C02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380μmol.mol-1)和倍增CO2浓度(760±20μmol.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T...     

干旱胁迫对麻疯树幼苗光合特性及生长的影响

采用盆栽控水的方法,研究了不同程度干旱胁迫对麻疯树幼苗叶片光合特性及植株生长的影响。结果表明:麻疯树幼苗叶片相对含水量(LRWC)、苗高生长量(△H)、地径生长量(△D)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均随胁迫时间的增加而下降;水分利用效率(WUE)在轻度和中度干旱胁迫下升高,重度干旱胁迫下极显著降低(P<0.01);胞间CO2浓度(Ci)在轻度和中度干旱胁迫下有所降低,重度干旱时极显著上升(P<0.01)。说明在轻度和中度干旱胁迫下麻疯树幼苗光合能力下降的主要原因是气孔限制,而重度干旱胁迫下光合能力下降的主要原因是非气孔限制。在轻度和中度干旱时麻疯树幼苗以降低光合生长和蒸腾耗水、提高水分利用效率来适应环境、维持生命,但长势变弱,而严重干旱时麻疯树幼苗的生长受到土壤水分的严重限制。     

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。     

边坡先锋植物木豆的抗旱性

[目的]探究干旱胁迫对木豆光合及生理生化指标的影响,为水电边坡生态修复中的物种筛选、植被群落的重建提供参考。[方法]采用盆栽控水法进行干旱胁迫,测定木豆叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、水分利用效率(Pn/Tr)、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量和可溶性糖含量8个抗旱指标的变化。[结果]木豆幼苗受水分变化的影响显著,在干旱胁迫下Pn、Gs、Tr、Ci、Pn/Tr等光合指标均显著下降,表现出不利的负向生理生态学响应;木豆叶片MDA、Pro和可溶性糖含量均显著增加以有效应对干旱胁迫。[结论]木豆的抗旱能力较强,适应于干热地区的生态环境,是水电边坡治理与开发的优选灌木。     

干旱胁迫下外源褪黑素对大豆苗期光合特性的影响

通过盆栽试验分析了干旱胁迫条件下叶面喷施褪黑素(100μmol·L~(-1))对大豆苗期叶片中净光合速率(Pn)、胞间CO_2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)的影响。试验结果表明,干旱胁迫会降低大豆苗期Pn、Ci、Gs、Tr。在干旱胁迫条件下,通过叶面喷施褪黑素显著提高了Pn、Ci、Gs、Tr。     

CO2浓度倍增和干旱胁迫对黄瓜幼苗叶片转化酶活性及糖代谢的影响

【目的】揭示干旱条件下黄瓜幼苗对CO2浓度升高的生理响应及调节机制,为设施CO2施肥或未来大气CO2浓度升高及水分亏缺等逆境胁迫下,黄瓜的优质高效栽培提供理论依据和技术参数。【方法】以黄瓜(Cuc-umis sativusL.)品种津优1号三叶期幼苗为试材,在水培条件下研究CO2浓度倍增与聚乙二醇(PEG 6000)模拟干旱胁迫对黄瓜幼苗叶片转化酶活性表达及葡萄糖、果糖和蔗糖代谢的影响。【结果】CO2浓度倍增显著提高了75 g/kg和100 g/kg PEG 6000胁迫条件下黄瓜幼苗叶片的可溶性酸性转化酶和碱性转化酶活性及葡萄糖、果糖和蔗糖含量,而且CO2浓度倍增对50 g/kg PEG 6000胁迫也具有一定的缓解作用。【结论】CO2浓度倍增能显著抵御水分胁迫逆境反应,从而提高黄瓜的抗旱性,且这种效应在中度水分胁迫时表现较为明显。     

干旱胁迫对地被菊光合生理特性及水分利用率的影响

为研究地被菊的抗旱能力,采用盆栽控水法进行干旱处理,研究不同程度干旱胁迫对地被菊光合生理特性及水分利用率的影响.结果表明,随着胁迫程度的加深,地被菊净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)呈下降趋势,轻度干旱胁迫下净光合速率与对照差异不显著.而胞间CO2浓度(Ci)在轻度干旱条件下下降,重度干旱胁迫下提高...     

高温干旱复合胁迫对杨树幼苗叶经济谱性状的影响

以1年生南林895杨幼苗为材料,采用智能气候室模拟增温环境,设置不同温度和水分梯度,研究高温与干旱复合胁迫对杨树幼苗化学性状、结构性状和光合性能的影响.研究结果表明:(1)高温或干旱单因素胁迫下,南林895杨幼苗光合指标总体呈下降趋势,复合胁迫下净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、比叶重(LMA)、叶片碳氮比(C/N)下降,胞间CO2浓度(Ci)、叶片全氮(TN)含量上升;(2)光合指标、LMA、C/N和TN含量受温度、水分、温度和水分双因素影响显著(P0.05);(3)单因素胁迫与复合胁迫作用存在差异,杨树幼苗在复合胁迫下受影响更大.     

干旱胁迫下钾对甘薯幼苗光合特性及根系活力的影响

为了揭示干旱胁迫下钾对甘薯幼苗的抗旱机制,选取长势一致的甘薯幼苗放入1/4 Hoagland营养液培养,待第五片叶完全展开时,对幼苗进行高钾处理和干旱胁迫处理,研究高钾水平下干旱胁迫对甘薯幼苗光合特性及根系活力的影响。结果表明,未干旱胁迫条件下,高钾处理能够显著提高根系活力,但对甘薯幼苗光合特性影响甚微。干旱胁迫条件下,正常供钾和高钾处理的甘薯幼苗叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、表观量子效率(AQY)和光饱和点最大同化速率(Amax)等显著下降,呼吸速率(Rd)、光补偿点(LCP)和根系活力等显著上升,但干旱胁迫条件下高钾处理的Pn、Gs、AQY和Amax高于正常供钾处理,Tr,Rd和LCP等低于正常供钾处理。干旱胁迫下高钾处理的甘薯幼苗根系活力显著高于正常供钾处理,根系能够吸收更多的养分,减轻干旱胁迫对植株伤害。     

丛枝菌根育苗基质对Cd胁迫下黄瓜幼苗生长及生理特性的影响

采用基质栽培的方法,通过添加2个浓度(0.2、0.4mmol·L-1)的Cd2+,研究AM菌根育苗基质对Cd胁迫下黄瓜幼苗生长、光合及叶绿素荧光参数和活性氧代谢的影响。结果表明:在Cd胁迫下黄瓜幼苗的生长、光合作用以及光合系统活性均受显著抑制,而抗氧化酶活性显著提高,且表现为较高浓度的Cd胁迫下的幼苗生长和生理特性受抑制情况更严重;经菌根基质育苗的幼苗在不同浓度Cd胁迫下,均表现为叶面积、根系活力和地下干鲜重显著提高;叶片的Pn、Gs和Tr显著提高,Ci显著降低;叶片Fv/Fm、ETR、qP、фPSII显著提高,NPQ显著降低;POD、CAT等抗氧化酶活性进一步提高,而细胞MDA含量和O·-2产生速率显著降低。结果表明AM菌根可缓解黄瓜幼苗在Cd胁迫下所受到的生长抑制,并降低光合系统及细胞遭受的伤害,且对于较低浓度(0.2mmol·L-1)Cd胁迫的缓解作用更好。     

大麦叶片表皮蜡质含量与抗旱性的关系研究

[目的]了解植物叶片表皮蜡质含量与抗旱性的关系.[方法]对抗旱性不同的6个大麦品种进行干旱处理,对灌浆期的大麦旗叶、旗叶鞘表皮蜡质含量与7个重要的抗旱生理指标进行测定分析.[结果]干旱条件下不同大麦品种间的蜡质含量、相对含水量、叶绿素含量及气孔导度存在显著或极显著差异.抗性大麦品种的表皮蜡质含量及水分利用效率显著高于抗旱性弱的品种.表皮蜡质含量越高的品种,其蒸腾速率和胞间CO2浓度越低,水分利用效率越高.[结论]提高水分利用效率的途径主要是通过降低蒸腾速率.干旱胁迫下叶片失水,气孔开度减小甚至趋于关闭,而高蜡质含量品种的气孔导度更小,阻力增大,降低蒸腾速率,减少水分散失,维持较高含水量,提高植株抗旱性.     

黄瓜光合特征及水分利用效率对土壤含水量的响应

【目的】采用新型负压灌溉系统,研究不同系统供水负压控制下的土壤含水量对黄瓜叶片碳同化和蒸腾耗水协同作用的影响,旨在分析与确定黄瓜适宜土壤含水量范围,为黄瓜的节水生理研究提供参考依据。【方法】通过遮雨网室盆栽试验,设4个系统供水负压水平(W1:0,W2:-5 k Pa,W3:-10 k Pa,W4:-15 k Pa),研究不同土壤含水量对黄瓜光合特征、产量和水分利用效率的影响。【结果】同一系统供水负压下,黄瓜整个生育期土壤含水量基本保持稳定,W1、W2、W3和W4处理下控制的土壤相对含水量(RSWC)分别为(103.8±1.2)%、(88.7±3.7)%、(77.4±4.5)%和(61.8±3.2)%。RSWC在61.8%-88.7%范围,黄瓜叶片气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)日均值均随着土壤含水量降低而下降。黄瓜叶片净光合速率(Pn)和LWUE在同一生育时期的日均值与土壤相对含水量(RSWC)均呈极显著抛物线型关系(P0.01),且不同生育时期Pn和LWUE的最高值对应的RSWC不相同。黄瓜植株干物质量和产量均以W2(RSWC为88.7%)处理最高,黄瓜经济水分利用效率以W3(RSWC为77.4%)处理最高。【结论】负压灌溉条件下,达到黄瓜叶片碳同化和蒸腾耗水之间协同平衡关系的适宜土壤相对含水量为:开花期RSWC为70%—93%、盛瓜期RSWC为78%—103%、末瓜期RSWC为73%—104%。在此范围内,黄瓜能够获得较大的叶面积、蒸腾速率、光合速率和水分利用效率,从而获得较高的干物质量和黄瓜产量。     

干旱胁迫对甘蔗光合日变化及相关特性的影响

【目的】探究干旱胁迫对甘蔗CO₂交换和H₂O交换的日变化规律、光合作用能力及其他生理特性的影响,为甘蔗抗旱品种选育及探明其耐旱机制提供科学参考。【方法】以云蔗05-51和粤糖93-159为供试材料,采用盆栽试验,设干旱1 d、干旱5 d、干旱9 d和干旱9 d后复水10 d共4个干旱处理,各处理均设正常浇水为对照。使用PTM-48A植物光合生理及环境监测系统监测甘蔗+1叶的水气交换规律,测定与干旱相关的光合指标（光合作用、叶绿素荧光、SPAD值）及生理指标（质膜透性和叶片相对含水率等）,并分析各指标间的相关性。【结果】环境变化影响甘蔗叶片的CO₂和水分交换能力,在高温低湿及高蒸气压差的正常浇水生长环境下,云蔗05-51和粤糖93-159的CO₂交换率和H₂O交换率较高,甘蔗叶片具有更高的气孔导度和净光合速率。干旱胁迫导致云蔗05-51和粤糖93-159的CO₂和水分交换受到抑制。干旱5 d时,2个参试品种的CO₂交换率和H₂O交换率大幅度降低,干旱9 d导致CO₂和水分交换过程接近停滞。与对照相比,干旱胁迫时云蔗05-51和粤糖93-159的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著降低（P<0.05,下同）,云蔗05-51的降幅低于粤糖93-159;干旱5 d和干旱9 d处理的甘蔗叶绿素荧光、SPAD值、土壤含水率、叶片相对含水率显著下降,质膜透性显著提升,干旱时云蔗05-51的SPAD值显著高于粤糖93-159,复水后质膜透性低于粤糖93-159。干旱胁迫下光合系统、叶绿素荧光系统及土壤含水率与叶片相对含水率、SPAD值和质膜透性间有显著或极显著（P<0.01）相关性。复水后,2个品种的光合及生理作用较干旱胁迫显著回升,CO₂交换和水分交换恢复程度较差,云蔗05-51的各指标恢复程度高于粤糖93-159。【结论】高温低湿及高蒸汽压差的环境有利于促进云蔗05-51和粤糖93-159的光合及水气交换作用;干旱胁迫导致云蔗05-51和粤糖93-159的CO₂交换率、H₂O交换率、光合作用能力、叶绿素荧光系统及叶片水分等相关生理活动受到抑制;云蔗05-51在干旱胁迫下具有相对更高的气孔导度和蒸腾速率,其抗旱性和复水后的恢复能力均优于粤糖93-159。     

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。     

干旱胁迫对甜菜块根膨大期光合光响应特性的影响

【目的】研究干旱胁迫对甜菜块根膨大期叶片光合光响应特性的影响。【方法】以H1352(耐旱型)、81GM26(旱敏感型)甜菜品种为材料,设置2个灌水处理,通过对叶片净光合速率与光强响应曲线的模拟得出最大净光合速率(Pnmax)、暗呼吸速率(Rd)、表观量子效率(AQY)、光补偿点 (LCP)和光饱和点(LSP)主要光合参数。【结果】H1352、81GM26甜菜品种叶片Pn均随着PAR的增大先呈线性增加,后急速增大,最终渐趋平稳或下降;在不同PAR条件下,2品种叶片净光合速率表现为对照大于干旱胁迫处理,且随PAR的增大,各处理间差异达极显著水平。干旱胁迫降低叶片最大净光合速率和光饱和点(P<0.01),各处理间差异达极显著水平。H1352和81GM26品种在干旱胁迫条件下最大净光合速率分别为24.8 和21.0 μmol/(m²·s),分别比对照低18%和26%;光补偿点分别为600和601 μmol/(m²·s),分别比对照低18.5%和16.4%,叶片光适应范围变窄,光能利用能力降低。H1352品种在干旱胁迫条件下叶片暗呼吸速率降低,比对照降低40.3%,处理间差异达极显著水平;而81GM26品种处理间没有显著差异。【结论】甜菜块根膨大期遭遇40%~45%田间持水量的干旱胁迫时,其叶片最大净光合速率、暗呼吸速率、光饱和点降低,光补偿点和表观量子效率因品种而异,光能利用区间变窄,光能利用能力减弱;干旱条件下耐旱型品种H1352光合能力下降幅度低于旱敏感型81GM26。     

盐胁迫对2种菠萝蜜属植物幼苗生长及光合荧光特性的影响

【目的】 研究盐胁迫对2种菠萝蜜属植物幼苗生长和光合荧光特性的影响,为热带盐碱地开发利用,发展岛礁特色农业提供参考。【方法】 以两种菠萝蜜属植物菠萝蜜（Artocarpus heterophyllus Lam.）和面包果（Artocarpus altilis (Parkinson) Fosberg）为材料,采用沙培法,从3叶期开始进行盐胁迫（处理设为T0—T4,盐浓度分别为0、3.4、10.2、17.0和23.8 g?kg ^-1）,研究盐胁迫下菠萝蜜和面包果幼苗生长、光合及叶绿素荧光参数的变化。 【结果】 盐胁迫显著抑制菠萝蜜幼苗生长、叶绿素含量和生物量积累,对面包果的抑制作用小于菠萝蜜。盐胁迫使菠萝蜜叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO₂浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr）降低,气孔抑制率（Ls）增加,面包果的变化幅度较菠萝蜜小。高盐胁迫（盐浓度>17.0 g?kg ^-1）显著抑制菠萝蜜叶片光化学猝灭系数（qP）、光系统Ⅱ活性（Fv/Fo）、潜在最大光能转换效率（Fv/Fm）、实际光能转换效率（ΦPSⅡ）、相对电子传递效率（rETR）;使面包果叶片qP、非光化学猝灭系数（NPQ）、ΦPSⅡ和rETR显著下降。叶绿素含量与光合参数呈显著正相关关系。盐胁迫、叶绿素含量和净光合速率以及它们之间交互作用解释作物生物量变化的比例为35.6%。 【结论】 盐胁迫显著抑制菠萝蜜幼苗生长、叶绿素含量、光合参数和生物量积累;面包果的光合参数和生物量在高浓度盐胁迫下较敏感。盐胁迫、叶绿素含量和净光合速率的变化与两种菠萝蜜属植物生物量变化密切相关。     

高温胁迫对不同棉花品种光合作用及产量性状的影响

【目的】 研究高温胁迫下不同棉花品种之间光合性状、产量性状及品质性状的差异,分析高温胁迫对棉花光合特性的影响,筛选耐高温品种,为耐高温品种选育提供理论支持。【方法】 测试20份陆地棉资源材料在高温胁迫后,叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、光合水分利用率等5项生理指标,以及单株结铃、单铃重、衣分、籽棉产量、皮棉产量、纤维长度、比强度、马克隆值、整齐度、伸长率10个性状,研究其差异性及相关性。【结果】 20份材料在高温胁迫后光合特性和产量性状存在极显著差异,纤维品质存在差异但不显著,棉花品种间耐热性的表现不同,单株结铃和单铃重这两个产量性状和净光合速率、蒸腾速率、水分利用率呈正相关。【结论】 在高温胁迫环境下,中棉所35号、湘棉11号、鄂棉10号的光合能力相对较强,产量性状相对较高,具有较强的耐高温特性,筛选出材料可以作为耐高温育种的种质资源。     

黄瓜幼苗干旱-低温交叉适应与渗透调节的关系

 【目的】探讨干旱诱导黄瓜幼苗对低温胁迫的交叉适应机理。【方法】以‘津优3号’幼苗为试材,用10 %聚乙二醇(PEG-6000)溶液模拟干旱预处理黄瓜幼苗2 d,未经预处理的作对照。恢复2 d后在光照培养箱中进行低温(昼/夜温度8℃/5℃)处理。【结果】低温胁迫可使黄瓜幼苗叶片的相对含水量、水势和渗透势显著降低,可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白的含量明显增加。胁迫前经PEG预处理,黄瓜幼苗叶片的相对含水量、水势和渗透势的降低幅度明显减小,脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白质含量则显著增加。低温胁迫结束时(7 d)时,PEG处理黄瓜幼苗叶片的相对含水量比对照高24.7个百分点,水势和渗透势分别比对照高0.35 MPa和0.13 MPa;脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白质含量分别比对照高41.4 %、80.8 %和260.7 %。【结论】干旱预处理可诱导黄瓜幼苗对低温胁迫的交叉适应性,这种适应性与渗透调节能力的增强有关。     

干旱区不同土地类型下甜高粱叶片光合特性和水分利用效率

 【目的】了解旱区甜高粱的光合特性和水分利用效率对不同土地类型的适应机制。【方法】在河西走廊中部绿洲区,选择壤土地、盐碱地和沙荒地3种不同土地类型,于拔节期对甜高粱的气体交换参数进行测定与分析。【结果】不同土地类型下甜高粱净光合速率的日变化均呈“单峰型”,无“光午休”现象。与壤土地相比,盐碱地和沙荒地甜高粱叶片净光合速率和水分利用效率均有所降低,3种土地类型甜高粱的净光合速率分别为(30.75±4.31)、(25.31±4.43)和(23.71±3.86)μmolCO2?m-2?s-1,叶片水分利用效率分别为(5.42±0.98)、(4.34±0.55)和(3.08±0.31)μmolCO2?mmol-1H2O,田间水平水分利用效率分别为3.48、3.21和 2.17 kg?m-3,但盐碱地与壤土地差异性不显著。沙荒地甜高粱的叶片蒸腾速率最高,表明甜高粱通过增加蒸腾速率来降低其叶片的温度,进而适应这种高温强光的气候条件。【结论】从解决能源与生态危机和节约土地资源角度出发,在西北盐碱地和沙荒地等边际土地更有利于甜高粱的长久发展,同时在边际性土地上要获得更高的生物学产量和水分利用效率,须对其土壤的理化性质或者栽培措施进行改善,进而取得高产、节水效果。