Ca2＋对镉胁迫下玉米幼苗生长、光合特征和 PSⅡ功能的影响

为探究钙(Ca~(2+))对玉米镉(Cd)胁迫的缓解作用,采用盆栽试验,研究了根部施加外源Ca~(2+)对Cd胁迫下玉米幼苗生长、光合特征及叶绿素荧光参数等生理指标的影响。结果显示,与对照(CK)相比,100mg/L的Cd处理显著降低了玉米幼苗株高、根、地上部生物量以及玉米叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量。同时,净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、电子传递速率(ETR)、PSⅡ激发能捕获效率(F_v′/F_m′)、光化学淬灭系数(qP)和PSⅡ实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))显著下降,而非光化学淬灭系数(NPQ)和胞间CO_2浓度(C_i)较CK显著上升。外源施加Ca~(2+)可以有效增加镉胁迫下幼苗生物量的积累,明显提高叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量,升高P_n,G_s,T_r,F_v/F_m,ETR,F_v′/F_m′,降低NPQ和C_i,增加幼苗生物量积累,Ca~(2+)浓度为7.5~10.0mmol/L时各指标变化幅度最明显,缓解胁迫的效果最佳。研究结果表明,Cd胁迫使玉米幼苗叶片PSⅡ原初光能转化效率降低,电子传递受到抑制,净光合速率降低。适宜浓度的外源Ca~(2+)能有效缓解Cd对光合机构的伤害,增强幼苗叶片对光的捕获能力,促进光合作用,增加幼苗的生物量,增强玉米幼苗对Cd胁迫的抗性。     

硅对盐胁迫下黑麦草幼苗活性氧代谢和光合参数的影响

为了探讨外源硅提高多年生黑麦草抗盐性的效应,采用水培试验,研究了外源硅对NaCl胁迫下多年生黑麦草幼苗活性氧代谢和光合作用的影响.结果表明,硅不仅能显著降低NaCl胁迫下多年生黑麦草幼苗根和叶片中丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)的含量及超氧阴离子(O2·)产生速率,提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性及谷胱甘肽(GSH)含量,还能提高NaCl胁迫下叶片的叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),降低胞间CO2浓度(Ci)和叶绿素初始荧光(Fo),减缓NaCl胁迫导致的叶片PSII潜在光化学活性(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)、光合电子传递量子效率(ΦPSII)、光化学狡灭系数(qP)和非光化学狡灭系数(NPQ)的下降,表明外源硅能提高盐胁迫下多年生黑麦草幼苗活性氧的清除能力,保护光合机构.改善光合功能,从而增强植株的耐盐性.     

γ-氨基丁酸对高温胁迫下黑麦草光合特性及碳水化合物代谢的影响

以热敏感品种顶峰(Pinnacle)为试验材料,研究了热胁迫下(35℃/30℃,昼/夜)施用外源γ-氨基丁酸(GABA)对黑麦草生长、光合及叶绿素荧光特性、碳水化合物含量及其代谢关键酶基因表达的影响。结果表明,热胁迫造成黑麦草生长减弱,膜透性增加,光合色素含量下降,光合能力和碳水化合物含量显著降低,糖代谢关键酶(蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶和转化酶)基因在短时间内(5d)表达显著上调,随后下降;外源施用GABA显著缓解了高温对黑麦草生长的抑制作用,提高了高温胁迫下光合色素和碳水化合物含量,净光合速率(Pn)、气孔导率(Gs)、蒸腾速率(Tr)、CO2羧化效率(CE)、最大光合速率(Amax)和光化学效率(Fv/Fm)、Rubisco最大羧化速率(Vcmax)和RuBP再生速率(Jmax)、光化学猝灭系数(qP)、电子传递速率(ETR)和PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)显著升高,而气孔限制值(Ls)、CO2补偿点(CP)和非光化学猝灭系数(NPQ)显著降低。施用外源GABA降低了高温胁迫下叶片气孔和非气孔限制值,缓解了高温对叶片PSⅡ反应中心的抑制,增强了糖代谢关键酶基因表达的水平,提高了碳水化合物含量,因此有效的提高了黑麦草的耐高温能力。     

镉胁迫对多花黑麦草镉积累特征、生理抗性及超微结构的影响

采用盆栽试验的方法,研究镉(Cd)胁迫对多花黑麦草(Lolium multiflorum)镉积累特性、生理抗性及叶片超微结构的影响。结果表明,1)在不同浓度Cd胁迫下,多花黑麦草地上部含Cd量小于临界值(100mg·kg-1),且地上部含Cd量小于根部含Cd量,此外,转运系数小于1。2)低浓度Cd(50mg·kg-1)胁迫下的多花黑麦草叶绿素含量升高,高浓度Cd胁迫抑制其合成。随Cd浓度增加,初始荧光强度(F0)逐渐升高,最大荧光强度(Fm)先升后降,光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学量子产量(F_v/F_m)和PSⅡ的潜在光化学效率(F_v/F_0)逐渐降低,光量子产量(ФPSⅡ)、电子传递效率(ETR)、光化学淬灭系数(qP)和非光化学淬灭系数(qN)均呈现先升后降的趋势。3)过氧化氢酶(CAT)的活性均表现出先降后升再降的趋势,超氧化物歧化酶(SOD)的活性呈现先升后降的趋势;与对照无Cd胁迫相比,过氧化物酶(POD)的活性大体上是升高的;脯氨酸的含量随Cd胁迫浓度增加而逐渐升高;Cd胁迫下多花黑麦草叶片丙二醛(MDA)含量升高不显著(P0.05),其膜脂过氧化程度不高。4)高浓度Cd(300mg·kg-1)胁迫对多花黑麦草叶肉细胞超微结构有所损伤,部分叶绿体空洞化,基粒片层溶解,线粒体嵴结构减少,嗜锇粒增多。研究发现,多花黑麦草对镉胁迫具有较强的积累能力及抗性,可用于镉污染土壤的修复。     

4种轻型屋顶绿化植物抗旱能力的综合评价

为了综合评定锦绣苋(Alternanthera bettzickiana)、玉吊钟(Kalanchoe fedtschenkoi‘Rosy Dawn’)、藓状景天(Sedum polytrichoides)、洋竹草(Callisiasp.)4种轻型屋顶绿化植物的抗旱能力,采用盆栽控水法测定其在干旱胁迫下的永久萎蔫率、叶片失水率、叶片相对含水量、叶绿素荧光参数(Fv/Fm、Fv’/Fm’、ETR、ΦPSⅡ、NPQ)等生理指标,并结合胁迫时与复水后的表观形态变化,采用隶属函数法,综合评价4种植物的抗旱能力强弱。结果表明,1)植物的永久萎蔫率和叶片失水率以洋竹草和玉吊钟相对较低,表现出较强的抗旱性。2)4种植物的叶片相对含水量指标随着干旱时间的延长而降低;F_v/F_m、F_v’/F_m’、ETR、ΦPSⅡ参数呈不同程度的降低趋势;而NPQ呈不同程度的升高趋势。3)4种植物的抗旱性排序依次为洋竹草玉吊钟藓状景天锦绣苋,与实际形态观测结果一致,其中洋竹草、玉吊钟、藓状景天能忍受华南地区夏季高温条件下12d左右的持续干旱而保证正常生长,适合应用于轻型屋顶绿化。     

外源脱落酸对干旱胁迫下狗牙根幼苗光合特性的影响

【目的】研究外源脱落酸(ABA)对干旱胁迫下狗牙根(Cynodon dactylon)光合特性的影响,为缓解狗牙根干旱损伤及抗旱栽培提供参考依据。【方法】利用聚乙二醇(Polyethylene glycol-6000,PEG-6000)模拟中度和重度干旱胁迫,研究干旱胁迫和外源ABA(200,500μmol/L)对狗牙根幼苗光合色素、净光合速率、气孔导度和叶绿素荧光参数等光合指标的影响。【结果】干旱胁迫降低了狗牙根叶绿素含量、净光合速率、最大荧光(F_m)、可变荧光(F_v)、电子传递速率(ETR),提高了光化学猝灭(qP)和非光化学猝灭(NPQ)(P<0.05)。外源ABA降低了干旱胁迫对光合的抑制作用,不过其效应与喷施浓度及干旱程度有关。中度干旱胁迫下,喷施500μmol/L ABA使叶绿素含量、PSII最大光化学量子产量(F_v/F_m)、qP显著提高(P<0.05);重度干旱胁迫下,外源500μmol/L ABA提高了狗牙根叶绿素含量、净光合速率和水分利用率,降低了胞间CO_2<...     

干旱胁迫对4种决明属植物光合作用和叶绿素荧光特性的影响

以4种决明属植物草决明(Cassia obtusifolia)、望江南(C.occidentalis)、伞房决明(C.corymbosa)、双荚决明(C.bicapsularis)为材料,采用盆栽控水试验,设置轻度干旱、重度干旱和正常灌水处理,研究了干旱胁迫对4种决明属植物的叶绿素含量、光合作用参数和叶绿素荧光特性的影响。结果显示,1)干旱胁迫导致4种决明属植物的叶绿素含量下降,望江南的下降幅度最小,说明望江南在水分减少的情况下仍具有较高的光合作用能力,伞房决明的叶绿素含量在3种处理下都趋于最高水平,表明伞房决明光能吸收、转换和传递能力较强;2)干旱胁迫导致4种决明属植物气孔导度(Gs)降低,气孔限制值(Ls)升高,伴随着胞间CO2浓度(Ci)降低,净光合速率(Pn)下降,表明是气孔因素造成的,此后,除草决明外其它3种植物的Ci均升高,Ls均下降,这是非气孔因素造成的;在干旱胁迫下望江南具有较高的光合速率,伞房决明具有相对较高的气孔开放度;3)干旱胁迫导致4种决明属植物的最大荧光(Fm)和光化学效率(Fv/Fm)下降,初始荧光(Fo)上升,表明PSⅡ结构受到破坏或者植物进行了热耗散。光化学淬灭系数(qP)和电子传递速率(ETR)下降,而非光化学淬灭系数(NPQ)上升,说明干旱胁迫对PSⅡ造成伤害,但其能够有效地避免或减轻因PSⅡ吸收过多光能而引起的光抑制和光氧化。望江南表现的最稳定,说明望江南具有较强的抗旱性。     

过量铁胁迫对豌豆幼苗光合特性和叶绿体膜的影响

研究了水培条件下过量铁胁迫对豌豆（Pisum sativum）幼苗光合特性和叶绿体膜组分及流动性的影响。结果表明,随着铁浓度的升高,幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、水分利用效率（WUE）和羧化效率(CE)呈现不同程度的下降;叶绿素含量以及最大荧光(Fm)、最大光化学速率(Fv/Fm)、潜在光化学速率(Fv/Fo)、光合电子传递速率(ETR)、最大量子产额(Yield)以及光化学猝灭系数(qP)都逐渐下降,而初始荧光（Fo）与非光化学猝灭系数（qN）则逐渐上升;同时,过量铁胁迫造成叶片叶绿体膜饱和脂肪酸含量下降,不饱和脂肪酸含量相对增加,进而引起膜流动性的急剧升高。可见过量铁胁迫除导致幼苗光合作用的气孔抑制外,还直接伤害了光合机构,引起光能原初捕获能力和光能同化效率的降低,同时也造成了叶绿体膜不饱和度增加使得膜功能下降,引起幼苗光合能力的下降。     

干旱和盐胁迫对鸭茅叶绿素荧光动力学参数的影响

为了研究鸭茅对干旱、盐胁迫的回馈,采用随机区组盆栽试验。试验包括4种相对含水量处理,相对含水量为75%(CK)、55%、35%、20%和3种盐浓度(100,70和35 mmol/L),以相对含水量75%作为对照,研究干旱胁迫和盐胁迫对叶绿素荧光参数的影响。结果表明:随着相对含水量的减少,鸭茅的非光化学荧光淬灭(NPQ)幅度逐渐降低,光化学淬灭系数(qP)逐渐增加;最大光化学效率(Fv/Fm)、潜在活性(Fv/F0)逐渐减少;电子传递速度(ETR)逐渐降低;实际原初光能的捕获效率Y(Ⅱ)降低。但在极度干旱胁迫时,热耗散能力降低,光合作用上升,潜在最大光合效率和潜在光合效率增加,实际原初光能的捕获效率增加;表明在极度干旱的条件下,鸭茅的内部机制会做出相应的反应,来避免恶劣的环境。盐胁迫时,低浓度促进热耗散幅度抑制光合作用,相反高浓度抑制剩余光能的转化和促进光合效率;鸭茅的Fv/Fm先上升后下降,Fv/F0与Fv/Fm有相同的趋势;ETR先上升后减少,原初光能的捕获效率先增加后降低。综合评定,鸭茅受盐胁迫影响大于干旱胁迫。     

低温胁迫对紫花苜蓿叶片叶绿素荧光特性的影响

以经过抗寒锻炼的盆栽不同抗寒紫花苜蓿(Medicago sativa L.)品种为材料,分别在室温和低温处理后(-8℃)测定不同秋眠型紫花苜蓿品种的叶绿素荧光参数,分析低温对不同苜蓿品种的冷害指数和叶绿素荧光参数的影响。结果表明:在低温胁迫后非秋眠型Dona Ana和Pierce的PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)显著降低,电子传递速率(ETR)减慢,实际光化学量子产量(Y)下降,叶片受低温胁迫较重;秋眠型Vernal和5246各荧光参数变化不大,而非秋眠型CUF101、极非秋眠型UC-1465非光化学淬灭(NPQ)值显著升高(P<0.05),其他的参数变化较小。低温胁迫很轻时,非光化学淬灭系数NPQ升高,说明耗散过剩的光能具有保护光合机构的作用。因此紫花苜蓿各荧光参数的变化与其抗寒特性密切相关。     

促生菌对Cd胁迫下蒌蒿光合特性的影响

为揭示促生菌对Cd胁迫下蒌蒿光合特性的作用机理,利用具有促生功能的芽孢杆菌(Bacillus sp.,T3),成团泛菌(Pantoea agglomerans,J2),荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens,Y5)的混合菌剂进行盆栽接种试验,研究促生菌对Cd胁迫下蒌蒿光合气体交换、光合色素、光合矿...     

水分胁迫及复水对虉草生理生化特性的影响

通过温室盆栽控水试验,研究了虉草在自然干旱与复水过程中生理生化指标的变化规律,旨在探讨虉草对于水分变化的响应特性及耐旱能力。结果显示,1)干旱胁迫期间,尽管土壤含水量下降迅速,但是叶片相对含水量在水分胁迫前8 d仍维持在正常水平,直到第12天时才显著下降。2)在持续干旱过程中,可溶性蛋白与丙二醛含量不断增加。3)叶绿素、叶绿素a、类胡萝卜素含量及Chla/Chlb与Car/Chl的比值整体上均随干旱胁迫时间的延长而呈上升趋势。4)干旱胁迫后期,叶绿素荧光参数Fo、NPQ增加,Fm、Fv/Fm、Fv/Fo与qP均有所下降。5)复水后,各指标均能迅速得到不同程度恢复。研究结果初步表明,虉草具备较强的保护与损伤修复能力,使其能够适应较大程度的干旱逆境。     

遮阴和干旱对荩草光合特性影响的协同作用

为明确遮阴和干旱协同处理对荩草光合作用的影响,揭示荩草对遮阴和干旱胁迫的抗逆潜力和生态学特点。以具有边坡草坪开发价值的野生荩草为材料,设置5个遮阴梯度和4个干旱梯度交互形成的20个协同处理,对其进行叶生物量分配比、光合色素含量、光响应能力及光合参数的测定。结果表明,荩草叶面积、叶数、叶生物量和叶分配比均显著受遮阴、干旱、遮阴和干旱协同作用的影响(P<0.05),遮阴和干旱对叶面积、生物量和分配比有极显著协同作用(P<0.01),作用大小为分配比>叶数>叶面积>叶生物量;荩草的Chla、Chlb和Chla+b含量及Chla/b显著受遮阴、干旱、遮阴和干旱协同作用影响(P<0.05),Chlb比Chla易受生境影响,遮阴是影响叶绿素含量和比例的主要因子,干旱次之,遮阴和干旱对Chlb和Chla+b含量及Chla/b有显著协同作用(P<0.05);荩草光响应能力极显著的受遮阴、干旱、遮阴和干旱协同作用的影响(P<0.01),遮阴和干旱对光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)和最大净光合速率(P_nmax)有显著的协同作用(P<0.05),作用大小为P_nmax>LSP>LCP;荩草的光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、胞间CO₂浓度(C_i)、气孔导度(G_s)均显著受遮阴、干旱、遮阴和干旱协同作用影响(P<0.05),遮阴和干旱对光合参数有极显著协同作用(P<0.01),遮阴主要影响P_n,干旱主要影响G_s、C_i 和T_r,协同作用对T_r的影响最大,≤30%遮阴可缓解干旱引起的P_n、T_r、C_i、G_s下降程度,>30%遮阴则加重了下降趋势。遮阴和干旱协同作用比遮阴或干旱单一胁迫,提高了荩草光合叶面积和叶绿素含量,改变了光响应能力和光合参数,可提升荩草的抗逆潜力和生态适应范围。     

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。     

盐分胁迫对紫穗槐幼苗生理生化特性的影响

本研究通过人为控制土壤盐分梯度,以盆栽当年生紫穗槐幼苗为材料,研究不同盐分条件下紫穗槐叶片光合速率、酶活性、有机渗透调节物质等生理特性,探讨紫穗槐耐盐机制。结果表明,随盐分胁迫程度的加剧,紫穗槐幼苗的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、K⁺含量逐渐下降,超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物歧化酶(POD)活性、Na⁺、可溶性糖和游离脯氨酸含量则显著上升;叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、类胡萝卜素含量随土壤盐分浓度的增加逐渐增大,而叶绿素a与叶绿素b含量之比无显著变化。以上生理指标反映出紫穗槐幼苗对盐渍环境的适应性变化,是其抵御逆境的一种积极调节机制。     

γ-氨基丁酸对高温胁迫下黑麦草光合特性及碳水化合物代谢的影响

以热敏感品种顶峰(Pinnacle)为试验材料,研究了热胁迫下(35 ℃/30 ℃,昼/夜)施用外源γ-氨基丁酸(GABA)对黑麦草生长、光合及叶绿素荧光特性、碳水化合物含量及其代谢关键酶基因表达的影响。结果表明,热胁迫造成黑麦草生长减弱,膜透性增加,光合色素含量下降,光合能力和碳水化合物含量显著降低,糖代谢关键酶(蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶和转化酶)基因在短时间内(5 d)表达显著上调,随后下降;外源施用GABA显著缓解了高温对黑麦草生长的抑制作用,提高了高温胁迫下光合色素和碳水化合物含量,净光合速率(P_n)、气孔导率(G_s)、蒸腾速率(T_r)、CO₂羧化效率(CE)、最大光合速率(A_max)和光化学效率(F_v/F_m)、Rubisco最大羧化速率(V_cmax)和RuBP再生速率(J_max)、光化学猝灭系数(qP)、电子传递速率(ETR)和PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)显著升高,而气孔限制值(L_s)、CO₂补偿点(CP)和非光化学猝灭系数(NPQ)显著降低。施用外源GABA降低了高温胁迫下叶片气孔和非气孔限制值,缓解了高温对叶片PSⅡ反应中心的抑制,增强了糖代谢关键酶基因表达的水平,提高了碳水化合物含量,因此有效的提高了黑麦草的耐高温能力。     

葎草幼苗对盐胁迫响应的性别差异

采用盆栽试验研究了葎草(Humulus scandens)幼苗对盐胁迫响应的生理生化性别差异,测定了不同盐(NaCl)浓度(0、100、200、300mmol·L~(-1))下雌雄植株的单叶面积、气体交换参数、叶水势、叶绿素荧光、叶绿素含量、过氧化氢酶(CAT)和丙二醛(MDA)含量等指标的变化。结果表明,NaCl胁迫后葎草雌雄幼苗的叶干重、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、叶水势(ψ_w)和CAT均呈逐渐降低的趋势,而气孔限制值(L_s)和MDA逐渐上升,其单叶面积则先升后降。随着NaCl胁迫的递增,雌株的最小荧光(F_o)呈先升后降的变化,最大荧光(_Fm)、可变荧光(F_v)、PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)和非光化学淬灭系数(qN)则逐渐递增,光化学淬灭系数(qP)和叶绿素含量却逐渐递减;从总体上看,雄株的表现光合电子传递速率(ETR)、Fm和Fv、最大光化学效率(F_v/F_m)和F_v/F_o也呈上升趋势,qN和qP却呈下降趋势,而叶绿素含量却先升后降。因此,NaCl胁迫影响了葎草雌雄幼苗的单叶面积、叶绿素含量、叶绿素荧光、气体交换、CAT和MDA含量等生理生化特征,但雌雄幼苗对NaCl胁迫的响应存在差异。与雄株相比,雌株对NaCl胁迫更耐受。     

遮光及增加UV-B辐射对高寒草甸矮嵩草光合色素以及光合作用的影响

以矮嵩草草甸上天然太阳辐射为背景,建立人工增强太阳UV-B辐射和遮光装置,分别模拟平流层臭氧损耗5%时近地面的太阳UV-B辐射和滤去40%-60%的太阳辐射强度。结果表明,经过40多天的增强UV-B辐射处理降低了矮嵩草光合色素的含量以及Chla/b的比值,而使Chlb/(a b)比值上升。增强UV-B辐射还使矮嵩草的光合速率、呼吸速率以及表观量子效率(AQY)下降。遮光处理使得矮嵩草光合色素含量上升,Chla/b和Chlb/(a b)比值基本不变。遮光处理还提高了矮嵩草的光合速率、呼吸速率以及表观量子效率(AQY)。