水分胁迫及复水对达乌里胡枝子酶促防御系统影响

选用来自山西的6个生态型达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)在干旱胁迫和复水后,研究植物叶片含水量、膜脂过氧化物和保护酶活性变化来探索不同生态型达乌里胡枝子在水分胁迫下和复水后酶促防御系统与抗旱性关系。结果表明:随干旱胁迫时间延长,达乌里胡枝子的叶片相对含水量和植株相对生长率逐渐下降,脯氨酸含量和丙二醛(MDA)含量上升,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性先升高后下降。复水后,各指标均有不同程度恢复,SOD、POD、CAT 3种酶活性比复水前低,而且比对照低,降低幅度最大的是SOD酶,其次是CAT和POD酶。干旱胁迫下,抗旱性强的阳泉、交口生态型MDA积累少,细胞膜受到伤害较轻,3种酶彼此协调保持酶系统的防御能力较强。抗旱性弱的沁水、沁源生态型MDA积累较多,细胞膜受到伤害较重,POD、CAT两种酶相互协调作用,而SOD同POD、CAT协调性较差。6个生态型达乌里胡枝子的抗旱性由强到弱顺序是:阳泉>静乐>太谷>交口>沁水>沁源。     

20份无芒雀麦种质材料苗期抗旱性综合评价及光合特性分析

在温室条件下,采用反复干旱法,对引进的20份无芒雀麦(Bromus inermis Leyss.)种质材料,以存活率、株高、绿叶数、地上生物量、地下生物量和根冠比6个指标的抗旱系数值,采用聚类分析法、标准差系数赋予权重法进行综合评价。结果表明:20份无芒雀麦苗期抗旱性划分成3个级别,其中抗旱性较强的有9份材料,抗旱性较弱有6份材料,抗旱性居中的有5份材料。20份无芒雀麦种质材料苗期抗旱性排序结果为ZXY06P-1621抗旱性最强,ZXY05P-1171最弱。不同抗旱级别种质材料的光合特性表现为:随着持续干旱胁迫延续,其光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)均呈下降趋势,复水后迅速上升;而CO₂浓度的变化趋势则呈相反变化趋势,且在整个胁迫过程中变化差异不显著。干旱胁迫下抗旱性强的材料能够保持较高的光合性能。     

4种披碱草属植物光合作用光响应特性的比较

利用人工模拟光源研究了4种披碱草属植物的光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、水分利用效率(WUE)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂(C_i)浓度及叶面饱和水压亏(V_pdl)随模拟光辐射(SPR)增强的变化规律及其相关性,并计算了各材料表观量子效率及其光饱和点与光补偿点等。结果表明,4种植物的P_n和T_r均随SPR的增强而增大,在相同的光照强度下,麦宾草的光合速率较高,披碱草次之,其他2种材料净光合速率近乎一致。麦宾草和肥披碱草的T_r明显高于老芒麦和披碱草;披碱草属不同材料的WUE随SPR的加强而呈递增规律,其中WUE的大小顺序为老芒麦＞披碱草＞麦宾草＞肥披碱草;4种植物气孔导度均随模拟光辐射强度的升高而增大,麦宾草和披碱草的G_s明显高于其他2种植物;4种植物胞间CO₂均随着SPR的增强和P_n的增大而减少。当SPR从0增至500 μmol/(m²·s)时,4种植物V_pdl 有一个小的下降过程,之后除披碱草缓慢下降外,其他材料随SPR增加而缓慢增加,麦宾草和肥披碱草的V_pdl明显高于其他2种材料。老芒麦和麦宾草光补偿点相对较低,说明两者利用弱光的能力相对较强,麦宾草和披碱草光饱和点较高,说明两者利用强光的能力较强。通过综合分析,利用光能的能力高低顺序为:麦宾草＞披碱草＞老芒麦＞肥披碱草,也就是无论在强光或弱光条件下,麦宾草和披碱草利用光能的能力较强。     

干旱胁迫后复水对新疆大叶苜蓿幼苗光合和叶绿素荧光的影响

为研究新疆大叶苜蓿抗旱机制,以新疆大叶苜蓿为材料进行盆栽控水试验,设定正常供水(CK)、轻度胁迫(T1)和重度胁迫(T2)3个处理,分析干旱胁迫后复水对新疆大叶苜蓿光合和叶绿素荧光的影响。结果表明,随干旱胁迫的加剧,叶绿素a (Chl a)、叶绿素b (Chl b)、叶绿素总含量[Chl (a+b)]、净光合速率(P_n)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、最大光化学效率(F_v/F_m)、电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(Q_p)和实际光合量子产量(Yield)均呈下降趋势,而初始荧光(F_o)、非光化学猝灭系数(NPQ)及叶片水分利用速率(WUE)均呈上升趋势。T1处理在复水3 d后,Chl a,Chl (a+b),C_i,WUE,F_v/F_m,ETR,Q_p和F_o恢复至对照,而T2处理则在复水第5 d时恢复到对照。其中Chl a,[Chl (a+b)],C_i,G_s,F_v/F_m,ETR和Q_p在复水第7 d后出现超补偿效应。该研究表明新疆大叶苜蓿的抗旱性强,为全面了解新疆大叶苜蓿的干旱适应能力提供理论依据。     

达乌里胡枝子根解剖结构与其抗旱性的关系

为了探讨达乌里胡枝子(Lespedeza davurica(Laxm.)Schindl)适应干旱环境的结构特征变化规律,揭示解剖结构与其抗旱性之间的关系,采用石蜡切片法对山西6个野生达乌里胡枝子居群的根解剖结构进行观测,并运用方差分析、聚类分析、相关分析和隶属函数综合评价其抗旱性。结果表明:根据方差分析结果并结合植物学知识选定10个指标,聚成3类,分别反映根的维管组织特征、维管柱结构和根的宏观特性。通过相关分析将导管直径、木质部面积/根横切面积、导管密度、维管柱直径、根直径作为各类的典型指标,应用隶属函数法综合评价其抗旱能力由强到弱依次为阳泉>交口>沁源>太谷>静乐>沁水。根维管柱直径、导管直径和导管密度与当地降水量呈显著负相关关系,根直径和木质部面积/根横切面积与降水量之间呈负相关,但相关性较低。     

褪黑素对干旱胁迫下达乌里胡枝子幼苗生长及叶片水分生理的影响

为探究褪黑素对植物苗期干旱胁迫的影响,本试验在干旱胁迫下对'晋农1号’达乌里胡枝子（Lespedeza davurica）叶面施加了不同浓度（25,50,100,200和400 μmol·L^-1）褪黑素,并测定了幼苗生长及叶片水分生理指标。结果显示,与干旱对照组相比,施加适宜浓度的外源褪黑素可显著提高干旱胁迫下达乌里胡枝子的地上部鲜重、叶片鲜干比、叶片相对含水量、可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸含量（P<0.05）,并显著降低水分饱和亏（P<0.05）,表明褪黑素可提高苗期达乌里胡枝子的抗旱性。通过模糊隶属函数分析进一步发现,提高达乌里胡枝子幼苗抗旱性的外源褪黑素最佳浓度为100 μmol·L^-1。     

不同居群达乌里胡枝子叶片解剖结构研究

运用光学显微镜对山西6个居群野生达乌里胡枝子(Lespedeza daurica(Laxm.)Schindl)的叶片解剖结构进行研究分析,并且运用方差分析、聚类分析、相关分析和隶属函数综合评价其抗旱性.结果表明:13个指标中10个差异显著,并聚为3类,分别反映了叶片特征、叶肉组织结构特点和叶片气孔特性;通过相关分析选择叶片厚度、叶紧密度、气孔密度分别为各类的典型指标,应用隶属函数法综合评价其抗旱能力由强到弱依次为:阳泉>静乐>交口>太谷>沁水>沁源.     

不同居群达乌里胡枝子茎解剖结构与其抗旱性的关系

于2007年9月运用光学显微镜对山西6个居群野生达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)盛花期的茎解剖结构进行研究,并且运用方差分析、聚类分析、相关分析和隶属函数综合评价其抗旱性,为其抗旱能力的评价以及抗旱机理研究提供形态解剖学方面的依据。结果表明:15个指标中根据方差分析结果结合植物学知识选定11个指标,并聚成3类,分别反映了茎的维管组织特征、中柱结构和茎的宏观特性;通过相关分析选择表皮厚度、木质部厚度、茎直径、髓腔直径、导管直径和导管密度分别为各类的典型指标,应用隶属函数法综合评价其抗旱能力由强到弱依次为:阳泉>静乐>交口>太谷>沁水>沁源。     

盐胁迫对裸果木幼苗光合特性的影响

本研究以一年生裸果木幼苗为材料，采用盆栽育苗方式，设计7个不同浓度NaCl溶液（CK、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0% 和1.2%）模拟盐分胁迫，测定分析了其叶片气体交换参数、光响应曲线及叶绿素荧光参数的变化规律。结果表明：随着盐浓度的增加，叶片净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）和蒸腾速率（T_r）均呈下降趋势，NaCl浓度≥0.4%时，各处理P_n、G_s和T_r均显著低于CK；气孔限制值（L_s）和瞬时水分利用效率（WUE）随盐浓度增加呈先升后降趋势，胞间CO₂浓度（C_i）呈相反趋势，NaCl浓度为0.4%时，L_s达到最大值，而C_i达到最小值，说明P_n下降以气孔限制因素为主，而当NaCl浓度≥0.6%时，以非气孔限制为主要因素。随着盐胁迫程度的增大，最大净光合速率（P_nmax）、暗呼吸速率（R_d）、光饱和点（L_SP）、表观量子效率（A_QY）逐渐降低，光补偿点（L_CP）逐渐增加，表明盐分抑制了幼苗对光的吸收、利用和转换能力。叶片PSII潜在活性（F_v/F₀）、原初光能转化效率（F_v/F_m）、实际光化学效率（Φ_PSII）、电子传递速率（ETR）和光化学猝灭系数（q_p）随着盐浓度的增加呈下降趋势；非光化学猝灭系数（NPQ）在≤0.4%NaCl处理下较CK显著增加，盐浓度≥0.8%时，NPQ显著下降。基质的NaCl浓度在0.2%和0.4%时，裸果木叶片P_n、F_v/F₀、F_v/F_m下降不显著，WUE有所提高，PSII系统可以通过耗散过剩的光能保护光合机构，表现出一定的耐盐性；但盐浓度超过0.6%时，光合生态幅变窄，光合机构受到明显破坏，显著抑制了光合作用能力。     

水分胁迫和组合比例对白羊草与达乌里胡枝子叶绿素荧光参数的影响

通过盆栽控制试验,采用生态替代法,按照白羊草(Bothriochloa ischaemum)(B)和达乌里胡枝子(Lespedeza dauurica)(L)株数比设置7种组合比例(12∶0,10:2,8∶4,6:6,4∶8,2∶10,0∶12)和2种水分处理(正常供水和水分胁迫,分别为田间持水量的80%和40%),测定和比较了不同水分和组合比例下2草种的叶绿素荧光动力学参数。结果表明:短期水分胁迫对白羊草和达乌里胡枝子的F_o,F_m和F_v/F_m影响不显著,但显著降低了单播白羊草和除B81L4外其余混播比例中达乌里胡枝子的φ_(PSⅡ)和qP,说明白羊草和达乌里胡枝子均具有较强的抗旱性,其中白羊草对水分胁迫更为敏感;二者混播时白羊草抗旱性增强,达乌里胡枝子的降低。正常供水下B10L2中白羊草的φ_(PSⅡ)和qP大于单播;水分胁迫下B8L4中白羊草和达乌里胡枝子的φ_(PSⅡ)均大于单播,表明正常供水下B10L2比例有利于提高白羊草PSⅡ活性,水分胁迫下B8L4比例有利于改善白羊草和达乌里胡枝子的PSⅡ活性。     

施磷和接种解磷菌对紫花苜蓿光合特性及生物量的影响

为探讨不同施磷水平下接种丛枝菌根真菌(AMF)和解磷细菌(PSB)对紫花苜蓿光合特性及生物量的影响,提高紫花苜蓿的磷肥利用效率及优质高产研究、制定科学合理的施肥制度提供理论依据。采用随机区组设计进行盆栽试验,设置4个接菌处理[未接菌对照组(CK,J₀)、单接巨大芽孢杆菌(Bm,J₁)、单接摩西管柄囊霉(Fm,J₂)和双接菌(Bm×Fm,J₃)]和4个施磷(P₂O₅)水平[0(P₀)、50(P₁)、100(P₂)和150 mg·kg-1(P₃)],共计16个处理。通过对紫花苜蓿的叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)、光能利用效率(LUE)、水分利用效率(WUE)、叶绿素[Chl(a+b)]含量和生物量进行测定,并通过相...     

大麦黄矮病毒侵染对燕麦光合及叶绿素荧光参数的影响

为探究燕麦在蚜虫和大麦黄矮病毒（Barley Yellow Dwarf Virus,BYDV）为害后的光合生理响应,本试验测定了燕麦接种蚜虫和BYDV后不同时间（0,7,14,21,28和35 d）的叶片光合和叶绿素荧光参数。结果表明,随着为害时间的延长,叶片叶绿素a（Chl a）、叶绿素b（Chl b）以及总叶绿素（T-Ch1）含量显著降低（P<0.05）,类胡萝卜素（Car）含量显著增加（P<0.05）,Chl a/Chl b先上升后稍有下降,接种BYDV 21 d后,Chl a/Chl b均增加至最大值,比CK处理高57.37%（P<0.05）;叶片净光合速率和水分利用效率下降,胞间CO₂浓度、气孔导度和蒸腾速率上升;同时最大荧光、潜在光化学效率、最大光化学效率、光化学淬灭系数、PS Ⅱ光化学量子产量和表观光合电子传递速率均呈现下降的趋势,非光化学猝灭系数上升。本研究表明BYDV侵染严重损伤了燕麦叶片的光合作用能力,其光合参数发生了显著变化,为探讨BYDV与燕麦的互作机理提供了一定的参考依据。     

干旱胁迫对燕麦幼苗叶片光合特性及活性氧清除系统的影响

为探究燕麦幼苗遭受干旱胁迫后叶片光合特性及活性氧清除系统的响应机制，本试验选用青海本地推广品种‘青燕1号’为研究对象，以PEG-6000模拟干旱胁迫环境，在不同干旱浓度（CK、P₁₀和P₂₀）和不同干旱持续时间（4、7、10 d）处理下，研究燕麦幼苗干旱胁迫后对光合作用参数、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、超氧阴离子含量、过氧化氢含量及酶类抗氧化剂和非酶抗氧化剂含量的影响，为青藏高原地区抗旱燕麦品种评价提供理论依据。研究表明：1）随着胁迫程度增加叶绿素含量（Chl）显著下降，超氧阴离子（O₂^-）、过氧化氢（H₂O₂）含量明显增加，净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、胞间CO₂浓度（C_i）、气孔导度（G_s）、最大光化学效率（F_v/F_m）和实际光化学效率（Φ_psⅡ）明显下降，而初始荧光（F_o）和非光化学淬灭（NPQ）显著增加。干旱胁迫能引起植株短时间内水分利用效率增加，但气孔关闭及光反应中心遭到破坏是光合性能减弱的主要原因。2）随胁迫浓度与胁迫时间增加酶类抗氧化剂超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）、谷胱甘肽还原酶（GR）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）先升高后降低，谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）持续增加，而非酶类抗氧化剂在干旱胁迫下均显著高于对照。轻度胁迫下，‘青燕1号’燕麦主要通过酶类抗氧化剂清除活性氧毒害物质，而在重度胁迫下主要以非酶类抗氧化剂清除系统为主。     

镇江河漫滩草地虉草光合特性研究

对虉草(Phalaris arandinacea)光合特性的研究表明:不同生长阶段虉草净光合速率日变化均呈双峰曲线,光合"午休"现象明显,但5月下旬主、次峰均滞后于4月初1 h,净光合速率后期大于前期,导致光合"午休"的原因不同,4月初为气孔限制因素,而5月下旬为非气孔限制因素。不同时期各生理生态因子间的相关系数不同。虉草净光合速率季节动态呈单峰曲线,4月中下旬最高。虉草的光补偿点为45.6μmol·m^-2·s^-1,光饱和点为1825μmol·m^-2·s^-1,表观光量子效率为0.047 mol·mol^-1,暗呼吸速率为2.1429μmol·m^-2·s^-1;CO₂补偿点为76μmol·mol^-1,饱和点为923μmol·mol^-1,羧化效率为0.0556。数据显示,虉草是一种高光效C₃阳性植物,对草地生态系统的稳定意义重大。     

两种香花芥属植物叶片结构及光合特性研究

以欧亚香花芥和河北雾灵山、塞罕坝的2个野生型雾灵香花芥为试验材料，研究其功能叶片的形态、解剖结构、色素含量、叶绿素荧光及光合参数，借助相关性和冗余分析的方法探究两种香花芥属植物叶片结构与光合生理的关系。结果表明：1）2个野生型雾灵香花芥的叶片结构和光合生理存在种内差异，其中雾灵山植株叶片加厚、叶面积增大，栅栏组织加厚，色素含量丰富，净光合速率高，而塞罕坝植株叶片厚、气孔密度大，海绵组织加厚，导管、筛管直径加粗，PSⅡ反应中心活性参数高，蒸腾速率强；欧亚香花芥的叶表毛状体分布密集，栅海比高，色素含量丰富，净光合速率及水分利用效率高，均优于2个野生型雾灵香花芥。2）两种香花芥属植物叶片结构性状与光合生理参数间存在较强相关性，借助冗余分析筛选出栅海比、海绵组织厚度、表皮毛密度、组织结构疏松度、叶面积、导管直径、栅栏组织厚度和维管束直径等对光合生理有重要影响的叶片结构参数，其中栅海比达到显著水平（P<0.05），是两种香花芥属植物生态适应性及资源获取的主要驱动因素。总的来说，两种香花芥属植物均在引种地长势良好，具备一定的园林开发基础；同时栅海比可作为香花芥属植物筛选高光效优良种质的重要参考指标。