西葫芦幼苗耐低温弱光生理指标分析

以西葫芦品种超越206（耐寒型）、特早王（中间类型）、早青一代（耐寒性弱）为试材研究了低温弱光对西葫芦幼苗生理指标的影响。结果表明：低温弱光胁迫下，POD和CAT活性升高，但SOD活性降低，可溶性糖与脯氨酸含量增加。各项指标在临界低温(10 ℃/5 ℃)比偏低温(15 ℃/10 ℃)处理时变幅大，偏弱光(50 μmol·m-2·s-1)比临界弱光(30 μmol·m-2·s-1)处理时变幅大，温度影响大于光照影响。SOD、POD、CAT活性与可溶性糖和脯氨酸含量显著或极显著相关。临界低温偏弱光胁迫（10 ℃/15 ℃，50 μmol·m-2·s-1）对西葫芦幼苗的生理指标有显著影响，可以作为西葫芦耐低温弱光性的鉴定指标。超越206比早青一代和特早王耐低温弱光，适宜日光温室冬春季节栽培。     

适度水分胁迫提高黄瓜幼苗光合作用弱光适应性

以黄瓜（Cucumis sativus L.）‘戴多星’品种为试材,在人工气候室内研究弱光（75 ~ 85 μmol · m-2 · s-1）下水分胁迫（40%基质最大持水量）对幼苗叶片光合、荧光特性及Rubisco含量的影响。结果表明,弱光逆境下,经20 d水分胁迫后的幼苗较正常水分条件下叶片光合色素（以单位面积计）含量提高,叶绿素a/b（Chl.a/b）下降,植株光饱和光合速率Asat、表观量子效率（AQY）、羧化效率（CE）、RuBP最大再生速率及光饱和点（LSP）均显著增加,CO2补偿点（CCP）显著下降,并且光系统Ⅱ（PSⅡ）最大光化学效率（Fv/Fm）、潜在光化学效率（Fv/Fo）、PSⅡ光化学量子效率（ΦPSⅡ）、光化学反应速率（Prate）、非环式电子传递速率（J）以及PSⅡ吸收光能向光化学反应分配比例P等叶绿素荧光参数呈增加趋势,PSⅠ和PSⅡ间激发能分配不平衡性（β / α–1）减小,叶片可溶性蛋白质含量和Rubisco大、小亚基含量上升,表明适度的水分胁迫有利于提高弱光下黄瓜幼苗的光合适应性;而正常光照下（500 ~ 600 μmol · m-2 · s-1）经水分胁迫后的黄瓜幼苗上述主要光合特性指标如Asat、RuBP最大再生速率、CE、ΦPSⅡ、Prate、J和P等有所下降,光系统间激发能分配不平衡性（β / α–1）增加,光合作用受到一定抑制。     

失水胁迫下辣椒幼苗离体叶片光合作用对弱光的响应

 以弱光耐受性不同的4个辣椒（Capsicum annuum L.）自交系为试材,在人工气候室的受控环境中研究叶片短期离体失水胁迫条件下光合作用对弱光（75～100 μmol·m-2·s-1）的响应。结果表明,对于正常光照或弱光环境下的辣椒幼苗,在轻度和中度水分胁迫下,气孔限制因素是引起叶片光合速率下降的主要因素,而严重的水分胁迫使光合速率大幅度下降则是受非气孔因素的限制。在轻度和中度水分胁迫时,辣椒叶片光合作用对弱光的响应较迟缓,即弱光下光合速率随叶片相对含水量（RLWC）减小而下降的趋势相对缓慢,光合速率对水分的变化不敏感。失水胁迫下辣椒（果实味辣）对弱光的适应性强于甜椒（果实味甜）。弱光环境下生长的辣椒叶片水势较高,水合补偿点有减小的趋势。     

光照强度对石斛生长与代谢的影响

在石斛分蘖期 ,于 2 5℃下分别设 80、 16 0、 32 0、 6 4 0 μmol·m- 2 ·s- 1光照处理 ,研究其对石斛生长与代谢的影响。结果表明 :低光照强度有利于株高和可溶性蛋白质含量的增加 ,但增重少 ,繁殖率低 ,代谢较弱 ;随光照强度的提高 ,光合能力递增 ,但呼吸消耗也随之加大 ;6 4 0 μmol·m- 2 ·s- 1的强光照破坏了叶绿素的形成 ,叶绿素含量较 16 0 μmol·m- 2 ·s- 1处理降低 17.7% ,可溶性蛋白质与总糖含量显著下降 ,分别比 32 0 μmol·m- 2 ·s- 1处理低 2 7%和15% ;CAT活性明显降低 ,MDA含量与POD活性则显著提高 ,表明出现光抑制。因此 ,石斛生长的光照强度以 32 0 μmol·m- 2 ·s- 1为宜。     

光照强度对黑暗贮藏后西瓜种苗质量的影响

研究了不同光照强度对黑暗贮藏后的西瓜种苗质量及生理指标的影响。结果表明:从处理时间来看,短期黑暗(2 d)的西瓜幼苗在随后6 d的光照恢复中生长较好,而黑暗6 d的种苗在光照恢复过程中地上部干重和可溶性蛋白含量虽缓慢增加,但始终显著低于对照水平。从恢复时间看,短期光照恢复(2 d)降低了叶片电解质渗透率,其中80μmol.m-2.s-1的弱光恢复效果优于300μmol.m-2.s-1的正常光照;之后随着恢复时间延长(6 d),300μmol.m-2.s-1的处理显著降低了幼苗叶片的电解质渗透率,促进地上部物质迅速积累,种苗质量及生理活性都得到了明显的改善。由此可知,略高于光饱和点的弱光对由黑暗转入光下的西瓜幼苗具有明显的光保护和缓苗作用,但实际生产操作中应注意调控适宜的弱光恢复时间,及时转入正常光照下以保证种苗的恢复效率。     

弱光对黄瓜功能叶片光合特性及超微结构的影响

以日光温室正常光环境为对照 ,利用叶绿素a荧光诱导动力学和电镜等技术 ,比较了弱光处理 (2 0～ 90 μE·m- 2 ·s- 1)对不同生态型黄瓜功能叶片光合特性和光合机构的影响。结果表明 ,弱光影响其光合机构和活性 ,但不破坏光合机构 ;弱光处理后耐弱光生态型黄瓜功能叶片叶绿素 (主要是Chl.b)含量明显增加 ,PSII光化学活性提高 ,叶绿体内基粒数增多 ,基粒的类囊体排列紧密 ;叶绿体结构发育完善 ,导致其功能有所改进 ,使得光胁迫下光能均衡地分配至两个光系统 ,提高了光能的利用率     

基于光合特性的8个葡萄品种耐弱光、抗高温特点比较

【目的】探明不同葡萄品种的耐弱光、抗高温特点,为选择其合适的栽培模式提供理论支持。【方法】以1年生阳光玫瑰、瑞都红玉、浪漫红颜等8个品种的葡萄植株为试验材料,利用便携式光合速率测定仪测定不同品种成熟叶片的光响应曲线及在大棚自然条件、大棚遮阴条件和大棚高温条件下的净光合速率(Pn)日变化。【结果】8个葡萄品种的Pn随光量子通量密度的增强表现出先升高后趋于稳定的变化趋势,由光响应曲线计算得到的光补偿点(LCP)、暗呼吸速率(Rd)、表观量子效率(AQY)、光饱和点(LSP)和最大净光合速率(Pm)能够较好地反映不同葡萄品种在弱光和强光条件下的Pn。金手指、瑞都红玉、甜蜜蓝宝石的耐弱光能力和在遮阴条件下的Pn均较高,最大Pn分别达到15.2、14.4、12.6μmol·m-2·s-1。不同品种的Pm与日Pn最大值高低顺序基本一致,甜蜜蓝宝石、金手指的日Pn最大值较高,分别达到15.9、15.7μmol·m-2·s-1。巨玫瑰、甜蜜蓝宝石、浪漫红颜的LSP较高,均大于1300μmol·m-2·s-1。在大棚高温条件下,金手指、蜜光、瑞都红玉的Pn较高,巨玫瑰、阳光玫瑰、夏黑、甜蜜蓝宝石、浪漫红颜的Pn显著降低。【结论】金手指、瑞都红玉具有较强的耐弱光能力和抗高温能力,适合各种模式设施栽培;甜蜜蓝宝石具有较强的耐弱光能力,但抗高温能力较差,适合促早和延迟栽培;蜜光具有中等的耐弱光能力和较强的抗高温能力,适合避雨栽培;夏黑、阳光玫瑰具有中等的耐弱光能力和较差的抗高温能力,适合促早栽培;浪漫红颜、巨玫瑰的耐弱光和抗高温能力均较差,不适合设施栽培。     

制汁葡萄品种光合特性研究

在田间条件下,采用LI-6400便携式光合测定系统,对制汁葡萄品种卡托巴、康可和黄金玫瑰的主要光合指标进行测定,并调查其生物学特性。结果表明:制汁葡萄光补偿点在23.9~42.2μmol.m-2.s-1;光饱和点在1 575.0~1 642.9μmol.m-2.s-1;CO2补偿点在65.1~74.3μmol/mol;CO2饱和点在897.5~1 061.7μmol/mol;表观量子效率在0.036~0.044μmol/mol;羧化效率在0.067~0.095 mol.m-2.s-1。3个制汁葡萄品种中,黄金玫瑰对强光和弱光的利用能力均较强,RuBP最大再生速率显著高于康可和卡托巴,并且具有较强的耐旱力和较高的产量,表现出了较强的光合能力和适应性。     

外源褪黑素对臭氧胁迫下‘赤霞珠’葡萄叶片光合作用的影响

以盆栽‘赤霞珠’葡萄为试验材料,浇施浓度为100 nmol·L~(-1)的外源褪黑素(melatonin)后,在110 n L·L~(-1)臭氧浓度胁迫下,测定葡萄叶片气体交换参数和叶绿素荧光快速诱导动力学曲线,并结合叶绿素荧光淬灭分析葡萄叶片光合性能的变化。结果表明:浇施褪黑素提高了臭氧胁迫下叶绿素a、b和类胡萝卜素的含量以及叶绿素a/b的比值,提高了叶片净光合速率(P_n)和叶片单位面积有活性反应中心的数量(RC/CSm),以及捕获的激子将电子传递到Q_A以后的其他电子受体的概率(Ψ_o),从而缓解了臭氧胁迫下的光抑制程度。结论:外源褪黑素缓解了臭氧胁迫下葡萄叶片叶绿素的降解,通过调节光系统的能量分配,缓解了臭氧胁迫对光合作用的伤害。     

钙对弱光胁迫下番茄叶片保护酶活性及可溶性蛋白含量的影响

 为明确Ca²⁺对番茄耐弱光特性的调控作用,以番茄（Lycopersicon esculentum Mill）耐弱光品系W为试材,研究了弱光（50%自然光强）胁迫条件下,钙和钙加IAA处理对叶片保护酶活性以及可溶性蛋白质含量的调控作用。结果表明：弱光胁迫下(实测光通量密度为556.8～656.6μmol·m^-2·s^-1)27mmol·L^-1的CaCl₂处理可显著降低番茄叶片MDA含量,提高SOD、CAT、POD的活性及可溶性蛋白含量,使这些指标达到正常光照下的对照植株水平;IAA进一步增强了Ca²⁺的这些作用。Ca²⁺的这些作用可能是其提高番茄植株弱光耐受性、防止植株弱光伤害的重要原因之一。     

辣椒不同紫色程度叶片的光合特性及光响应模型拟合研究

以紫色叶片辣椒‘CS3’与绿色叶片辣椒‘LS1’杂交F_2代分离群体为试验材料,比较研究了从浓紫到纯绿(Z-1、Z-2、Z-3、Z-4、Z-5、Z-6、Z-7)7个不同紫色程度辣椒的光合特性,同时运用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数方程模型和直角双曲线修正模型等4种模型进行光响应拟合,并通过比较拟合优度决定系数(R~2)、表观量子效率(α)、最大净光合速率(P_(n,max))、光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)及暗呼吸速率(R_d)等参数,分析了4个模型的差异。结果表明:(1)当光合有效辐射(PAR)达到1 200μmol·m~(-2)·s~(-1)以后,紫色程度较高的辣椒(Z-1、Z-2、Z-3、Z-4、Z-5)的净光合速率—光响应曲线(P_n–PAR)仍然保持着上升趋势,没有出现光饱和或光抑制现象,且气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)迅速增大,胞间CO_2浓度(C_i)和水分利用效率(WUE)均维持在较高的水平;在PAR为2 000μmol·m~(-2)·s~(-1)时,Z-4的P_n最高,为(20.16±0.58)μmol·m~(-2)·s~(-1),Z-5的WUE(CO_2/H_2O)最高,为(2.02±0.01)μmol·μmol~(-1)。(2)4种模型均能较好地拟合不同紫色程度辣椒叶片P_n的光响应曲线,决定系数(R~2)在0.964~1.000之间。比较R~2得出,拟合效果优劣顺序为,直角双曲线修正模型非直角双曲线模型直角双曲线模型指数方程模型,仅直角双曲线修正模型获得了Z-2、Z-4、Z-5、Z-6、Z-7辣椒的LSP。根据直角双曲线修正模型,Z-4的LSP最大,为(2 958.41±923.48)μmol·m~(-2)·s~(-1)。得出结论,(1)紫色辣椒弱光利用能力属于中上水平,对强光具有一定的适应能力,不容易出现光饱和或光抑制现象,光合潜力较大,且暗呼吸消耗较小,有利于积累有机物,在选育耐强光的高产品种方面具有潜在的利用价值;(2)叶片紫色程度浅的辣椒有利于筛选节水型材料;(3)直角双曲线修正模型的拟合结果与实测值更为接近,且能获得更多的光合参数信息,较适用于拟合紫色辣椒光响应曲线。     

高温强光下温州蜜柑光合机构运转与叶黄素循环和D1蛋白周转的关系

 以2年生温州蜜柑（Citrus unishiu Marc.）离体叶片为试材,利用叶绿素荧光探针、Western-blotting及抑制剂,研究了叶黄素循环、D1蛋白周转及电子传递在防御光破坏中的作用。结果表明,高温强光（40 ℃,2 000 mol • m-2 • s-1）处理30 min后,温州蜜柑叶片的初始荧光Fo显著升高,最大荧光Fm、非光化学猝灭系数NPQ、最大光能转化效率Fv/Fm及PSⅡ的量子产额ΦPSⅡ显著降低,同时,D1蛋白含量也大幅下降。用D1蛋白合成抑制剂林可霉素或叶黄素循环抑制剂二硫苏糖醇（DTT）饲喂叶片后,Fv/Fm、Fm、ETR（表观光合电子传递速率）、ΦPSⅡ和D1蛋白下降幅度增大,而且饲喂林可霉素的下降幅度大于饲喂DTT。使用电子传递抑制剂（DCMU）抑制叶圆片电子传递后,高温强光下Fo显著上升了78%,Fv/Fm和D1蛋白含量下降了33%和83%。这些结果表明,D1蛋白周转和叶黄素循环对温州蜜柑叶片光合机构光破坏有保护作用,而且D1蛋白周转的作用大于叶黄素循环,D1蛋白周转在一定程度上依赖于电子传递。     

不同光强与温度处理对‘肉芙蓉’牡丹叶片PSⅡ光化学活性的影响

 以‘肉芙蓉’牡丹（Paeonia suffruticosa Andr.‘Roufurong’）叶片为材料,研究了100、700和1 400 μmol · m^-2 · s^-1光强下不同温度（15、20、25、30、35和40 ℃）处理对叶片光合特性和叶绿素荧光参数的影响。结果表明：随光强增加,叶片最大光化学效率（F_v/F_m）、光系统Ⅱ实际光化学效率（ΦPSⅡ）、光下开放的PSⅡ反应中心激发能捕获效率（F_v′/F_m′）和光化学猝灭系数（q_P）均显著下降,其中强光1 400 μmol · m^-2 · s^-1下最低。与室温（25 ℃）处理的叶片相比,低温（15 ℃）和高温（40 ℃）处理叶片F_v/F_m、Φ_PSⅡ、F_v′/F_m′、q_P急剧下降。同时,随光强增加,PSⅠ激发能分配系数α显著性降低,PSⅡ激发能分配系数β却显著升高,激发能分配严重偏离平衡。强光高温胁迫下,虽然叶片热耗散（NPQ）能力迅速增加,但是由于光化学效率的下降,光化学反应对激发能的利用大幅度下降,同时,由于两光系统激发能分配严重偏离平衡状态,过多的激发能分配给PSⅡ,导致PSⅡ激发压（1–q_P）增大,加剧了PSⅡ伤害程度。     

光照强度、温度和连续光照对水培生菜硝酸盐积累的影响

在人工气候室,以奶油生菜为研究材料,研究了50,100,150,200μmol·s-1·m-2 4个梯度的光照强度,以及在30℃和25℃两种温度条件下,采收前持续光照对水培生菜生长和硝酸盐积累的影响。试验结果表明,水培生菜的鲜质量和干质量与光照强度呈正相关,与硝酸盐含量呈负相关,最适合生菜生长的光照强度为200μmol·s-1·m-2。当栽培温度为25℃时,采收前1 d的持续光照就可显著降低生菜硝酸盐含量;当栽培温度为30℃时,采收前持续光照不利于生菜硝酸盐含量的降低。     

强光高温交叉胁迫对牡丹叶片PSⅡ和PSⅠ之间能量传递的影响

 以牡丹品种‘卷叶红’（Paeonia suffruticosa‘Juanyehong’）叶片为材料,研究强光（25 ℃,1 400 µmol · m^-2 · s^-1）、高温（45 ℃,700 µmol · m^-2 · s^-1）和强光高温（45 ℃,1 400 µmol · m^-2 · s^-1）胁迫对其光系统的影响及其差异。结果表明,3种胁迫下牡丹叶片PSⅡ最大光化学效率（F_v/F_m）和PSⅠ活性（ΔI/I_o）均明显下降,且处理2 h内ΔI/I_o比F_v/F_m下降程度大。随着处理时间的增加,PSⅡ向PSⅠ传递电子能力（φ_Eo）下降。强光胁迫下,单位面积内反应中心数量（RC/CS_m）明显减少,电子传递能力（V_J）变化不显著;而高温胁迫下,PSⅡ受体侧受到抑制,电子传递能力下降,光化学效率随之下降,导致单位面积内反应中心吸收、捕获的光能和电子传递的量子产额（ABS/CS_m、TR/CS_m、ET/CS_m）进一步减少。与单一胁迫相比,虽高温强光交叉胁迫加重了光抑制程度,但处理1 h内PSⅡ反应中心活性与单一胁迫差异不明显,表明交叉胁迫并不是简单的两个单一胁迫相叠加。     

杜仲四倍体与二倍体光合特性比较

采用Li-6400便携式光合测定系统对杜仲四倍体和二倍体植株进行光合速率日变化、季节变化、光响应曲线和CO2响应曲线测定。结果表明:杜仲四倍体和二倍体净光合速率的日变化呈双峰曲线,中午存在明显的光合"午休"现象。杜仲四倍体的全天最大净光合速率显著高于二倍体。四倍体与二倍体的光合速率季节变化呈双峰曲线,峰值分别出现在6月和8月。四倍体与二倍体的LCP在18.00～27.78μmol.m-2.s-1之间,LSP在1 216.67～1 240.00μmol.m-2.s-1之间。CCP在72.50～117.75μmol/mol,CSP在1 347.47～1 397.48μmol/mol之间。杜仲四倍体的光合性能优于二倍体。     

外源腐胺对盐胁迫下黄瓜幼苗叶片PSⅡ光化学特性和体内离子分布的影响

以黄瓜品种‘津优4号’为材料,采用营养液栽培,研究了外源腐胺（Putrescine,Put）对NaCl 胁迫下幼苗叶片光系统Ⅱ（PSⅡ）光化学特性和器官离子分布的影响。结果表明,外源Put提高了NaCl胁迫下黄瓜幼苗叶片最大光化学效率（Fv/Fm）、PSⅡ实际光化学效率（ΦPSⅡ）和保护性热耗散（ΦNPQ）,显著增强光耐受能力和电子传递能力,降低了光损伤程度,抑制了植株体内Na+ 和Cl-向地上部的运输,显著降低了叶中Na+ 和Cl-的含量。说明外源Put能够减少NaCl胁迫下盐离子进入植株叶中,降低离子毒害,减轻不可逆光抑制,进而缓解盐胁迫对黄瓜幼苗光合机构的伤害。     

不同光质LED灯对黄瓜幼苗生长的影响

研究了3种不同光质(8红1蓝、6红2绿1蓝、6红3蓝)LED灯对黄瓜幼苗生长的影响。试验结果表明,8红1蓝(8R1B)LED灯处理下,黄瓜幼苗的株高、茎粗、叶面积、壮苗指数、地上部和全株鲜质量均显著高于另2个处理;而6红3蓝(6R3B)LED灯处理下,黄瓜幼苗根系活力和叶片的可溶性蛋白、可溶性糖含量及净光合速率均显著高于另2个处理,该处理黄瓜幼苗的气孔导度、蒸腾速率、叶绿素a含量、叶绿素a/b比例较高。