盐胁迫对灌木柳2个无性系渗透调节物质含量的影响

以灌木柳2个无性系(盐敏感型JW9-6和耐盐型JW2372)为试验材料,研究其在水培盐胁迫(0,3,6 g/L)条件下渗透调节物质的动态(2 h,1,3,7,10 d)变化情况。结果表明:灌木柳2个无性系渗透调节物质含量受盐胁迫影响的变化趋势相似,在3,6 g/L盐处理下脯氨酸含量与对照相比均显著增加,并随着盐质量浓度的升高和处理时间的延长逐渐增大;可溶性糖含量在盐处理3 d时显著高于对照并随处理时间的延长先增大后减小;可溶性蛋白含量在3 g/L盐处理下未出现明显变化,6 g/L盐处理下显著高于对照并随处理时间延长先增大后减小;相同盐质量浓度处理条件下,JW2373的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白相对含量均高于JW9-6,表现出更强的渗透调节能力。     

盐胁迫对中山杉无性系幼苗光响应曲线的影响

以中山杉1年生扦插苗为试验材料,采用营养液培养的方法,分析在NaCl盐分胁迫下中山杉4个无性系的光响应曲线及相关参数,进而比较无性系间及其与各自对照处理间的差异.研究表明:中山杉叶片净光合速率与光合有效辐射之间的变化关系采用叶子飘构建的光响应新模型进行拟合,模拟结果与实际观测值相关度较高,能够反映中山杉幼苗光合速率在不同光强作用下的响应特征.盐胁迫处理60天后,在125 mmol/L的盐分浓度胁迫下,中山杉4个无性系间的光响应曲线和最大净光合速率有明显差异.在对照和盐分胁迫条件下,无性系间的最大净光合作用能力排序一致,即中山杉118>146>1>302,中山杉118在盐胁迫下具有最高的光饱和点.气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)各无性系之间表现出相似的变化趋势.     

盐胁迫对灌木柳无性系生长及蛋白表达的影响

通过盐胁迫下两个灌木柳无性系水培试验发现,盐胁迫对水培苗生长有显著影响.JW22-2和JW2345无性系地上部分(茎叶)生长受到盐胁迫的显著抑制,地下部分(根)生长在高盐胁迫(3 g/L)下也受到明显抑制,JW2345的耐盐能力强于JW22-2.通过SDS-PAGE电泳对盐胁迫下两无性系特异蛋白表达分析表明,JW22-2和JW2345无性系在盐胁迫下分子量为38.6kD和40.6kD的蛋白含量减少,92.5kD蛋白表达增加.JW22-2无性系在2 g/L和3g/L盐处理下合成了分子量为60.5kD的新蛋白.分子量为92.5kD蛋白可能与两个灌木柳无性系耐盐性有关.     

优良组培白榆无性系对盐分响应的差异性

【目的】研究不同浓度NaCl处理下组培白榆无性系耐盐响应,以期探索白榆无性系耐盐机制,为白榆耐盐研究提供理论基础。【方法】以前期优良组培白榆无性系耐盐筛选试验结果为基础,对试验筛选出的3个耐盐型(30号、51号、65225号)白榆无性系与3个非耐盐型(7号、46号、68号)白榆无性系组培盆栽苗进行盐胁迫对比试验,通过控制NaCl浓度(0,0.3,0.5,0.7,0.9%)及水分(土壤水分过充足)的条件下,研究盐胁迫对耐盐型与非耐盐型白榆无性系生长量(树高增长率、地径增长率、干物质量)、抗氧化酶活性[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物歧化酶(POD)]、渗透调节物(可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸)、钠离子与氯离子含量、光合特性(光合速率、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度、气孔导度、水分利用率、表观叶内导度、气孔限制百分率、叶绿素)的影响。【结果】1)盐胁迫条件下,耐盐型与非耐盐型白榆无性系生长量均随NaCl处理浓度的升高而降低;可溶性蛋白含量、游离脯氨酸含量、可溶性糖含量随NaCl浓度的升高而增加;细胞内抗氧化酶活性(SOD,POD)随Na Cl浓度的升高总体呈现出先升高后降低趋势;叶片光合速率、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度、气孔导度等光合特性均呈不同程度下降趋势;叶绿素含量随NaCl处理浓度增加呈现降低趋势;减少Na~+与Cl~-向地上部位的运输,使Na~+与Cl~-在根系内大量积累。2)通过对耐盐型、非耐盐型白榆无性系对比研究发现,在高浓度NaCl处理条件下,耐盐型白榆无性系通过在体内大量积累可溶性糖含量,并提高SOD酶活性的方式提高自身耐盐能力。【结论】白榆无性系细胞内可溶性糖含量、SOD酶活性决定白榆无性系耐盐能力的强弱,可以作为白榆无性系耐盐性的重要指标。     

桉树无性系光合特性研究

以10个桉树无性系为试验研究材料,测定其净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度和水分利用效率等光合参数。结果表明:无性系33-27、广林9号和广林4号等3个无性系光响应曲线呈显著的2次曲线相关关系,3个无性系光饱和点相差不大,分别为1 100、1 137.5、1 017.5μmol/(m2.s)。10个桉树无性系各光合性状在无性系间的差异都达到了极显著水平。无性系33-27在所有无性系中综合表现为最好,属于节水型的速生无性系。     

光皮树不同无性系果期光合日变化研究

为研究光皮树光合特征的日变异规律,采用美国Li-6400便携式光合测定仪,对光皮树8个无性系8月份果期叶片的光合日变化进行了测定和分析,结果表明:(1)参试光皮树无性系净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)日变化均呈单峰曲线,多数无性系最大值出现在9:00左右;蒸腾速率(Tr)日变化除JX13和GY8040外,均呈双峰曲线,第一个峰值高于第二个峰值;胞间CO_2浓度(C_i)日变化曲线为扁平的"W"形;水分利用效率(WUE)日变化为不规则"V"形,谷底在15:00左右。(2)8个光皮树无性系净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO_2浓度、水分利用效率日均值间差异不显著,其中GY8040、JX3、LC7、JX6的净光合速率(P_n)较高,均达到10.0μmol·m~(-2)s~(-1)以上。(3)环境因子中,光照强度(PPAR)直接或通过大气温度(T_a)、大气湿度(HR)影响植物光合生理,大气CO_2浓度(Ca)仅与胞间CO_2浓度(C_i)呈显著正相关。净光合速率(P_n)与气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)呈极显著正相关,各因素对光皮树净光合速率(P_n)影响从大到小依次为气孔导度蒸腾速率光照强度大气湿度大气温度水分利用效率胞间CO_2浓度大气CO_2浓度。     

盐胁迫对5个柳树无性系幼苗根系生长发育的影响

在水培条件下,研究了盐(NaCl)6种质量分数处理对5个柳树杂种无性系(J172,J795,J799,J842和JW9-6)根系生长发育的影响。结果表明:盐处理对柳树无性系根系的生长发育影响显著,低盐处理对柳树无性系幼苗根系的生长(根数、最长根长和根鲜重)有一定的刺激作用,高盐处理对根系生长则有明显的抑制作用。J799的根数和根长在NaCl质量分数为0.10%时与对照相比,分别增加了24%和50%,在0.40%时减少了57%和69%。JW9-6根鲜重在NaCl质量分数为0.10%时与对照相比,增加了94%,在0.30%时减少了53%。盐胁迫对5个无性系根系生长的抑制程度不同,其中无性系J842受抑制度最小(在NaCl质量分数为0.30%时,根数、根长和根鲜重抑制度分别为7%,-34%和7%),J799受抑制度最大(在NaCl质量分数为0.30%时,根数、根长和根鲜重抑制度分别为19%,50%和100%)。     

不同浓度MgCl_2处理下扶芳藤幼苗光合作用变化规律研究

笔者以1年生扶芳藤扦插苗木为试材,分别用浓度为0 g/L(对照),2 g/L,4 g/L,6 g/L的Mg Cl2溶液浇灌扶芳藤幼苗,采用田间试验的方法,观测分析Mg Cl2胁迫下扶芳藤幼苗光合作用的变化规律。结果表明:在不同浓度Mg Cl2胁迫下扶芳藤幼苗叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度都是随Mg Cl2浓度的升高而降低,3者的变化规律一致。盐胁迫中期7月到9月,高盐胁迫会使扶芳藤叶片蒸腾速率增加。     

美洲黑杨无性系苗期光合生理特性研究

研究了9个美洲黑杨无性系的光合生理特性,为优良新无性系的选育提供参考。采用LI-6400便携式光合作用测定系统测定美洲黑杨的光合作用日变化及其光响应曲线,利用非直角双曲线Farquhar模型、二次曲线及直线方式拟合光响应曲线,分析比较光响应特征参数及影响净光合速率因子。结果表明:各无性系的净光合速率均具有明显的日变化规律,tn01-78、tn01-38、tn04-n52呈双峰曲线现象,2个峰值出现的时间在11:00和14:00左右,其余呈单峰曲线,净光合速率最大值出现在12:00左右;不同无性系最大净光合速率、暗呼吸速率、表观量子效率、光饱和点和光补偿点的大小范围分别为20.50~31.42μmol·m-2s-1、1.67~3.19μmol·m-2s-1、0.055~0.279μmol·μmol-1、950.83~1 360.83μmol·m-2s-1和29.03~55.20μmol·m-2s-1;净光合速率(Pn)变化与气孔导度Gs、水压亏缺Vpdl、空气温度Tair和光合有效辐射VPAR呈正相关,与胞间CO2浓度Ci和大气相对湿度(HR)呈负相关;净光合速率与影响因子的相关程度依次为气孔导度>光合有效辐射>胞间CO2浓度>大气相对湿度>空气温度>水压亏缺。     

桉树无性系苗期光合作用特性研究

对6个桉树人工林高产无性系的苗期光合作用特性进行了测定,结果表明:尾叶桉净光合速率与光强呈显著的二次曲线相关关系,光响应的饱和点为1967 7μmol·m-2·s-1。桉树无性系具较高的净光合速率与蒸腾速率,不同无性系各项光合生理生态指标差异显著,尾×巨桉、尾×细桉等生长量较好的无性系较尾×赤桉和尾叶桉无性系的水分利用效率更高,光合能力更强。净光合速率、蒸腾速率及气孔导度三者日变化进程较为相似,而胞间CO2浓度的日变化趋势则与净光合速率相反。净光合速率、气孔导度与蒸腾作用与树高、胸径、单株材积等生长指标存在一定程度的正相关关系,可应用于优良无性系的早期选择。     

干旱处理对毛竹光响应的影响:基于4种模型比较分析

[目的]采用4种模型对干旱处理下毛竹叶片光响应曲线进行拟合比较,分析各模型的优缺点,以选出适合毛竹光响应曲线拟合的最佳模型,并量化干旱处理对毛竹光合光响应的影响。[方法]主要采用Li-6400便携式光合仪测定干旱处理下毛竹的光响应曲线,并通过4种模型对其进行拟合。[结果]研究表明:(1)在干旱和对照处理下各模型的决定系数R~2均大于0.995,说明拟合精度较高。综合各参数可以看出,直角双曲线修正模型拟合效果最佳,相对误差RE平均值为0.07,而指数模型参数拟合效果最差,RE平均值为0.767;(2)通过直角双曲线修正模型拟合各光合参数,在干旱环境下,暗呼吸速率R_d、光补偿点LCP和水分利用效率WUE较高,分别为对照环境的1.57倍、1.66倍和1.06倍,而净光合速率P_(nmax)、光饱和点LSP和表观量子效率AQY分别比对照环境降低3.6%、17.6%和4.8%。[结论]从整体拟合效果来看,这4种模型拟合顺序为:直角双曲线修正模型直角双曲线模型非直角双曲线模型指数模型。通过在干旱和对照间毛竹各光合参数的比较发现,毛竹对干旱环境有一定的适应能力。     

Environmental control of ozone uptake in Larix decidua Mill.: a comparison between different altitudes

We studied ozone (O(3)) uptake by European larch (Larix decidua Mill.) needles under ambient conditions at both a low and a high elevation site. At a given ambient O(3) concentration, the rate of O(3) uptake by needles was effectively controlled by stomatal conductance and, hence, by factors such as light, humidity and water status, which control stomatal conductance. At both study sites, atmospheric water vapor pressure deficit (VPD) was the climatic factor most closely correlated with ambient O(3) concentration. Thus, when ambient O(3) concentrations were highest, O(3) flux into the needles tended to be restricted by narrowing of the stomata. Mitigation of potential O(3) stress by stomatal closure was most marked at the low elevation site where both soil water stress and atmospheric VPD were greater than at the high elevation site.     

花吊丝竹对干旱胁迫的光合和生理响应

通过盆栽实验,研究了花吊丝竹在自然耗水的干旱胁迫处理下土壤含水量、叶片水势、叶片光合作用参数、叶绿素荧光参数以及相关酶类生理指标的变化。结果表明:(1)干旱胁迫下,土壤含水量与叶片水势显著下降,叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均有不同程度下降,胞间CO2浓度呈先降后升的趋势,而气孔限制值则呈先升后降的趋势,说明轻度干旱胁迫下,气孔限制是花吊丝竹净光合速率降低的主要因素,重度干旱胁迫下,非气孔限制是净光合速率降低的主要因素。(2)花吊丝竹叶片光系统Ⅱ的实际光化学效率、表观光合电子传递速率和非光化学猝灭系数在胁迫后段(15~30 d)呈显著下降趋势,而叶片初始荧光在后期呈上升趋势,表明随胁迫程度加重,PSⅡ的结构受到较严重的损伤。(3)随干旱时间的延长,脯氨酸和丙二醛的含量均显著上升,而超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性则先升后降,这表明随胁迫程度加深花吊丝竹细胞结构被破坏。综上所述,干旱胁迫环境下,花吊丝竹叶片光合作用和保护酶类均发生相应的变化,其自身能够提高叶片对光能的捕获能力、提升光能转化效率、增强叶片中的酶活性以及减少热能的耗散等形式,实现对干旱胁迫较强的忍耐性和较好的适应性。     

Ontogenetic changes in stomatal and biochemical limitations to photosynthesis of two co-occurring Mediterranean oaks differing in leaf life span

A quantitative analysis was applied to the stomatal and biochemical limitations to light-saturated net photosynthesis under optimal field conditions in mature trees and seedlings of the co-occurring evergreen oak, Quercus ilex L., and the deciduous oak, Q. faginea Lam. Stomatal limitation to photosynthesis, maximal Rubisco activity and electron transport rate were determined from assimilation versus intercellular leaf carbon dioxide concentration response curves of leaves that were subsequently analyzed for nitrogen (N) concentration, mass per unit area, thickness and percent internal air space. In both species, seedlings had a lower leaf mass per unit area, thickness and leaf N concentration than mature trees. The root system of seedlings during their third year after planting was dominated by a taproot. A lower leaf N concentration of seedlings was associated with lower maximal Rubisco activity and electron transport rate and with assimilation rates similar to or lower than those of mature trees, despite the higher stomatal conductances and potential photosynthetic nitrogen-use efficiencies of seedlings. Consequently, stomatal limitation to photosynthesis increased with tree age in both species. In both seedlings and mature trees, a lower assimilation rate in Q. ilex than in Q. faginea was associated with lower stomatal conductance, N allocation to photosynthetic functions, maximal Rubisco activity and electron transport rate, and potential photosynthetic nitrogen-use efficiency but greater leaf thickness and leaf mass per unit area. Tree-age-related changes differed quantitatively between species, and the characteristics of the two species were more similar in seedlings than in mature trees. Despite higher stomatal conductances, seedlings are more N limited than adult trees, which contributes to lower biochemical efficiency.     

水分胁迫下夏蜡梅光合作用的气孔和非气孔限制

在水分胁迫下，夏蜡梅光补偿点、CO2补偿点、气孔阻力和活性氧产生速率升高，光饱和点、表观量子效率、最大净光合速率、羧化效率、蒸腾速率、Fv／Fm和色素含量下降，而暗呼吸速率先升后降、胞间CO2浓度先降后升。轻度和中度水分胁迫下光合能力的下降主要由气孔限制引起，在重度水分胁迫下则由非气孔限制起主要作用。     

西南高海拔区域苹果光合作用与光和CO_2响应模型的筛选

【目的】为了阐明我国西南高海拔区域苹果光合作用对光强度和CO_2浓度变化的响应机制,为后续深入开展该区域苹果光合特性研究提供参考,筛选适合该区域苹果光合-光响应和光合-CO_2响应的模型。【方法】以‘黔选2号’‘黔选3号’‘嘎拉’‘蜜脆’‘红星’5个品种苹果叶片为试材,进行光合-光响应和光合-CO_2响应的测定,并利用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数方程模型和直角双曲线修正模型进行光合-光响应曲线的拟合,运用直角双曲线模型、Michaelis-Menten模型(M-M模型)、直角双曲线修正模型进行光合-CO_2响应曲线拟合。【结果】光合-光响应中,气孔导度的变化影响蒸腾速率的变化,5个品种苹果叶片的光合速率均对强光有较好的适应性,在其他影响因子相同的情况下,CO_2浓度可能是生产中的实际限制因子。光合-CO_2响应中,5个品种苹果叶片气孔导度与蒸腾速率表现为同步变化,但气孔导度的变化并未影响胞间CO_2浓度的值,胞间CO_2浓度的值呈线性增加。在CO_2浓度满足光合作用底物消耗的情况下,光合有效辐射是苹果叶片发挥光合能力的主要限制因子。【结论】在拟合不同品种苹果叶片光合-光响应曲线和光合-CO_2响应曲线的模型中,直角双曲线修正模型拟合效果均表现最好。     

白梭梭同化枝对干旱胁迫的生理生态响应

对白梭梭同化枝自然水分胁迫下的季节抗旱特征进行研究。结果表明:自然干旱胁迫条件下,不同生长发育时期同化枝的主导抗旱生理因子不同。5月31日至6月29日盛花期间,同化枝内源ABA含量甚微,气孔导度值与光合强度处于生长发育过程的最高水平,可溶性糖含量呈现下降趋势,而脯氨酸含量略有增加,植物通过渗透调节作用适应此阶段轻度干旱胁迫;6月29日至7月26日盛夏期间,ABA迅速积累,气孔导度值降为生长发育过程的最低值,叶绿素分解,可溶性糖与脯氨酸均呈现快速积累趋势,且可溶性糖积累强度大于脯氨酸;8月9日至8月22日同化枝生长发育后期,ABA急剧积累为生长发育过程的最高浓度,气孔导度值有所增大,脯氨酸和可溶性糖保持在高水平平稳变化。此阶段高浓度ABA调节植物生理过程适应干旱的效应受CTK、IAA两种内源激素的抑制,进而抑制脯氨酸和可溶性糖的继续积累。     

黄河三角洲柽柳与芦苇光合特性比较

选取黄河三角洲典型植被优势种柽柳(Tamarix chinensis)和芦苇(Phragmites australis),以全天自然光的日变化为光照梯度,研究两者对光强的响应规律,比较它们的光合荧光特性。结果显示,柽柳具有较高的光补偿点和光饱和点,在高光强时蒸腾依然旺盛,并且气孔调节能力较强,以反应中心状态转换和可逆失活进行能量调节,最大可能减少无谓的能量散失,光系统有效量子产量高,从而保证了较高的电子传递速率;芦苇气孔调节和光能利用能力较柽柳低,在高光强时出现净光合速率和蒸腾速率的降低及电子传递饱和现象,随光照增加,光系统有效量子产量下降较大,采取热耗散的方式散失过剩光能以避免光损伤。本次光响应研究的尝试证明其具有一定的合理性,但仍有待进一步验证。