干旱脱水对狗牙根叶片光合机构的影响北大核心CSCD

狗牙根(Cynodon dactylon L.)作为应用广泛的草坪草时常会遭遇极度干旱胁迫从而造成叶片脱水。本文采用快速叶绿素荧光以及820nm光吸收技术,研究了脱水胁迫对狗牙根叶片光合机构包括光系统2(PSⅡ)和光系统1(PSⅠ)光化学活性的影响。研究结果表明脱水导致狗牙根叶片叶绿素降解,严重伤害狗牙根叶片光合活性。随着脱水程度的加重,PSI和PSⅡ活性的受损程度增加,其中,PSⅠ活性(ΔI/Io)的下降在时间上先于PSⅡ活性(Fv/Fm和Ψo)的下降,且PSⅠ活性下降程度大于PSⅡ活性下降程度。这说明PSⅠ活性较PSⅡ活性对脱水更敏感。以光能吸收为基础的光合性能指数(PIABS)准确灵敏地反映了狗牙根叶片光合电子传递链对脱水的响应,可作为狗牙根耐旱品种培育及鉴定的一种快速有效的检测指标。     

模拟SO2湿沉降对桑树幼苗生长和光系统Ⅱ的影响

为探明SO_2湿沉降对桑树(Morus alba)幼苗生长和叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)的影响,本研究利用Na2SO3和NaHSO3的混合液(浓度比为3∶1)模拟SO_2湿沉降,连续处理两年龄的桑树幼苗28d。结果表明,经浓度为50和100mmol·L~(-1)的混合液处理后,桑树幼苗的叶片出现明显的灼烧伤斑,叶片光合能力显著低于对照(P0.05),株高、分枝数、叶片数也明显比对照低。而20mmol·L~(-1)模拟SO_2湿沉降显著提高了桑树幼苗叶片光合能力(P0.05),增加了株高、分枝数和叶片数(P0.05),促进了桑树的生长。快速叶绿素荧光动力学参数分析表明,50和100mmol·L~(-1)混合液处理桑树幼苗,PSⅡ单位反应中心吸收的能量(ABS/RC)、反应中心消耗的能量(DIo/RC)和反应中心用于还原QA的能量(TRo/RC)与对照差异不显著(P0.05),而反应中心用于电子传递的能量(ETo/RC)、照光2 ms时有活性反应中心的开放程度(Ψo)值和吸收光能用QA-以后的电子传递的量子产额(φEo)值均较对照略有下降(P0.05),同时非光化学淬灭的最大量子产额(φDo)值则上升(P0.05),说明50和100mmol·L~(-1) SO_2湿沉降并未影响PSⅡ反应中心对光能的吸收,过剩的光能用于非光化学淬灭,光合性能指数PIABS显著下降(P0.05),是因为PSⅡ中电子传递到受到了抑制。本研究结果证明,浓度≤20mmol·L~(-1)SO_2湿沉降有利于PSⅡ功能和活性提高,提高了桑树光合速率,促进了桑树生长。     

盐胁迫对高羊茅叶片光系统活性的影响

以高羊茅为材料,利用气体交换、叶绿素荧光猝灭以及快速叶绿素荧光诱导动力学曲线分析(O-J-I-P test)等手段,研究了300mmol/L盐胁迫对高羊茅叶片光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)光化学活性以及光合作用的影响.结果表明.300mmol/L盐胁迫没有伤害高羊茅叶片的PSⅡ和PSⅠ的活性,其净光合速率的降低是由气孔导度降低引起的,光合速率降低后诱导实际光化学效率(φPSⅡ)下降,叶黄素循环在保护高羊茅光合机构免受过剩激发能伤害过程中起重要作用,盐胁迫下叶片中渗透调节物质的增加有助于维持细胞膜的稳定性而进一步保护PSⅡ免受盐胁迫.     

干旱对甜菜叶丛期光系统Ⅱ及光合作用的影响

为探索甜菜(Beta vulgaris)叶丛期叶片光合机构和功能对干旱胁迫的响应机制,以抗旱性相对不同的品种"XJT9907"(旱敏感型)和"XJT9916"(耐旱型)为材料,在甜菜叶丛期控水为45％～50％田间持水量持续7 d时,利用植物效率分析仪(Handy-PEA)测定各处理叶片的叶绿素a荧光诱导动力学曲线(OJIP曲线),同时通过JIP-test数据分析方法,获得有关光系统Ⅱ(PSⅡ)标准化数据、比活性参数、性能指数、总性能指数和能量分配比率.结果表明:1)干旱胁迫增加了XJT9907和XJT9916叶片可变荧光强度,降低叶片电子传递效率(ΨEO,φEO,φRO);2)降低单位面积光能的吸收、捕获、耗散和传递(ABS/CSO,DIO/CSO,ETO/CSO,REO/CSO),其中对耐旱型品种XJT9916的影响较小;3)降低了PSⅡ单元之间的能量连通性和光系统之间的电子传递能力;4)PSⅡ放氧复合体(OEC)失活和PSⅡ受体侧与供体侧电子之间的不平衡;5)XJT9907和XJT9916叶片净光合速率分别降低32.2％和10.3％;6)耐旱型品种XJT9916通过较强的能量耗散(DIO/CSO,DIO/RC)防止了能量被过度激发,致使叶片的净光合速率降低幅度低于旱敏感型XJT9907.XJT9907和XJT9916甜菜叶丛期土壤含水量为45％～50％田间持水量时,叶片光合系统光化学活性降低,电子传递反应和Calvin-Benson循环之间平衡失调,光合机构稳定性和光能利用效率降低,导致叶片光抑制,从而降低了叶片的光合能力.由此可知,干旱胁迫下甜菜光合能力的降低与PSⅡ功能下调有关,与Fv/Fm相比,性能指数PItotal可作为筛选抗旱基因型品种的敏感性指标.     

酸胁迫对夏枯草叶绿素荧光特性和根系抗氧化酶活性的影响

为了阐明夏枯草幼苗对酸性环境的耐受性,采用不同pH值(pH=4.5、4.0、3.5、3.0)的Hoagland营养液模拟酸胁迫环境,研究酸胁迫对夏枯草幼苗叶绿素荧光特性及根系抗氧化酶活性的影响。结果表明,随着pH值下降,代表供体与受体侧参数的K点相对可变荧光(W_K)、J点相对可变荧光(V_J)和电子受体Q_A~-被还原的最大速率(dV/dt_o)逐渐升高,光系统Ⅱ(PSⅡ)电子传递的量子效率(φE_o)降低;表示单位反应中心吸收(ABS/RC)、捕获(TR_o/RC)、热耗散(DI_o/RC)的能量逐渐增加;用于电子传递的能量(ET_o/RC)逐渐下降;表示PSⅡ的最大光化学效率(F_v/F_m)、吸收光能为基础的光合性能指数(PI_(abs))、表征光系统Ⅰ(PSⅠ)的最大氧化还原活性(ΔI/I_o)及PSⅡ与PSⅠ协调性(Φ_(PSⅠ/PSⅡ))随酸胁迫程度增加逐渐下降。夏枯草根系超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化物酶(POD)活性呈下降趋势,而根系抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性先升高后降低;夏枯草叶片可溶性糖、脯氨酸含量逐渐上升。酸胁迫下,夏枯草PSⅡ反应中心受损,电子传递受阻,光系统性能及PSⅡ与PSⅠ的协调性降低,根系SOD与POD活性受到抑制,在pH 3.0处理下表现较为明显。夏枯草通过提高单位反应中心的热耗散能力来减少过剩光能对叶片光合机构的破坏,通过提高根系APX抗氧化酶及叶片渗透调节物质含量来减少酸胁迫带来的伤害。     

镁对铝胁迫紫花苜蓿幼苗生长和光合系统的影响

以紫花苜蓿WL525为试验材料,研究水培条件下Mg~(2+)处理对铝胁迫紫花苜蓿幼苗生长和光合特性的影响,以期揭示Mg~(2+)对紫花苜蓿幼苗光合系统适应铝胁迫的作用和机制。结果表明:铝胁迫明显抑制了紫花苜蓿幼苗的生长,根长、地上生物量和地下生物量明显低于对照;光合作用系统受到影响,叶绿素含量、净光合速率、Fv/Fm、光系统Ⅰ(PSⅠ)与光系统Ⅱ(PSⅡ)的光能利用效率(α)和最大相对电子传递速率(rETRmax)等明显下降;而Mg~(2+)处理明显缓解了铝对紫花苜蓿幼苗的毒害作用,根长、地上生物量和地下生物量明显高于铝胁迫处理,叶绿素含量、植株Fv/Fm、RUBP酶活性和净光合速率明显增加,PSⅡ的光利用效率(α)以及PSⅠ和PSⅡ的相对电子传导速率和半饱和光强(Ik)都明显增加,其中,PSⅠ对Mg~(2+)的敏感性更强,低浓度Mg~(2+)(25μM)处理即明显提高了PSⅠ的rETRmax和Ik,增加幅度远高于PSⅡ,本研究结果说明Mg~(2+)通过提高铝胁迫苜蓿PSⅠ和PSⅡ对光能的吸收、传递和形成化学能的效率而提高其净光合速率。     

水分和磷肥对达乌里胡枝子不同叶位叶绿素荧光参数特征的影响

采用盆栽控制试验,研究了达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)在3种水分水平[分别为土壤田间持水量的80%(HW)、60%(MW)、40%(LW)]与2种肥料处理（P处理：纯P 0.1 g·kg-1干土;对照：不施肥）下不同叶位叶绿素荧光参数特征。结果表明,P处理中,MW下旗叶F0和Fv/Fm值显著低于中叶,Fm值差异不显著,说明在轻度水分胁迫下旗叶PSⅡ反应中心受到的损伤较小,虽然旗叶和中叶电子传递没有差异,但旗叶光能转换效率比中叶高。另外,P处理显著降低了达乌里胡枝子叶片NPQ值,同时显著提高了MW下新叶和旗叶Fv/Fm值,说明施用P肥能够有效减少叶片对光能的热耗散,并提高其在一定水分胁迫下的光能利用能力,增强达乌里胡枝子对黄土丘陵区的适应能力。     

春玉米间作豆科绿肥作物害虫和天敌种群的发生动态

为明确甘肃省河西走廊春玉米(Zea mays)间作豆科绿肥作物害虫和天敌种群的发生动态,建立优良的种植模式以控制玉米害虫,于2019年监测了春玉米间作针叶豌豆(Pisum sativum)、春玉米间作箭筈豌豆(Vicia sativa)和春玉米单作种植模式下害虫和天敌种群的发生动态。结果表明：在整个生长季节内,间作针叶豌豆的春玉米上二斑叶螨(Tetranychus urticae)和玉米蚜(Rhopalosiphum maidis)种群数量分别高达每100株8 300.00和1 611.33头,棉铃虫(Helicoverpa armigera)种群数量低至每100株40.00头;间作箭筈豌豆的春玉米虽然无二斑叶螨和玉米蚜发生,但棉铃虫种群数量高达每100株66.67头;并且,间作针叶豌豆或箭筈豌豆的春玉米上寄生蜂始见期早、种群数量高。甘肃省河西走廊春玉米间作箭筈豌豆有利于控制二斑叶螨和玉米蚜,但应注意防治棉铃虫;春玉米间作针叶豌豆有利于降低棉铃虫种群数量,但需注意防治二斑叶螨和玉米蚜。     

干旱对甜菜叶丛期光系统Ⅱ及光合作用的影响

为探索甜菜(Beta vulgaris)叶丛期叶片光合机构和功能对干旱胁迫的响应机制,以抗旱性相对不同的品种“XJT9907”(旱敏感型)和“XJT9916”(耐旱型)为材料,在甜菜叶丛期控水为45%～50%田间持水量持续7 d时,利用植物效率分析仪(Handy-PEA)测定各处理叶片的叶绿素a荧光诱导动力学曲线(OJIP曲线),同时通过JIP-test数据分析方法,获得有关光系统Ⅱ (PSⅡ)标准化数据、比活性参数、性能指数、总性能指数和能量分配比率。结果表明：1)干旱胁迫增加了XJT9907和XJT9916叶片可变荧光强度,降低叶片电子传递效率(ΨEO, φEO, φRO);2)降低单位面积光能的吸收、捕获、耗散和传递(ABS/CSO, DIO/CSO, ETO/CSO, REO/CSO),其中对耐旱型品种XJT9916的影响较小;3)降低了PSⅡ单元之间的能量连通性和光系统之间的电子传递能力;4) PSⅡ放氧复合体(OEC)失活和PSⅡ受体侧与供体侧电子之间的不平衡;5) XJT9907和XJT9916叶片净光合速率分别降低32.2 %和10.3 %;6) 耐旱型品种XJT9916通过较强的能量耗散(DIO/CSO, DIO/RC)防止了能量被过度激发,致使叶片的净光合速率降低幅度低于旱敏感型XJT9907。XJT9907和XJT9916甜菜叶丛期土壤含水量为45%～50%田间持水量时,叶片光合系统光化学活性降低,电子传递反应和Calvin-Benson循环之间平衡失调,光合机构稳定性和光能利用效率降低,导致叶片光抑制,从而降低了叶片的光合能力。由此可知,干旱胁迫下甜菜光合能力的降低与PSⅡ功能下调有关,与Fv/Fm相比,性能指数PItotal可作为筛选抗旱基因型品种的敏感性指标。     

玉米与花生秧混合青贮饲料发酵品质和营养成分评定

本试验以花生秧和全株玉米为原料,研究混合青贮饲料发酵品质及营养成分变化情况。将全株玉米与花生秧按10:0、4:1、3:2、1:1、2:3、1:4、0:10的重量比混合,即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ和Ⅶ共7组,每组三个重复,贮藏60d进行感官评定及实验室检测。结果表明:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组感官评分最优,Ⅴ和Ⅵ组次之,Ⅶ组最低。Ⅰ组中性洗涤纤维显著高于其他组(P0.05),酸性洗涤纤维Ⅶ组最高,并明显高于除Ⅵ组以外的其他组(P0.05),可溶性碳水化合物各组间差异不显著(P0.05)。随着玉米比例的减少,各组混合青贮饲料p H值、乙酸含量逐渐增高;乳酸含量Ⅰ组最高、Ⅶ组最低,各组间除Ⅲ、Ⅳ组外,差异显著(P0.05);Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ组未检测出丁酸,其余各组丁酸含量随着玉米比例的减少显著升高(P0.05)。Ⅵ、Ⅶ组氨态氮/总氮显著高于其他各组(P0.05)。本研究结果表明,花生秧与全株玉米以适宜比例混合青贮可以有效提高青贮饲料的质量。     

酸胁迫对夏枯草叶绿素荧光特性和根系抗氧化酶活性的影响

为了阐明夏枯草幼苗对酸性环境的耐受性,采用不同pH值(pH=4.5、4.0、3.5、3.0)的Hoagland营养液模拟酸胁迫环境,研究酸胁迫对夏枯草幼苗叶绿素荧光特性及根系抗氧化酶活性的影响。结果表明,随着pH值下降,代表供体与受体侧参数的K点相对可变荧光(W_K)、J点相对可变荧光(V_J)和电子受体QA-被还原的最大速率(dV/dt_o)逐渐升高,光系统Ⅱ(PSⅡ)电子传递的量子效率(φE_o)降低;表示单位反应中心吸收(ABS/RC)、捕获(TR_o/RC)、热耗散(DI_o/RC)的能量逐渐增加;用于电子传递的能量(ET_o/RC)逐渐下降;表示PSⅡ的最大光化学效率(F_v/F_m)、吸收光能为基础的光合性能指数(PI_abs)、表征光系统Ⅰ(PSⅠ)的最大氧化还原活性(ΔI/I_o)及PSⅡ与PSⅠ协调性(Φ_PSⅠ/PSⅡ)随酸胁迫程度增加逐渐下降。夏枯草根系超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化物酶(POD)活性呈下降趋势,而根系抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性先升高后降低;夏枯草叶片可溶性糖、脯氨酸含量逐渐上升。酸胁迫下,夏枯草PSⅡ反应中心受损,电子传递受阻,光系统性能及PSⅡ与PSⅠ的协调性降低,根系SOD与POD活性受到抑制,在pH 3.0处理下表现较为明显。夏枯草通过提高单位反应中心的热耗散能力来减少过剩光能对叶片光合机构的破坏,通过提高根系APX抗氧化酶及叶片渗透调节物质含量来减少酸胁迫带来的伤害。     

氮磷肥配施对西北羊茅开花期叶片光合特性日变化的影响

基于植物对N、P营养元素的需求,试验设计2个施氮量(0、60 kg·hm^-2)和3个施磷量(0、60、90 kg·hm^-2)配施,测定开花期叶片在不同光合有效辐射下的气体交换参数和叶绿素荧光参数,探讨西北羊茅对氮、磷添加和光合有效辐射的响应。结果表明,光合有效辐射呈先增后减的日动态变化,下午13:00时高达2000 μmol·m^-2·s^-1,且对西北羊茅光合特性的影响大于施肥措施。净光合速率随光合有效辐射增强先增后降,其值在800~1000 μmol·m^-2·s^-1时最大;气孔导度、气孔限制值、蒸腾速率和水分利用效率与净光合速率表现一致,胞间CO₂浓度表现相反。氮肥和磷肥配施后气孔导度、气孔限制值和蒸腾速率均增大,胞间CO₂浓度则减小,表明施肥主要通过调节气孔导度,以促进叶片与环境间交换水分和CO₂,从而增大净光合速率。随光合有效辐射增强,PSⅡ有效光化学效率、PSⅡ实际光化学效率和光化学猝灭系数显著降低,非光化学猝灭系数显著增加,电子传递速率先增加后降低,但均在400~800 μmol·m^-2·s^-1和大于1200 μmol·m^-2·s^-1后快速变化。氮肥和磷肥配施显著提高PSⅡ有效光化学效率、PSⅡ实际光化学效率、光化学猝灭系数和电子传递速率,N₆₀P₉₀处理还提高PSⅡ最大光化学效率和非光化学猝灭系数。在光能分配方面,为减轻强光对光合器官的破坏,随光合有效辐射增强光化学反应比例降低,天线热耗散和非光化学反应耗散比例增加。施肥主要通过非光化学反应比例减小补偿于光化学反应比例,从而提高光能利用率。综合以上结果,从西北羊茅叶片的光合特性来看,氮磷肥配施通过调节气孔导度,以促进叶片与环境间水分和CO₂的交换和提高PSⅡ反应中心活性,非光化学反应比例减小补偿于光化学反应比例,进而增加叶片净光合速率。     

外源褪黑素对干旱胁迫下烤烟幼苗生长的缓解效应与生理机制研究

为探究外源褪黑素(MT)在增强烤烟干旱胁迫耐受性中的作用,以耐旱型的‘豫烟6号’和干旱敏感型的‘豫烟10号’为材料,利用15%的聚乙二醇(PEG-6000)模拟中度干旱环境,研究干旱胁迫条件下叶面喷施不同浓度的MT(0,0.1,0.2,0.4mmol·L^-1)对烤烟幼苗的生长、叶绿素含量、光合特性、叶绿素荧光、抗氧化酶活性及活性氧代谢的影响。结果表明:干旱胁迫下外源MT处理可显著增加烤烟幼苗的总根长、总根表面积、根平均直径和根尖数;提高叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP),减缓叶片中胞间CO2浓度(Ci)和非光化学猝灭系数(NPQ)的升高,有效减轻干旱胁迫对烤烟幼苗叶片光合作用的气孔限制和非气孔限制;提高叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,增强烟苗的抗氧化性能;降低丙二醛(MDA)含量和O2-^·产生速率,有效缓解干旱胁迫对膜的伤害,增强烟苗耐受性;其中干旱敏感型品种‘豫烟10号’变化幅度大于耐旱型品种‘豫烟6号’;随着外源MT浓度的增加,2个烤烟品种幼苗的生长指标均表现出先升高后降低的趋势,以叶面喷施0.2mmol·L^-1的MT对烟苗生长的促进效果最佳。因此,在干旱胁迫下,叶面喷施适宜浓度的MT能提高烟草幼苗对光能的捕获与转换,增强光合作用,促进烟苗的生长;并能够通过增强烟苗的抗氧化能力,缓解氧化伤害,从而增强烟草幼苗对干旱逆境的适应性,且对干旱敏感型品种‘豫烟10号’的效果更为显著。     

低温弱光胁迫下芸豆叶片光抑制与类囊体膜脂构成变化

以对低温弱光敏感性有差异的两个红芸豆品种为材料,研究了低温弱光胁迫处理及恢复过程中幼苗叶片的叶绿素含量、荧光参数和类囊体膜脂肪酸组成的变化。结果表明:与对照相比,随胁迫时间延长,叶片中Chl a、Chl b和Chl(a+b)含量降低(P<0.05);F_v/F_m、F_v'/F_m'、qP、Φ_PSⅡ和ETR下降(P<0.05),Chl a/b和NPQ上升(P<0.05);类囊体膜脂MGDG、DGDG和SQDG中的亚麻酸(C18:3)含量显著降低(P<0.05),棕榈酸(C16:0)含量显著升高(P<0.05),PG中的棕榈酸(C16:0)和反式十六碳-烯酸[C16:1(3t)]含量降低(P<0.05),而亚麻酸(C18:3)和亚油酸(C18:2)含量升高(P<0.05),在叶片抵御低温弱光胁迫过程中维持一定的膜脂不饱和度的重要作用。随胁迫时间延长,类囊体膜总饱和脂肪酸(SFA)含量升高,多不饱和脂肪酸(PUFA)含量以及膜脂不饱和度(U/S)显著降低,恢复期则相反。在胁迫处理和恢复期,“英大红”和“小红芸豆”的U/S变化差异不明显,PUFA含量变化差异显著(P<0.05),且与F_v/F_m的相关性分别达到86.21%和83.92%,表明低温弱光处理及恢复过程中,光抑制后PSⅡ功能的修复与PUFA含量增加存在一定关系。因此,低温弱光胁迫下“英大红”光抑制程度较“小红芸豆”轻,可能是较高含量的PUFA增加了类囊体膜的不饱和度,维持膜的稳定性,减轻了光抑制。     

放牧干扰对内蒙古草甸草原羊草光合特性的影响

以内蒙古呼伦贝尔草甸草原放牧草地和围封草地为实验样地,通过对两种样地羊草的水分关系、气体交换、渗透调节等生理生态学特性进行测定分析,比较研究放牧干扰对羊草的光合特性的影响。结果表明,在放牧处理下,羊草对水分亏缺更加敏感,通过降低蒸腾速率、提高水分利用效率(WUE)来应对放牧干扰。羊草能够提高叶绿素含量、 改变电子流动方向、提高实际光化学量子产量(Φ_PSⅡ)活性、增强Rubisco酶活性、提高光合氮、磷利用效率(PNUE、PPUE)适应放牧干扰,利于有机物积累。放牧和围封样地羊草净光合速率日变化都呈“双峰型”,出现“午休现象”,受气孔因素和非气孔因素的共同限制。在光合能量分配上,两种样地羊草PSⅡ的最大光化学量子产量(F_v/F_m)均出现光抑制现象,放牧样地羊草在光照较强时增加非光化学猝灭(NPQ),而在光照适宜时增加光化学猝灭(qP),将更多的能量用于光合反应中心,放牧干扰下羊草对能量的分配和利用更加迅速灵敏。因此,适宜放牧能够促进羊草的生长发育,维持草地较高的生产力,为内蒙古草甸草原生产力的恢复提供一定的理论依据。     

施氮量对柳枝稷叶片叶绿素荧光特性及干物质积累的影响

研究施氮量对柳枝稷叶绿素荧光特性及干物质积累的影响,对提高盐碱地柳枝稷光能利用效率及生物质产量具有重要意义。在宁夏银北地区采用大田试验,以Cave-in-Rock品种柳枝稷为供试材料,在无氮添加(0 kg·hm^-2,N₀)、施低氮(60 kg·hm^-2,N₆₀)、中氮(120 kg·hm^-2,N₁₂₀)和高氮(240 kg·hm^-2,N₂₄₀)共4个施肥水平下,比较了开花期和成熟期柳枝稷叶片叶绿素荧光参数和干物质积累动态变化,采用灰色关联度分析法对柳枝稷叶片叶绿素荧光参数与干物质积累量进行研究。结果表明:与N₀相比,在N₆₀、N₁₂₀和N₂₄₀处理下柳枝稷开花期和成熟期叶片PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光化学量子效率(Φ_PSⅡ)、潜在活性(F_v/F_o)、光化学猝灭系数(qP)、非光化学猝灭系数(NPQ)和干物质积累量均显著性提高,在N₂₄₀处理下达到峰值,而热耗散量子比率(F_o/F_m)显著性降低。在柳枝稷开花期,随着施氮量的增加,柳枝稷叶片PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)显现出先上升后逐渐下降的总趋势。在N₁₂₀处理下柳枝稷叶片PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)最大,为3.13,较N₀处理显著提高了16.26%。柳枝稷干物质积累量随着生育时期的推进和施氮量的增加,均有不同程度的提高,其中在开花期至成熟期,干物质积累缓慢,在灌浆期达到最大,成熟后期略有降低。柳枝稷成熟期干物质积累量在N₂₄₀处理下最高,每穴干物质积累达378.13 g,较N₀、N₆₀和N₁₂₀处理显著提高了24.33%、20.09%和7.24%。灰色关联度分析结果表明,在本试验条件范围内,N₂₄₀处理下加权关联度与理想施肥水平的关联度最大,有利于促进PSⅡ的光化学活性,从而提高柳枝稷干物质积累量。     

镉对梭鱼草叶片保护酶活性、光合及荧光特性的影响

为探究梭鱼草的耐镉能力和生理机制,以溶液培养法研究了不同浓度镉胁迫下梭鱼草叶片保护酶活性、叶绿素含量、光合气体交换参数及叶绿素荧光参数的变化。结果表明:梭鱼草叶片细胞膜透性随镉浓度的增加和胁迫时间的延长而增加。各处理组中叶片过氧化氢酶(CAT)活性基本处于相对稳定水平,超氧化物歧化酶(SOD)随镉浓度的增大呈下降趋势,过氧化物酶(POD)随镉浓度的增大和胁迫时间的延长呈先上升后下降的趋势。叶片叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)含量、叶绿素总含量(ChlT)及叶绿素a/b(Chla/b)比值随着镉浓度的增加和胁迫时间的延长呈下降趋势,其中叶绿素a(Chla)较为敏感,在较短时间内即发生分解,是导致ChlT含量减少的主要原因。叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(E)、气孔导度(G_s)及胞间CO₂浓度(C_i)均随镉浓度的增加和胁迫时间的延长呈下降趋势,饱和蒸气压亏缺(VPD)呈上升趋势,其中G_s降低是导致叶片P_n下降的主要因素。较高浓度(25,75 mg·L^-1)镉胁迫下梭鱼草叶片光合作用发生光抑制,使电子传递受阻,导致光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心的光能转化和利用效率下降,但其可通过增加非光化学途径的热耗散和激活未活化的反应中心来适应镉胁迫。     

克隆植物野牛草对异质营养的表型可塑性响应

本实验以匍匐茎型克隆植物野牛草为材料,通过测定其在同质营养和3个斑块尺度的异质营养条件下生长指标、形态指标和叶绿素荧光参数的变化,研究野牛草对异质营养的表型可塑性反应。野牛草在尺度为25 cm×25 cm异质营养条件下会产生更多的分株、丛和分枝,积累更多的生物量,具有较高的F_v/F_m和Φ_PSⅡ,生长状况要好于其他营养条件,但根系长度和间隔子长度并没有明显的变化。结果表明,生理整合调控了野牛草的表型可塑性,提高了母株的叶绿素荧光特性,增加了克隆分株对养分的吸收、利用能力,使野牛草在异质营养条件下的生长状况好于同质营养条件,特别是在尺度为25 cm×25 cm的异质营养条件下效果更为明显。     

不同密度下越冬型黑麦产量形成的光合特性差异

为了探究寒地冬黑麦饲草群体产量形成的光合特性差异,以东农冬黑麦001为材料,采取完全随机设计,设置基本苗为225×10⁴株·hm^-2(D₁)、275×10⁴株·hm^-2(D₂)、325×10⁴株·hm^-2(D₃)、375×10⁴株·hm^-2(D₄)和425×10⁴株·hm^-2(D₅)5个密度处理,对比分析各处理主要生育阶段叶绿素含量、光合参数、叶绿素荧光参数的动态变化过程以及产量的差异。结果表明,黑麦整体叶片叶绿素相对含量在抽穗期达到最大,显著高于其他生育时期,随着密度的增高,叶绿素相对含量减少,花后叶绿素含量SPAD值下降幅度随着密度的增大而增加;各密度黑麦叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度均在开花期达到最大,显著高于其他生育时期。随着密度的增大,光合参数逐渐减小、最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_PSⅡ)和光化学淬灭系数(q_P)逐渐减小,而非光化学淬灭系数(q_N)呈增大的趋势。研究得出,越冬型黑麦鲜草产量与干草产量在基本苗为275×10⁴株·hm^-2时最大,随着密度的增加,黑麦生物产量逐渐降低。表明构建合理群体大小,获得较高花前光合生产能力,是获得寒地冬黑麦高产的基础。     

金属硫蛋白对热应激下体外培养奶牛淋巴细胞的影响

本研究的目的在于探讨外源性金属硫蛋白(MT)对热应激下体外培养奶牛淋巴细胞凋亡的影响。将屠宰获取的奶牛脾脏淋巴细胞随机分为4组,每组细胞培养液中MT的终浓度分别为0 μg/mL(对照组)、70 μg/mL(第Ⅰ组)、140 μg/mL(第Ⅱ组)、210 μg/mL(第Ⅲ组),同时置于细胞培养箱(37℃、5%CO₂)中培养20 h,之后同时置于43℃水浴锅中进行热应激处理1 h,再回细胞培养箱中培养3 h,然后利用形态学观察、RT-PCR等方法进行各项指标的检测。结果如下,1)通过形态学观察和AO/EB染色观察,表明添加MT可以有效缓解热应激对奶牛淋巴细胞的损伤,但缓解效果随MT浓度的增加而下降; 2)第Ⅰ~Ⅲ组的CAT活性、SOD活性和GSH-Px活性均高于对照组(P<0.01),MDA含量均低于对照组(P<0.01),表明MT能够有效改善淋巴细胞的抗氧化能力;3)试验Ⅰ~Ⅲ组的Bax基因相对表达量均显著低于对照组(P<0.01),但试验Ⅰ~Ⅲ组Bcl-2基因的表达量和p50基因的表达量均显著低于对照组(P<0.01),表明MT可以调节与细胞凋亡相关基因的表达。综上所述,添加MT可以降低奶牛淋巴细胞死亡率,改善奶牛淋巴细胞抗氧化性能,抑制奶牛淋巴细胞凋亡,以添加终浓度为70 μg/mL的MT效果最好。