高温和干旱胁迫对杨树幼苗光合性能和抗氧化酶系统的影响

采用室内模拟试验,研究了高温、干旱单一或复合胁迫对南林895杨(PopulusבNanlin-895’)幼苗光合特性、叶绿素荧光、抗氧化酶活性的影响。结果表明:随着胁迫时间的延长,高温、干旱单因子和复合胁迫使杨树幼苗净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、最大荧光(F_m)、PSII最大原初光化学量子效率(F_v/F_m)下降、初始荧光(Fo)升高,中度干旱胁迫使胞间CO_2摩尔分数(Ci)、水分利用效率(WUE)先降后升,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性先升后降,P_n主要受气孔和非气孔因素共同限制;重度高温、重度干旱和复合胁迫末期SOD、POD活性下降显著,P_n主要受非气孔因素限制。复合胁迫对P_n、T_r具有叠加效应。复合胁迫对P_n、G_s、Ci、T_r、F_v/F_m、SOD的胁迫效应大于单一胁迫;杨树幼苗在高温和干旱复合胁迫条件下受害最严重。     

不同种源桤木嫁接幼苗的生长及光合特性

【目的】研究不同种源桤木嫁接幼苗的生长及光合特性,为桤木良种育苗提供基础理论依据。【方法】采集平昌、宣汉、恩阳、金堂4个种源桤木穗条,选取长势基本一致的实生桤木幼苗为砧木,于2015年1月进行嫁接,同年7月测定嫁接苗苗高、基径、叶绿素含量、光合生理等指标。【结果】金堂嫁接幼苗的苗高和基径最大,显著高于其余种源(P0.05);恩阳嫁接幼苗的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量最高,分别为2.45、0.61、3.06和0.64 mg/g,与金堂嫁接幼苗差异不显著(P0.05),与平昌的差异显著(P0.05);恩阳和金堂嫁接幼苗的最大光合速率(P_(n max))和表观量子效率(AQY)较高,且差异不显著(P0.05),金堂嫁接幼苗的暗呼吸速率(R_d)较慢,与恩阳差异显著(P0.05);桤木嫁接幼苗的光合速率(P_n)与气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)极显著(P0.01)相关。【结论】4个种源桤木嫁接幼苗生长及光合特性差异明显,恩阳和金堂种源桤木嫁接幼苗光合色素含量较高,光合能力较强,生长速度较快,具有较好的培育前景。     

米槁幼苗光合色素与光合特征对干旱胁迫的响应

以一年生米槁幼苗为研究对象,研究盆栽下3种不同土壤相对含水量对米槁幼苗叶片相对含水量、叶绿素含量、光合生理指标变化趋势以及光响应特征的影响。结果表明,(1)米槁幼苗叶片相对含水量随土壤干旱胁迫加剧而明显降低,但下降幅度小于土壤相对含水量的下降幅度,表明米槁幼苗遭受干旱胁迫时叶片具有一定的保水能力。(2)米槁幼苗叶片相对含水量与净光合速率极显著正相关,是影响叶片净光合速率的重要因子。(3)随着干旱胁迫的加剧,叶绿素(Chl)、叶绿素a(Chla)、类胡萝卜素(Car)、叶片水分利用率(WUE)、胞间CO_2浓度(C_i)逐渐升高,叶绿素Chla/b先减少后升高,净光合速率(P_n)随干旱胁迫加重而逐渐降低,气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)先降低后升高。可见土壤含水量直接影响植物各项光合生理指标,从而影响植物的光合作用。     

水分胁迫对柠条基质栽培黄瓜幼苗生长及光合特性的影响

研究水分胁迫对柠条基质栽培黄瓜幼苗光合作用及相关生理指标的影响,为利用新型园艺基质培育优质黄瓜幼苗提供理论参考。采用72穴标准穴盘进行育苗,测定正常供水(CK)、中度水分胁迫(5%PEG-6000,DR-M)和重度水分胁迫(10%PEG-6000,DR-S)处理下黄瓜幼苗的株高、茎粗、根冠比、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、光合参数、叶绿素荧光参数的变化。结果表明,水分胁迫显著抑制了黄瓜幼苗的生长,处理后第17 d,与CK相比,DR-M处理的株高降低8.30%,DR-S处理的株高降低16.20%,DR-M处理的黄瓜幼苗茎粗增加0.85%,DR-S处理的茎粗下降7.67%。与CK相比,DR-M处理下黄瓜幼苗干物质积累量增加,根冠比下降,叶绿素含量降低,丙二醛含量增加,SOD和POD活性升高,净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)、水分利用效率(WUE)、初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、可变荧光(F_v)、单位反应中心捕获的用于电子传递的能量(ET_o/RC)均下降。对夏季柠条基质培育黄瓜幼苗而言,中度水分胁迫处理可抑制因温度过高、水分充足引起的徒长,有利于提高抗逆能力,增加干物质积累量,培育优质壮苗。     

盐胁迫下氯化钙对黄瓜幼苗生长的影响

利用营养液培养方法研究了叶面喷施氯化钙（CaCl2）对盐胁迫下黄瓜幼苗生长、叶绿素和类胡萝卜素含量、丙二醛及脯氨酸含量的影响。结果表明,喷施CaCl2能够显著提高盐胁迫下黄瓜幼苗的干鲜重、叶绿素和类胡萝卜素含量,显著减少丙二醛和脯氨酸的积累,从而减轻盐胁迫伤害,促进黄瓜植株生长。     

不同分子量的褐藻寡糖对黄瓜幼苗光合作用及生长的影响

应用不同分子量的褐藻寡糖(ADO)喷施在黄瓜幼苗叶片上,探索不同分子量的褐藻寡糖对黄瓜幼苗的生长情况以及生理特性的影响。结果表明:ADO促进黄瓜幼苗的生长,与对照相比,ADO处理过的幼苗株高、茎粗、株幅和鲜重均有显著增加,且ADO提高了黄瓜叶片中SOD和POD的活力,使得植物体内的氧自由基清除能力提升;ADO还提高叶片中的叶绿素的含量同时使得叶片中净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、胞间CO_2浓度(C_i)、叶绿素荧光参数F_v/F_m值均有显著提高。但是,不同分子量的ADO对黄瓜生长的促进效果存在差异,以分子量为8 000的褐藻寡糖处理的效果最好。     

幼苗期大田棉花耐旱性的叶绿素荧光和光合特性辅助鉴定

为了建立大田棉花耐旱性叶绿素荧光和光合特性的辅助鉴定方法,以北疆棉区2类不同耐旱基因型的4个棉花品种为材料,在大田条件下研究了棉花幼苗主要光合特性和叶绿素荧光参数对不同干旱胁迫的响应。结果表明:轻度干旱胁迫时,棉花幼苗最大光化学效率(F_v/F_m)、PSII实际光化学效率(ΦPSII)、光化学猝灭系数(q P)、中短期干旱的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)随胁迫时间的延长上升,非光化学猝灭系数(q N)随胁迫时间的延长下降,但只有胁迫5 d的F_v/F_m与15 d的G_s、胞间CO_2浓度(C_i)、T_r在不同基因型间有显著差异;中度胁迫时,4个品种的ΦPSII、P_n、G_s和T_r随胁迫时间的延长略呈上升趋势,胁迫10 d的G_s和15 d的G_s、C_i、T_r在不同基因型间显著差异;重度胁迫时,棉花幼苗F_v/F_m随胁迫时间的延长轻微上升,而ΦPSII、q P、q N、P_n和G_s呈上升-下降的变化趋势,C_i和T_r呈下降-上升-下降的趋势,且胁迫5 d的F_v/F_m,15 d的F_v/F_m、q N,10 d的G_s、C_i以及15 d的P_n、G_s、C_i、T_r均在不同基因型间有显著差异。从总体看,耐旱型棉苗的F_v/F_m高于干旱敏感型棉苗,耐旱棉苗的q N低于干旱敏感型棉苗,耐旱型棉苗的光合参数均低于干旱敏感型棉苗。建议苗期大田棉花耐旱性鉴定的叶绿素荧光辅助方法为:胁迫程度重度,处理时长15 d,参数为F_v/F_m和q N;光合特性辅助方法为:胁迫程度重度,处理时长15 d,参数为P_n、G_s、C_i、T_r。     

干旱胁迫对凹叶厚朴光合生理特性的影响

通过盆栽试验,以6 d为1个处理间隔,研究持续干旱胁迫0~30 d对3年生凹叶厚朴幼苗形态、土壤含水率(SWC)、叶片含水率(LWC)、叶片水势(LWP)、光合作用及叶绿素荧光变化的影响。结果表明,自然干旱胁迫18 d,凹叶厚朴叶片出现发黄、斑点等伤害症状,胁迫24 d,叶片边缘卷曲、失水下垂,胁迫30 d,地上部分失水死亡;干旱胁迫0~30 d,SWC显著降低,LWC在胁迫6 d后显著降低,LWP在胁迫12 d后急剧下降;在干旱胁迫过程中,凹叶厚朴幼苗叶绿素受到降解,对光合作用造成直接影响,干旱胁迫时间延长,蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)持续下降,净光合速率(P_n)下降幅度较大,瞬时水分利用效率(PWUE)呈先升高后降低趋势;干旱胁迫0~18 d时,气孔因素起主导作用,干旱胁迫18 d,非气孔因素起主导作用;干旱胁迫24 d后,凹叶厚朴的光合结构遭受严重破坏,最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))、非光化学猝灭系数(qN)显著下降;P_n、T_r、G_s、PWUE与SWC、LWP极显著相关;随干旱胁迫的加剧,脯氨酸(Pro)含量呈先升高后降低趋势,丙二醛(MDA)含量呈逐渐上升趋势,叶绿素相对含量SPAD值逐渐降低。     

外源硝酸钙对盐胁迫黄瓜幼苗生长和光合作用的影响

以较耐盐黄瓜品种新泰密刺为试材,采用营养液栽培,研究了叶面喷施Ca(NO3)2对盐胁迫(65 mmol/L NaCl)下黄瓜幼苗生长、叶片叶绿素含量、光合及叶绿素荧光参数的影响。结果表明,外源Ca(NO3)2显著提高了盐胁迫下黄瓜幼苗的干鲜重和叶片叶绿素含量;Ca(NO3)2也提高了盐胁迫下黄瓜叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、PSⅡ实际光化学效率(ФPSⅡ)、光条件下最大光化学效率(F'v/F'm)和光化学淬灭系数(qP),而对胞间CO2浓度(Ci)、暗条件下最大化学效率(Fv/Fm)和非光化学淬灭系数(qN)没有显著影响。这些结果说明外源Ca(NO3)2可能通过提高叶绿素含量和调节气孔限制,以缓解盐胁迫对黄瓜幼苗光化学效率的抑制,进而提高植株耐盐胁迫能力,促进其生长。     

外源葡萄糖对盐胁迫下黄瓜幼苗光合作用和离子分布的影响

[目的]为了探讨外源葡萄糖缓解盐胁迫下黄瓜幼苗生理伤害的作用机制。[方法]采用营养液水培法,以盐敏感型黄瓜品种‘津春2号’为材料,研究外源葡萄糖对盐胁迫下黄瓜幼苗生长、叶绿素含量、光合作用以及体内离子分布的影响。[结果]盐胁迫(65mmol/L Na Cl)显著降低了黄瓜幼苗叶片的叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci),限制了黄瓜幼苗植株的生长,而根施2 mmol/L葡萄糖缓解了盐胁迫诱导的光合速率和生长下降;在盐胁迫下,黄瓜幼苗叶片、茎和根中Na+和Cl-含量显著增加,而K+和Mg2+含量明显降低,外源葡萄糖处理逆转盐胁迫诱导黄瓜植株体内离子含量的变化。[结论]外源葡萄糖通过抑制根中Na+和Cl-向地上部的运输,减轻叶片中Na+和Cl-积累诱导的离子毒害,从而缓解盐胁迫对光合作用的抑制,进而促进盐胁迫下黄瓜幼苗的生长。     

外源NO对低温胁迫下黄瓜幼苗生长、叶片膜脂过氧化和光合作用的影响

以‘津春4号’黄瓜为试材,研究了外源NO对低温胁迫下黄瓜幼苗生长、膜脂过氧化和光合作用的影响。结果表明,在9℃/9℃(昼/夜)的低温胁迫下,黄瓜幼苗的生长受到严重抑制,干重、鲜重、叶绿素含量和光合速率显著下降,膜透性和MDA含量显著增加;而叶面喷施外源100 μmol·L-1 NO供体硝普钠(SNP) 显著缓解了低温对黄瓜幼苗的抑制作用,膜透性和MDA含量显著降低,叶绿素含量和光合速率显著升高。正常生长下叶面喷施NO对黄瓜幼苗无显著影响。     

盐胁迫对不同基因型黄瓜幼苗生长和光合作用的影响

研究了盐胁迫对2个耐盐性不同的黄瓜品种幼苗生长和光合作用的影响。结果表明,早多佳品种的耐盐性强于津春2号,盐胁迫处理显著抑制了黄瓜幼苗的生长,随着盐浓度的升高,两个黄瓜品种的株高、茎粗、叶面积均显著降低,叶片叶绿素含量、光合速率、气孔导度、蒸腾速率亦显著降低,而胞间CO2浓度则无显著差异,表明盐胁迫下非气孔因素是导致黄瓜叶片光合速率下降的主要原因。早多佳幼苗生长受盐胁迫的抑制小于津春2号,其光合机构受伤害的程度小于津春2号。     

丛枝菌根真菌对镍胁迫桂花幼苗光合作用及抗氧化酶活性的影响

以桂花幼苗为材料,研究接种丛枝菌根真菌(AMF)对0、100、200、300、400 mg/L这5种镍(Ni)质量浓度胁迫下桂花光合作用及抗氧化酶活性等的影响。结果表明,5种Ni胁迫质量浓度下,未接种AMF的桂花幼苗根系菌根侵染率均为0,而接种AMF的根系菌根浸染率则随Ni胁迫质量浓度的增大而逐渐降低;随Ni胁迫质量浓度的增大,接种、未接种AMF的桂花幼苗叶片叶绿素含量、类胡萝卜素含量、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、植株株高、茎粗、总干物质含量呈逐渐降低趋势,且接种AMF的桂花幼苗相应指标下降幅度多显著低于未接种处理(P0.05),而胞间二氧化碳浓度(C_i)呈先降后增,接种AMF的桂花幼苗叶片C_i显著低于未接种处理,相对电导率、丙二醛(MDA)含量呈逐渐上升趋势,且接种AMF的桂花幼苗的相应指标多显著低于未接种处理,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)则呈先升后降趋势,接种AMF的桂花幼苗抗氧化酶活性显著高于未接种处理;Ni胁迫质量浓度为400 mg/L时,接种AMF的桂花幼苗叶绿素含量、P_n、G_s、T_r、株高、总干物质质量、SOD活性、POD活性、CAT活性分别较未接种的分别显著增加69.72%、80.22%、61.90%、42.48%、22.12%、15.76%、60.85%、21.83%、22.03%,C_i、相对电导率、MDA含量分别较未接种的显著降低6.98%、10.04%、19.21%。     

丛枝菌根真菌(AMF)对低温胁迫下黄瓜幼苗生长及叶绿素荧光参数的影响

以黄瓜品种津优303为试验材料,设低温+灭菌接种物、常温+菌剂、低温+菌剂3个处理,以常温+灭菌接种物处理为对照,研究了接种丛枝菌根真菌(AMF)对低温胁迫下黄瓜幼苗生长及叶绿素荧光参数的影响。结果表明:低温胁迫下黄瓜幼苗生长量(株高,地上部和地下部的鲜重与干重)、黄瓜幼苗叶片光合参数(净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和叶绿素含量)以及叶绿素荧光参数[最大荧光(F_m)、初光能转换效率(F_v/F_m)、PSII的潜在光化学活性(F_v/F_0)]均显著CK,严重抑制了黄瓜幼苗的生长;初始荧光(F_0)显著CK,PSII反应中心遭受损害。低温胁迫下接种AMF处理的黄瓜幼苗生长量以及叶片幼苗光合参数和叶绿素荧光参数指标值均显著未接种AMF处理,F_0显著未接种AMF处理,其中,叶绿素含量提高10.24%,F_m、F_v/F_m和F_v/F_0分别提高14.2%、5.9%和31.4%,F0降低8%,明显缓解低温胁迫对幼苗的伤害。     

干旱胁迫对菘蓝光合特性的影响

为了解干旱胁迫对菘蓝光合特性的影响,采用盆栽法,利用大型移动防雨棚开展了菘蓝干旱胁迫试验,研究干旱胁迫对菘蓝净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、气孔限制值(L_s)和水分利用率(WUE)日变化的影响。结果表明,在适宜水分和轻度干旱胁迫下,气孔限制是菘蓝P_n降低的主要因素;中度和重度干旱胁迫下,非气孔限制是菘蓝P_n降低的主要因素。干旱胁迫会导致菘蓝的T_r降低和T_r峰值的前移。随着干旱胁迫程度的加剧,菘蓝为适应干旱缺水的条件会使叶片的P_n、T_r和G_s均显著下降,从而提高干旱情况下的WUE,缩小与充足供水情况下的差距。     

火炬树幼苗对镉胁迫的生理响应及积累特性

采用室内盆栽法研究不同浓度Cd~(2+)(0、25、50、75、100 mg·kg~(-1))处理对火炬树生长指标、生理活性和光合特性的影响,探讨火炬树对Cd~(2+)胁迫的耐受程度及适应能力.结果表明:随着Cd~(2+)浓度的升高,火炬树幼苗的株高、主根长、地上和地下部分生物量受到显著抑制(P0.05);MDA含量随着胁迫程度的增加而升高,可溶性蛋白含量呈先升高后降低趋势.叶绿素含量、类胡萝卜素含量、光合作用气体交换参数、叶绿素荧光参数均随Cd~(2+)浓度的升高不断下降,与生长量变化规律一致.但在低浓度Cd~(2+)(25 mg·kg~(-1))胁迫下,火炬树主根长、株高、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)的降幅较小(P0.05),叶绿素各指标与对照相比差异不显著(P0.05),初始荧光(F_o)和最大荧光(F_m)同时上升,表明PSⅡ反应中心未被破坏;MDA和可溶性蛋白含量增加,幼苗单株Cd~(2+)积累量最高为19.38 mg·kg~(-1),转移系数为0.29,高于其他处理组.说明在低浓度Cd~(2+)胁迫下,火炬树幼苗能通过调节生理活性来减轻Cd~(2+)对细胞的毒害,维持正常的生长和光合作用,对Cd~(2+)胁迫具有一定抗性.     

铝胁迫对杉木幼苗生长、叶片光合特性和叶绿体超微结构的影响

以1月生杉木幼苗为材料,设置对照(CK)和铝胁迫(0.5 mmol·L-1)处理,研究铝胁迫对杉木幼苗生长、叶绿素和类胡萝卜素质量分数、叶绿素荧光特性、光合气体交换参数及叶绿体超微结构的影响。结果表明:①铝胁迫下杉木幼苗根系伸长、生物量显著受抑,铝胁迫处理还显著降低杉木叶片叶绿素和类胡萝卜素质量分数;②铝胁迫下杉木叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均显著下降,而胞间二氧化碳摩尔分数(Ci)则显著升高;③铝胁迫下杉木叶片PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fo/Fv)、光化学淬灭系数(Qp)均显著下降,而非光化学淬灭系数(Np,q)则显著增加;④透射电镜结果显示,铝胁迫使杉木叶片叶绿体膨大隆起,叶绿体内基质片层解体,基粒片层数量显著减少,且分布不均,排列松散。可见,铝介导对杉木叶片叶绿体内部结构的破坏,是导致铝胁迫下杉木叶片叶绿素和类胡萝卜素质量分数降低及光合能力下降的主要原因,从而最终抑制杉木幼苗的生长。     

外源水杨酸对NaCl胁迫下生菜幼苗生长和光合性能的影响

以生菜幼苗为材料,采用溶液培养,研究外源水杨酸(salicylic acid,SA)对不同浓度(50、100、150、200 mmol/L)NaCl胁迫下生菜幼苗生长和叶片光合特性的影响.结果表明,NaC1胁迫显著降低了生菜植株生长量、净光合速率、气孔导度、叶绿素含量,其中叶绿素a含量降低幅度最大;外源SA显著提高了盐胁迫下生菜幼苗叶片叶绿素含量、净光合速率、气孔导度,增强了盐胁迫下生菜植株的光合能力,从而使植株生长量明显提高,有效增强了生菜的抗盐能力.     

钼污染对冬小麦光合作用特性及产量的影响

采用土壤培养试验研究了不同钼水平对冬小麦光合作用特性及产量的影响。结果表明:适量施钼(0.15 mg·kg~(-1))能够增加缺钼土壤上冬小麦的叶绿素含量、净光合速率(P_n)和产量;0.15~2000 mg·kg~(-1)条件下,随钼水平的提高,冬小麦叶绿素含量、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)和产量呈下降趋势;随着P_n下降,胞间CO_2浓度(C_i)和Gs呈下降趋势,推测气孔限制是导致P_n下降的主要因素;叶绿素a/b值呈上升趋势,表明叶绿素a向叶绿素b的转化受阻,从而抑制光合作用。极端钼污染条件下(3000~4000 mg·kg~(-1))冬小麦不能完成其生命周期。     

镁对黄瓜生长和光合特性的影响

温室条件下研究了镁胁迫对黄瓜开花结果期生长和光合特性的影响.结果表明,镁胁迫抑制了黄瓜的生长,降低了黄瓜产量和黄瓜叶片叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素的含量;黄瓜叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)的日变化在缺镁胁迫下呈单峰曲线变化,而在多镁胁迫下Pn和Tr呈近似双峰曲线,Gs和Ci呈近似倒抛物线;多镁和适镁处理叶片的光饱和点、CO2饱和点以及表观量子效率和羧化效率均大于缺镁处理.缺镁胁迫下黄瓜光合作用主要是受非气孔限制,而多镁胁迫下气孔因素和非气孔因素二者兼具.