干旱胁迫对栀子光合作用及叶绿体超微结构的影响

【目的】研究栀子的耐旱性,为适用于困难立地区域植被恢复的耐旱植物的筛选提供基础理论依据。【方法】以1年生栀子苗为试验材料,分别设置轻度、中度和重度的干旱胁迫处理进行盆栽试验,测定不同程度的干旱胁迫下栀子苗叶片的相对含水量、光合参数、叶绿素含量、叶绿素荧光参数,并观测其叶绿体超微结构的变化状态。【结果】在干旱胁迫下,栀子叶片的相对含水量随着胁迫程度的加重而不断下降,栀子叶片的叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素的含量均显著增高(P 0.05);不同程度的干旱胁迫下栀子叶片的净光合速率日变化曲线类型均为"双峰"型,均表现出明显的"光合午休"现象,同时栀子叶片的净光合速率、胞间CO2浓度、蒸腾速率与气孔导度则随着干旱胁迫程度的加重均逐渐下降,其净光合速率的降低为气孔因素所致;不同程度的干旱胁迫下栀子叶片的初始荧光、非光化学淬灭系数均逐渐上升,而其最大荧光值、PSⅡ反应中心光能转化效率和光化学淬灭系数则随着干旱胁迫程度的加重均逐渐下降。轻度干旱胁迫对栀子叶绿体超微结构的影响较小,但在中度及重度干旱胁迫下,栀子叶绿体受到了不同程度的损伤,其叶绿体外膜部分破裂,基粒排列紊乱,基质片层扭曲变形,导致光合作用减弱。【结论】栀子幼苗有较强的耐旱性,在重度干旱胁迫下仍能生长。     

淹水胁迫对2种杨树1年生苗叶片超微结构和光合特性的影响

选取耐涝的Ⅰ-69杨和不耐涝的小叶杨为试材进行对比淹水试验,研究淹水胁迫对杨树叶片的超微结构和光合特性的影响.结果表明:淹水胁迫对杨树叶片的超微结构产生明显伤害,显著抑制叶片的光合性能,且随胁迫程度的加重和淹水时间的延长而严重:淹水8天时,Ⅰ-69杨与小叶杨叶片的净光合速率(Pn)、光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学量子效率(Fv/Fm)、叶绿素含量均略有下降,叶片超微结构出现淀粉粒大量减少、嗜锇体数量略有增加、类囊体略有膨胀,少部分片层出现轻微扭曲等现象,但2者间差异不明显.淹水15天时,2者间出现明显差异.Ⅰ-69杨仍然能够维持较完整的叶片超微结构,从而保持较高的Pn,Fv/Fm,叶绿素含量.小叶杨叶片的Pn,Fv/Fm,叶绿素含量显著降低.叶片超微结构严重受损,出现质壁分离,叶绿体膨胀、被膜消失,类囊体膨胀,基粒片层扭曲、解体,线粒体内嵴减少、内含物外渗等症状.叶绿体对淹水胁迫敏感,线粒体结构相对稳定.叶片超微结构,尤其光合机构的损伤程度与Pn,Fv/Fm,叶绿素含量的变化趋势一致,是造成淹水胁迫下光合性能下降的重要原因.不同杨树叶片的超微结构对淹水胁迫的抗性明显不同.淹水胁迫下,耐涝杨树叶片的超微结构明显比不耐涝杨树稳定,损伤症状轻,出现时间晚.叶片超微结构的稳定性与杨树的抗涝性呈正相关关系,可作为杨树抗涝性鉴定的细胞学参考.     

旱柳枝条皮层叶绿体的光化学特性及结构的特化

【目的】皮层光合对CO2的再固定可增加植株的碳收益,在叶片光合受阻时保障植株的生存延续。光合作用决定于叶绿体的结构和功能,研究皮层叶绿体的光化学特性及其结构的特化,可为揭示皮层光合运行、调节的生理和分子机制奠定基础。【方法】以旱柳当年生枝条为材料,在明确枝条中叶绿体的分布及其光化学效率的基础上,解析枝条皮层叶绿体与叶片叶绿体的光化学特性和结构的差异。【结果】旱柳枝条从髓到表皮均有叶绿体分布,皮层组织叶绿体的最大光化学效率最高,显著高于维管组织和髓。枝条皮层叶绿体的叶绿素b与叶绿素a、类胡萝卜素与总叶绿素的比例显著高于叶片叶绿体。枝条皮层叶绿体的PSⅡ激发能分配比例是叶片叶绿体的1.4倍。皮层叶绿体较叶片叶绿体具有较高的长、短轴比例。皮层叶绿体具有完整的亚细胞器结构,其中基粒片层占总片层数的比例、淀粉粒占叶绿体的比例显著高于叶片叶绿体。【结论】皮层组织叶绿体是枝条光合的主要贡献者。皮层叶绿体通过增加受光面积、提高天线色素比例,增加对枝条中有限光能的捕捉;通过提高光保护色素的比例减轻光氧化胁迫;通过增加类囊体的垛叠面积,促进光能向反应中心PSⅡ的传递;通过储藏淀粉,为枝条的非结构性碳水化合物需求提供保障。皮层叶绿体通过对光合色素组成的调整和亚细胞器结构的特化来适应枝条内的理化环境,最大限度地利用枝条中有限的光能。     

水通道蛋白PIP1基因过表达杨树的光合生理过程对干旱和复水的响应

【目的】通过比较转水通道蛋白基因Pt PIP1;3(Gen Bank登录号:MN795092 ptopip1.3)的84K杨与野生型植株的光合作用对干旱及复水的响应,分析该过程的限制因素,以期深入了解水通道蛋白PIP1在干旱胁迫及复水过程中对CO_2导度的调节作用及其对光合作用的影响。【方法】以杂交杨84K野生型及转Pt PIP1;3基因植株为研究对象,进行重度干旱胁迫(土壤含水量达到田间持水量的35%)及复水处理,测定气体交换及叶绿素荧光各个指标,计算叶肉导度(g_m)等参数,进而分析水通道蛋白在干旱条件及复水后对CO_2导度和光合作用的调节作用。【结果】转Pt PIP1;3基因84K杨在正常浇水下净光合速率(P_n)、气孔导度(g_s)和蒸腾速率(Tr)显著高于84K野生型。干旱胁迫至第6天,野生型和转基因植株光合作用都开始下降,且转基因植株光合作用下降速度更快,至第7天降到野生型同样的水平。干旱处理的第7～10天,转基因植株和野生型植株的g_s、g_m和P_n均显著低于各自对照(正常浇水植株),光化学淬灭(q_P)、光系统Ⅱ实际光化学效率(Ф_(PSⅡ))、电子传递速率(J_(flu))、最大羧化速率(V_(cmax))和最大电子传递速率(J_(max))也显著降低,此时2种植株的光合作用都主要受到叶肉导度的限制。在复水的3天过程中,转基因植株的光合作用恢复速度更快,而且叶绿素荧光参数能够恢复到正常水平,期间光合作用主要受到叶肉导度的限制;而野生型植株的光合参数以及叶绿素荧光参数都未完全恢复,其光合作用除了受到叶肉导度的限制外,还受到光合作用中生物化学过程的限制。【结论】叶肉导度是转水通道蛋白基因及野生型84K杨干旱胁迫和复水过程中光合作用的主要限制因素。在干旱胁迫后水通道蛋白基因过表达的转基因杨树光合作用恢复迅速,包括光系统Ⅱ性能的恢复,这有助于杨树适应自然界中经常发生的阶段性干旱胁迫。     

花叶矢竹复绿期光合特性及叶绿体结构

【目的】通过无损伤测量叶绿素相对含量(SPAD值)筛选不同复绿程度的叶片,揭示花叶矢竹白叶复绿过程的叶绿体超微结构、光合色素含量及光合特性之间的关系,为探讨白化突变材料的复绿机制及观赏竹繁育提供理论依据。【方法】以花叶矢竹花叶株白色不同复绿程度的叶片为研究材料,绿叶株相同位置的绿叶为对照组CK(100%),按照复绿程度为0、10%、30%、50%、70%和90%划分6个阶段,测定其光合色素含量、气体交换参数、光响应曲线、叶绿素荧光参数,观察叶绿体超微结构。【结果】花叶矢竹白叶色素含量极低,叶片复绿过程中,光合色素含量逐渐升高,而完全复绿叶的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素含量分别为正常绿叶的87.02%、98.20%、89.37%、85.02%,叶绿素b恢复至绿叶水平,但叶绿素a、总叶绿素及胡萝卜素含量均未达到绿叶水平;白叶无光合特性,复绿叶的净光合速率显著升高,气孔导度在复绿一定时期后趋于稳定,胞间CO2浓度显著降低,表明复绿叶片光合速率变化受非气孔因素影响;复绿叶片光饱和点升高,光补偿点降低,复绿叶暗呼吸速率与绿叶无显著差异,完全复绿叶表观量子效率仅为绿叶的78.66%;荧光参数Fo、NPQ呈先上升后下降,Fv/Fm、Y(Ⅱ)和ETR均显著升高,说明光合色素含量升高时PSⅡ反应中心捕光能力和光化学转化效率逐渐恢复,用于热耗散的能量逐渐减少;qP在复绿初期变化缓慢,到复绿后期变化不大,表明叶绿素a/b反应中心开放比例受复绿过程影响不大;叶绿体超微结构变化显著,白叶叶绿体无成熟类囊体片层结构,绿叶叶绿体类囊体垛叠清晰均匀,复绿叶叶绿体内膜结构逐渐恢复正常。【结论】光合色素累积及类囊体片层有序排列、垛叠是导致花叶矢竹复绿叶片光合功能逐渐恢复的2个重要的非气孔因素。     

腐烂病菌、溃疡病菌侵染早期新疆杨叶片组织光合响应特征的比较

【目的】研究杨树腐烂病菌和溃疡病菌胁迫下新疆杨的光合响应特征,探讨新疆杨在2种病菌胁迫下的响应差异,为阐明杨树腐烂病和溃疡病发生的病理生理机制提供理论依据,也为杨树溃疡类病害的控制提供参考。【方法】以1年生新疆杨为植物材料,采用枝干表皮微环割方法接种杨树腐烂病菌及溃疡病菌,研究接种后3～9天的新疆杨叶片气体交换特征及叶绿素荧光特征,比较2种病害真菌胁迫下的光合响应特征、水分利用效率(WUE)的差异。采用回归分析方法分析净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO_2浓度等指标之间的关系。【结果】接种后3～9天,腐烂病菌、溃疡病菌均显著抑制新疆杨叶部组织净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、光系统Ⅱ的最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率、电子传递效率以及光化学淬灭系数等生理参数。腐烂病菌胁迫显著降低新疆杨水分利用效率,但是溃疡病菌胁迫对水分利用效率没有影响。腐烂病菌改变新疆杨的气孔导度-胞间CO_2浓度的相关关系,在气孔导度极低的情况下诱导胞间CO_2浓度显著增加,腐烂病菌主要以非气孔限制方式抑制新疆杨的光合作用。溃疡病菌不改变新疆杨的气孔导度-胞间CO_2浓度的相关关系,胞间CO_2浓度与气孔导度正相关,溃疡病菌以气孔限制方式抑制光合作用。【结论】F_v/F_m并不能反映植物遭受的所有生物胁迫,F_v/F_m为0.75～0.85也不能作为植物未受到环境胁迫的确切标准。杨树腐烂病、溃疡病发生早期,新疆杨气体交换及叶绿素荧光特征具有显著差别。相比较于溃疡病菌,腐烂病菌胁迫对新疆杨光合作用具有更大的抑制作用,腐烂病菌显著降低而溃疡病菌胁迫不改变新疆杨叶片WUE,这可能是腐烂病害比溃疡病害更易于在干旱地区发生以及该地区腐烂病危害更为严重的重要生理原因。     

铅锌矿渣污染胁迫下苦楝光合-CO_2响应过程及其模拟

【目的】研究乡土树种苦楝Melia azedarach在铅锌矿渣污染胁迫下的光合-CO_2响应过程,了解乡土树种在铅锌矿渣污染下生长适应潜力。【方法】设置对照(100%土壤)和铅锌矿渣按质量比添加的3种处理(10%矿渣+90%土壤、25%矿渣+75%土壤、50%矿渣+50%土壤),栽植苦楝一年后,测定并采用叶子飘的直角双曲线修正模型和FvCB生化模型模拟铅锌矿渣污染胁迫下苦楝光合-CO_2响应过程。【结果】铅锌矿渣处理对苦楝叶片CO_2响应过程影响显著,直角双曲线修正模型模拟发现铅锌矿渣的处理导致苦楝叶片初始羧化效率(CE0)、最大净光合速率(Pnmax)、CO_2饱和点(Cisat)均显著下降,CO_2补偿点(Cic)显著升高,且随矿渣处理水平的提高和时间的延长,影响程度逐渐增大。铅锌矿渣污染胁迫下苦楝叶片光合速率的下降主要由非气孔限制因素导致。FvCB模型模拟发现铅锌矿渣的处理导致苦楝叶片最大羧化效率(Vcmax)、最大电子传递速率(Jmax)、磷酸丙糖转运速率(Tp)和叶肉细胞导度(gm)显著下降,生化限制在苦楝叶片光合作用的下降中起到主导作用,铅锌胁迫抑制了Rubisco酶活性,特别是RuBP再生过程,使得苦楝碳同化能力受阻,相对生长率显著下降。直角双曲线修正模型相对直角双曲线和Michaelis-Menten模型拟合铅锌矿渣污染胁迫下的苦楝光合-CO_2响应过程,决定系数高,适用性强。【结论】铅锌矿渣的处理对苦楝CO_2响应过程产生了显著的影响,矿渣处理水平越高,时间越长,影响越严重。非气孔限制是导致苦楝叶片光合速率下降的主要原因,定量分析表明铅锌胁迫苦楝光合作用的降低主要归因于Rubisco酶活性下降,特别是RuBP再生过程受阻,造成碳同化过程出现障碍,气孔导度和叶肉导度对光合下降的也有一定的作用。最终苦楝的相对生长速率显著降低。本研究结果有望为重金属胁迫作用影响植物生长发育过程提供科学依据。     

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。     

干旱条件下叶黄素循环抑制剂对欧李光合指标的影响

研究在干旱胁迫下外施两种抑制剂对欧李光合作用,叶绿素荧光以及叶绿素含量的影响。结果表明:外施二硫苏糖醇(DTT)和葡糖胺(Gla)使叶黄素循环受阻,光合作用下降,气孔导度降低,不能正常耗散光能,光合器官受损伤,且Gla的抑制程度高于DTT。随着处理时间的延长,植株正常的热耗散不能顺利进行,非光化学淬灭系数NPQ降低。最大光化学效率Fv/Fm降低,过剩的光能对植物体形成光抑制作用,且DTT的抑制作用高于Gla。外施抑制剂促进叶绿素的增加。本文利用抑制剂策略,为进一步探究逆境胁迫下欧李叶黄素循环的响应提供基础理论。     

干旱复水对楸叶泡桐幼苗光合和叶绿素荧光的影响

【目的】探究在干旱胁迫和复水过程中楸叶泡桐幼苗对光合和叶绿素荧光的生理响应。【方法】本研究以楸叶泡桐幼苗为材料进行盆栽控水试验,以田间持水量的85.00%为对照,测定分析幼苗叶片在干旱胁迫后不同时间和复水后的相对含水量、细胞膜相对透性、光合和叶绿素荧光等的动态变化。【结果】在干旱胁迫后的第4、8、12、16天时,土壤含水量从田间持水量(FC)的85%(对照)分别下降到60.37%、35.96%、23.78%和11.01%;随着干旱胁迫程度的不断增加,叶片的相对含水量(RWC)、蒸腾速率(T_r)、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO2浓度(C_i)、最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学量子效率(Φ_(PSⅡ))、电子传递速率(ETR)和光化学猝灭系数(q_p)均逐渐降低,除干旱胁迫第4天的T_r、P_n、C_i、Φ_(PSⅡ)和ETR外,其它胁迫时期的参数与对照相比均差异显著(P 0.05);随着干旱胁迫程度的不断增加,细胞膜相对透性(RMP)、水分利用效率(WUE)、气孔限制值(L_s)、最小初始荧光(F_0)和非光化学猝灭系数(NPQ)均逐渐升高,除干旱胁迫第4天的WUE、_Ls和NPQ外,其它胁迫时期的参数与对照相比均差异显著(P 0.05);复水4 d后各指标均得以恢复,且与胁迫第4天相比差异均不显著。【结论】研究表明当土壤含水量低于田间持水量的11.01%时,楸叶泡桐幼苗的叶片干枯脱落,严重影响其正常生长;短期干旱胁迫条件下C_i降低、L_s升高,说明P_n的降低主要是气孔因素导致的。     

沙尘胁迫对新疆引进欧洲李叶片光合和荧光特性的影响

为了探讨长时间沙尘胁迫下欧洲李叶片光合性能的变化机制,从而为欧洲李的栽培管理提供理论依据,以5年生的欧洲李为研究对象,对欧洲李叶片分别进行轻度(5 mg·cm-2)和重度(12 mg·cm-2)的人工覆沙胁迫处理,以无沙尘胁迫的叶片为对照,分别在沙尘胁迫后的第10、20、30和40天测定其光合参数和叶绿素荧光参数。结果表明:两种覆沙胁迫下,随着覆沙处理时间的延长,欧洲李叶片的总叶绿素及叶绿素a、叶绿素b含量均呈降低趋势;欧洲李叶片的净光合速率和蒸腾速率均随处理时间的延长而降低,其气孔导度和胞间CO2浓度均呈现出先升高后降低的变化趋势,说明沙尘胁迫处理前期非气孔因素是欧洲李光合作用的主要限制因素,处理后期气孔因素为主要限制因素;沙尘胁迫导致PSII最大光化学效率呈下降趋势,对欧洲李产生光抑制作用,但在沙尘胁迫处理后期能够通过提高非光化学淬灭系数来增加热耗散,消耗过剩光能,从而保护光合机制。     

盐胁迫对2个八棱海棠株系生长与光合荧光特性的影响

【目的】探究盐胁迫对2个八棱海棠株系生长及光合荧光特性的影响,为其在滨海盐渍地区的景观绿化或苹果产业方面的应用提供依据。【方法】以耐盐和普通类型八棱海棠的组培株系为试材,采用蛭石和草炭混合基质(体积比1∶1)进行盆栽试验。通过过量灌溉盐水的方法进行胁迫处理,研究不同质量浓度(0、2、4、6、8、10 g/L)的NaCl胁迫对2种幼苗生长及光合荧光特性的影响。【结果】盐胁迫抑制了2株系幼苗的生长,对普通株系的抑制作用较大,耐盐株系的耐盐阈值为6.0 g/L,普通株系的耐盐阈值为4.1 g/L;盐胁迫降低了2个株系的光合色素含量、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r),耐盐株系的光合色素含量及光合参数的下降程度低于普通海棠株系的上述指标,耐盐株系P_n下降的主要因素为气孔限制,普通株系则为非气孔限制;盐胁迫抑制了2株系叶片的最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学量子效率(Φ_(PSⅡ))、光化学淬灭系数(q_P)及电子传递效率(ETR),增加了2株系的非光化学淬灭系数(NPQ),使2株系的PSⅡ产生了光抑制现象,与普通株系相比,耐盐株系的PSⅡ受到的影响较小。【结论】盐胁迫抑制了2株系八棱海棠的生长,耐盐株系耐盐性强于普通株系,其原因可能是,高盐胁迫时,耐盐株系具有更强的保持光合色素稳定、调节过剩激发能转化为热耗散的能力。耐盐株系可在轻中度盐渍地区(土壤含盐量低于6.0 g/L)栽植应用。     

不同淹水胁迫处理下黑果腺肋花楸苗生理指标的变化

对几种胁迫处理时间下黑果腺肋花楸(Aronia melanocarpa)苗体内生理指标及叶片光合特性的变化情况进行,结果表明,植物在面对淹水条件等逆境胁迫条件下会产生相应的应激响应机制,黑果腺肋花楸幼苗表现为随着淹水胁迫时间的延长,CAT、SOD等2种酶的活性先增加再降低、丙二醛(MDA)酶活性逐渐增加;随着胁迫时间的延长,花楸树幼苗的初始荧光逐渐增加,最大荧光先增加再降低,花楸苗PS‖最大光化学效率、潜在光化学活性均有所降低。由此可知黑果腺肋花楸可耐一定程度的淹水胁迫。     

NaCl胁迫对欧洲黑杨组培植株叶片光系统Ⅱ功能的影响

为研究植物叶绿素荧光活性与卤性的关系,培育和选育抗盐植株,以组培无菌小植株为材料,研究了ＮａＣｌ胁迫下黑杨叶绿素荧光诱导动力学的变化。测定结果表明,ＮａＣｌ胁迫降低了欧洲黑杨试管内组培植株叶片ＰＳⅡ（光系统Ⅱ）潜在活性（Ｆｖ／Ｆｍ）和光合作用潜在量子转化效率（Ｆｄ／Ｆｓ）;降低了荧光光化学猝灭系数（ｑＰ）,提高了荧光非光化学猝灭系数（ｑＮ）,抑制叶绿体所捕获的光能用于光合作用,影响了植物的生长。     

不同繁育方式的桑树对淹水胁迫的生理生态响应差异

【目的】研究淹水胁迫下不同繁育方式桑树的叶片光合生理参数、渗透调节物质和保护酶系统的动态变化,揭示不同繁育方式桑树对水淹逆境的响应策略及差异,为桑树在消落带逆境的生态修复应用提供理论基础。【方法】选择嫁接、扦插繁殖的蜀果（SG）和澳玉（AY）桑苗,通过套盆模拟水淹胁迫（ys）,在0、3、7、12、18天测定桑树叶片的光合参数、叶绿素含量、渗透调节物质含量（可溶性蛋白质、可溶性糖、脯氨酸、丙二醛）及叶片保护酶活性（超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化酶）的动态变化,探讨不同繁育方式桑树对水淹逆境的响应差异。【结果】1)叶绿素含量随水淹天数增加而下降,但不同品种桑苗之间有差异（P>0.05）; 2) CK处理叶片的净光合速率（P_n）日变化呈双峰曲线,而ys处理的桑苗呈单峰曲线,且扦插繁育的值大于嫁接繁育（P>0.05）,桑树叶片光合参数动态变化结果显示,各处理桑树叶片、气孔导度（G_s）和蒸腾速率（Tr）随水淹胁迫时间的延长呈先下降后上升趋势,且扦插繁育值大于嫁接繁育（P>0.05）; 3)随着水淹时间延长,各处...     

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。     

光合色素含量差异对花叶唐竹不同叶色表型光合特性的影响

【目的】研究光合色素含量差异对花叶唐竹4种叶色表型光合特性的影响,为花叶竹类的栽培和选育提供参考。【方法】以花叶唐竹2年生分株苗为研究对象,测定全绿、绿底白纹、白底绿纹、全白4种表型叶片的光合色素含量、光合生理参数及叶绿素荧光参数,分别观察绿色叶肉细胞和白色叶肉细胞的超微结构。【结果】4种表型间叶片光合色素含量差异显著,且随着叶片绿色面积比例的下降而呈现显著下降趋势;花叶唐竹绿色叶肉细胞的细胞器排列紧凑且十分完整,叶绿体发育健全,膜系统完善;在大多数白色叶肉细胞中,没有发现完整的叶绿体,而是发育不良的叶绿体和白色体; 4种表型叶片的叶绿素含量与其净光合速率、气孔导度、蒸腾速率及水分利用率呈正相关,与胞间二氧化碳浓度呈负相关;全白叶片由于缺乏PSⅡ光反应中心,原初光能转化能力低下,且无法进行光抑制的一系列自我保护反应。【结论】花叶唐竹白色叶肉细胞中叶绿体发育缺陷导致其叶绿素合成受阻,进而影响光合能力,使其净光合速率全为负值,且其自我保护机制较差,强光下易被灼伤,故需要予以适当遮荫。     

淹水胁迫对丁香叶绿素含量及荧光特性的影响

为了研究丁香属植物在淹水情况下对淹水胁迫的响应,以紫丁香Syringa oblata、暴马丁香S.amurensis和小叶丁香S.microphylla为试验材料,在盆栽条件下研究了淹水胁迫对3种丁香叶绿素含量及叶绿素荧光特性的影响。结果表明,3种丁香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,随着淹水胁迫时间的延长,3种丁香的叶绿素含量降低,叶片的初始荧光(Fo)和非光化学淬灭系数(qN)明显上升,而最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在光化学活性(Fv/Fo)、电子传递速率(RET)和光化学淬灭系数(qP)均呈显著降低趋势,3种丁香比较,小叶丁香的变化幅度最小,紫丁香的最大。表明小叶丁香对淹水的抗性最大,其次为暴马丁香,紫丁香的抗淹水能力最小。     

紫外线对杉木体胚再生植株的影响

为了解紫外线辐射时间对杉木生长的影响,本研究以杉木优良杂交组合的体胚再生植株为材料,用紫外灯模拟自然界UV-B辐射对其进行处理,研究0、1、3、5、7、9天紫外胁迫下杉木的光合作用效率及生理状态的变化。结果表明:随着紫外线辐射时间的延长,杉木体胚再生植株叶片的叶绿素含量明显降低、叶绿素荧光参数(Fv/Fm、YⅡ、qP、qN)数值均降低,MDA含量先降低后增加,POD活性提高、可溶性蛋白含量明显增加;紫外线辐射3天叶片杉木体胚再生植株叶片尖端开始变黄, 5-7天黄化现象加剧,9天叶片完全失水,干枯死亡,说明长时间紫外辐射会阻碍杉木体胚再生植株的生长发育。     

光强和树体大小对锐齿栎树木水、碳平衡的影响

【目的】测定锐齿栎在不同光强下不同大小树木的水分状况、光合作用和非结构性碳(NSC)差异,探索光强和树体大小对锐齿栎树木水、碳平衡的影响。【方法】以锐齿栎成年树树冠上部、树冠下部、林下幼树和林窗幼树为研究对象,用PMS1000压力室、LI-6400XT光合仪、PAM-2500荧光仪等仪器分别测定水势等水力参数、气体交换参数、光合光响应曲线参数和叶绿素荧光参数,用蒽酮-硫酸法测定不同组织NSC浓度,另外还测定叶片大小、比叶面积、Huber值等叶片和枝条的功能性状。【结果】1)在4个研究对象中,成年树树冠上部的小枝凌晨水势和中午水势均是最低,且叶片气孔密度最大、气孔长度最小;成年树树冠上部叶片的净光合速率、气孔导度、水分利用效率和暗呼吸速率显著低于林窗幼树。2)成年树冠层上部叶片和韧皮部的总非结构性碳(TNC)浓度显著高于林窗幼树,而木质部TNC浓度显著低于林窗幼树,说明树高造成的水力限制会降低细胞膨压并增大木质部栓塞风险。3)与光有效性低的树冠下部和林下幼树相比,光有效性高的成年树树冠上部和林窗幼树具有更大的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率、光补偿点、PSⅡ有效光化学效率(F'_v/F'_m)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ);尤其是更为遮荫的林下环境显著降低了林下幼树的光合潜能和固碳,叶片和根的TNC浓度显著低于冠层下部叶片和成年树的根。【结论】锐齿栎成年树冠层上部存在明显的水力限制,造成生长下降使得成年树冠层上部叶片和韧皮部的TNC相对积累,而木质部经常性的栓塞修复大量消耗木质部TNC;光照因素对锐齿栎光合作用的塑造起主要作用;林下遮荫环境导致的碳饥饿可能是宝天曼锐齿栎树种难以更新的主要原因。