不同栽培模式西番莲的光响应特性

以黄果西番莲Passiflora edulis f. flavicarpa Degener和紫果西番莲P. edulis Sims为实验材料,采用Li-6400便携式光合测定仪测定露地及设施栽培模式两种西番莲的光合参数,非直角双曲线模型进行拟合,分析不同栽培模式对两种西番莲叶绿素及光合参数的影响。结果表明,与露地栽培相比,设施栽培模式黄果西番莲的叶绿素含量、表观量子效率（AQY）、光补偿点（Ic）和暗呼吸速率（Rd）无显著变化,最大净光合速率（Pnmax）和光饱和点（Isat）显著降低。紫果西番莲叶绿素含量显著增加,AQY、Pnmax和Isat无显著变化,Ic与Rd降幅较大。两种西番莲叶绿素a/b（Chl a/b）值均显著降低。说明黄果西番莲和紫果西番莲分别在露地栽培模式和设施栽培模式的光合效率更高,能积累更多的光合产物。     

遮荫处理对铁尾矿基质臭柏实生苗快速叶绿素荧光特性的影响

【目的】通过比较分析铁尾矿基质下不同遮荫处理间臭柏实生苗叶片原初光化学反应的差异,揭示臭柏在不同光照条件下的光保护机制,从理论上解释其天然更新过程,为臭柏光胁迫的研究提供理论依据,也为臭柏在铁尾矿废弃地造林提供技术依据。【方法】以唐山迁安铁尾矿为基质,通过盆栽遮荫试验,利用快速叶绿荧光诱导动力学测定与 JIP-test数据分析方法,分别测定0,25%,50%,75%和90%5个遮荫处理下臭柏叶绿素8项荧光参数。【结果】1)全光照条件下Fo 增大,Fm 减小,而叶片光合系统量子产额和能量分配比率(φPo,Ψo和φEo)、单位面积光合机构的比活性参数(Fm,ETo/CSm和 TRo/CSm)和单位面积内反应中心的数量(RC/CSm)均最小,且各个遮荫处理组间差异均达到显著(P＜0.05)或极显著水平(P＜0.01),表明全光照条件下臭柏实生苗反应中心失活,受到光抑制,而全光照下快速叶绿素荧光诱导动力学曲线中 K 点与 J 点明显高于其他遮荫处理,而且光抑制对臭柏叶片PSⅡ的供体侧(OEC)有伤害,造成PSⅡ受体侧(Q －A )的大量积累,阻碍电子传递链向Q －A 下游传递。2)全光照条件下叶片热耗散的量子比率(φDo )和单位面积光合机构的比活性参数( DIo/CSm )均最大,且与其他遮荫处理组间差异也均达到显著(P＜0.05)或极显著水平(P＜0.01),表明全光照条件下臭柏在遭受光抑制后,通过增加天线色素的热耗散,增加非辐射能量耗散等一系列机制来保护光合机构免受过量光能的危害。3)随着遮荫率增加,φPo ,Ψo和φEo,Fm(ABS/CSm),ETo/CSm和TRo/CSm,RC/CSm随之上升,而φDo和Fo(ABS/CSo),DIo/CSm随之下降,90%遮荫处理表现出明显的光捕捉特征,50%遮荫处理 Fm ,PIABS的平均值最大,说明该遮荫条件下臭柏叶片光抑制最小,光合能力最强,其他参数在不同遮荫处理组间无明显差异( P＜0.05)。【结论】臭柏幼苗若无遮荫措施,受到光胁迫,而其通过增加非辐射能量耗散途径达到光抑制防御的机制。因此臭柏天然更新从乌柳灌丛下开始,逐渐脱离乌柳灌丛的保护,完全暴露在全光照条件下,进而实现自身的不断生长、壮大,但在废弃地上植苗造林初期尚需采取一定的遮荫措施,以提高造林成活率。     

荒漠植物白刺对模拟增雨的光合响应机制

【目的】研究不同增雨条件下白刺叶片的光合作用和叶绿素荧光特性,从光合生理角度探讨白刺对增雨的响应机制。【方法】以乌兰布和沙漠东缘地区典型荒漠植物白刺为研究对象,设置不同的增雨梯度(增加年均降水量的0,25%,50%,75%和100%),对自然生长的白刺沙包进行人工模拟增雨,利用 Li－6400xt便携式光合测定系统分析仪(USA,LI-COR)测定不同增雨条件下白刺叶片净光合速率(Pn)日动态变化、光响应曲线、CO2响应曲线以及叶绿素荧光参数,并根据 Pn 日变化曲线和响应曲线计算叶片日光合总量(∑Pn )以及各光合生理参数。【结果】1)75%和100%增雨对日均 Pn 和∑Pn 影响显著,日均 Pn 比 CK分别高32.74%和37.64%,∑Pn 比 CK 分别高32.01%和38.43%,说明增雨使白刺光合能力增强,日光合产物的积累增加。2)增雨使白刺表观量子效率( AQY)和光饱和点( LSP)升高,25%,50%,75%和100%增雨的 AQY 比 CK 分别高17.24%,31.03%,37.93%和24.14%,LSP比 CK分别高14.6%,6.0%,3.0%,26.1%,说明白刺叶片利用弱光的能力增强,对强光的利用范围增加,光能转化效率提高,有利于光合作用的高效进行。3)随着增雨量的增加,羧化效率(CE)呈现出逐渐增加的趋势,其中,100%增雨的 CE比 CK高5.73%;增雨使 CO2饱和点( CSP)升高,50%,75%和100%增雨的 CSP 显著高于 CK,分别比 CK高23.67%,28.35%和29.13%,说明白刺叶片 RuBP羧化酶和光合碳循环酶的活性增强,对高CO2浓度的利用范围增加。4)增雨使白刺叶片的原初光化学量子效率( Fv/Fm )、实际光化学量子效率(ФPSⅡ)、电子传递速率( ETR)和光化学猝灭系数( qP )提高,说明增雨有利于白刺叶片PSⅡ反应中心活性增强、开放比例提高,有利于叶片把所捕获的光能转化为生物化学能,并将更多的光能用于推动光合电子传递。【结论】白刺能够调节光合机构的功能、改变自身生理特性、增强对环境资源的利用能力来适应增雨的变化。     

基于镧系金属有机框架材料检测水体中酰胺类除草剂残留的可视化技术研究

研发水体中酰胺类农药残留简便快捷的检测技术，对评估农药造成的水体污染和提出相应的治理对策具有重要意义。以共掺杂镧系金属离子 (Eu3+ 和Tb3+) 作为配位金属离子，分别利用水热法和微波法制备了镧系金属有机框架材料 (lanthanide metal-organic frameworks, Ln-MOF)，对其结构和性质进行了表征，并采用所制备的Ln-MOF对水体中残留的5种常见酰胺类除草剂 (乙草胺、异丙草胺、丙草胺、敌草胺和异丙甲草胺) 进行了定性和定量分析。结果表明:与水热法相比，采用微波法制备的Ln-MOF样品呈蓬松的簇状、结晶度好，且具有更高的发光效率，故选择微波法制备Ln-MOF。农药残留检测试验结果表明，不同除草剂对Tb3+和Eu3+的发光会产生差别性猝灭，并使整体发射光发生变化，进而实现水体中农药的可视化检测。进一步研究发现，荧光强度比值I (Tb3+)/I (Eu3+) 与丙草胺浓度在0.1~1 mmoL/L范围时呈线性相关，线性相关系数R2 = 0.998，检测限 (LOD) 为0.08 mmoL/L。另外，该材料对于用湖水配制的除草剂溶液也具有一定的定性检测能力。本研究结果展现了Ln-MOF用于水体中酰胺类除草剂的定性、定量分析具有良好应用前景。     

覆膜对宁南山区马铃薯光合特性和产量的影响

以青薯9号原种为材料，采用大田单因素随机区组设计，以不覆膜为对照，研究了覆盖黑膜和白膜对马铃薯光合特性、荧光参数、干物质积累以及产量的影响。结果表明：与不覆膜相比，覆膜条件下马铃薯净光合速率提高0.4~3.0个百分点，气孔导度和胞间CO₂浓度平均增加31.45%和6.58%，Fv/Fm、Fv/Fo、PI分别提高了2.47%、12.18%、20.93%；蒸腾速率在马铃薯生育前期覆膜比不覆膜降低20.82%，而后期却比对照增加8.55%，热耗散量子比率Fo/Fm覆膜较不覆膜处理降低7.11%，差异达显著水平；覆膜比不覆膜处理条件下马铃薯干物质积累量增加0.25~1.86个百分点，大薯率和中薯率分别增加33.78%，15.73%，每公顷产量增加43.08%，其中黑膜处理的各项指标优于白膜，黑膜比白膜和不覆膜增产16.86%、54.20%，差异达显著水平。因此，覆膜处理可以显著提高马铃薯的光合性能、荧光参数和产量，有效缓解干旱等逆境引起的马铃薯的衰老，减轻干旱对马铃薯的危害。在宁南山区，马铃薯采用黑色地膜覆盖栽培技术具有延缓叶片衰老和增加产量的作用。     

外源Ca~(2+)对莲藕幼苗盐胁迫的缓解效应

以莲藕H_2(花藕品种,盐敏感)为材料,利用NaCl与Ca(NO_3)_2处理3片立叶的幼苗,研究外源Ca~(2+)对缓解植株盐胁迫的生理作用。结果显示:采用NaCl处理后,叶片中叶绿素、可溶性蛋白含量和SOD活性显著降低,而细胞膜透性、丙二醛和脯氨酸含量升高;利用不同浓度的Ca~(2+)进行缓解处理,发现外源施加低浓度的Ca~(2+)后,叶片叶绿素、可溶性蛋白含量和SOD活性均显著提高,脯氨酸含量较之前升高幅度更大,而细胞膜透性和丙二醛含量后期显著降低,说明Ca~(2+)对缓解莲藕盐胁迫具有较好的效果。当Ca~(2+)浓度增加时,缓解作用不明显,甚至出现抑制效果。     

覆盖对烟田土壤酶活性及烤烟叶片荧光特性的影响

通过对烤烟大田3种不同覆盖方式的覆盖效应比较表明:覆盖明显增强了土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性,对脲酶活性有一定抑制作用;在烤烟生长前期,液膜覆盖处理土壤过氧化氢酶活性较对照和地膜覆盖处理分别平均提高5.72%、23.19%,且覆盖处理间差异达0.05显著水平;覆盖处理的蔗糖酶较对照平均提高0.8%,但3个处理间差异均不显...     

铺地竹叶片对结球生菜种子发芽及幼苗生长的影响

采用基质盆栽试验,研究了铺地竹(Sasa argenteastriatus E.G.Camus)叶片对结球生菜(Lactucasativa L.var.capitata L.)种子萌发和幼苗生长的影响,结果表明,铺地竹叶片粉末对结球生菜种子的萌发和幼根生长具有一定的抑制作用,随着浓度的增加抑制作用增强,在50～200 g/m2的范围内,幼根抑制率为12.15%～28.91%。在50～100 g/m2的用量下,铺地竹叶片对结球生菜苗长表现为促进生长作用,而在200 g/m2时,则表现为抑制生长作用。施用铺地竹叶片后3 d、6 d、9 d和12 d,结球生菜幼苗的叶绿素含量特别是叶绿素a的含量显著减少,随着基质中叶片粉末浓度的增加,结球生菜叶绿素含量降低,叶绿素a含量高低依次为对照、低浓度处理、中浓度处理、高浓度处理。随着处理后时间的延长,竹叶对结球生菜叶片叶绿素a含量的影响减弱。这个结果进一步验证了自然条件下铺地竹叶片对植物生长的化感效应,说明其具有开发植物源除草剂的潜力,为研究铺地竹叶片中的化感物质提供了佐证。     

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。     

1株解淀粉芽孢杆菌B7快速液态发酵优化工艺研究

本试验以1株饲用益生菌解淀粉芽孢杆菌B7（Bacillus amyloliquefaciens B7，B.amyloliquefaciens B7）为研究对象，为了增强其在液态条件下的发酵水平，提高其芽孢发酵工艺优化效率，拟采用测定芽孢吡啶二羧酸（dipicolonic acid，DPA）浓度的方法来代替传统的平板芽孢计数法，以探讨此测定方法在芽孢发酵优化工艺中的可行性。首先，通过单因素试验筛选出对菌株产孢有显著促进作用的因子，进一步通过正交优化试验确定蛋白胨、玉米粉、大米蛋白粉和Mn²⁺组合的最优水平。结果表明，发酵液中的芽孢浓度与测定的DPA荧光强度呈线性相关，在蛋白胨20 g/L、玉米粉10 g/L、大米蛋白粉20 g/L、Mn²⁺1.0 mmol/L时发酵48 h，检测到DPA荧光强度达到最大，其相应的芽孢浓度达到7.0×10⁹ CFU/mL。与实验室常用的LB培养基相比，芽孢浓度提高了3.3倍；与工业生产用培养基相比，芽孢浓度提高了2.2倍。本研究为芽孢杆菌发酵过程中芽孢浓度测定提供了一种快速方法，为工业菌株B.amyloliquefaciens B7的发酵提供了一种成分简单且高产芽孢的培养基。