硒对镉胁迫下玉米幼苗生理特性的影响

本文研究了镉胁迫下添加不同浓度亚硒酸钠(1、3、6、12 mg/L)对玉米幼苗AsA-GSH循环代谢酶活性、谷胱甘肽代谢酶活性、AsA和GSH含量、抗坏血酸和谷胱甘肽氧化还原状态、叶绿素含量以及单株鲜重等指标的影响。结果表明,镉胁迫显著降低了玉米幼苗AsA-GSH循环代谢酶DHAR和APX活性、谷胱甘肽代谢酶γ-GCS和GST活性、AsA和GSH含量、GSH/GSSG、AsA/DHA、叶绿素含量和单株鲜重,显著增加了AsA-GSH循环代谢酶GR和MDHAR活性以及MDA和H2O2含量。与镉单独处理相比,添加不同浓度亚硒酸钠均显著提高了AsA-GSH循环代谢酶DHAR、MDHAR和APX活性、谷胱甘肽代谢酶GPX和GST活性、AsA和GSH含量、GSH/GSSG、AsA/DHA、叶绿素含量和单株鲜重,显著降低了MDA和H2O2含量。除12 mg/L亚硒酸钠对GR和γ-GCS活性无显著影响外,其他浓度亚硒酸钠均显著增加了GR和γ-GCS活性。在所有亚硒酸钠处理浓度中,3 mg/L亚硒酸钠的处理效果最好。上述结果表明,亚硒酸钠可以增强玉米幼苗的抗氧化能力,从而增强玉米幼苗对镉胁迫的耐受性。     

除草剂减量施用对麦田杂草的防治效果及对叶绿素SPAD值的影响

探讨除草剂减施对麦田杂草的防治效果,以及对小麦生长过程中叶绿素SPAD值变化的影响。结果表明,药后45 d,10%苯磺隆WP 9.00 g/hm~2处理(减施60.00%)、10%苯磺隆WP 9.00 g/hm~2+5%(唑啉草酯+炔草酯)EC 30.00 g/hm~2处理(减施60.00%)、7%双氟·炔草酯OD 63.00 g/hm~2处理(减施25.00%)和28%唑草·苯磺隆WP 16.80 g/hm~2处理(减施33.33%)对麦田阔叶杂草的鲜质量防效分别为98.64%、98.99%、98.54%和98.68%,表明除草剂减量施用对麦田杂草仍具有较好的防效。施用除草剂后,小麦叶片叶绿素SPAD值呈现先下降再上升的趋势。药后3 d、5 d、7 d,28%唑草·苯磺隆WP 33.60 g/hm~2处理(增施33.33%)小麦叶片叶绿素SPAD值显著低于7%双氟·炔草酯OD 63.00 g/hm~2处理(减施25.00%)、10%苯磺隆WP 9.00 g/hm~2处理(减施60.00%)和空白对照(CK)的叶绿素SPAD值,低于其他处理的叶绿素SPAD值。     

截形叶螨危害下枣叶片叶绿素含量高光谱估算模型

以不同截形叶螨(Tetranychus truncatus Ehara)危害等级下枣叶片高光谱和叶绿素含量数据为基础,分析不同截形叶螨危害等级(0级、1级、2级、3级、4级)下枣叶片高光谱特征,构建基于一阶微分光谱的不同截形叶螨危害等级枣叶片叶绿素含量高光谱线性回归估测模型。结果表明:截形叶螨危害造成叶片中叶绿素含量减少,导致光谱反射率降低,表现为随危害等级的增加叶绿素含量呈逐级减少趋势。在不同截形叶螨危害等级枣叶片叶绿素估测模型中,危害等级为0级时,模型拟合度最好,达到0.810,表明利用高光谱数据构建不同危害等级枣叶片叶绿素含量估算模型具有一定的潜力,对危害植被叶片的虫害诊断意义重大。     

玉米pTAC2影响苗期叶片叶绿素合成的转录组分析

【目的】叶绿素是参与光合途径最为重要的光合色素。叶绿体的发育及叶绿素的合成在很大程度上依赖于质体基因组与核基因组之间的双向信号传导来精确协调基因表达。通过对白化表型的CRISPR/Cas9-ZmpTAC2转基因阳性纯合突变材料进行RNA-seq研究,筛选和鉴定参与叶绿素合成的相关基因,为明确叶绿素的合成途径奠定基础。【方法】以CRISPR/Cas9-ZmpTAC2玉米转基因编辑纯合突变株系为研究材料,使用透射电镜观察叶绿体超微结构和分光光度法测定叶片叶绿素含量,确定叶绿体发育状态及叶绿素合成情况。对转基因阴性材料（CK）和CRISPR/Cas9-ZmpTAC2转基因纯合编辑材料（zmptac2）苗期叶片取样进行转录组测序。通过生物信息学分析,寻找CK与zmptac2间差异表达的基因;qRT-PCR对差异表达基因进行验证。通过酵母双杂交筛选与玉米pTAC2互作的蛋白质。【结果】共获得15株T₀转基因植株,包括绿色植株（7株）和白色植株（8株）。绿色幼苗中3株为转基因阴性材料,4株为转基因阳性（2株为未编辑,2株为杂合编辑突变）,白色植株(8株)均为转基因阳性纯合编辑。与CK相比,突变体（zmptac2）叶绿体发异常,叶绿素含量显著降低。RNA-seq的结果显示,CK与zmptac2之间共检测到1 367个基因差异表达,其中618个基因上调表达（zmptac2/CK）,749个基因下调表达（zmptac2/CK）。GO富集分析显示,下调基因显著富集到叶绿体和质体中。KEGG分析表明下调表达基因显著富集在苯丙氨酸代谢、酪氨酸代谢和异喹啉生物碱生物合成等途径。选取的15个差异基因表达模式均与测序数据相一致,表明测序结果是可靠的。与CK相比,zmptac2中依赖PEP（plastid-encoded RNA polymerase）转录的基因表达量显著降低,而依赖NEP（nuclear gene-encoded RNA polymerase）转录的基因表达量则显著上升。通过对玉米cDNA文库筛选和互作验证,鉴定出ZmpTAC3与ZmpTAC2存在互作。【结论】ZmpTAC2突变会导致叶绿体早期生物合成受阻,该基因参与叶绿体发育及叶绿素合成,且该种作用是由ZmpTAC2调控PEP相关基因表达而实现的。     

夜间光照和不同叶位对石楠叶片叶绿素荧光特征的影响

为了分析夜间光照状态和叶位的叶绿素荧光特性，以景观植物石楠叶片为材料进行研究，对夜间光照和叶位对石楠叶片叶绿素荧光参数、荧光诱导动力学曲线的影响进行研究分析。结果表明：无灯光照明状态下的初始荧光（Fo）和最大荧光（Fm）值均高于有灯光照明处理下的荧光值；有灯光照明中位处的Fv/Fm值和PIabs值最高，说明此处叶片光化学性能最强，生长环境最适；单位反应中心吸收的光能（ABS/RC）、单位反应中心捕获的光能（TRo/RC）、单位反应中心用于电子传递的能量（ETo/RC）、单位反应中心耗散掉的能量（DIo/RC）的值均以无灯光照明低位处最高，比活性参数随着光强和叶位的升高呈先减少后增加的趋势，并存在显著性差异；6种处理下的OJIP曲线变化趋势大致相同，无光照条件下OJIP曲线整体大于有光照条件下叶片的荧光值，有光照处理下的叶片存在有显著性差异，不同叶位处叶片的OJIP曲线在无灯光照明状态下无明显差异。     

MeJA对梨黑星菌侵染下叶片叶绿素降解的缓解效应

为探明MeJA对梨感染黑星菌后叶片损伤的缓解效应。试验以感病品种‘雪花’和抗病品种‘黄冠’梨叶片为试验材料，分析了黑星菌侵染后梨叶片叶绿体结构和叶绿素含量的变化，及MeJA处理对叶绿素含量和叶绿素合成关键基因表达的影响。结果表明：黑星菌对‘雪花’梨叶片叶绿体结构有更明显的破坏现象，且在侵染9天时‘黄冠’梨叶绿素含量比对照下降了37%，而‘雪花’梨下降了49%；MeJA处理可迅速诱导‘黄冠’梨CAO的表达且显著增加了侵染后期（5~9天）‘雪花’梨CHLH、CAO基因的相对表达量，缓解了黑星菌侵染后梨叶片叶绿素含量的降低。说明适当浓度的MeJA处理可以增加梨叶片叶绿素含量，在一定程度上诱导梨增强对黑星菌的抗性。     

基于LIF技术分析玉米叶片蒸腾效应模型

玉米抽丝期是玉米由营养生长进入生殖生长的转折点,是决定玉米产量的关键时期。为此,基于激光诱导荧光光谱(LIF)技术,以抽丝期玉米叶片为研究对象,快速无损地获取植物生理信息的日变化,重点分析玉米叶片蒸腾效应与叶绿素荧光光谱的相关性,并选择706～748nm波段作为敏感光谱波段,建立了基于光谱特征参数的植物叶片蒸腾速率的预测模型。结果表明:采用荧光强度F730研究玉米叶片蒸腾效应最合适;由于气孔导度反映蒸腾效应,且影响CO_2的同化过程,故以气孔导度的信号之一的叶片温度作为模型输入修正;通过对蒸腾速率与叶片温度、叶绿素荧光强度进行回归诊断与全回归分析,建立了基于荧光强度F730和叶片温度的蒸腾速率预测模型,分析了蒸腾速率与二者的相关性,模型复相关系数为R=0.833 4,模型校验结果的相关系数R~2=0.879 8,认为模型的预测能力较好。通过激光诱导叶绿素荧光光谱技术实现了对植物生理信息的无损检测与分析,建立的玉米抽丝期蒸腾速率预测模型可为玉米优质高产的水肥精准化、智能化控制技术提供数据支持。     

低温弱光对工艺葫芦幼苗叶绿素荧光特性及光合特性的影响

为了研究低温弱光对工艺葫芦幼苗叶绿素荧光特性及光合特性的影响,选用大八宝葫芦种子为试验材料,研究不同程度低温弱光胁迫对葫芦幼苗光合作用和叶绿素荧光特性的影响。结果表明,低温弱光下,叶绿素a+b含量、Pn、Gs、Tr、Fv/Fm、qP均下降;叶绿素a/b、细胞间CO_2浓度随着低温弱光胁迫的加剧呈上升趋势;qN在中度低温弱光胁迫下,处理10 d后相比处理前增加了10.3%。     

不同贝类对富营养化水体净化效果的比较

本文研究比较了背角无齿蚌和三角帆蚌对富营养化水体的净化效果。研究结果表明,背角无齿蚌和三角帆蚌能够有效控制水体富营养化,显著降低了富营养化水体中的总氮、悬浮物、化学需氧量和叶绿素a,其中对叶绿素a的净化效果最佳,分别达到96.8%和94.2%。2种河蚌对富营养化水体中总磷的净化效果不显著。在本试验中背角无齿蚌和三角帆蚌两者对水质的净化效果差异不显著,在使用河蚌净化水质时建议依据当地河蚌的价格以及取材的难易程度进行选择。