温度变化对南极假山毛榉光合系统的影响

温度对植物的光合作用和地理分布范围均具有重要影响,因此,研究温度变化对南极假山毛榉光合系统的影响,对引种培育具有重要意义。通过人工模拟温度变动(-5、5、15、25、30、35和40℃),对南极假山毛榉1年生苗的叶绿素荧光、快速光响应曲线和叶绿素含量进行了分析。结果表明:1)随着高、低温胁迫的加剧,叶片性能指数(PI_(ABS))、PSⅡ用于光化学反应的能量比例(P)和光能利用效率(α)均呈下降趋势,非光化学猝灭系数(qN)呈持续上升趋势,说明胁迫导致叶片吸收的光能相对过剩;叶绿素荧光动力学曲线出现明显的K点和L点,单位反应中心捕获的用于电子传递的能量(ET_o/RC)持续显著下降,说明胁迫主要干扰PSⅡ的放氧复合体和电子传递途径。2)高温40℃胁迫导致非光化学反应耗散能量比例(E)、PSI荧光强度(F1)和PSⅡ单位面积反应中心数量(RC/CS)分别比25℃时增加了110.0%(P 0.01)、178.1%(P 0.01)和6.9%,低温-5℃胁迫导致RC/CS和E分别比25℃时增加了12.8%和43.3%(P 0.01),说明增加叶片荧光散射强度和PSⅡ单位面积反应中心的数量是南极假山毛榉应对高低温胁迫的保护性反应。3)所有测量参数中ET_o/RC对温度变化最敏感,非线性拟合显示南极假山毛榉光合作用的最适温度为23.83℃。     

3种丁香叶片的PSⅡ光化学活性及光能利用特点

以我国北方地区常见的3种丁香属植物紫丁香(Syringa oblata)、白丁香(S.oblata var.alba)和暴马丁香(Syringa reticulata(Blume)H.Hara)为试验材料,利用快相叶绿素荧光动力学技术研究3种丁香叶片的PSⅡ光化学活性之间的差异。结果表明:3种丁香叶片Fv/Fm之间差异不大,但暴马丁香叶片的Fv/Fo和PIABS却小于紫丁香和白丁香,达到极显著差异水平,说明暴马丁香叶片的PSⅡ光化学活性相对较低。暴马丁香叶片PSⅡ电子受体侧电子由Q_A向Q_B传递的速率明显低于紫丁香和白丁香,而且Q_A~-向Q_B传递速率也明显低于紫丁香和白丁香,但3种丁香叶片Sm无显著差异,即在PQ库容量差异较小情况下,暴马丁香叶片Q_A向Q_B传递速率较低的原因与Q_B接受电子能力较低有关,受Q_B下游PQ库的影响较小。暴马丁香叶片放氧复合体OEC的功能和类囊体膜结构的稳定性也明显低于紫丁香和白丁香。虽然暴马丁香单位反应中心吸收的光能ABS/RC明显高于紫丁香和白丁香,但是3种丁香叶片的ET_o/RC之间却无显著差异,但DIo/RC极显著高于紫丁香和白丁香。因此,暴马丁香叶片PSⅡ反应中心能量分配的不均衡性也是其PSⅡ反应中心光化学活性较低的原因之一。     

对-羟基苯甲酸对东北山樱桃叶绿素荧光参数的影响

以东北山樱桃(Cerasus sachalinensis Kom.)实生幼苗为试材,利用Hansatch PEA,采用叶绿素荧光诱导动力学理论和JIP-test数据分析方法,研究了对-羟基苯甲酸对叶片叶绿素荧光参数的影响。结果表明:幼苗在不同浓度对-羟基苯甲酸(0.1A、1A、10A)处理下的叶片光合性能指数(PIABS)、捕获的激子将电子传递到电子传递链中QA-下游的其他电子受体的概率(Ψo)、用于电子传递的量子产额(φEo)和单位面积有活性的反应中心数目(RC/CSm)较对照均有所下降;PSⅡ最大量子效率(φPo)、单位面积有活性的反应中心数目(RC/CS0)几乎没有变化;而PSⅡ受体侧的电子受体库容量(Sm)则高于对照,且呈"上升-下降"趋势。天线色素吸收的能量(ABS/RC)在低浓度下有小幅升高,反应中心捕获的能量(TRo/RC)、用于电子传递的能量(ETo/RC)及用于热耗散的能量(DIo/RC)则无明显变化。可见,对-羟基苯甲酸对东北山樱桃叶片光合结构的不同部位产生影响,进而降低光合性能,影响光合作用。     

银杏叶片发育过程中叶绿素快相荧光动力学的特征研究

银杏叶片的生长呈明显的“S”形曲线,4月底叶面积达到最大;新生叶刚展开时就已经合成了大量叶绿素,且随着叶片的成熟,叶绿素含量逐渐增大,并在4月下旬达到相对稳定的最大值;银杏叶片的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、光能吸收和传递效率(ABS/CSo、TRo/CSo、ETo/CSo)、质体醌库大小(Sm)和反应中心数目(RC/CSo)等也在4月下旬逐步趋于稳定,说明叶片光合功能的在4月底已发育完善;荧光参数中性能指数PI在叶片成熟过程中变化最为灵敏,可以作为量化叶片成熟过程中光合能力的指标.     

遮阴对金叶风箱果叶绿素荧光参数的影响

以3年生金叶风箱果为试材,通过对其进行不同遮阴(0%、30%、50%和80%)处理,探究不同遮阴条件下快速叶绿素荧光诱导动力学曲线及快速叶绿素荧光参数,旨在阐明遮阴对金叶风箱果快速叶绿素荧光特性的影响。结果表明,随遮阴度的增加,金叶风箱果叶片的最大荧光值(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)以及PSII潜在活性(Fv/Fo)的值均显著增大;遮阴处理下,PSII反应中心用于电子传递的量子比率(φEo)提高,而用于热耗散的量子比率(φDo)降低;随遮阴度上升,反应中心吸收的光能(ABS/RC)下降,用于电子传递的能量(ETo/RC)显著上升,而用于热耗散的能量(DIo/RC)显著下降。可见,遮阴后金叶风箱果叶片吸收的光能减少,但为适应弱光环境,可通过提高PSII电子传递效率及降低热耗散的能量,进而提高对光能的利用。     

竹节树无性系叶片生长特性与叶绿素荧光

对优选的6个竹节树(Carallia brachiata)无性系叶片性状(叶片干质量、叶面积、比叶重)、叶绿素相对含量和叶绿素荧光参数进行测定,并作单因素方差分析和聚类分析.结果表明:竹节树不同无性系叶片的干质量和叶面积差异不显著,叶绿素相对含量具有显著的差异性,不同无性系具有不同的光能吸收和利用能力;不同的无性系其叶绿素荧光的部分参数(Fo、Fv/Fm、Fv/Fo、ФPSⅡ、ETR)差异显著;竹节树无性系C-15植株与其他无性系相比具有较高水平的实际光化学效率(ΦPSⅡ)值,而非化学猝灭系数(qN)较低,同时具有较高的表观电子传递速率(ETR),表明竹节树无性系C-15有较高的光呼吸;相关分析表明,叶片生长较好的无性系其叶绿素相对含量较高,同时也具有较高的PSⅡ光化学效率;无性系C-15号具有较高的叶绿素相对含量及较强的光化学特性,可进行大力推广研发.     

多效唑对北美豆梨光合生理指标和荧光参数的影响

采用叶面喷施的方式,研究了不同浓度多效唑对北美豆梨叶片叶绿素含量、净光合速率和荧光参数的影响。结果表明:50 mg/L和100 mg/L多效唑均能提高北美豆梨叶片叶绿素含量、净光合速率和荧光参数(Fv/Fm),降低非光化学猝灭参数(qN);200 mg/L和300 mg/L多效唑则降低了北美豆梨叶片叶绿素含量、净光合速率和荧光参数(Fv/Fm),提高了非光化学猝灭参数(qN),说明叶绿素含量和PsⅡ光能转化效率的高低是Pn升高或降低的内在原因。100 mg/L多效唑处理不仅显著提高了叶绿素a含量和PSⅡ反应中心的光能转化效率(Fv/Fm),而且降低了气孔阻力,加速了北美豆梨光合作用的进行;而300 mg/L多效唑处理显著降低了叶绿素a含量和PSⅡ反应中心的光能转化效率(Fv/Fm),不利于北美豆梨光合作用的进行。因此,园林栽培上可根据不同目的加以选择使用。     

间伐对乔化‘红富士’苹果冠层不同部位叶片光合及荧光特性的影响

为了探明间伐对乔化‘红富士’苹果叶片光合、荧光特性的影响,以甘肃中部地区盛果期富士苹果树体为试材,通过对隔株间伐及CK的冠层不同部位叶片光合及荧光参数的比较研究,结果表明:与CK相比,同一冠层中,间伐处理的叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、基础荧光产量(Fo)、最大荧光产量(Fm)、非光化学猝灭系数(qN)、单位反应中心吸收光能(ABS/RC)、单位反应中心捕获的用于电子传递的能量(ETo/RC)、单位反应中心捕获的用于还原Q_A的能量(TRo/RC)等参数显著提高;间伐的树冠中上部、下部外围和下部内堂叶片的Pn显著高于CK,分别较CK提高了9.80%、25.2%和28.0%。可见,间伐处理的不同冠层叶片光合性能均显著优于CK。     

不同微生物菌剂处理对芳樟叶绿素荧光参数的影响

以芳樟195#1年生扦插苗为研究对象,通过二次正交回旋组合设计试验研究接种固氮菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌对芳樟叶绿素荧光参数的影响。结果表明:不同菌肥处理能够降低最小初始荧光(F_o)和提高芳樟暗适应叶片最大荧光(F_m)、可变荧光(F_v)、原初光能转化效率(F_v/F_m)、PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)、传递给PSⅡ的电子数量(F_m/F_o)。微生物菌剂提高了芳樟的PSⅡ反应中心的活性、反应还原能力、光合速率、光能转换率和光能利用率。     

叶片黄化对'赤霞珠'葡萄光合及叶绿素荧光特性的影响

【目的】研究黄化对‘赤霞珠’葡萄光合及叶绿素荧光特性的影响情况,为了解黄化对酿酒葡萄的伤害机制提供参考依据。【方法】以出现黄化现象的‘赤霞珠’葡萄植株为材料,分析Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级黄化等级葡萄叶片的光合色素、光合作用气体交换参数及叶绿素荧光参数的变化特点。【结果】‘赤霞珠’葡萄因受土壤高pH值、低养分等因素的影响发生了叶片黄化现象;与正常植株(CK)相比,黄化等级分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级的葡萄叶片中的叶绿素总量分别降低了63.91%、70.43%、73.91%、76.52%,而黄化叶片中的类胡萝卜素在色素组成中的比例有所增高;叶片黄化迫使葡萄叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)均显著降低,Ⅳ级黄化叶片的P_n较对照显著下降85.08%;黄化叶片的叶绿素荧光动力曲线出现明显K点(300μs),ΔV_t和ΔW_t曲线上在100 ms处均出现了明显的凹峰;叶绿素荧光参数PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、结构性能指标(PI_(ABS))、原初光化学产额(ψ_o)、用于电子传递量子比率(φ_(Eo))等参数值均显著低于对照,而最小荧光强度(F_o)、单位反应中心吸收光能(ABS/RC)等值均显著高于对照,其PSⅡ潜在的光化学效率、光合电子传递速率、量子效率均显著低于对照。【结论】光合色素的减少,致使葡萄植株叶片黄化,影响了叶片的光合作用,导致叶片受到光抑制与光氧化,致使植株的代谢能力减弱。     

N、P、K组合施肥对芳樟油料林叶绿素荧光参数的影响

以6年生芳樟油料林为研究对象,通过二次正交回旋组合设计试验研究N、P、K组合施肥对芳樟油料林叶绿素荧光参数的影响。结果表明:不同N、P、K组合处理能够降低最小初始荧光(F_o),提高芳樟暗适应叶片最大荧光(F_m)、可变荧光(F_v)、原初光能转化效率(F_v/F_m)、PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)、传递给PSⅡ的电子数量(F_m/F_o)。N、P、K组合施肥作用提高了芳樟的PSⅡ反应中心的活性、反应还原能力、光合速率、光能转换率和光能利用率。     

灰水胁迫对八宝景天叶绿素荧光参数的影响研究

以八宝景天为试验材料,以含有两种不同洗涤剂灰水为试验水源,研究了植株的叶片叶绿素荧光参数。结果表明:灰水胁迫对八宝景天的叶绿素荧光参数影响较小,PSⅡ光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ的实际光能转换效率(Fv′/Fm′)、光化学淬灭系数(qP)、非光化学淬灭系数(qN)的变化幅度不大,电子传递速率(ETR)的波动范围相对其他参数较大。在两种灰水胁迫下,八宝景天的叶绿素荧光参数的总趋势呈上升状态,表明灰水胁迫对植株影响甚小,未抑制其正常生长。     

热胁迫对连翘离体叶圆片光系统Ⅱ活性的影响

【目的】探讨高温对连翘离体叶圆片光系统Ⅱ活性和叶黄素循环脱环化程度的影响,揭示热胁迫下连翘叶片光合机构的行为特征,充实植物光能高效利用研究领域。【方法】以连翘为供试材料,在功能叶片主叶脉两侧打取直径为1 cm的叶圆片,采用热胁迫温度(26,31,34,37,40,43,46,49和52℃)和时间(5,25和45 min)组合处理,之后于26℃室内环境中暗适应30 min,利用叶绿素成像荧光仪( MINI-IMAGING-PAM)和 QE65光谱仪分别进行叶绿素荧光参数和漫反射率的测定。【结果】在5,25,45 min热胁迫下,连翘叶片 PSⅡ光化学活性 Fv/Fm 和实际光化学量子产量 Y(Ⅱ)开始显著降低的温度分别为43,37,37℃和43,31,31℃。随着热胁迫温度和时间的增加,呈现出暗适应下最小荧光 Fo 和光化学荧光猝灭系数 qP 先减后增的变化、暗适应下最大荧光 Fm 大幅度降低、开放的 PSⅡ反应中心的激发能捕获效率 F'v/F'm和 PSII 电子传输活性 Fm/Fo 迅速降低、调节性能量耗散量子产量 Y ( NPQ)与非调节性能量耗散的量子产量 Y( NO)和值的趋饱和增加、PSⅡ与 PSⅠ间的激发能分配不平衡偏离系数β/α－1先增后降的变化趋势。另外,叶黄素循环脱环化程度负相关的 PRI与 Y( NO)呈现相反变化趋势。【结论】在长时间较高的热胁迫温度下,连翘叶片的热胁迫伤害不仅会发生在PSⅡ蛋白复合体的多个位点,也会发生在整个光合机构,还会从暗反应的酶活性衰减转向 PSⅡ活性衰减;同时,对热胁迫伤害的协调保护机制,一方面表现在过剩的激发能量会从以调节性能量耗散 Y( NPQ)为主转向非调节性能量耗散 Y( NO)为主,另一方面也可能会表现在通过调节 PSⅡ与 PSⅠ之间激发能分配平衡性的天线系统的状态转换上。     

淹水胁迫对银杏叶绿素含量及荧光特性的影响

以3年生银杏苗木为试材,在盆栽条件下模拟淹水胁迫,研究淹水对银杏苗木叶绿素含量及叶绿素荧光特性的影响。结果表明:3年生银杏叶片的叶绿素含量和各叶绿素荧光参数受淹水胁迫的影响较为显著,随淹水胁迫时间延长,银杏叶片的叶绿素含量降低,叶片的初始荧光明显上升,而最大荧光、PSⅡ最大光化学效率Fv/Fm、PSⅡ潜在光化学活性Fv/Fo均呈显著降低趋势。该结果可为城市绿化中银杏耐涝性评价提供参考。     

不同强度干旱胁迫对巨龙竹光合作用及叶绿素荧光特性影响

植物可以通过减少色素和捕光色素复合体Ⅱ的含量来降低叶片对光能的捕获。土壤水分胁迫会影响叶绿素的生物合成,促进已合成的叶绿素分解,使其含量降低,这可能是土壤水分胁迫下植物体内产生的多种活性氧使光合色素发生降解所致。为研究持续干旱对巨龙竹叶绿素荧光动力学参数的影响,以巨龙竹幼苗为试验材料,采用盆栽方式模拟自然持续干旱,测定叶绿素荧光参数及叶绿素含量,并对其抗旱性进行综合分析。结果表明:干旱胁迫下,巨龙竹叶片叶绿素含量、最大荧光(Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、可变荧光与最大荧光比(Fv/Fm)均降低;初始荧光(Fo),说明干旱胁迫伤害了光系统Ⅱ(PSⅡ),使得PSⅡ原初光能转换效率(Fv/Fm)降低,光合电子传递、光合原初反应过程受到抑制,起光保护作用的热耗散提高。     

重金属铅对榉树幼树叶绿素荧光参数的影响

以阔叶树种榉树1年生幼树为对象,采用室内盆栽,通过4次连续掺入PbCl_2溶液于土壤中,研究连续Pb处理榉树叶片的光合和光系统Ⅱ(PSⅡ)叶绿素荧光特性,以揭示铅胁迫下榉树抗逆性的机制。结果表明,4次Pb处理下榉树的最大净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)和气孔阀值(Ls)均表现为P_b处理对照,且差异性显著(P0.05),胞间CO_2(Ci)则表现为Pb处理对照,出现了由非气孔限制引起的P_n下降。4次Pb处理下PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PS_Ⅱ实际光化学效率(Y_Ⅱ)均低于对照,其中YⅡ差异显著(P0.05);光化学猝灭(qP)显著降低,非光化学猝灭(NPQ)显著升高,说明榉树在铅胁迫下发生了明显光抑制现象,但有效地将PSⅡ的过剩光能以热的形式耗散掉。铅对榉树PSⅡ量子产量的转化和分配有影响,Y_Ⅱ(PSⅡ非环式电子传递效率)显著低于对照,Y_(NPQ)(可调节性能量耗散)和Y_(NO)(非调节性能量耗散)高于对照,说明榉树能有效地通过自身调节,将过剩光能以热的形式耗散,使PSII反应中心受伤害的程度降至最低,这进一步说明了榉树幼树对Pb具有较强的抗逆性。     

不同氮素水平对桔梗叶绿素荧光特性的影响

通过盆栽试验,采用便携式调制叶绿素荧光仪PAM-2500测定不同氮素水平下桔梗叶片叶绿素荧光参数。测定结果表明:每次施N量为0.075 g·kg-1、每个月施用1次、连续施用4次,桔梗叶片的初始荧光(Fo)、非光化学猝灭系数(qN)达到最小值,PSⅡ最大量子产量(Fv/Fo)、PSⅡ实际光化学效率Y(Ⅱ)、光化学猝灭系数(qP)均达最大值,最适宜桔梗的生长,施氮量过高或过低均会抑制桔梗的生长。     

松树与杨树叶片叶绿素快相荧光动力学特征比较

以2种杨树(毛白杨和速生杨)作为被子植物的代表树种,与4种松树(油松、赤松、白皮松和华山松)进行叶绿素快相荧光光动力学曲线和参数比较,总结2类树种在快相荧光动力学方面的差异.结果显示:与杨树典型的OJIP曲线不同,松树针叶快相荧光动力学曲线上J相的相对荧光强度较低,没有明显的Ⅰ相,达到P相的速度较快.解析荧光数据得到的荧光参数显示,松树针叶单位激发态面积反应中心的数目(RC/CSm)较少,导致其单位PSⅡ反应中心获得的能量较多(ABS/RC,TRo/RC,ETo/RC,DIo/RC),其单位激发态面积的光反应活性(ABS/CSm,TRo/CSm,ETo/CSm,DIo/CSm)却较低.不过松树的原初光化学活性(Mo)与杨树相差不大,QA(plastoquinone A)的电子传递活性(ψET)甚至高于杨树.但是,松树的Ⅰ相相对荧光强度(Vi)较高,说明松树从质体醌QB(plastoquinoneB)到PSI的电子传递活性(ψER)较低.同时,松树的质体醌库(Sm)较小,质体醌的周转次数(N)较少,质体醌库的还原速度(Sm/Tfm)较快,使得松树OJIP曲线(OJIP induction curve)上P相出现较早,而Ⅰ相不明显.最终表现为松树的光反应综合性能指数PICSm及PSI相对活性(ψRo)较低,PSⅡ热耗散量子比率(Kn,F./Fm)较大.综上所述,单位激发态面积反应中心数目和质体醌库的大小及活性是影响松树光反应活性的2个重要因素,最终影响松树针叶的光合功能.     

强光胁迫下银杏叶片的光抑制及其防御机制

为探讨强光对银杏叶片光合特性的影响 ,对银杏叶片进行强光 (12 0 0 μmolphotons·m- 2 s- 1 )胁迫 5h ,通过分析叶绿素a荧光参数和叶黄素循环组分研究了强光胁迫下银杏叶片的光抑制以及相关的光破坏防御机制。强光胁迫过程中 ,银杏叶片的PSⅡ最大光化学效率 (Fv Fm)明显下降 ,胁迫结束时 ,Fv Fm 接近 0 3。而初始荧光(Fo)则在整个胁迫过程中呈上升趋势。PSⅡ实际光化学效率 (ФPSⅡ)和表观光合电子传递速率 (ETR)均大幅度下降 ,而非光化学猝灭 (NPQ)和天线热耗散 (HDR)明显上升 ,叶黄素循环关键组分玉米黄质 (Z)的相对含量则随着强光处理时间的延长而增加 ,由处理前的 3%上升到胁迫结束时的 6 6 %。结果表明 ,强光胁迫过程中 ,银杏叶片发生了严重的光抑制 ,依赖于叶黄素循环的非光化学猝灭和天线热耗散起到了有效耗散过剩光能的作用 ,但是PSⅡ反应中心可逆失活是银杏叶片Fv Fm 下降的主要原因。     

土壤水肥胁迫对尾叶桉叶绿素荧光参数的影响

以尾叶桉(Eucalyptus urophylla)无性系幼苗为供试材料,通过2因素3水平控制土壤水分和养分,测定了不同水肥处理下18个月生尾叶桉的叶绿素荧光特性,结果表明:水肥胁迫对叶绿素荧光参数影响显著;土壤含水量越低或养分含量越高,尾叶桉幼苗的初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、PSⅡ的非环式电子传递的量子效率(Φ_(PSⅡ))、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、光化学猝灭系数(qP)和电子传递量子产量(ETR)参数值就越高;尾叶桉幼苗的非光化学猝灭系数值随土壤含水量增加呈现升高趋势,说明尾叶桉幼苗能通过热耗散消耗过剩光能,避免光合机构受到破坏;尾叶桉在不同水肥处理下实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))值较低,非化学猝灭系数(NPQ)较高,说明尾叶桉吸收的光能主要用于热耗散,表观电子传递速率较高表明尾叶桉属于较高光呼吸的植物。