高于其野生型。在高光强处理下,野生型材料中的应激活性氧超氧阴离子与丙二醛(MDA)含量受到光抑制。叶绿体超微结构与荧光显微结构表明,野生型材料叶绿体受到一定程度的损伤,且其维管束间距离显著大于突变体,其维管束面积小于突变体,不利于水分在叶片中的传输。田间冠层热力学图像表明中午高温、高光照条件下,突变体冠层温度显著低于其野生型。综合以上结果,野生型叶片叶绿素含量高,在高光强下会导致过量光吸收,光系统Ⅱ电子传递效率下降,超氧阴离子与丙二醛累计,导致叶绿素结构与功能的破坏,因此,其光合值显著低于突变体材料。同时过量光吸收会导致叶片与冠层温度上升,不利于冠层群体光合。【结论】在未来高光效育种中选育叶绿素含量适当降低的品种,有助于避免高光强下叶片的过量光吸收,从而缓解活性氧的产生与光抑制,并有利于降低冠层温度从而缓解水稻群体光合"午休"现象。