广丰千金薯驯化移栽苗对PEG干旱胁迫的光合生理响应

为了探究广丰千金薯驯化移栽苗的耐旱生理机制,测定了干旱胁迫下广丰千金薯驯化移栽苗的多项光合生理指标。结果表明,50和100 g·L^-1 PEG-6000可显著促进广丰千金薯移栽驯化苗的生物量和根冠比,而150和200 g·L^-1 PEG-6000则显著减少其生物量和根冠比。当PEG-6000浓度为50和100 g·L^-1,其叶片相对含水量、气孔开度、Tr、Fo、Fv/Fm、Φ_PSⅡ、NPQ和ZR含量无显著变化,叶绿素含量、气孔密度、Pn、Gs、Ls、WUE、CUE、Fm、Fv/Fo、Fv'/Fm'、qP、GA₃和ABA含量显著增加,Ci显著下降。当PEG-6000浓度达到150和200 g·L^-1,其叶片相对含水量、叶绿素含量、气孔开度、Pn、Gs、Ls、Tr、WUE、CUE、Fo、Fm、Fv/Fo、Φ_PSⅡ、Fv'/Fm'、Fv/Fm、qP、GA₃、ZR和IAA显著下降,气孔密度、Ci、NPQ和ABA含量显著增加。在干旱胁迫下,广丰千金薯移栽驯化苗叶片ZR/ABA和ZR/IAA随着PEG-6000浓度的增大而显著下降,而ABA/(IAA+GA₃+ZR)则随PEG-6000浓度的增大而显著提高。在干旱胁迫下广丰千金薯移栽驯化苗叶片倍性稳定,但当PEG-6000浓度达到200 g·L^-1,电泳图谱上出现了明显的DNA ladder。因此,广丰千金薯驯化移栽苗能适应一定程度的干旱胁迫,但随着干旱胁迫的加剧,会影响其生长发育、光合作用和内源激素的调控机制,导致细胞程序性死亡。     

大豆苗期耐荫性综合评价及其鉴定指标的筛选

【目的】探讨不同基因型大豆苗期的耐荫性,筛选出苗期耐荫性快速鉴定指标,为耐荫大豆品种的鉴定、选育提供依据和材料基础。【方法】通过设置正常光照（1 000 µmol·m^-2·s^-2）和弱光（400 µmol·m^-2·s^-2）两种光照环境,在植株生长到20 d时,考察19个参试大豆材料苗期的24个形态、生物量及生理指标,包括株高（plant height,PH）、茎粗（stem diameter,SD）、主茎节数（nodes of main stem,HN）、下胚轴长（hypocotyl length,HL）、叶面积（leaf area,LA）、叶片厚度（leaf thickness,LT）等形态指标,植株各部分干重及总干重,叶绿素a（chlorophyⅡ a,Chla）等光合色素含量,净光合速率（net photosynthetic rate,Pn）、蒸腾速率（transpiration rate,Tr）等光合特征参数,实际荧光（the initial fluorescence(light),Fo′）、最大荧光（maximum fluorescence(light),Fm^′）等叶绿素荧光参数,以各性状的耐荫系数（处理性状值/对照性状值）作为衡量参试材料耐荫性的指标,应用主成分分析法、隶属函数法、聚类分析和逐步回归分析方法,对大豆苗期的耐荫性进行综合评价。【结果】与对照相比,经弱光处理后,参试材料苗期的各性状变化趋势及幅度不同;通过对24个形态生理指标的相关性分析发现,各指标间都有不同程度的相关性,有的性状间的相关性达到了显著或极显著水平。采用主成分分析将24个单项指标转换为6个相互独立的综合指标,其贡献率分别为30.50%、21.24%、12.00%、10.71%、8.02%和5.18%,代表了全部数据87.65%的信息量。利用隶属函数法计算综合耐荫评价值（D）,并对其进行聚类分析,按照耐荫性强弱将19个参试大豆材料划分为3类,即强耐荫型（第Ⅰ类）2个材料、中度耐荫型（第Ⅱ类）5个材料、不耐荫类型（第Ⅲ类）12个材料。进一步通过逐步回归建立了以叶片干重（leaf dry weight,LDW）、气孔导度（stomatal conductance,Gs）、株高和暗下最大荧光产量（maximum fluorescence (dark),Fm）为指标的大豆苗期耐荫性评价数学模型：D =-0.301+0.419LDW+0.169Gs+0.031PH+0.255Fm （R²=0.959）,利用建立的最优回归方程对供试材料进行预测,结果与综合评价值（D）基本一致,表明这4个单项指标建立的回归方程用于大豆苗期耐荫性评价具有可行性。综合聚类和逐步回归结果发现,强耐荫类型材料的LDW、Gs、Fm中等,而PH较高,该类型材料的这4个单项指标的耐荫系数均高于其他类型材料。【结论】采用多元统计方法对大豆苗期耐荫性进行评价是可行的,在相同处理条件下,通过测定LDW、Gs、PH和Fm 4个鉴定指标,可进行大豆苗期耐荫性强弱的快速鉴定和预测。     

白榆白化芽变突变体光合特性及转录组分析

为了研究白榆芽变突变体中白化叶片的光合特性以及光合通路中突变基因转录和翻译水平表达调控机制，以培育3 a的白榆芽变突变体无性系植株上的白化以及正常绿色叶片为试验材料，对其进行光合色素含量测定、叶绿素荧光参数测定以及无参转录组测序分析。结果表明，白化叶片中的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、类胡萝卜素(Caro)和总叶绿素(Chla+b)均显著低于正常叶片，叶绿素a/b(Chla/Chlb)与类胡萝卜素与总叶绿素含量(Ccaro/Chl)的比值也显著降低（P<0.05）；白化叶片的Fo、Fm、Fv/Fo、Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP和NPQ等参数均与正常叶片出现显著差异（P<0.05），且白化叶片Fv/Fm值为0.619；而NPQ值出现白化叶片高于正常叶片，说明白化叶片在正常环境中，明显出现某些伤害。利用转录组测序技术，共获得14.38 Gb有效数据(CleanData)，对Unigene进行功能注释，共获得9 226条Unigene的注释结果；对Unigenes表达量分析，共获得2 923条差异基因(DEGs)，在白化叶片有1 250个基因表达为上调，1 673个基因表达为下调；对注释信息进行KEGG富集分析得到，以卟啉与叶绿素代谢过程中相关蛋白的编码基因、编码光系统Ⅱ、Ⅰ结构蛋白的psb、psa和pet以及编码光合作用-天线蛋白的LHC基因家族的下调表达，推测与白榆芽变突变体出现光合色素含量以及光系统性能降低现象有关。     

外源糖调控玉米光合系统和活性氧代谢缓解盐胁迫

【目的】揭示外源单糖葡萄糖（Glc）和双糖蔗糖（Suc）对中性氯化钠盐胁迫玉米幼苗生长发育及其生理生化机制,以及两种类型糖在缓解玉米盐胁迫的作用效果。【方法】以自主选育的玉米品种垦玉6号为材料,在植物生长室采用1/2 Hoagland营养液培养玉米幼苗。玉米培养至两叶一心时分别采用0.5 mmol·L^-1 Glc和Suc预处理3 d,以1/2 Hoagland营养液为空白对照,以等浓度甘露醇为渗透对照;然后,采用150 mmol·L^-1 NaCl（1/2 Hoagland营养液配制）对玉米幼苗进行盐胁迫处理4-6 d,以相应糖预处理和空白处理玉米的非盐胁迫为对照。于处理第4天取第2片全展叶进行玉米光合相关和抗氧化等各项生理生化指标测定;于处理第6天进行株高、根长和干重测定;同时于处理第2、4、6天采用Li-6400XTR光合仪测定光合参数的动态变化。【结果】与空白未处理对照相比,Glc和Suc预处理导致玉米幼苗根长、干重和叶片含水量增加,但是显著提高玉米幼苗株高,分别增高了6.39%和4.86%,并维持叶片较高的净光合速率（P_n）,其它供试生理生化指标变化不显著;同时,盐胁迫可明显抑制玉米幼苗生长,盐处理6 d株高和根长降低了16.37%和12.17%,地上部及地下部干重分别降低了20.69%和25.00%。盐处理导致玉米叶片中硫代巴比妥酸反应物（TBARS）和过氧化氢（H₂O₂）含量显著增多,抗氧化酶的活性显著降低,叶片P_n、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）、Hill反应活性, 原初光能转换效率（F_v/F_m）、光合色素含量显著下降, 其中胞间CO₂浓度（C_i）随着胁迫时间的延长呈先下降后上升的趋势;重要的是, 外源Glc和Suc预处理可显著促进盐胁迫下玉米幼苗生长和干物质积累, 其中Glc预处理的玉米株高、根长、地上和地下干重较S处理分别增加6.12%、4.49%、15.65%、18.52%, Suc预处理分别增加7.34%、4.87%、17.39%、22.22%。外源Glc和Suc预处理能有效改善玉米幼苗的光合作用, 显著减缓盐胁迫下玉米叶片P_n、T_r、G_s、F_v/F_m的下降速度, 缓解C_i的升降速度,提高叶片Hill反应活性,增加叶片持水量和光合色素的含量。同时,Glc和Suc预处理还显著减少盐胁迫下玉米叶片中硫代巴比妥酸反应物（TBARS）和过氧化氢（H₂O₂）的含量,提高叶片超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）的活性,其中,Suc预处理在清除H₂O₂及提高叶片Hill反应活性两方面均显著高于Glc。此外,与空白盐胁迫处理相比,除引起玉米叶片Hill反应和叶绿素a（Chl a）的显著变化外,采用等渗的甘露醇预处理玉米幼苗其供试生理生化指标未发生显著改善,亦未能引起供试生物学指标的显著改善。【结论】正常生长条件下,Glc和Suc处理可通过维持叶片较高的P_n,促进玉米幼苗地上部分生长;盐胁迫条件下,外源Glc和Suc不仅维持玉米幼苗较高P_n,而且通过增强光合膜系统稳定性、增加光合色素含量、提高PSII反应活性、改善玉米叶片气孔开放及碳同化能力等生理生化机制提高玉米幼苗的耐盐性。     

高温胁迫下外源一氧化氮对生姜叶片多胺代谢及PSII的调控作用

【目的】生姜具喜温怕热的特性,生产中极易遭受高温伤害。文章旨在通过研究高温胁迫条件下外源NO与多胺代谢的关系,以及对PSII的调控作用,探讨外源NO缓解生姜高温胁迫的生理机制。【方法】以砂培‘莱芜大姜’为试材,置光周期12 h/12 h、昼夜温度28℃/18℃和38℃/28℃的光照培养箱内,分别用0.1 mmol•L-1硝普钠（SNP,NO供体）和铁氰化钠（SF,SNP释放NO后的产物）处理植株根系,分别于处理后0、5、10、15和20 d测定功能叶片的相对含水量、叶绿素含量、电解质渗透率、叶绿素荧光参数及多胺代谢途径相关指标。【结果】高温胁迫导致生姜叶片电解质渗透率增加,相对含水量及叶绿素含量降低;随着高温胁迫时间的延长,叶片最大光化学效率（Fv/Fm）、实际光化学效率（ФPSII）、天线转化效率（Fv′/Fm′）、光化学猝灭系数（qP）和P持续降低,非光化学猝灭（NPQ）、β/α-1和D显著升高;主要表现为PSII反应中心的光化学活性降低,即能量代谢途径由光化学反应转为非光化学反应。高温胁迫下游离态、结合态多胺含量先升后降,束缚态多胺持续上升,腐胺/多胺（Put/PAs）比值显著升高。外源添加NO可恢复叶片相对含水量和叶绿素含量,降低电解质渗透率,促使叶绿素荧光参数趋于正常水平,提高高温胁迫下多胺代谢水平,恢复Put/PAs比值。【结论】38℃/28℃的高温胁迫导致生姜叶片受损,PSII功能紊乱,多胺代谢异常;外源添加0.1 mmol•L-1 SNP可降低高温胁迫下生姜叶片损伤程度,维护PSII的正常生理功能,维持多胺的正常代谢,进而提高生姜植株的耐热性。     

NO对缺氮胁迫下棉花幼苗生理生长的调控效应

【目的】探讨外源一氧化氮（Nitric oxide,NO）对氮素胁迫下棉花幼苗生长和叶片生理性状的影响,为NO的供体硝普钠（Sodium nitroprusside,SNP）调控棉花生长发育提供理论依据。【方法】采用水培处理,设置两个对照：以全营养素Hoagland营养液培养棉花幼苗为对照1（CK1）,缺氮Hoagland营养液培养棉花幼苗为对照2（CK2）。在CK2的基础上,利用SNP处理棉花幼苗,设置5个处理,每个处理SNP浓度分别为50、100、200、500和1 000 μmol•L-1,研究NO对氮胁迫下棉花幼苗生理生长的调控效应。【结果】氮素胁迫对棉花幼苗产生抑制作用,导致棉苗的光合系统及蛋白质、脯氨酸含量产生变化。低浓度外源NO能明显促进氮素胁迫下棉花幼苗的生长,显著提高叶绿素、脯氨酸及可溶性蛋白含量,其中以100 μmol•L-1 SNP缓解胁迫效果最好。而高浓度的外源NO则加剧氮素胁迫对棉苗的抑制。【结论】低浓度外源NO（SNP:50—100 μmol•L-1）的确能缓解氮素胁迫对棉花幼苗造成的伤害,提高棉花幼苗对氮素胁迫的耐性。     

外源亚精胺对高温胁迫下生姜叶片内源激素及叶绿体超微结构的影响

【目的】生姜具喜温怕热的特性,生产中极易遭受高温伤害。本文旨在通过研究高温胁迫条件下外源亚精胺（Spd）与内源激素的关系,以及对叶绿体的保护作用,探讨外源Spd缓解生姜高温胁迫的生理机制。【方法】以砂培莱芜大姜为试材,置光周期12 h/12 h、昼夜温度28℃/18℃和38℃/28℃的光照培养箱内,分别采用0.5 mmol·L^-1Spd处理生姜根系,在处理后0、5、10、15和20 d时测定功能叶片的相对含水量、叶绿素含量、MDA含量、电解质渗透率、叶绿素荧光参数、活性氧（ROS）和内源激素代谢等相关指标,并于处理后第20 天观察叶绿体及类囊体超微结构。【结果】高温胁迫导致生姜叶片叶绿体和类囊体严重受损,叶绿素含量降低;随着高温胁迫时间的延长,叶片F_v/F_m、Ф_PSII、F_v′/F_m′、q_P和P持续降低,NPQ、β/α-1和D显著升高;主要表现为PSII反应中心的光化学活性降低,致使光能过剩,诱发 和H₂O₂大量积累,导致叶片MDA含量和电解质渗透率升高。高温胁迫下SOD活性、ABA含量和脯氨酸含量先升后降;APX活性、CTK含量和KT含量持续下降。外源添加Spd可恢复叶片相对含水量和叶绿素含量,降低MDA含量和电解质渗透率,维持叶绿体和类囊体结构的完整性,促使叶绿素荧光参数趋于正常水平,提高高温胁迫下抗氧化酶活性及内源激素水平,进而降低ROS水平,缓解高温对生姜幼苗产生的伤害。【结论】38℃/28℃的高温胁迫导致生姜叶片受损,叶绿体和PSII功能紊乱,活性氧和内源激素水平异常;外源添加0.5 mmol·L^-1Spd可降低高温胁迫下生姜叶片损伤程度,维护叶绿体的正常生理功能,维持内源激素的正常代谢,进而提高生姜植株的耐热性。     

外源一氧化氮对NaCl胁迫下番茄幼苗生理影响

 【目的】探明NO对NaCl胁迫下番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）幼苗的生长和叶片氧化损伤具有保护作用。【方法】在100 mmol·L-1 NaCl胁迫下，研究了0.05～0.8 mmol·L-1外源NO供体硝普钠 （SNP）处理对番茄幼苗生长、叶片保护酶活性和氧化损伤的影响。【结果】0.1 mmol·L-1 SNP处理缓解NaCl胁迫伤害的效果最好，显著提高了番茄幼苗生长，叶片叶绿素含量，保护酶SOD、POD、CAT、APX活性，脯氨酸和可溶性糖含量。显著降低了MDA和O2-含量。【结论】外源NO缓解番茄幼苗NaCl胁迫具有剂量效应，以0.1 mmol·L-1 SNP的效果最好，从而增强植株的耐盐性。     

谷胱甘肽存在条件下NO2-对玉米植株干旱胁迫的缓解作用

【目的】研究谷胱甘肽(GSH)还原亚硝酸钠(NaNO2)生成S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)所释放NO对玉米幼苗抗旱性的影响。【方法】以玉米品种"郑单958"为供试材料,采用盆栽试验,分别用NO-2+GSH合成的不同浓度GSNO(50,250,500,800,1 000μmol/L)熏蒸处理三叶期的玉米幼苗,通过控制浇水进行干旱胁迫,以未经GSNO处理的玉米幼苗(0μmol/L GSNO)为干旱对照,通过测定干旱胁迫期间玉米的生长、生理指标,分析GSNO对干旱胁迫条件下玉米植株生长、抗氧化酶活性、膜脂过氧化程度的影响。【结果】干旱胁迫7d后,50~1 000μmol/L GSNO处理的玉米幼苗较干旱对照生长更好,其中500μmol/L GSNO处理玉米幼苗的株高、茎粗和叶面积分别较干旱对照提高32.26%,45.83%和53.13%。GSNO处理能够显著增强干旱胁迫玉米幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽还原酶(GR)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸氧化酶(APX)的活性,相应减少过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子(O-·2)含量,降低膜脂的过氧化伤害。GSNO处理还能够维持干旱胁迫下玉米幼苗光合色素的相对稳定性,降低离体叶片的失水速率,其变化趋势表现为500μmol/L50μmol/L1 000μmol/L。【结论】GSNO处理能明显改善玉米的抗旱性,其发挥作用的最佳浓度为500μmol/L。     

水稻OsABC1K3突变体鉴定及其对强光胁迫的响应

【目的】强光胁迫能够抑制植物光合作用,严重时造成光合器官破坏,影响作物生长和产量。以T-DNA插入突变体为材料,研究水稻ABC1（activity of bc1 complex）激酶基因OsABC1K3响应强光胁迫的生理功能。【方法】根据水稻基因组注释数据库预测的OsABC1K3不同转录本共有序列设计引物,采用3′ RACE对OsABC1K3可变剪接进行验证;从水稻T-DNA插入序列数据库中获得该基因的T-DNA插入突变体osabc1k3,通过加代繁殖和PCR检测取得纯合突变体,调查突变体株高、结实率、种子大小等农艺性状,采用Arnon法测定叶片色素含量,利用LI-6400便携式光合测定系统测定抽穗期旗叶光合速率,采用透射电镜分析叶绿体超微结构;将生长于300 μmol·m^-2·s^-1光照强度下的野生型和突变体幼苗转移至800 μmol·m^-2·s^-1光照强度进行强光处理,观察植株表型,分析叶绿体超微结构和叶绿素含量变化;用含20 μmol·L^-1甲基紫精（MV）和0.1%吐温20的水溶液喷洒野生型和突变体幼苗叶片表面,以单独用0.1%吐温20喷洒的幼苗作为对照,观察叶片表型,测定处理后超氧化物歧化酶（SOD）活性和丙二醛（MDA）含量;采用实时荧光定量PCR分析突变体淀粉合成、叶绿体异戊二烯基脂合成及叶绿体ABC1激酶基因的表达。【结果】OsABC1K3仅检测到一个转录本LOC_Os05g25840.3。osabc1k3突变体株高和结实率下降,种子变小,其中,粒宽下降了13.4%,粒厚下降了6.8%,千粒重下降了18.2%,而粒长与野生型无显著差异。突变体叶片叶绿素含量下降,而叶绿素a/b和类胡萝卜素含量高于对照。突变体叶绿体形态正常,但缺乏淀粉粒。光合活性分析表明,突变体叶片光合速率与野生型无显著差异。强光处理7 d后,突变体叶片发生黄化;9 d后,部分植株枯死。强光处理后突变体叶绿体类囊体结构紊乱,出现大量的空泡。进一步对叶绿素含量进行测定表明,突变体叶片叶绿素衰减程度显著高于对照。然而,MV处理后突变体叶片坏死程度、SOD活性及MDA含量与野生型无显著差异。此外,OsABC1K3突变影响了叶片淀粉合成、叶绿体异戊二烯基脂合成及叶绿体ABC1激酶基因的表达。【结论】OsABC1K3可能不参与水稻氧化胁迫的防御,而通过遗传控制的信号途径调控强光胁迫响应。     

干旱胁迫与复水对棉花叶片光谱、光合和荧光参数的影响

【目的】明确持续干旱胁迫对棉花叶片光谱、光合和荧光特征的影响,为筛选水分敏感指标提供理论依据。【方法】以转基因抗虫棉银瑞361为试材,采用盆栽控水方式,测定持续干旱与复水条件下棉花叶片光谱、光合和荧光参数。【结果】两年试验结果表明,随着干旱胁迫时间的延长叶片相对含水量（RWC）、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、PSⅡ原初光能转化效率（Fv/Fm）、PSⅡ实际光化学量子产量（ΦPSⅡ）、光化学淬灭系数（qP）、光化学反射指数（PRI）呈下降趋势,气孔限制值（Ls）先上升后下降,非光化学淬灭系数（NPQ）则呈上升趋势,复水后除RWC外,其它指标都未恢复到初始状态。与初始状态相比,Pn、Gs、Tr、Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP、PRI在干旱胁迫第4天时,两年平均下降了53.1%、79.9%、66.0%、3.8%、11.0%、5.7%、18.4%;Ls、NPQ在第4天时,两年平均上升了98.1%、28.6%。综合两年数据,只有Pn、Gs、Tr、Ls、Fv/Fm、PRI在第4天时与初始状态差异极显著,与RWC的R2分别为0.7640、0.7058、0.5625、0.3665、0.7319、0.4378。【结论】Pn、Gs、Tr、Ls、Fv/Fm、PRI均能在干旱胁迫初期灵敏地反映棉花叶片水分状况;在持续干旱胁迫中,Pn、Gs、Fv/Fm能更灵敏、准确地反映棉花叶片水分状况。     

干旱胁迫对小麦代换系叶绿素荧光参数的影响及染色体效应初步分析

[目的]研究干旱胁迫对小麦代换系旗叶叶绿素荧光诱导动力学的影响以及外源染色体对叶绿素荧光参数的调控效应.[方法]以中国春(Chinese Spring,CS)-人工合成六倍体小麦(Synthetic hexaploid wheat,Synthetic 6x)代换系及其亲本为材料,于2005-2007年测定不同水分处理条...     

施氮与水分胁迫对雪菊幼苗生长及生理的影响

【目的】研究雪菊幼苗期施氮对水分胁迫的生长、生理响应变化,为新疆干旱地区雪菊的科学种植提供理论依据。【方法】雪菊种子采自和田地区皮山县克里阳乡,采用盆栽控水处理方法,研究雪菊幼苗期(8叶1心)在不施氮(N0:0 g/kg土)、低氮(N1:0.1 g/kg土)、高氮(N2:0.3 g/kg土)条件及严重缺水(D1:25%±5%)、轻度缺水(D2:50%±5%)、正常灌水(D3:75%±5%)条件下的生长、生理响应。【结果】随着水分含量的不断降低,雪菊株高增长量、总生物量、根长、根冠比、地上、地下部鲜重均呈下降趋势;叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO₂浓度(Ci)、水分利用效率(WUE)、光系统II量子产量(ΦPS II)、PSII的最大光化学效率(Fv/Fm)、电子传递效率(ETR)、光化学猝灭系数(q_p)持续走低,而叶绿素初始荧光(Fo)、非光化学猝灭系数(NPQ)、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量和抗氧化酶活性呈增长态势;低氮只对正常灌水条件下的幼苗生长有促进作用,但在土壤缺水条件下,低氮对幼苗生长未发挥作用;而高氮可增加雪菊幼苗在不同水分条件下的株高增长量、总生物量、根长、地上部、地下部鲜重、根冠比、叶绿素含量、Pn、Tr、Gs、Ci、WUE、ΦPS II、Fv/Fm、q_p、ETR,降低Fo、NPQ、MDA、脯氨酸含量、可溶性糖含量,尤其在严重缺水条件下,高氮处理对降低幼苗抗氧化酶活性与MDA含量的作用最大。【结论】适宜的供氮水平可一定程度上减轻水分胁迫对雪菊幼苗的负效应,有利于雪菊度过脆弱的幼苗生长期。     

下种方式和水分胁迫对甘蔗叶片光合特性的影响

研究了水分胁迫条件下桂糖11号和新台糖16号2个甘蔗品种不同下种方式叶片的气体交换参数净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和叶绿素荧光参数基础荧光(Fo)、非光化学猝灭系数(qN)、光化学效率(Fv/Fm)、光合作用电子传递的量子产额(Yield)的表现。在反复干旱区,桂糖11号剥叶不砍种处理,新台糖16号剥叶砍种浸种消毒处理有较高的Pn、Gs和Fv/Fm;2个品种不剥叶不砍种处理都有较高的Pn、Gs、qN、Yield和较低的Fo。直接水分胁迫、反复干旱2种水分胁迫方式2个品种剥叶砍种处理具有较高的Fo和较低的qN、Fv/Fm,Pn最低,气孔限制值(L)也低。这些表现与甘蔗的抗旱性呈密切联系。     

NO和ABA对自毒作用下辣椒幼苗光合作用的影响

【目的】探讨外源NO供体硝普钠（SNP）和ABA提高自毒作用下辣椒抗逆能力的内在机制。【方法】以甘肃省设施主栽辣椒品种‘陇椒2号’为材料,用连作3年辣椒的土壤和基质浸提液处理辣椒幼苗,研究喷施外源SNP（150 μmol•L-1）和ABA（100 μmol•L-1）对自毒作用下辣椒幼苗的叶片气体交换参数、叶绿素荧光参数以及叶绿素含量的影响。【结果】土壤和基质浸提液均导致辣椒幼苗叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、原初光能转化效率（Fv/Fm）、光系统Ⅱ电子传递量子效率（ΦPSⅡ）、光化学猝灭系数（qP）、叶绿素含量以及叶绿素a/b显著下降,而胞间CO2浓度（Ci）和非光化学猝灭系数（NPQ）显著上升。外源NO处理显著提高辣椒幼苗叶片的Pn、Gs、Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP和叶绿素含量,降低Ci和NPQ,对Tr无显著影响;外源ABA处理显著提高辣椒幼苗叶片的Pn、Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP和叶绿素含量,降低Ci和NPQ,对Gs和 Tr无显著影响。【结论】自毒作用导致辣椒光合速率下降的主要原因是非气孔因素,土壤浸提液处理对辣椒的自毒作用比基质浸提液处理的严重;外源NO和ABA通过提高自毒作用下辣椒叶绿素含量,维持较高的光系统Ⅱ活性和光合能力,增强辣椒的抗逆性。     

干旱胁迫对持绿性高粱光合特性和内源激素 ABA、CTK含量的影响

【目的】研究干旱胁迫对不同持绿性高粱光合特性以及叶片和根系中内源激素含量的影响,为高粱持绿性资源的发掘和应用提供理论依据。【方法】采用盆栽试验的方法,选用持绿性高粱B35和非持绿性高粱三尺三为试验材料,设置无干旱胁迫（土壤含水量为田间最大持水量的75%-80%）和干旱胁迫两种水分处理（土壤含水量为田间最大持水量的45%-50%）,分别在开花期和灌浆期进行干旱胁迫,研究干旱胁迫下不同持绿性高粱光合作用、叶绿素荧光特性以及叶片和根系中内源激素（脱落酸和细胞分裂素）含量的变化,并分析干旱胁迫下叶片和根系中内源激素含量的动态平衡以及叶片中内源激素含量与光合特性参数间的相关性。【结果】开花期和灌浆期干旱胁迫均抑制了不同持绿性高粱的光合作用,但干旱胁迫下B35的叶绿素含量（Chl）、光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、光系统Ⅱ（PSⅡ）的初始叶绿素荧光（Fo）、最大光化学效率（Fv/Fm）、光化学淬灭系数（qL）以及电子传递速率（ETR）的降低幅度均明显小于三尺三;且在灌浆期三尺三Chl的衰减程度更为明显,Pn的下降程度也更大。同时,干旱胁迫使三尺三在灌浆期PSⅡ反应中心结构受到了损害或失活。开花期和灌浆期干旱胁迫提高了不同持绿性高粱根系和叶片中脱落酸（ABA）的含量,B35叶片和根系中ABA含量的增幅显著高于三尺三,且在灌浆期的增幅更大;干旱胁迫降低了不同持绿性高粱根系和叶片中细胞分裂素（CTK）的含量,三尺三根系和叶片中CTK含量的降低程度明显高于B35,且在灌浆期减幅更大。B35和三尺三叶片中ABA的含量高于根系,CTK的含量低于根系;干旱胁迫降低了叶片和根系中CTK/ABA的比值,并且在开花期和灌浆期B35的降低程度均大于三尺三。ABA含量与Pn呈显著负相关,与ETR呈极显著负相关;除Fo外,CTK含量与Gs呈显著正相关,与Chl、Pn、Fv/Fm、qL和ETR呈极显著正相关。【结论】干旱胁迫下,持绿性高粱比非持绿性高粱具有较高的叶绿素含量和光合能力。ABA和CTK共同作用调控气孔的运动,并影响光合速率及光合电子传递等其它光合生理过程。     

转扁桃AcCBF1基因对烟草光合及叶绿素荧光特性的影响

【目的】扁桃AcCBF1基因对光合作用的影响,为扁桃新品种选育提供科学依据。【方法】采用农杆菌介导法获得转AcCBF1基因烟草,在经过连续室外37℃高温天气一周后,以野生烟草为对照,测定和分析试验烟草的光合参数和叶绿素荧光参数日变化特性。【结果】利用农杆菌介导法成功获得3株转基因烟草,经PCR检测证明AcCBF1基因已稳定地整合到烟草基因组中。转基因烟草和野生烟草的Pn、Gs均呈现“双峰”曲线,且峰值出现时间一致。12:00达到第一个峰值,16:00出现光合“午休”,18:00达到第二个峰值。二者的Pn日均值分别为6.496 、4.553 μmol/(m²·s);Gs日均值分别为157.357 、133.371 μmol/(m²·s)。转基因烟草和野生烟草的Fo均呈现出先上升后下降的趋势,Fm呈现先下降后上升的趋势。Fv/Fm、Fv/Fo、ΦPSII与Fm日变化趋势一致,均呈现先下降后上升的趋势,二者的Fv/Fm日均值分别为0.821、0.736;Fv/Fo日均值分别为5.044、3.391、ΦPSII日均值分别为0.763、0.600。【结论】与野生烟草相比,转AcCBF1基因烟草同化CO₂能力较高,光合能力较强,光合反应中心较稳定,对高温的适应能力较强。扁桃AcCBF1基因能够有效改善烟草的光合作用,维护光合反应中心的稳定;选育扁桃AcCBF1高表达品种应对夏季的干旱高温。     

外源一氧化氮对冷害胁迫下棉花幼苗生长、抗氧化系统和光合特性的影响

【目的】探讨外源NO供体硝普钠（SNP）提高新疆棉花抗逆能力的内在机制。【方法】以棉花新陆早13号、新陆早33号为材料,通过室内人工模拟低温逆境的方法,研究SNP（100 μmol•L-1）对冷害胁迫下棉花幼苗的生长、叶绿素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数及活性氧代谢的影响。【结果】在正常生长条件下SNP对棉花幼苗生长、过氧化氢（H2O2）、脯氨酸（Pro）、可溶性蛋白质和超氧化物歧化酶（SOD）影响不大,但显著提高了过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性;此外,叶绿素含量、净光合速率（Pn）、胞间二氧化碳浓度（Ci）、最小荧光产量（F0）和最大光化学效率（Fv/Fm）无明显影响,而气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、光合电子传递速率（ETR）和光系统Ⅱ实际量子效率（ΦPSⅡ）显著增加;冷害胁迫下,外源NO处理显著提高了叶片的生长速率、SOD、POD、CAT、APX和GR的活性以及Pro和可溶性蛋白质含量,减少了H2O2和膜脂过氧化产物MDA的积累;外源NO明显提高了棉花叶片叶绿素含量、Pn、Gs、Tr、Fv/Fm、ETR和ΦPSⅡ,降低Ci和增加非光化学猝灭系数（NPQ）,避免过量的光伤害,维持较高的光系统Ⅱ活性。【结论】低温胁迫下,外源NO通过促进抗氧化酶活性和抗氧化剂含量的提高,降低H2O2和MDA的积累,保护了细胞膜结构的稳定性,从而减轻了冷害胁迫对棉花光系统Ⅱ的伤害,增强棉花的抗冷性。     

盐胁迫对高粱幼苗光合作用和荧光特性的影响

【目的】研究盐胁迫对不同高粱品种幼苗光合作用及叶绿素荧光参数的影响,为高粱栽培管理、耐盐品种的选育及耐盐胁迫人工调控提供理论依据。【方法】以高粱耐盐品种（辽杂15号）和盐敏感品种（龙杂11号）为材料,人工气候箱内营养液培养,湿度60%,光照/黑暗为12 h/12 h,光照强度为134 μmol•m-2•s-1,昼/夜温度为28℃/25℃。从3叶期开始进行NaCl处理（NaCl浓度为0、50、100、150、200 mmol•L-1）,研究盐胁迫下高粱幼苗光合作用和叶绿素荧光参数的变化。【结果】低浓度NaCl（50 mmol•L-1）胁迫可以增加叶绿素含量,但是高浓度NaCl（100-200 mmol•L-1）胁迫明显降低叶绿素含量;盐胁迫使净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、最大荧光（Fm）、Fv/Fo、Fv/Fm、Fv′/Fm′、光化学猝灭系数（qP）下降,初始荧光（Fo）和非光化学猝灭系数（NPQ）提高,低浓度盐胁迫（50 mmol•L-1 NaCl）使胞间CO2浓度（Ci）降低,高浓度则相反。辽杂15号受盐胁迫的影响程度小于龙杂11号,表现出较好的耐盐性。【结论】50 mmol•L-1浓度的低盐胁迫对高粱幼苗的影响不明显,光合速率下降的主要原因是气孔限制;100-200 mmol•L-1浓度的高盐胁迫对高粱幼苗有很大影响,引起光合速率下降的主要原因是非气孔限制。盐胁迫下,耐盐品种能有效保护内部的光合机构,增强对盐胁迫的适应性。     

新疆11个杏品种叶绿素荧光特征比较

[目的]通过对11个新疆主要优良杏品种的叶绿素荧光参数及其日变化的观测,旨在了解其荧光特性和对塔里木盆地高光热环境的适应差异,以期为优良杏品种在环塔里木盆地的推广应用提供参考.[方法]采用调制式OS-30P荧光仪测定了供试品种的初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、PSII最大光能转化效率(Fv/Fm)和PSII最大光能转化潜力(Fv/Fo)4个叶绿素荧光参数随太阳总辐射、空气温度和空气相对湿度变化的日变化以及不同作用光强下从初始荧光上升到最大荧光一半所需时间(T 1/2)的变化特征.[结果]11个测试杏品种的叶绿素荧光参数Fv/Fm和Fv/Fo品种间差异不显著(P>0.05),巴都玉吕克、大果胡安娜、阿克西米西全天具有相对较高的Fv/Fm 和Fv/Fo,粗黑叶杏、木牙格的Fv/Fm 和Fv/Fo日均值相对较低;Fo、Fm的品种间差异达到了极显著水平(P<0.01);在时间序列上Fv/Fm、Fv/Fo、Fo和Fm均表现为差异极显著(P<0.01);粗黑叶杏、木牙格的叶绿素荧光参数T1/2下午相比上午明显下降.[结论]测试品种耐光抑制能力的强弱为:巴都玉吕克、大果胡安娜、阿克西米西耐光抑制能力最强,雀斑杏、索格佳娜丽、库买提、细黑叶杏、黑叶杏、佳娜丽其次,粗黑叶杏、木牙格耐光抑制能力最弱.