水分胁迫对小麦叶绿体光化学活性的影响

小麦幼苗经-0.2 MPa PEG溶液根际胁迫处理24h后,类囊体膜叶绿素发射荧光强度F685/F735的比值上升;叶绿体PSI相对电子传递活性明显下降;同时PSI叶绿素蛋白复合体发生了显著降解。因此,推测PSI活性的降低可能与其叶绿素蛋白复合体的降解有关。水分胁迫也导致叶绿体Ca~(2+)-ATPase和Mg~(2+)-ATPase活性明显上升。     

华山松不同叶龄、部位针叶叶绿素荧光参数的动态变化规律

该文探讨了华山松不同叶龄、不同部位的针叶叶绿素荧光参数的动态变化规律。结果表明:①华山松针叶的PSⅡ最大光能转换效率(Fv/Fm)的日变化呈现明显的先减小后增大的动态规律,在12:00达到最低值;而向阳针叶的非光化学猝灭系数(NPQ)在12:00达到最大值,说明华山松具有在强光条件下通过热耗散作用降低光合机构受光抑制程度和免受光氧化破坏的机制。②华山松阴生叶的各项荧光参数日变化幅度均较小,阴生叶的最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、Fv/Fm、电子传递效率(Fm/F0)及PSⅡ潜在活性(Fv/F0)均明显高于阳生叶,但阴生叶的NPQ明显低于阳生叶,尤其是幼叶。③针叶叶龄越小,Fv/Fm越低,针叶所受光抑制程度越深,热耗散机制启动得越早、越强。④与阳生叶相比,在不同测定时期阴生叶均具有更高的Fv/F0和Fv/Fm;阴生、阳生针叶荧光参数的变化较叶龄荧光参数的变化更为稳定。      

大麦叶绿体捕光叶绿素蛋白的结构和性质

本实验以 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法,从大麦叶绿体类囊体膜中得到了五条色素带,其中三条为捕光叶绿素蛋白 LHCP1,LHCP 2和 LHCP3。三种 LHCP 的室温吸收光谱的红区最大吸收在670nm 和654nm,蓝区吸收峰在439nm-140nm 和464-466nm。室温荧光发射在680nm 附近。它们的叶绿素 a/b的比值为0.7-1.0。LHCP 1由59KD 和27KD 的多肽组成,LHCP 2由59KD 和53KD 和27KD 的多肽组成。LHCP 3由33KD 和27KD 的多肽组成。三种捕光叶绿素蛋白(LHCP)经胰蛋白酶消化后所得到的肽谱十分相似,表明它们可能有非常相似的一级结构     

钝顶螺旋藻类囊体膜的叶绿素蛋白复合物的基本特性

钝顶螺旋藻 Spirulina platensis 类囊体膜经提取后,用 SDS-PAGE 分离得三条叶绿素蛋白复合物区带,按迁移率顺序,它们分别是 CPI,CPa 和游离色素带 FC。CPI 在红区和兰区的吸收峰分别为678nm 和441nm,CPa 在红区和兰区的吸收峰分别为676nm 和440nm。室温下 CPI 荧光发射峰位于686nm,而 CPa 荧光发射峰位于684nm。CPI 分子量为87 000,CPa分子量为49 500。测定了 CPI 的氨基酸组成。CPI 远紫外圆二色谱测定计算结果,CPI 的二级结构中α-螺旋含量为35.8%,β-折叠为19.9%,无规卷曲为44.2%。     

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     

水分胁迫对滇润楠和香樟幼苗叶绿素荧光和叶水势的影响

以一年生云南乡土树种滇润楠和引进外来树种香樟幼苗为试验材料,研究不同程度的水分胁迫对二树种幼苗叶绿素荧光和叶水势的影响。干旱初期当植物的叶水势尚无明显变化时,植物的可变荧光(Fv)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ的潜在活性(Fv/F_0)都有明显下降,而初始荧光(F_0)增加明显,说明此时干旱胁迫已经对二树种幼苗叶绿素荧光产生强烈的抑制作用。随着水分胁迫程度的加剧导致幼苗PSⅡ反应中心受到破坏,二树种幼苗的叶水势以及各种荧光指标发生不同规律性变化。相对而言,香樟幼苗的叶水势下降较快,其叶绿素荧光各个指标变化均大于滇润楠,说明香樟对水分胁迫较敏感,滇润楠的耐旱性较强。     

北京地区大叶黄杨越冬进程中光系统Ⅱ的行为特征

利用PAM2100调制式叶绿素荧光仪与氧电极技术,监测常绿阔叶植物大叶黄杨在北京地区越冬进程中光系统Ⅱ(PSⅡ)行为特征的转变。结果表明:随着越冬进程的推进,光合放氧速率和PSⅡ光化学效率相继降低,阳生叶降低的幅度均比阴生叶大。深冬,阳生叶的荧光诱导曲线的动力学变化完全消失,而阴生叶能保持一定的荧光动力学变化。同时,植物采取多种防御措施相互配合,保护PSⅡ反应中心:首先,初始荧光(Fo)与最大PSⅡ光化学效率(FV/Fm)同步降低,表明植物通过减小捕光天线系统的方式减少过多光能对PSⅡ反应中心的激发压;其次,光化学猝灭(qP)始终较高,表明PSⅡ通过保持较高的开放程度,减少激发能在PSⅡ供体侧的积累;最后,非线性电子传递与天线系统之外的热耗散是大叶黄杨越冬进程重要的光保护机制。     

遮荫对鸡爪槭生理特性和叶绿素荧光参数的影响

以鸡爪槭幼苗为试材,研究了不同遮荫处理(一层遮荫、二层遮荫)对鸡爪槭生理特性和叶绿素荧光的影响。结果表明,全光照条件下鸡爪槭叶片叶绿素含量高于遮荫条件下叶绿素含量,且差异达到显著水平;叶片花青苷含量随遮荫程度的增加而降低,且与全光照相比,均达到显著水平;叶片相对含水量均随遮荫程度的增加而升高,而比叶重则相反;叶绿素荧光参数Fv/Fo、Fv/Fm、qP随着遮荫程度的增加而增加,qN随着遮荫程度的增加而降低。综上所述,遮荫条件下,鸡爪槭可通过增加叶绿素含量、降低Chl.a/b来提高对光能的吸收能力;通过增加PSⅡ反应中心开放的比例、减少热耗散等途径来提高PSⅡ光能转化效率,进而保证光合作用正常进行。因此,鸡爪槭适合种植于低光照环境下。     

遮荫对小麦旗叶光合及叶绿素荧光特性的影响

 【目的】研究长期遮荫对小麦旗叶光合作用及叶绿素荧光参数的影响。【方法】以扬麦158、扬麦11、南农9918和南农02Y393等4个冬小麦（Triticum aestivum L.）品种为材料,从拔节至成熟期进行遮光22%和33%处理。【结果】灌浆前中期,遮荫对较耐荫的品种扬麦158和南农02Y393旗叶SPAD（Soil-Plant Analyses Development）值无显著影响,而降低不耐荫品种扬麦11和南农9918的旗叶SPAD值,但遮荫显著提高了灌浆后期小麦旗叶SPAD值。遮荫降低了小麦旗叶光合速率（Pn）、PSⅡ实际光化学效率（ΦPSⅡ）和光化学荧光猝灭系数（qP）与干物质积累量,而提高了光系统Ⅱ的初始荧光强度（Fo）和最大光化学转化效率（Fv/Fm）。【结论】遮荫主要是通过降低叶片光系统Ⅱ的实际光化学效率和光化学荧光猝灭系数,引起单叶光合速率下降,最终降低小麦干物质积累。     

遮荫条件下叶片非顺序衰老小麦顶二叶叶绿素荧光特性

【目的】研究遮荫条件下非顺序衰老小麦旗叶和倒二叶叶绿素荧光特性的变化规律,揭示遮荫条件对小麦叶片非顺序衰老的影响。【方法】以非顺序衰老小麦温麦19、兰考矮早8、豫麦19和顺序衰老小麦陕229为材料,分别采用CCM-200手持式叶绿素仪和FMS-2型脉冲调制式荧光仪测定了遮荫和自然天气条件下小麦花后旗叶和倒二叶叶绿素含量及叶绿素荧光参数。【结果】无论在遮荫还是自然天气条件下,扬花至成熟期非顺序衰老小麦温麦19、兰考矮早8、豫麦19及顺序衰老小麦陕229旗叶和倒二叶叶绿素含量、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)均呈下降趋势,而热耗散量子比率(F0/Fm)呈上升趋势,在花后30d非顺序衰老小麦和顺序衰老小麦的衰老现象差异显著。在自然天气条件下,花后30d非顺序衰老小麦温麦19、兰考矮早8和豫麦19旗叶的叶绿素含量、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)分别比倒二叶低36.67%,29.91%和59.25%;34.87%,26.39%和22.15%;11.54%,13.54%和12.54%;23.05%,29.00%和17.14%,而热耗散量子比率(F0/Fm)旗叶分别比倒二叶高24.34%,25.54%和17.11%。在遮荫条件下,花后30d非顺序衰老小麦温麦19、兰考矮早8和豫麦19旗叶的叶绿素含量、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)分别比倒二叶低20.04%,16.29%和21.66%;14.48%,17.26%和16.03%;8.64%,9.40%和10.63%;11.89%,19.91%和11.94%,而热耗散量子比率(F0/Fm)旗叶分别比倒二叶高16.08%,17.10%和17.48%。顺序衰老小麦陕229旗叶和倒二叶的表现正好与非顺序衰老小麦相反。【结论】遮荫条件明显延缓了叶片衰老,推迟了叶片非顺序和顺序衰老现象的发生,但不能改变叶片的衰老顺序。     

金叶女贞遮阴复绿过程中光系统Ⅱ功能转变研究

金叶女贞的阳生金叶经遮阴后可以复绿。借助调制式与非调制式2种叶绿素荧光仪,探测了该生物学现象中叶片光系统Ⅱ（PSⅡ）生理功能的转变过程。结果表明：遮阴处理前,阳生金叶Fv/Fm、F0均比阴生绿叶低;阳生金叶OJIP的P峰实际强度显著低于阴生绿叶,而OP双重标准化后阳生金叶J相的相对强度强于阴生绿叶。遮阴处理后,金叶逐渐...     

光质对彩色甜椒幼苗生长及叶绿素荧光特性的影响

研究了不同光质 (白光、红光、黄光、绿光和蓝光 )对不同品种彩色甜椒幼苗生长及叶片叶绿素荧光动力学特性的影响。结果表明 ,白光和黄光培养壮苗的效果较好 ,其他光质依次为蓝光、红光和绿光。同一光质对不同品种彩色甜椒 Chla含量和 Chla/Chlb影响差异显著 ;采用不同光质处理 ,蓝光最高 ,白光和黄光次之 ,绿光下最低。光质对不同品种彩色甜椒的荧光参数有较大影响 ,在不同光质处理下 ,白光的 Fv/Fm、Fv/Fo、ΦPS 、qp最高 ,NPQ最小 ,表明白光为最有效光 ,其次分别为黄光、蓝光、红光及绿光     

光照和氮交互作用对3种彩叶玉簪光合作用及荧光特性的影响

在2种光照强度和4种氮素处理下,研究3种彩叶玉簪叶片光合速率和荧光参数对其周围环境变化的响应。结果表明:在光照强度L1(遮阴50%)和L2(遮阴70%)条件下,3种彩叶玉簪叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素质量分数随供氮量的增加呈先增加后降低趋势,转折点分别出现在氮素处理水平N2(9.6 g.盆-1)和氮素处理水平N1(3.2 g.盆-1);同时氮素增加也显著提高3种彩叶玉簪叶片光合有效速率;Fv/Fm(PSⅡ最大光化学效率)、ФPSII(PSII电子传递量子效率)和qP(光化学碎灭系数)的变化趋势与其色素质量分数变化相似,其中在L1条件下N2处理对金鹰玉簪的荧光参数影响较为显著,在L2条件下N1处理水平利于黄金叶和金头饰玉簪光化学效率提高,光照和氮处理对3种彩叶玉簪叶片Fv/Fm、qP上均具有显著交互作用(p<0.05)。研究发现,光照强度L1与氮水平N2、光照强度L2与氮水平N1处理组合能提高3种彩叶玉簪的光能利用率,并有利于其光合产物的积累。     

稻叶瘟对水稻光谱特性的影响研究

本文通过对4个感染不同等级稻叶瘟的水稻冠层反射光谱进行测试，并对光谱反射曲线进行微分分析，研究了绿光区、红光区和近红外区反射光谱的变异特征。结果表明：绿光区、红光区和近外区的水稻冠层光谱反射率随病情程度的加重分别呈现下降、上升和下降的趋势；绿光吸收边缘的特征波长值发生红移，红光吸收边缘和近红外吸收边缘的特征波长值发生蓝移。受害轻时近红外区反射率变化幅度大，受害重时绿光区和红光区反射率变化幅度大。本研究为应用遥感技术早期探测稻叶瘟的发生提供了实验依据。     

不同灌溉量对膜下滴灌辣椒叶片叶绿素荧光参数的影响

[目的]为了找出对制干辣椒美国红最适宜的水分灌溉梯度。[方法]在膜下滴灌条件下,研究了不同灌溉量对辣椒叶片叶绿素荧光参数日变化的影响。[结果]晴天自然光下PSⅡ光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ФPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)上午随着温度的升高和光照强度的增加呈下降趋势,在12:00～14:00之间降至最低点,16:00以后再缓慢上升,而非光化学猝灭系数(NPQ)则相反。[结论]在各项荧光参数指标表现良好的情况下,可以选择300、375 m3/hm2灌水梯度。     

Effect of Light Quality on Photosynthesis and Chlorophyll Fluorescence in Strawberry Leaves

The photosynthetic characteristics of strawberry(Fragaria x ananassa Duch. cv. Toyonoka)leaves under illumination of identical light intensity(55-57% natural light)with different light quality were studied. It was showed that the chlorophyll content,maximal photochemical efficiency of PS Ⅱ(Fv/Fm),Fm/Fo,amount of inactive PS Ⅱ reaction centers(Fi-Fo)and rate of QAreduction were positively correlated with the red-light/blue-light ratios,but the chlorophyll(a/b)ratios were negatively correlated with them. Carotenoid content of the leaves was maximum under the blue film,than under green film,red film,white film and yellow film,and negatively correlated with the red/farred ratios. The apparent quantum yield(AQY),photorespiratory rate(Pr)and carboxylation efficiency(CE)were also strongly affected by light quality. The photosynthetic rate(Pn)in strawberry leaves under green film was significantly lower than under all other film. Our results suggested that light quality is an essential factor regulating the development of PS Ⅱ and phytochrome and an independent blue light photoreceptor,possibly a cryptochrome,can regulate photosynthetic performance.     

Effects of different LEDs light spectrum on the growth,leaf anatomy,and chloroplast ultrastructure of potato plantlets in vitro and minituber production after transplanting in the greenhouse

Light spectrum plays an important role in regulating the growth and development of in vitro cultured potato(Solanum tuberosum L.) plantlets. The status of potato plantlets at the end of in vitro stage influences the minituber production after transplanting. With 100 μmol m~(-2)s~(-1) total photosynthetic photon flux density(PPFD), a light spectrum study of 100% red light emitting diodes(LEDs) light spectrum(RR), 100% blue LEDs light spectrum(BB), 65% red+35% blue LEDs light spectrum(RB), and 45% red+35% blue+20% green LEDs light spectrum(RBG) providing illumination at the in vitro cultured stage of potato plantlets for 4 weeks using fluorescent lamp as control(CK) was performed to investigate the effects of LEDs light spectrum on the growth, leaf anatomy, and chloroplast ultrastructure of potato plantlets in vitro as well as the minituber yield after 2 months transplanting in the greenhouse. Compared to CK, RB and RBG promoted the growth of potato plantlets in vitro with increased stem diameter, plantlet fresh weight, plantlet dry weight, and health index. Furthermore, BB induced the greatest stem diameter as well as the highest health index in potato plantlets in vitro. Root activity, soluble protein, and free amino acid were also significantly enhanced by BB, whereas carbohydrates were improved by RR. In addition, thickness of leaf, palisade parenchyma and spongy parenchyma was significantly increased by BB and RBG. Chloroplasts under BB and RBG showed well-developed grana thylakoid and stroma thylakoid. Unexpectedly, distinct upper epidermis with greatest thickness was induced and palisade parenchyma and spongy parenchyma were arranged neatly in RR. After transplanting in the greenhouse for 2 months, potato plantlets in vitro from BB, RB, and RBG produced high percentage of large size tuber. BB improved fresh and dry weights of the biggest tuber but decreased tuber number per plantlet. In addition, RBG increased tuber number as well as tuber fresh and dry weight slightly. Our results suggested monochromatic blue LEDs as well as combined red, blue or/and green LEDs light spectrum were superior to fluorescent lamp spectrum in micro-propagation of potato plantlets. Therefore, the application of RBG was suitable; BB and RB could be used as alternatives.