外源褪黑素对干旱胁迫下番茄叶片光合作用的影响

【目的】褪黑素是一种广泛存在于高等植物体内的小分子物质,被认为是一种新的植物生长调节剂和生物刺激剂,对于提高植物抗逆性具有重要作用。探索外源褪黑素对干旱胁迫下番茄叶片光合作用的影响,为揭示褪黑素调节植物抗逆性的机制打下基础。【方法】以番茄‘辽园多丽’为试材,首先采用叶片喷施和根施不同浓度褪黑素进行预处理:CK:叶片喷施清水、根施50 m L清水;R5、R50、R100、R150、R250:叶片喷清水,分别根施50m L 5、50、100、150和250μmol·L~(-1)褪黑素;L5、L50、L100、L150、L250:根施50 m L清水,叶片分别喷施5、50、100、150和250μmol·L~(-1)褪黑素;连续处理3 d后将植株移至温室中,以不浇水作为干旱处理(其中CK0:叶片喷施清水、根施50 m L清水预处理后正常浇水,CK1:叶片喷施清水、根施50 m L清水预处理后干旱处理)。干旱胁迫5 d后,通过比较暗适应下PSII最大光化学量子产量Fv/Fm和PSI最大氧化状态Pm,确定根施和叶片喷施的最佳浓度处理。然后利用光合荧光同步测量系统分析根施和叶片喷施褪黑素对干旱胁迫下番茄叶片气体交换参数,PSII和PSI的光能分配和电子传递速率,类囊体膜的完整性和ATP酶活性的调节。【结果】根施和叶片喷施不同浓度褪黑素均提高了干旱胁迫下番茄叶片的Fv/Fm和Pm,并且随浓度增加表现出先升高后降低的趋势,L100和R100处理下的Fv/Fm和Pm最大,显著高于对照。L100和R100显著缓解了干旱胁迫对气体交换参数的抑制,其中叶片净光合速率(Pn)分别为2.04和1.71μmol·m~(-2)·s~(-1),显著高于对照(CK1)(0.52μmol·m~(-2)·s~(-1));蒸腾速率(E)分别为0.66和0.54 mmol·m~(-2)·s~(-1),显著高于CK1(0.25 mmol·m~(-2)·s~(-1)),并且显著提高了番茄叶片气孔导度(GH2O)和最大水分利用效率(WUE),降低了气孔限制值(Ls),而L100优于R100处理。快速光响应曲线结果表明L100和R100处理提高了干旱胁迫下番茄幼苗PSII的光化学反应效率Fv'/Fm'及PSII光化学淬灭系数q P,表明褪黑素处理更利于干旱胁迫下番茄叶片PSII光化学反应的高效进行;干旱胁迫下番茄幼苗环式电子传递速率得到显著加强,而L100和R100处理降低了环式电子传递速率,但加强了线性电子传递速率,且L100处理下番茄叶片ETRI和ETRII均高于R100处理;L100、R100处理提高了干旱胁迫下番茄叶片的Y(I)、Y(II),表明褪黑素处理有利于干旱胁迫下番茄叶片吸收光能向光化学反应的方向分配;暗适应后,L100和R100处理番茄叶片P515诱导曲线均高于CK1,照光后,CK0处理番茄幼苗P515信号快速下降,其次是L100和R100处理,而CK1处理降低较慢,表明褪黑素具有保护叶绿体类囊体膜和ATP合成酶免受干旱胁迫伤害的作用。【结论】根施和叶片喷施外源褪黑素能缓解干旱胁迫对番茄幼苗光合性能的抑制,加强光合运转效率,而叶片喷施是一种更简单高效的处理方式;褪黑素能加强作物光合作用对环境胁迫的适应性,对于农作物的生长发育具有调节作用。     

镉胁迫对洋常春藤叶绿素荧光特性的影响

以洋常春藤扦插苗作为实验对象,分别对其进行不同浓度的CdCl2溶液水培处理,测定并分析镉胁迫对其叶绿素含量及荧光参数的影响。结果表明:在镉胁迫下,洋常春藤叶片的叶绿素a、叶绿素b以及总叶绿素含量均显著降低,叶绿素a/b比值显著升高,且变化程度随着镉胁迫浓度的增大而增大。在浓度20、80μmol/L的镉胁迫下,洋常春藤的叶绿素荧光参数光系统Ⅱ潜在最大光化学效率、光系统Ⅱ实际光化学效率、非光化学淬灭、光化学淬灭、电子传递速率无显著变化,说明在浓度小于80μmol/L的镉胁迫下洋常春藤叶绿素荧光参数光系统Ⅱ光合机构功能状态良好。而在浓度200、400μmol/L的镉胁迫下,尤其是400μmol/L时,可导致其光合机构受损,表现为潜在最大光化学效率、光系统Ⅱ实际光化学效率、非光化学淬灭和电子传递速率的显著降低,叶片初始荧光显著升高,说明此浓度的镉胁迫对洋常春藤的叶绿素荧光参数光系统Ⅱ光合机构功能有抑制作用。     

外源褪黑素对高温胁迫下厚皮甜瓜幼苗光合及抗氧化特性的影响

以厚皮甜瓜‘迎春’杂交种为试材,采用营养钵种植法,设5种不同浓度(50、100、150、200和250μmol/L)的褪黑素(MT)溶液,以清水为对照,经MT溶液处理后对幼苗进行高温胁迫(昼43±1℃/夜32±1℃)4d。通过测定幼苗叶片光合参数及SOD、POD和CAT等生理生化指标,研究外源MT溶液对高温胁迫下幼苗叶片光合作用及抗氧化特性的影响。结果显示:高温胁迫下喷施不同浓度MT溶液,可不同程度地提高厚皮甜瓜幼苗叶片中光合色素含量、光合能力及抗氧化酶活性,与对照相比,200μmol/LMT处理时,厚皮甜瓜幼苗叶片中叶绿素含量和净光合速率达到最高峰,分别为4.43、8.87μmol/(m~2·s);SOD、POD和CAT活性也达到最大,分别为211.28、24.77和376.92U/g;且MDA含量降到最低,为7.93μmol/g。结果表明,高温胁迫下外源MT能增强厚皮甜瓜幼苗抵抗力,且浓度为200μmol/L时效果最佳。     

外源褪黑素对高温胁迫下茄子幼苗光合及抗氧化特性的影响

以紫红长茄为材料,采用营养钵种植法,设4种不同浓度的褪黑素(MT)溶液(50、100、150、200μmol/L),以清水处理为对照处理,喷施茄子幼苗叶片,再将茄子幼苗进行高温胁迫,通过测定茄子幼苗的光合参数以及POD、SOD等生理生化指标,研究外源褪黑素对高温胁迫下茄子幼苗的光合作用及抗氧化特性的影响。结果表明:喷施MT能有效提高高温胁迫下茄子幼苗叶片中光合色素含量及光合能力,当MT浓度为150μmol/L时,茄子叶片的叶绿素含量和净光合速率均达到最大值,分别为3.69 mg/g和12.14μmol/(m2·s),与对照相比,差异显著;喷施各浓度的MT均能显著提高茄子幼苗抗氧化酶POD、SOD、CAT活性,当MT浓度为150μmol/L时,SOD、CAT活性最高,分别为256.31、41.80 U/g,且与MT浓度为200μmol/L时的SOD、CAT活性差异无统计学意义;喷施各浓度的MT均能显著降低MDA含量,当MT浓度为150μmol/L时,MDA含量最低,为16.71 nmol/g。喷施外源MT能提高茄子对高温胁迫的抵抗力,且浓度为150μmol/L时效果较好。     

外源褪黑素对盐胁迫下棉花幼苗生长及光合特性的影响

【目的】土壤盐渍化严重制约棉花幼苗生长,褪黑素(Melatonin,MT)能有效调控植物在盐胁迫下的生长机制。研究外源褪黑素对盐胁迫下棉花幼苗生长及光合特性的影响。【方法】采用对棉花幼苗叶面喷施外源褪黑素的方法,分析外源褪黑素在NaCl胁迫下棉花幼苗生长及光合系统的响应,筛选出最适喷施褪黑素浓度。以新陆中70号为材料,设置不同褪黑素浓度(25、50、100、200 μmol/L)处理,测定NaCl胁迫下不同时间段(1、3、6和9 d)棉花幼苗生长指标及叶片荧光、光合作用参数等指标。【结果】NaCl胁迫显著降低棉花幼苗株高、叶片光合、荧光指标,喷施外源褪黑素后,促进株高生长及干物质质量的增加,并有效缓解了NaCl胁迫对棉花幼苗叶片净光合速率、气孔导度、最大光化学效率、PSⅡ有效光量子产量、光化学猝灭等指标的影响,减少NaCl胁迫对棉花幼苗的损伤。【结论】NaCl胁迫条件下,外源褪黑素能有效促进棉花幼苗生长,喷施100 μmol/L褪黑素浓度处理效果最佳。     

外源褪黑素对低温弱光胁迫下茄子幼苗生理特性的影响

以‘春晨长红茄’为材料,采用不同浓度(50、100、150、200、250μmol/L)褪黑素(MT)喷施茄子幼苗叶片,以喷施清水为对照(置于自然光温下为CK,低温弱光下为CK1),研究MT对低温弱光胁迫下茄子幼苗生理特性的影响。结果表明:浓度低于200μmol/L的MT能保持低温弱光胁迫下茄子幼苗叶片中叶绿素和类胡萝卜素含量,当MT浓度为150μmol/L,茄子幼苗叶片叶绿素总量和类胡萝卜素含量分别比CK1高40.23%和75.00%;喷施MT,有助于提高PSII活性,增大光能捕获和转化效率;喷施MT能提高茄子幼苗叶片POD、SOD、CAT活性,降低MDA含量,促进脯氨酸和可溶性糖的积累,当MT浓度为150μmol/L时,与CK1相比,茄子幼苗叶片POD活性提高了108.66%,可溶性糖含量提高了50.61%。综合本研究结果,喷施MT能提高茄子幼苗叶片对低温弱光的抵抗力,且浓度为150μmol/L时效果较好。     

低温胁迫后不同光强对小黑杨幼苗叶片叶绿素荧光和能量分配的影响

[目的]研究低温胁迫后不同光强对小黑杨幼苗叶片叶绿素荧光和能量分配的影响,提高幼苗移栽成活率。[方法]以小黑杨幼苗为试验材料,利用叶绿素荧光技术研究了低温(4～6℃)胁迫3 h后不同光强(200、1 200μmol/(m2.s)对小黑杨幼苗叶片光合特性的影响。[结果]200μmol/(m2.s)的弱光下,低温胁迫后小黑杨幼苗叶片的各叶绿素荧光参数与常温处理之间差异较小,但1 200μmol/(m2.s)的强光下,低温胁迫后小黑杨幼苗叶片的实际光化学效率(ФPSⅡ)和电子传递速率性(ETR)明显低于常温处理,并且叶片的最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和潜在光化学活性(Fv/Fo)也明显降低。另外,低温胁迫后弱光处理对小黑杨幼苗叶片的光能分配参数影响不大,但强光引起了低温胁迫后小黑杨幼苗叶片光能分配的紊乱,PSⅡ反应中心吸收光能用于光化学反应的比例明显降低,失活反应中心耗散的光能比例明显增加,说明强光是引起低温胁迫后小黑杨幼苗叶片发生光抑制的重要原因之一。[结论]春季小黑杨幼苗移栽时,低温逆境发生后要注意采取措施进行遮阴处理,降低叶片的光抑制程度,以提高幼苗移栽的成活率。     

外源褪黑素对盐胁迫下苦菜幼苗生长的影响

为了研究外源褪黑素对盐胁迫后苦菜的影响,选择对幼苗生长发育、光合色素影响显著的NaCl溶液作为盐胁迫处理,然后使用不同浓度的外源褪黑素对幼苗作用,检测苦菜幼苗的生长发育、光合色素、抗氧化酶、膜质及渗透调节物等指标。结果表明,0.3 mol/L NaCl溶液对苦菜幼苗有显著胁迫效应,其根长、叶长、鲜质量、叶绿素和类胡萝卜素含量均出现显著降低;0～50μmol/L浓度的外源褪黑素对盐胁迫后苦菜生长发育和叶绿素含量有显著提升作用,浓度大于50μmol/L后,类胡萝卜素含量显著增加;较低浓度(25μmol/L)褪黑素处理即可显著降低盐胁迫后苦菜幼苗的丙二醛含量、相对电导率,这2个指标分别降低了4.9%、14.3%;浓度小于75μmol/L的褪黑素均可提高过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性;50μmol/L褪黑素可显著增加盐胁迫后苦菜幼苗的可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量,分别较对照提高了34.1%、29.5%、36.8%;对不同指标检测值的相关性分析发现,苦菜幼苗生长发育与叶绿素含量、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量均呈显著正相关,类胡萝卜素含量、丙二醛含量、电导率与生长发育指标...     

外源褪黑素对低温弱光胁迫下辣椒叶绿素荧光和抗氧化系统的影响

以陇椒10号为试验材料,待辣椒幼苗长至6片真叶时,叶面喷施不同浓度褪黑素(MT)溶液0(T1)、50(T2)、100(T3)、150(T4)、200(T5)和250(T6)μmol·L^-1,研究不同浓度褪黑素对辣椒幼苗低温弱光胁迫条件下叶绿素含量、叶绿素荧光参数、相对电导率、可溶性糖、丙二醛(MDA)含量以及抗氧化酶活性的影响。结果表明:在低温弱光胁迫下(15 ℃/5 ℃,100 μmol·m^-2·s^-1)处理7 d后,与T1相比,外源喷施 100 μmol·L^-1的褪黑素溶液(T3)后总叶绿素含量和可溶性糖含量分别提高了25.72%、52.88%,实际光化学效率Y(Ⅱ)、光化学猝灭系数qP、光化学猝灭qL分别显著增加了43.79%、36.99%和33.88%,超氧化物歧化酶(SOD)、超过氧化氢酶(CAT)活性显著提高了66.31%、56.65%,超氧阴离子含量、相对电导率分别显著降低了48.40%、17.54%。综上所述,叶面喷施褪黑素能通过提高低温弱光胁迫下辣椒叶片叶绿素含量、叶绿素荧光特性及抗氧化能力,并且通过提高可溶性糖含量来增加植株的抗逆性,以100 μmol·L^-1的褪黑素溶液处理效果最好。     

外源褪黑素对盐胁迫下芦苇幼苗生长和生理特性的影响

为了揭示外援褪黑素提高芦苇抗盐胁迫能力的生理机制,以芦苇幼苗为试验材料,探究叶片喷施外源褪黑素(0.01 mmol/L)对盐胁迫下(150 mmol/L NaCl)芦苇幼苗干物质积累、光合特性、抗氧化酶活性、渗透物质含量以及丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量的影响。结果表明:盐胁迫抑制了芦苇幼苗的生长和干物质积累,对幼苗造成严重的生理伤害。喷施外源褪黑素通过增加芦苇幼苗叶片叶绿素含量和提高光合性能,提高超氧化物岐化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化物酶(peroxidase, POD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)的活性,增加脯氨酸、可溶性蛋白等渗透调节物质含量,降低活性氧和MDA含量,缓解盐胁迫对芦苇幼苗的生长抑制。因此,叶面喷施褪黑素通过提高盐胁迫下芦苇幼苗叶片抗氧化酶活性和渗透调节物质积累量,有效清除过量的活性氧,缓解氧化损伤,来增强幼苗的抗盐胁迫能力。     

ABA和PP333对国兰低温胁迫及恢复中光合作用和叶绿素荧光参数的影响

为探讨植物生长调节剂ABA和PP333对国兰低温胁迫下抗寒性的影响,以春兰名品‘宋梅’为试材,采用20 mg/L ABA和300 mg/L PP333对‘宋梅’幼苗叶片进行叶面喷施和灌根处理,于光照培养箱[昼温/夜温=(5±0.5)℃/(0±0.5)℃]中进行低温胁迫9天,然后转入正常条件[昼温/夜温=(22±0.5)℃/(15±0.5)℃]恢复12天,研究不同低温处理及恢复时间对国兰光合作用和叶绿素荧光参数的影响。结果表明：低温导致春兰幼苗叶片的叶绿素含量、叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、气孔限制值(Ls)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)、光合电子传递量子效率(ФPSⅡ)、光适应下最大光化学效率(Fv′/Fm′)、光合电子传递速率(ETR)和光化学耗散能量(Prate)下降,胞间CO2浓度(Ci)、初始荧光(F0)和天线热耗散速率(Drate)则逐步上升,经ABA和PP333处理的植株指标波动幅度低于清水处理的植株,胁迫解除后能迅速恢复到对照水平,说明低温胁迫直接损伤光合机构使PSⅡ反应中心失活,而ABA和PP333可缓解PSⅡ反应中心受到的伤害,维持较高的光能捕捉能力和同化率,保证春兰幼苗叶片的光合作用能力。     

CaCl2和水杨酸对昼间亚高温胁迫下番茄叶片光合作用的影响

以"辽园多丽"番茄品种(Lycopersicon esculentum Mill.)为试材,在第1花序第1花开花当天进行昼间亚高温(35℃)胁迫处理,并喷施10 mmol/L CaCl2和0.2 mmol/L水杨酸(SA)水溶液.以25℃喷施清水为对照,研究叶片净光合速率,叶绿素荧光参数和保护酶活性(SOD和POD)的变化情况,探讨CaCI2和水杨酸对番茄耐哑高温特性的调控作用.结果表明,亚高温胁迫处理使叶片净光合速率下降,气孔导度和胞间CO2浓度略有升高,PSII最大光化学效率(Fv/Fm)和电子传递速率(ETR)降低,说明不是气孔因素导致光合速率的下降.而亚高温条件下喷施10 mmol/L的CaCI2和0.2 mrnol/L的SA可以显著提高净光合速率、保护酶活性和PSII最大光化学效率.在处理结束时,使这些指标达到或超过对照水平.CaCI2主要是通过提高气孔的开放程度和防止光合机构的破坏来提高光合速率的,而水杨酸主要是通过改善光合机构的性能提高光合速率的.     

低温对OT百合‘Robinna’光合特性的影响

为探讨百合在冬季低温环境下切花生产期的光合特性,研究其冬季温室加温措施,提高百合切花质量,本文以OT百合品种‘Robinna’为试验材料,采用昼夜温度为15℃/1℃的低温环境,对供试材料进行持续15d的低温胁迫处理,并连续监测‘Robinna’各项光合生理指标。结果表明,低温胁迫对OT百合‘Robinna’叶片光合特性的影响非常显著,与25℃/15℃常温对照相比,随着低温胁迫时间的延长,百合叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素(a+b)含量呈降低趋势,叶绿素a/b升高,光饱和点(LSP)降低、光补偿点(LCP)升高,可利用的光强范围在逐渐变小,光补偿点从19.31μmol m-2s-1上升到49.97μmol m-2s-1,光饱和点从321.91μmol m-2s-1下降到268.63μmol m-2s-1。光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、表观量子效率(AQE)、饱和光合速率(Pmax)、线粒体呼吸速率(Rd)均持续下降。叶绿素荧光参数的测定表明:百合叶片的基础荧光(F0)增大,从正常值的620.58上升到低温胁迫15d后的662.0,而PSⅡ光化学效率及PsⅡ潜在活性有所降低;在低温胁迫条件下,‘Robinna’PSⅡ原初光化学效率(Fv/Fm)、光化学淬灭系数(q P)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)及电子传递速率(ETR)的下降较少,非光化学淬灭系数(q N)增加较少。特别是在低温胁迫3d后,各叶绿素荧光参数变化趋于平稳,变化不大。低温胁迫15d后常温培养2d,‘Robinna’各项光合生理指标均有所恢复,表明‘Robinna’在低温胁迫条件下,光合组织结构受破坏较轻,其吸收的光能可以较多用于光化学转化,通过热耗散的能量较少,引起光合速率下降的主要因素是气孔导度的下降。     

低温胁迫对玉米幼苗叶片叶绿素荧光参数的影响

低温伤害是限制玉米产量和品质的主要因素之一.本研究中,将三叶期玉米(川单25号)幼苗用不同温度(25℃、20℃、15℃、10 ℃、5℃和0℃)处理1h后,测定玉米幼苗叶片的叶绿素荧光动力学参数和光响应曲线参数,以期探讨低温胁迫对玉米幼苗光合过程的影响.结果表明,低温胁迫下,玉米幼苗叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)的潜在光化学效率(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)显著下降;暗下最大荧光(Fm)、电子传递速率(ETR)、PSⅡ光下实际光化学效率(Yield)、光化学淬灭系数(qP)也均同时下降;而初始荧光(Fo)显著上升,非光化学淬灭系数(qN)则先上升后下降.此外,低温也导致玉米幼苗叶片的光能利用效率(α)、最大相对电子传递速率(rETRmax)与半饱和光强(Ik)显著下降,三者的下降程度与低温胁迫程度均呈显著正相关.本研究表明,玉米幼苗对低温较敏感,低温伤害了光合机构,对光能的吸收、转换与光合电子传递都有较显著的影响.此外,玉米幼苗的叶绿素荧光动力学参数对低温很敏感,可以作为筛选玉米耐冷品种的手段,加快耐冷品种的选育工作.     

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。     

乙酰水杨酸对增强UV-B辐射下长春花光合作用及抗氧化酶活性的影响

为探讨乙酰水杨酸(ASA)对增强UV-B辐射条件下长春花光合功能的调控作用,以长春花幼苗为试材,喷施一定浓度的乙酰水杨酸溶液,测定其在UV-B辐射增强下叶绿素含量、光合参数、叶绿素荧光参数、MDA含量及抗氧化酶活性的变化,结果表明:UV-B辐射降低了长春花叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、原初光能转化效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)及光合电子传递速率(ETR),提高了类胡萝卜素的含量和非光化学猝灭系数(qN).UV-B辐射引起了长春花叶片丙二醛(MDA)含量增加,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性升高,过氧化氢酶(CAT)活性降低.2 mg/L的乙酰水杨酸处理则降低了UV-B辐射胁迫下上述指标的变化幅度.分析认为,乙酰水杨酸可能直接或间接地通过清除O2-.而使类囊体膜保持完整及光合色素免受UV-B的伤害,进而使PSⅡ维持较高的光化学活性和电子传递速率,这可能是乙酰水杨酸提高增强UV-B辐射下长春花光合速率的内在原因.     

低温弱光胁迫对棉花幼苗叶绿素荧光特性及能量分配的影响

[目的]探讨低温弱光胁迫下不同基因型棉花幼苗叶绿素荧光特性及能量分配的响应机制,为棉花耐低温品种选育及筛选耐低温鉴定指标和方法提供理论依据.[方法]以6种不同基因型棉花幼苗为试材,通过5℃、100 μmol/( m2·s)低温弱光处理,测定12 h内叶绿素荧光相关参数.[结果]低温弱光胁迫提高了初始荧光Fo、光合功能相对限制值L(PFD),显著降低了PSⅡ最大光化学效率Fv/Fm、PSⅡ实际光化学效率φPSⅡ、光合电子传递速率ETR、光化学猝灭系数qP等指标,非光化学猝灭系数NPQ则呈现先升后降的趋势;同时,PSⅠ激发能分配系数σ、天线热耗散速率Drate增大,PSⅡ激发能分配系数β、光化学速率Prate降低.[结论]低温弱光胁迫导致棉花幼苗叶片PSⅡ光化学活性降低,光合电子传递过程受抑,更多的光能用于天线热耗散,且干扰了PSⅠ和PSⅡ间的激发能分配和传递.综合各指标分析,新陆中28号与中棉所50号在低温弱光胁迫下表现出良好的光能分配、利用能力,耐低温能力较强,新陆早42号与中棉所43号次之,新陆早33号和新陆早19号较差.     

乙酰水杨酸对增强UV-B辐射下长春花光合作用及抗氧化酶活性的影响

为探讨乙酰水杨酸(ASA)对增强UV-B辐射条件下长春花光合功能的调控作用,以长春花幼苗为试材,喷施一定浓度的乙酰水杨酸溶液,测定其在UV-B辐射增强下叶绿素含量、光合参数、叶绿素荧光参数、MDA含量及抗氧化酶活性的变化,结果表明:UV-B辐射降低了长春花叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、原初光能转化效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)、实际光化学效率(φpsⅡ)及光合电子传递速率(ETR),提高了类胡萝卜素的含量和非光化学猝灭系数(qN).UV-B辐射引起了长春花叶片丙二醛(MDA)含量增加,超氧化物歧化酶(S()D)和过氧化物酶(POD)活性升高,过氧化氢酶(CAT)活性降低.2 mg/L的乙酰水杨酸处理则降低了UV-B辐射胁迫下上述指标的变化幅度.分析认为,乙酰水杨酸可能直接或间接地通过清除02-.而使类囊体膜保持完整及光合色素免受Uv-B的伤害,进而使PSⅡ维持较高的光化学活性和电子传递速率,这可能是乙酰水杨酸提高增强UV-B辐射下长春花光合速率的内在原因.     

喷施茉莉酸对铝胁迫紫花苜蓿光合系统的影响

通过外源喷施不同浓度茉莉酸(5、25、50μmol/L),研究了茉莉酸对铝胁迫下紫花苜蓿幼苗生长和光合特性的影响。结果表明,100μmol/L AlCl_3处理使得紫花苜蓿生长受到抑制,其叶绿素含量下降,叶片的光合速率、气孔导度和蒸腾速率降低,光系统I (PSI)和光系统II (PSII)的相对电子传导速率、P700活性和环式电子传递量(CEF)也明显降低。外源喷施低浓度茉莉酸(～5μmol/L)对缓解苜蓿铝毒害的作用最为显著。外源喷施低浓度茉莉酸(5μmol/L)时,苜蓿根长、地上和地下生物量明显高于铝胁迫处理,同时叶绿素含量、光合速率、气孔导度和蒸腾速率明显升高;PSI和PSII的相对电子传导速率、P700活性和CEF值显著增加。而喷施过高浓度茉莉酸(～50μmol/L)对铝胁迫下紫花苜蓿的生长无明显缓解作用。研究结果表明低浓度茉莉酸对苜蓿铝毒害的缓解作用与茉莉酸改善铝胁迫苜蓿的光合作用和光化学系统电子传递能力密切相关。     

褪黑素对盐碱复合胁迫下垂丝海棠光合及生理特性的影响

【目的】筛选能够缓解盐碱复合胁迫对垂丝海棠伤害的最适褪黑素浓度.【方法】以7～8叶龄的垂丝海棠(Malus halliana Koehne)实生苗为试材,采用盆栽试验,分别喷施浓度为50、100、200、300、400μmol/L的褪黑素,每株喷施20 mL,每2 d喷施一次,共喷施3次,于最后一次喷施的第2天用加盐Hogland营养液(50 mmol/L NaCl与50 mmol/L NaHCO_3按摩尔比1∶1混合)进行浇灌,每株一次性浇灌500 mL,并设置相应对照CK_1(未喷施褪黑素+Hogland营养液),CK_2(未喷施褪黑素+Hogland+盐),研究不同浓度褪黑素对盐碱复合胁迫下垂丝海棠光合特性、抗氧化酶、渗透调节特性的影响.【结果】外源喷施褪黑素可降低盐碱复合胁迫下垂丝海棠叶片相对电导率和C_i浓度的升高趋势;延缓SOD、POD峰值的出现;降低叶片相对含水量、叶绿素相对含量和P_n、G_s、T_r的下降幅度,且具有明显的浓度效应,其中以200μmol/L的褪黑素处理效果最佳.胁迫至第9天时,200μmol/L处理的叶片相对含水量、叶绿素相对含量、P_n、G_s、T_r、SOD、POD活性分别比CK_2高80.91%、166.69%、71.30%、110.17%、50.79%、53.02%、90.51%,相对电导率和C_i分别比CK_2低25.05%和31.36%.【结论】褪黑素可有效缓解盐碱复合胁迫对植株的伤害,抑制盐碱胁迫对植株的渗透胁迫、氧化胁迫、离子毒害,其中以200μmol/L为最适处理浓度.