温室植物生产用人工光源研究进展

光是植物光合作用的能量源。温室植物体中的叶绿素a和叶绿素b分别吸收600～700nm的红光和400～520nm的蓝光进行光合作用。光同时是植物形态形成的信号源。600～700nm的红光能降低植物体内赤霉素的质量分数,从而减小节间长度和植株高度;而700～800nm的远红光能提高体内赤霉素的质量分数,从而增加节间长度和植株高度。基于温室植物对光的需求,分析了目前使用的温室传统人工光源的特性和存在的问题。发光二极管（LED）光源较传统人工光源具有明显的优势,但受限于单颗提供的光照度有限,必须组合使用才能满足温室植物正常生长发育对光的需求。尽管LED光源已成功应用于组培苗栽培,但组培室中组培苗的受光特性完全不同于温室作物,所以针对温室应用的LED成套光源有必要进一步研制。参32     

交通尾气污染对4种乡土行道植物叶片气孔形态和叶绿素含量的影响

分别选取东莞市交通繁忙路段（污染区）和东莞植物园（对照区）的4种乡土行道植物,观测不同年龄叶片的气孔形态和叶绿素含量,了解交通污染对乡土植物形态和生理的影响及植物的响应。结果表明,污染区和对照区同种植物气孔形态没有明显差异,随着叶片年龄增加气孔形态发生一定变化,不同物种气孔被表皮附属物覆盖程度不同;污染区植物都不同程度地增加气孔密度,减小气孔大小;交通污染对叶绿素a和叶绿素a/b含量的影响不显著。     

浅谈热带雨林植物在上海科技馆展区人工光照下的适应性

与上海科技馆生物万象展区内人工光照下热带雨林植物的养护相结合,本文探讨了大型室内热带雨林地区植物的光合作用特性。结果表明,展区中大部分植物叶绿素a/b较低,被测的4种植物的叶绿素a/b为2.57～2.85,表现出对弱光的适应性。展区内CO2浓度较高（约800～900 mol.L^-1）,这有利于植物在弱光下的生长。适生于展区环境的植物有爬树龙（Rhaphidophora decursiva（Roxb.）Schott）、红宝石（Philodendron erubescens CV.Red Emerald）,鸡蛋花（Plumeria rubra var.acutifolia）、篦齿苏铁（Cycas pectinata）、酒瓶椰子（Hyophorbe lagenicaulis）。     

色素指标对园林彩叶植物叶色表达的影响

[目的]为了探索彩叶植物的叶色表达与色素的关系。[方法]对6种植物叶片用‘英国皇家园艺协会比色卡’进行比色,并分别测定了6种植物叶片中的叶绿素、类胡萝卜素和花青素含量,比较了6种植物叶片叶色类型、色素种类、含量以及分布状况。[结果]叶绿素含量的排序为：加杨（绿叶）﹥中红杨（紫绿叶）﹥全红杨（红叶）;青枫（绿叶）﹥紫叶枫（紫红叶）﹥红枫（红叶）,而花青素含量的排序正好相反,叶绿素含量与花青素含量呈负相关。植物叶色是由多种色素共同作用的结果,叶绿素越多叶片越绿,花青素越多叶片越红。彩叶植物叶绿素含量占80%左右,类胡萝卜素占17%左右,花青素占3%左右,彩叶植物与绿叶植物的叶绿素含量有差异,但不至于影响其正常的生命活动。[结论]以期为彩叶植物的生产与园林应用提供参考依据。     

完整叶片叶绿素含量的活体测定

为了快速测定活体叶片中的叶绿素含量,我们研究了多种植物活叶的吸收光谱。所有这些植物叶片的吸收峰均在680nm 附近,而最小吸收区在750nm 以后。680与750nm 吸光度之差与叶片中叶绿素的含量有很好的相关性,因此可用吸光度之差确定活体叶片单位面积中叶绿素的含量。同时研究了用此方法测定叶绿素的限制与条件。     

阳生植物与阴生植物光化学活性与荧光光谱的比较

以阳生植物月季、玫瑰和阴生植物酢浆草、半夏为试验材料,利用IMAGING-PAM MINI版WALZ新型调制叶绿素荧光成像系统和QE65000光谱仪对4种植物叶片的叶绿素荧光参数和荧光光谱进行了测定,分析了阴生植物与阳生植物光化学活性与荧光光谱的差异.结果表明,与阳生植物相比,阴生植物叶片测定的叶绿素荧光参数中,光合系统Ⅱ的实际光化学效率、原初光化学效率和电子传递速率较高,而调节性能量耗散的光化学效率、非调节性能量耗散的光化学效率、光化学性能指数、最大荧光值和初始荧光值均较低;4种植物在650～800nm波长处的荧光光谱图形相同,最高峰均出现在680 nm附近,在735 nm处伴有一弱峰出现,并且阳生植物的Fp680/Fp735比阴生植物低.     

山桃叶片叶绿素SPAD值颜色特征与时空特征分析

植物叶绿素是检测环境和植物生长状况的关键指标。以山桃为试验材料,采用便携式叶绿素计SPAD-502测定其不同高度、不同方位叶片的叶绿素SPAD值,并借助于Photoshop软件和MAPGIS软件,研究山桃叶片叶绿素SPAD值的颜色特征和时空特征。研究表明:叶片的SPAD值与R（红）值、G（绿）值、S（饱和度）、V（亮度）值均呈极显著负相关,而与H（色相）值呈极显著正相关;叶片SPAD值随朝向、高度的变化而有所不同;同一叶片不同部位的叶绿素SPAD值有明显差异。此研究可为利用叶片的颜色特征和叶绿素SPAD值的变化规律辅助诊断叶片的健康营养状况提供一定的方法借鉴和数据支持。     

锑砷复合胁迫对地枇杷生理变化及锑砷吸收分布的影响

通过砂培盆栽的方式，运用单因子方差分析及多重比较、样本t检验的统计方法，探讨不同浓度的锑胁迫（0、5、10、20、40、80和100μmol/L）和锑砷复合胁迫（0+10、5+10、10+10、20+10、40+10、80+10和100+10μmol/L）对地枇杷生物量、叶绿素含量、叶绿素荧光参数等生理生化指标的影响。结果表明：（1）地枇杷是一种典型的锑耐受性植物，植株体内的锑主要累积在根部；当单一胁迫锑浓度不超过100μmol/L时，锑对地枇杷的叶绿素含量、光合作用活性影响不大，但地枇杷的干物质累积受到一定的限制；（2）锑砷复合胁迫下，地枇杷根中锑和砷的吸收累积互为促进作用，而茎和叶中砷锑的转移、存储互为抑制作用；（3）虽然锑砷复合胁迫会降低地枇杷的干重，但低浓度（5～20μmol/L）的锑会减轻砷对叶绿体的毒性，而高浓度（40～100μmol/L）锑会加剧砷对叶绿体的毒性，造成地枇杷光合作用系统的不可逆损伤，使光合作用活性和能力降低；（4）砷对地枇杷的毒害作用明显比锑强，砷的加入会抑制地枇杷叶干物质积累，而且砷和高浓度锑复合胁迫会降低地枇杷茎的干物质累积。     

模拟酸雨对喜旱莲子草与莲子草生长及生理特性的影响

为了探究外来入侵植物对酸雨环境的响应，以入侵植物喜旱莲子草（Alternanthera philoxeroides (Mart. )Griseb）和土著植物莲子草（A. sessilis (L.) DC）为研究对象，于室内开展盆栽控制试验，探究不同pH值（pH 2.5、pH 3.5、pH 4.5、pH 5.6和pH7.0）条件对植物形态指标、叶绿素含量、MDA含量及抗氧化酶活性等的影响。结果表明：（1）与对照（pH 7.0）相比，喜旱莲子草的地上生物量、叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量在模拟酸雨（pH≤3.5）处理下受到显著抑制，最大降幅分别达25.4%、14.0%、7.8%和11.8%；莲子草的株高、地上生物量、叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量在模拟酸雨（pH≤5.6）处理下受到显著抑制，最大降幅分别达25.2%、33.2%、40.5%、31.3%和39.1%。喜旱莲子草分枝数在模拟酸雨（pH 4.5、pH 5.6）处理下显著高于对照，莲子草的分枝数未受模拟酸雨处理（pH≤5.6）的显著影响。（2）在模拟酸雨（pH 2.5）处理下，喜旱莲子草的MDA含量显著增加28.4%，SOD、POD和CAT活性显著下降16.5%～23.5%；莲子草的MDA含量在模拟酸雨（pH≤4.5）处理下显著增加20.4%～29.8%，SOD活性在模拟酸雨（pH≤3.5）处理下显著降低15.9%～19.0%，POD活性在模拟酸雨（pH≤5.6）处理下显著降低15.3%～28.4%，CAT活性在模拟酸雨（pH≤4.5）处理下显著降低16.1%～20.4%。由此推断酸雨对喜旱莲子草的伤害阈值在pH 2.5～3.5之间，酸雨对莲子草的伤害阈值在pH 4.5～5.6，入侵植物喜旱莲子草对酸雨表现出更强的抗性。研究结果可以为研究酸雨条件下外来植物入侵机制提供理论基础。     

基于高光谱数据的滴灌甜菜叶绿素含量估算

为明确甜菜叶绿素含量与高光谱植被遥感的定量关系，探索建立干旱区甜菜叶绿素含量估测模型，即时监测甜菜生长状况，选取新疆滴灌甜菜（Beta356）为研究对象，利用ASD野外高光谱仪在甜菜叶丛快速生长期、块根膨大期与糖分积累期采集各处理反射光谱，并同时测定叶绿素含量，分析原始光谱反射率和一阶微分光谱反射率与叶绿素含量的相关关系，并进一步建立光谱特征参数和敏感波段植被指数叶绿素含量估算模型。结果表明：原始光谱反射率在近红外区（700~1 300 nm）随着氮素水平的增加呈先升高后降低趋势，红边（680~760 nm）也表现出相同趋势，原始光谱反射率在近红外区（700~1 300 nm）随着运筹管理的递进呈现升高趋势，红边（680~760 nm）也表现出相同趋势；原始光谱反射率和一阶微分反射率与叶绿素含量均具有较好的相关性，其最大正相关分别位于902 nm（r=0.574，P<0.01）和676 nm（r=0.843，P<0.01）附近，最大负相关分别位于611 nm（r=-0.664，P<0.01）和1 138 nm（r=-0.727，P<0.01）附近。对所建12个线性模型进行精度检验，其中差值植被指数DR₆₇₆–DR₄₄₆和DR₆₇₆估算模型的预测值与实测值的决定系数分别达到0.774和0.781，以DR₆₇₆所建立的估算模型最优。本研究为快速无损监测甜菜生长状况、制定氮素管理方案、指导甜菜氮肥管理提供支持。     

塔里木河流域上游天然胡杨叶片叶绿素与可见光-近红外光谱反射率的相关性研究

采用ISI921VF-512野外地物光谱辐射计实地测量了塔里木河上游天然胡杨5月至10月叶片可见光-近红外波段光谱反射率以及叶绿素含量,比较了不同月份间叶绿素含量的差异,并对叶绿素含量与光谱反射率进行了相关分析.研究结果表明:不同月份之间胡杨叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量差异极显著(p＜0.01),叶绿素含量最高的月份是8月,最低的月份是10月;胡杨叶片的可见光-近红外波段反射光谱与绿色植物的反射光谱曲线是一致的,不同波长位置的光谱反射率与叶绿素含量的相关性因波长不同而存在明显差异.在510 ～ 710 nm,胡杨光谱反射率与叶绿素含量之间呈极显著负相关,其中645nm处的相关系数最低(r在-0.45～-0.35之间);在415 ～510 nm和710～920 nm,胡杨光谱反射率与叶绿素含量之间呈极显著正相关,其中769 nm处相关系数最高(r在0.34～0.41之间).645nm和769 nm是两个具有特殊意义的波长位置,用于指示胡杨叶片叶绿素与反射率的相关性.     

干旱胁迫下马蹄金草坪反射光谱研究*

 通过在不同灌水处理下马蹄金草坪干旱胁迫试验,对草坪反射光谱的变化及所对应的叶片相对含水量、叶绿素含量以及草坪外观变化进行测定。结果表明:不同灌水处理下马蹄金草坪反射光谱在可见光波段呈规律性变化。随着干旱胁迫程度的加重,其光谱反射率随土壤含水量逐渐降低而依次升高,在波峰（556 nm）和波谷（679 nm）处尤为明显,蓝光(400~475 nm)和红光(580~700 nm)范围的反射光谱增加,与叶绿素含量呈正相关。在同一灌水处理中,草坪可见光范围反射光谱随干旱的加剧而增加,且与马蹄金植株叶片相对含水量呈显著负相关,与草坪叶绿素含量则呈正相关,且叶片相对含水量与反射光谱的相关性高于叶绿素含量与反射光谱的相关性,它们之间的关系可以用直线回归方程来表示。     

擎天凤梨苞片叶绿素代谢关键基因的分离及褪绿的分子机理

【目的】擎天凤梨是一种新潮花卉,其苞片在成花变色过程中常常伴随着绿色的逐渐消退。分离叶绿素生物合成与降解途径的关键基因,探索在苞片变色过程中叶绿素代谢的分子基础和机理,有助于解析呈色苞片中绿色退化的原因。【方法】通过cDNA文库构建及EST批量测序获得叶绿素合成关键酶：谷氨酰tRNA合成酶基因（glutamyl-tRNA synthetase,GTS）和尿卟啉原-Ⅲ合酶基因（uroporphyrinogen-Ⅲsynthase,UROS）;通过同源克隆技术获得叶绿素降解关键酶：脱镁叶绿素酶（pheophytin pheophorbide hydrolase/pheophytinase,PPH）基因;通过采用透光系数法测量叶绿素含量、HPLC法测定类黄酮含量以及采用实时定量PCR法测定叶绿素代谢关键基因的基因表达模式,探索呈色苞片中绿色部分消失的分子机理。【结果】获得的GTS（GenBank：KP144289）,序列长为1 140 bp,编译171AA的蛋白氨基酸序列,并存在GlnRS-cataytic core 和Nt-trans superfamily保守区;获得的UROS（GenBank：KP144288）cDNA序列长为613 bp,编译188AA的蛋白氨基酸序列,并存在HemD和HemD Superfamily保守区;获得的PPH（GenBank：KP723523）cDNA序列长为266 bp,编译88AA的蛋白氨基酸序列,并存在Abhydrolase-6保守区。通过对不同变色阶段苞片的叶绿素、类黄酮含量测定以及叶绿素代谢相关基因的表达水平分析,可知苞片变色过程伴随着叶绿素含量的显著降低和类黄酮含量的明显增加,同时叶绿素合成相关的GTS和UROS表达水平也明显降低,而叶绿素降解关键酶基因PPH的表达水平在苞片变色初期显著上升,在变色完成后则降低到接近绿叶状态的最低水平。而作为对照材料的绿叶,其叶绿素含量是最高的,而类黄酮含量是最低的,同时叶绿素的合成相关酶基因表达量最高,而降解相关酶基因表达量最低,这与彩叶植物中叶绿素和类黄酮色素的表现较为一致。【结论】获得了擎天凤梨的叶绿素合成相关酶基因GTS和UROS以及降解关键酶基因PPH。由于叶绿素合成量减少,降解量显著增加引起叶绿素含量的降低,从而影响苞片变色过程中绿色的消退,并伴随类黄酮含量的增加。PPH在叶绿素的降解过程中起关键性作用。     

世界首例21天暴雨落区预报成功

世界首例２１天暴雨落区预报成功蔡尔诚（黑龙江八一农垦大学植物科技学院密山１５８３０８）在当前气象科学水平下，世界各国对暴雨（或强对流天气）落区位置的预报，其有效时间为３～４８小时。这是因为，造成暴雨（强对流）顾中尺度天气系统生命期很短（几小时到几十小...     

微生物菌肥对芒萁生理特性的影响

芒萁是我国南方红壤侵蚀区生态恢复的重要植物。为探讨微生物菌肥对芒萁生理特性的影响，施用不同种类的肥料，测定不同施肥处理下芒萁叶片抗氧化酶、渗透调节物质和光合指标。结果表明：菌肥施用下，芒萁叶片的生理活性受到明显影响，超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性均呈显著下降趋势，过氧化物酶（POD）活性提高，芒萁抗氧化系统对施肥反应不一；施用菌肥的芒萁丙二醛（MDA）、脯氨酸（Pro）、可溶性糖（SS）含量和相对电导率（REC）降低，而叶片叶绿素总量（Chl）提高。菌肥能够改善因土壤养分贫瘠造成的逆境胁迫，而且可提高芒萁抗逆性，从而增强其生理活性、促进其生长。     

植物中过表达 MT 转录因子调控镉胁迫 响应的 Meta 分析

为了解金属硫蛋白（MT）转录因子在植物响应镉胁迫的调控作用,收集了2010—2020年中国知网、万方、PubMed、Web of science数据库中与转MT基因相关的研究文献16篇,包含87个相对独立研究、6个性状指标（根长、鲜重、干重、叶绿素含量、过氧化氢含量和丙二醛含量）数据,采用Rstudio软件进行了整合分析。结果表明：同一植物不同性状镉胁迫处理前后表现不同,野生型个体中的根长、过氧化氢含量、干重3个性状,在胁迫前后呈显著性差异（P<0.05）;丙二醛含量、过氧化氢含量呈上升趋势（变化率分别为196.74%、423.40%）,而根长、鲜重、干重、叶绿素含量呈下降趋势（变化率均超过20%）,其中变化率最大的为干重（98.07%）;转MT基因植物个体仅干重呈显著变化（97.88%）。在非镉胁迫下,转MT基因植物个体与其野生型相比上述6个性状表现均无显著差异;镉胁迫下在根长、过氧化氢含量、鲜重、叶绿素含量这4个性状呈显著差异（P<0.05）,其中变化率最大的是叶绿素含量,变化率为59.12%。异质性分析发现,镉胁迫下根长、叶绿素含量和非镉胁迫下叶绿素含量异质性较大;亚...     

基于分光吸收特性的辣椒叶片叶绿素含量测量方法研究

为了无损、简单、快速、准确估测辣椒叶片叶绿素含量和组成,提升作物的精细管理水平.本文基于辣椒叶片对光的吸收特性,利用光谱透过率通过计算得到叶片的吸光度,使用四阶导数法在640～690 nm波段找到与叶片中叶绿素a和叶绿素b的吸收波峰:649、668、681nm.参照化学法检测植物叶绿素含量和组成的吸光度法,使用多元线性回归分别建立叶绿素a和叶绿素b含量的检测模型并对比.其中以649、668、681nm处吸光度建立的模型检测叶绿素a含量的结果最好,测试结果的相对误差(RE)为8.86％,决定系数(R2)为0.879;以649、681 nm处吸光度建立的模型检测叶绿素b含量的结果最好,测试结果的相对误差(RE)为9.84％,决定系数(R2)为0.878.     

3种入侵植物叶绿素荧光特性的研究

[目的]研究入侵植物的叶绿素荧光特性。[方法]以3种入侵植物水葫芦、大藻和空心莲子草为材料,利用调制叶绿素荧光技术对其叶绿素荧光特性进行比较。[结果]结果表明,在弱光下（200μmol/m^2·s）空心莲子草实际光合效率（PSII）和快速光曲线的初始斜率（d）都高于大藻和水葫芦,但强光下（800μmol/m^2·s）空心莲子草的PSII和相对电子传递速率（rETR）受到显著抑制,大藻抑制程度较低,而水葫芦的耐受性最强。通过快速光曲线发现,在变化的光强环境中,水葫芦的适应能力最好,大藻次之,而空心莲子草最差。强光下水葫芦和大藻非光化学淬灭（NPQ）的主要组分是能态淬灭（qE）,而空心莲子草的主要组分是qE和状态转换淬灭（qT）。3种入侵植物中水葫芦的适应能力最强,大藻次之,空心莲子草最低。空心莲子草尽管在强光下受到了损伤,但仍具备较高的光保护能力来助其“过冬”。这些特性可能与植物的入侵性有密切关系。[结论]该研究为探讨入侵植物维持能量平衡的能力与入侵性的关系提供参考。     

模拟酸雨对山核桃叶绿素荧光参数、叶绿素和生长的影响

为探明酸雨对山核桃Carya cathayensis叶绿素荧光特性的影响,设置pH 2.5,3.5,4.5和5.6（ck）共4个模拟酸雨处理,于2006年10月,2007年4月、7月、10月,利用叶绿素荧光技术测定了模拟酸雨胁迫后的山核桃的叶绿素荧光参数。结果表明：PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）,PSⅡ的潜在活性（Fv/F0）,PSⅡ实际光化学量子产量（ΦPSⅡ）和叶绿素的变化都随着模拟酸雨pH值的降低而降低,pH 2.5的处理下降幅度比较大,说明模拟酸雨对这个处理的山核桃有一定的伤害,其他处理之间变化不大。各个月表现基本一致,尤其2007年10月差异明显,说明模拟酸雨处理的山核桃更容易受到低温胁迫,造成伤害。研究还表明,Fv/Fm,Fv/F0,ΦPSⅡ可作为植物受到酸雨影响的重要指标。     

低压直流电场对沙打旺生长及根系土壤酶活的影响

使用不同强度的低压直流电场对沙打旺(Astragalus adsurgens Pall.)幼苗进行处理,加电30 d后测定植物株高、株茎、根长、生物量、叶绿素含量、荧光动力学参数、抗氧化酶活性、根系土壤酶活的变化。结果表明,在沙打旺幼苗的生长过程中,施加0～0.8 V/cm强度的低压直流电场,随着电场强度的增加,阳极区、中间区、阴极区3个区域沙打旺的光化学效率Fv/Fm都有一定程度的提高,且显著高于对照。沙打旺叶绿素a和叶绿素b的含量、抗氧化酶活性(CAT、POD、SOD)、株高、株茎、根长、鲜重、地上生物量和地下生物量均随着电场强度的升高呈低促高抑的趋势。当电场强度为0.2～0.4 V/cm时,不同区域的沙打旺理化指标和土壤酶活各项参数均得到了不同程度的提高,而当电场强度为0.8 V/cm时,沙打旺的相关参数受到了抑制。0.2～0.4 V/cm的电场强度在一定程度上能刺激沙打旺的生长,可能是强化沙打旺幼苗生长的适宜电场强度范围,而0.8 V/cm电场强度则会对沙打旺的生理及其根系土壤造成胁迫,使其无法得到良好的生长。