NO和ABA对自毒作用下辣椒幼苗光合作用的影响

【目的】探讨外源NO供体硝普钠（SNP）和ABA提高自毒作用下辣椒抗逆能力的内在机制。【方法】以甘肃省设施主栽辣椒品种‘陇椒2号’为材料,用连作3年辣椒的土壤和基质浸提液处理辣椒幼苗,研究喷施外源SNP（150 μmol•L-1）和ABA（100 μmol•L-1）对自毒作用下辣椒幼苗的叶片气体交换参数、叶绿素荧光参数以及叶绿素含量的影响。【结果】土壤和基质浸提液均导致辣椒幼苗叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、原初光能转化效率（Fv/Fm）、光系统Ⅱ电子传递量子效率（ΦPSⅡ）、光化学猝灭系数（qP）、叶绿素含量以及叶绿素a/b显著下降,而胞间CO2浓度（Ci）和非光化学猝灭系数（NPQ）显著上升。外源NO处理显著提高辣椒幼苗叶片的Pn、Gs、Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP和叶绿素含量,降低Ci和NPQ,对Tr无显著影响;外源ABA处理显著提高辣椒幼苗叶片的Pn、Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP和叶绿素含量,降低Ci和NPQ,对Gs和 Tr无显著影响。【结论】自毒作用导致辣椒光合速率下降的主要原因是非气孔因素,土壤浸提液处理对辣椒的自毒作用比基质浸提液处理的严重;外源NO和ABA通过提高自毒作用下辣椒叶绿素含量,维持较高的光系统Ⅱ活性和光合能力,增强辣椒的抗逆性。     

低钾对钾迟钝型水稻不同叶位叶片光合活性的影响

研究了低钾对抽穗期钾迟钝型水稻品种原丰早不同叶位的气体交换参数和叶绿素荧光参数的影响。结果表明，对照和低钾植株的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）随叶位均显著下降，而对照植株的胞间CO2浓度（Ci）基本维持不变，但低钾植株的Ci却持续上升，说明正常和低钾条件下的叶片衰老时Pn的下降主要不是由气孔因素引起的。对叶绿素荧光参数的分析表明激发压（1-qP）和PSⅡ功能的相对限制（L（PsⅡ））随叶位上升，初始荧光（Fn）和非光化学猝灭（qN）无明显变化，而PSⅡ最大光化学量子产量（Fv/Fm）、PSⅡ有效光化学量子产量（F＇v／F＇m）、PSⅡ实际光化学量子产量（ФPSⅡ）和表观电子传递速率（ETR）明显下降。这些结果说明PSⅡ反应中心的受损导致了CO2同化的下降。另外，正常和低钾条件下剑叶的所有参数均无显著差异，暗示着低钾条件下剑叶功能的维持是原丰早耐低钾的一个重要原因。     

酸黄瓜对南方根结线虫抗性的光合响应

 【目的】酸黄瓜对南方根结线虫具有高度抗性,明确其抗性的光合响应特性,为进一步抗性基因的分离及功能鉴定提供理论依据。【方法】采用温室盆栽苗期人工接种技术,研究线虫侵染对抗、感黄瓜叶片光合作用、叶绿素荧光参数及相关生理指标的影响。【结果】线虫侵染使抗病材料酸黄瓜叶绿素（Chl）含量降低幅度显著小于感病材料北京截头,酸黄瓜Chl随氮素含量降低较北京截头平缓;抗、感材料净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）下降,酸黄瓜胞间CO2浓度（Ci）下降,而北京截头Ci上升,酸黄瓜Gs对叶片相对含水量（RWC）持续下降的反应较北京截头敏感;实际光化学效率（ΦPSⅡ）、光化学猝灭系数（qP）降低幅度酸黄瓜小于北京截头,非光化学猝灭系数（qN）升高幅度酸黄瓜显著高于北京截头;酸黄瓜Pn/Ci初始斜率变化不大,而北京截头Pn/Ci急剧降低。【结论】酸黄瓜叶绿素含量下降较小,从而保持了较高的净光合速率,使线虫侵染对酸黄瓜植株生长造成的影响不大。     

去果、枝条环剥和新梢套袋后桃树叶片可溶性糖含量的变化对光合作用的影响

以‘绿化九号’桃(Prunus persica(L.) Batch)为试材,在果实最后迅速生长期,通过去果降低叶片中糖分往果实中的运输,新梢套袋等措施改变光照时间,减少光合同化物的积累,并通过新梢左右两端环剥阻止同化物向其他果实和枝条运输,形成一个叶片中糖分浓度梯度,研究不同叶片糖分浓度梯度下,源叶净光合速率(Pn)、叶绿素荧光、叶片中可溶性糖含量等的变化。同时,通过叶绿素荧光参数分析了在库源调控造成叶片可溶性含量不同时,Pn下降可能的调控机制。结果表明,和留果对照相比,去果造成叶片可溶性糖含量最高,而套袋使叶片可溶性糖含量最低。伴随着叶片可溶性糖含量的增加,Pn和气孔导度(Gs)下降,而叶片温度(tleaf)增加。Pn和Gs之间极显著正相关。而tleaf的增加则伴随着光系统Ⅱ最大量子产额(Fv/Fm)、光系统Ⅱ实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP)的下降,相反,tleaf增加,非光化学猝灭系数(NPQ)增加。因而,叶片可溶性糖的积累有可能通过某种方式影响Gs并使之降低,造成蒸腾作用减少,最后使叶片tleaf升高,有可能限制了PSⅡ反应中心的光化学效率,从而对光合作用做出调节。     

大蒜根系水浸液处理对连作甜瓜光合及荧光特性的影响

【研究目的】为更有效的缓解甜瓜连作障碍问题,研究甜瓜与大蒜间互作效应在理论和应用上都有重要的意义。【方法】以甜瓜品种‘金蜜’为试材,盆栽于连作与非连作土壤中,用大蒜根系水浸液处理幼苗,处理后30天,测定叶绿素含量、气体交换和叶绿素荧光参数。【结果】连作使甜瓜叶片光合色素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)下降,使甜瓜叶片初始荧光强度(Fo)增加,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)下降。大蒜根系水浸液处理连作与非连作甜瓜,均提高叶片光合色素含量、Pn、Gs、Ci、Tr、Fv/Fm、ΦPSⅡ和qP,降低Fo。【结论】甜瓜不适宜连作,大蒜根系水浸液能促进甜瓜生长,缓解甜瓜的连作障碍。     

外源一氧化氮对冷害胁迫下棉花幼苗生长、抗氧化系统和光合特性的影响

【目的】探讨外源NO供体硝普钠（SNP）提高新疆棉花抗逆能力的内在机制。【方法】以棉花新陆早13号、新陆早33号为材料,通过室内人工模拟低温逆境的方法,研究SNP（100 μmol•L-1）对冷害胁迫下棉花幼苗的生长、叶绿素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数及活性氧代谢的影响。【结果】在正常生长条件下SNP对棉花幼苗生长、过氧化氢（H2O2）、脯氨酸（Pro）、可溶性蛋白质和超氧化物歧化酶（SOD）影响不大,但显著提高了过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性;此外,叶绿素含量、净光合速率（Pn）、胞间二氧化碳浓度（Ci）、最小荧光产量（F0）和最大光化学效率（Fv/Fm）无明显影响,而气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、光合电子传递速率（ETR）和光系统Ⅱ实际量子效率（ΦPSⅡ）显著增加;冷害胁迫下,外源NO处理显著提高了叶片的生长速率、SOD、POD、CAT、APX和GR的活性以及Pro和可溶性蛋白质含量,减少了H2O2和膜脂过氧化产物MDA的积累;外源NO明显提高了棉花叶片叶绿素含量、Pn、Gs、Tr、Fv/Fm、ETR和ΦPSⅡ,降低Ci和增加非光化学猝灭系数（NPQ）,避免过量的光伤害,维持较高的光系统Ⅱ活性。【结论】低温胁迫下,外源NO通过促进抗氧化酶活性和抗氧化剂含量的提高,降低H2O2和MDA的积累,保护了细胞膜结构的稳定性,从而减轻了冷害胁迫对棉花光系统Ⅱ的伤害,增强棉花的抗冷性。     

干旱胁迫与复水对棉花叶片光谱、光合和荧光参数的影响

【目的】明确持续干旱胁迫对棉花叶片光谱、光合和荧光特征的影响,为筛选水分敏感指标提供理论依据。【方法】以转基因抗虫棉银瑞361为试材,采用盆栽控水方式,测定持续干旱与复水条件下棉花叶片光谱、光合和荧光参数。【结果】两年试验结果表明,随着干旱胁迫时间的延长叶片相对含水量（RWC）、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、PSⅡ原初光能转化效率（Fv/Fm）、PSⅡ实际光化学量子产量（ΦPSⅡ）、光化学淬灭系数（qP）、光化学反射指数（PRI）呈下降趋势,气孔限制值（Ls）先上升后下降,非光化学淬灭系数（NPQ）则呈上升趋势,复水后除RWC外,其它指标都未恢复到初始状态。与初始状态相比,Pn、Gs、Tr、Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP、PRI在干旱胁迫第4天时,两年平均下降了53.1%、79.9%、66.0%、3.8%、11.0%、5.7%、18.4%;Ls、NPQ在第4天时,两年平均上升了98.1%、28.6%。综合两年数据,只有Pn、Gs、Tr、Ls、Fv/Fm、PRI在第4天时与初始状态差异极显著,与RWC的R2分别为0.7640、0.7058、0.5625、0.3665、0.7319、0.4378。【结论】Pn、Gs、Tr、Ls、Fv/Fm、PRI均能在干旱胁迫初期灵敏地反映棉花叶片水分状况;在持续干旱胁迫中,Pn、Gs、Fv/Fm能更灵敏、准确地反映棉花叶片水分状况。     

山东小麦品种更替过程中光合特性的演变

【目的】探讨山东小麦品种更替过程中光合性能的演变规律,为今后小麦育种提供指导。【方法】选用山东省建国以来8次品种更替过程中的8个主要推广品种,在大田试验条件下测定了生育后期旗叶的叶绿素含量、光合参数和叶绿素荧光参数,成熟时生物学产量、籽粒产量和收获指数（Harvest index,HI）。【结果】山东小麦品种更替过程中,籽粒产量和HI呈正相关性,但生物学产量并没有显著增加。旗叶叶绿素含量、净光合速率（net photosynthetic rate,Pn）、气孔导度（stomatal conductance,Gs）、羧化效率（carboxylation efficiency,CE）、光系统Ⅱ（photosystemⅡ,PSⅡ）实际光化学效率（photochemical efficiency,ΦPSⅡ）和呼吸速率（respiratory rate,R）在开花期到花后10 d达到最大值,然后开始下降,1980年以后选育的品种下降的速率低于1980年以前的品种;生育后期小麦旗叶Pn的下降是由非气孔因素引起的,Pn的初期下降并不是由叶绿素含量的变化直接引起,在此过程中,光合暗反应的羧化酶起了重要作用;灌浆中后期Pn的进一步降低与叶绿素含量、ΦPSⅡ、非光化学淬灭（non-photochemical quenching,NPQ）等密切相关。品种更替过程中,叶绿素含量、Pn、Gs、CE、ΦPSⅡ等指标呈升高的趋势,叶片功能期延长,光合性能得到明显改善,这可能是籽粒产量提高的重要生理基础。但品种更替中呼吸速率呈升高的趋势,影响了同化产物的积累,不利于籽粒产量的提高。【结论】山东小麦品种更替过程中,叶片的光合能力提高,高光合持续期延长,HI和光能利用效率增加,综合性能的改善是品种更替过程中产量不断提高的生理基础。山东小麦品种HI仍有进一步改良的空间,但不能完全依赖株高的降低,必须综合考虑光能利用的各个环节,小麦高光效育种才有可能取得较大的突破。     

黄瓜幼苗不同叶位叶片光合特性对弱光的响应

【目的】探讨弱光条件下黄瓜（Cucumis sativus）幼苗不同叶位叶片光合特性的响应变化及品种间差异,为日光温室黄瓜冬季生产提供理论依据。【方法】以不耐弱光的‘津研2号’和较耐弱光的‘戴多星’黄瓜幼苗为试材,在人工气候室内用LI-6400光合仪和PAM-2100荧光仪研究弱光[75～85 µmol•m-2•s-1,25℃（昼）/18℃（夜）]及常光对照（500～600 µmol•m-2•s-1）下黄瓜不同叶位叶片的光合气体交换参数、叶绿素a荧光参数。【结果】弱光处理后,黄瓜第3～5叶净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、气孔限制值（Ls）、蒸腾速率（Tr）和瞬时水分利用效率（WUE）基本上下降,而胞间CO2浓度（Ci）升高,尤以中部叶变化明显,Pn的下降主要是非气孔因素限制的结果。弱光下第3～5叶光系统Ⅱ（PSⅡ）实际光化学效率（ΦPSⅡ）、光化学反应速率（Prate）、非环式电子传递速率（J）和PSⅡ吸收光能用于光化学反应的比例（P）均下降,光系统间激发能分配不平衡性（β/α-1）增大。弱光下‘津研2号’随叶位的升高其Pn、ΦPSⅡ、J和P等光合、荧光参数基本呈降低趋势,β/α-1有所升高,而‘戴多星’上述参数的变化规律与其对照相似,即中部叶具有较高的光合能力和光化学活性。【结论】弱光抑制了黄瓜幼苗各叶位叶片,尤其降低了中上部叶的光合同化能力和PSⅡ光化学活性。弱光下‘津研2号’幼苗整株持续光合能力明显低于‘戴多星’。     

水稻不同叶位气体交换和叶绿素荧光研究

研究抽穗当天水稻不同叶位的气体交换参数-光响应曲线、叶绿素荧光参数-光响应曲线、光合色素含量及氮、磷含量的变化.结果表明,随着叶位下降,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(E)显著降低,在低光强((800 μmol·m-2·s-1)下,胞间CO2浓度(Ci)也随之降低,而更高光强时,下部2枚叶片表现出强劲的上升趋势,甚至远远超过上部2枚叶片,说明叶片衰老时Pn的下降主要不是由气孔因素引起的.初始荧光(Fo)的升高和PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)的降低表明PSⅡ反应中心遭受失活或/和破坏.PSⅡ有效光化学量子产量(Fv'/Fm')、PSⅡ实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)、光化学猝灭(qP)和表观电子传递速率(ETR)的下降说明无论是光能的吸收,还是光能的转化和传递均严重受抑,尽管非光化学猝灭(NPQ)和类胡萝卜素(Car)含量持续升高,但仍无法阻止叶绿素(Chl)的降解和氮(N)、磷(P)含量的下降.     

平邑甜茶叶片光合速率及叶绿素荧光参数对氯化镉处理的响应

 【目的】研究氯化镉处理对平邑甜茶叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)活性、光合速率影响及其相互关系,为进一步揭示镉伤害机理提供理论依据。【方法】平邑甜茶在含不同浓度氯化镉1/2 Hoagland营养液中培养30 d后,测定其叶片光合速率(Pn)、气孔导度、胞间CO2浓度和荧光参数等,分析氯化镉处理后这些参数间的关系。【结果】在氯化镉处理下,平邑甜茶叶片光合速率和气孔导度显著降低,胞间CO2浓度增加,300 μs时的叶绿素荧光强度(Fk)提高,PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm,φPo)、用于电子传递的量子产额(φEo)、光化学性能指数(PIABS)以及有活性的反应中心的密度(RC/CS)明显下降,并且这些参数的变化幅度随着氯化镉浓度的增加而提高;通径分析显示,300 μs时的相对可变荧光强度(VK)及其可变荧光Fv占(J相的荧光强度Fj-O相的荧光强度Fo)振幅的比例(WK)对Pn的直接作用高于其它荧光参数。【结论】氯化镉使平邑甜茶叶片PSⅡ供体侧、受体侧和反应中心受到显著伤害,从而降低了PSⅡ活性和光合速率;在氯化镉处理下,VK和WK对Pn的直接作用比较大。     

高温胁迫对‘赤霞珠’葡萄光合作用的影响

【目的】研究成熟期‘赤霞珠’葡萄的光合作用在高温胁迫下及恢复期间的变化,探讨葡萄光合作用抑制及恢复的机制。【方法】以‘赤霞珠’葡萄为试材,进行6d的高温(每日9:30—15:3040℃,其余时间30℃)处理,然后恢复1d。对照的温度每日6:30—18:30为30℃,其余时间20℃。恢复时的温度条件同对照的温度。测定高温处理前、处理过程中和恢复后葡萄叶片的气体交换参数和叶绿素荧光参数。【结果】每日40℃的高温处理后,葡萄叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、PSⅡ的实际光化学效率(ΦPSII)、光化学猝灭系数(qP)和单位面积有活性的反应中心的密度(RC/CSo)显著小于对照,细胞间隙二氧化碳浓度(Ci)、非光化学猝灭系数(NPQ)、光系统Ⅱ受体侧放氧复合体功能参数(Wk)和捕获的激子将电子传递到电子传递链中QA-下游的其它电子受体的概率(ψEo)升高。经过1d的恢复,高温处理的这些参数值与对照没有显著差异。【结论】40℃的高温胁迫导致‘赤霞珠’葡萄叶片的Pn显著下降,不过在常温下1d就能够恢复。Pn下降不是气孔因子导致的结果,主要与PSⅡ供体侧和反应中心活性以及激发能的分配有关;Pn恢复上升,与上述因子都有关系。     

不同温度/光照组合对‘赤霞珠’葡萄叶片光系统II功能的影响

【目的】探讨温度与光照交叉处理对‘赤霞珠’葡萄叶片光系统功能的伤害机制。【方法】以一年生‘赤霞珠’为试材,设置不同温度（28、34、37、40℃）与光强（800、1600 μmol?m-2?s-1）组合,测定叶片气体交换和叶绿素荧光参数,分析不同温度和光强处理对葡萄叶片PSⅡ活性的影响。【结果】无论高光强还是适宜光强下,随着处理温度升高,叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、PSⅡ的实际光化学效率（ΦPSⅡ）、电子传递速率（ETR）、光合性能指数（PIABS）、捕获光能用于QA以后的电子传递的概率（ΨEo）、单位面积有活性反应中心的数量（RC/CS）均呈下降趋势;PSⅡ激发压（1-qP）、非光化学淬灭系数（NPQ）、相对荧光曲线的初始斜率（Mo）呈现上升趋势;在适宜光强条件下,28—34℃内,叶片PSⅡ的RC/CS以及受体侧未发生显著变化,Pn的下降主要是由于气孔限制引起的,温度达到和超过37℃时,PSⅡ反应中心和受体侧开始出现伤害,叶黄素循环在植物光破坏防御过程中作用增加;在高光照条件下,高光强/28℃时的Pn已降至适光/34℃时的水平, PIABS已低于适光/40℃时的水平,适宜温度范围内（28—34℃）,PSⅡ电子受体侧已受到伤害,温度超过37℃时,反应中心和电子受体侧出现更加严重的伤害,叶黄素循环受到抑制,最大光化学效率明显降低。【结论】适宜光强时,温度达到或超过37℃时,PSⅡ受到伤害,发生较严重的光抑制;强光胁迫在28℃时对PSⅡ功能造成伤害,随着温度的升高,伤害显著加剧,说明强光胁迫比高温胁迫更易造成PSⅡ功能的伤害。     

氮素形态对盐胁迫下辣椒幼苗生长及光合特性的影响

【目的】在等量不同氮素形态培养条件下,研究盐胁迫对辣椒幼苗生长、光合气体交换参数及叶绿素荧光参数的影响差异。【方法】采用营养液培养,设置6个处理:硝态氮(A1)、铵态氮(A2)、有机态氮(A3)、硝态氮+ 100 mmol/L NaCl 胁迫(A1T)、铵态氮+ 100 mmol/L NaCl 胁迫(A2T)、有机态氮+ 100 mmol/L NaCl 胁迫(A3T),测定盐胁迫后3 d辣椒幼苗的壮苗指数、根冠比、光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的变化。【结果】NaCl 胁迫下硝态氮和铵态氮处理辣椒幼苗的光合气体交换参数(Pn、Gs、Ci、Tr)均显著下降,气孔限制值(Ls)显著增加,二者光合速率下降的主要原因是气孔限制。F0和qP的显著增加说明光系统Ⅱ稳定性可能遭到破坏,但硝态氮处理的辣椒幼苗叶片能够通过增加PSⅡ反应中心氧化态QA 的比例使光合活性增加,最终增加了辣椒幼苗的壮苗指数47.21%和根冠比22.68%。铵态氮处理虽然能够增强放氧复合体(OEC)活性,但其耗散过剩光能的能力降低导致自我保护能力下降,从而导致实际光化学效率(ΦPSⅡ)显著降低,最终导致壮苗指数显著降低17.58%。有机态氮处理辣椒幼苗Pn和Ls显著增加,Ci显著降低,说明辣椒幼苗能够减少叶片蒸腾增加叶片水分利用率,使叶片保持较高的羧化效率,进而增加了辣椒幼苗叶片的净光合速率,但其Fm和NPQ显著增加、F0、ΦPSⅡ和qP显著降低,PSⅡ反应中心虽放氧复合体活性增强,但氧化态QA的比例减小,加上光能的过度耗散使叶片同化力降低,但其壮苗指数和根冠比的增加结合盐胁迫前试验结果则说明单一有机态氮供应使辣椒幼苗受到毒害。【结论】硝态氮处理盐胁迫后,辣椒幼苗叶片光系统Ⅱ仍可维持较高的光合活性,保持较高的光合速率,使壮苗指数和根冠比增加。硝态氮可以作为温室内盐胁迫土壤种植辣椒的供应氮源。     

苹果发酵液对缺铁苹果树叶片铁含量及光合特性的影响

【目的】探讨苹果发酵液对苹果幼树（红富士/平邑甜茶M.domestica cv. Red Fuji/M.hupehensis var.pingyiensis）叶片缺铁黄化的矫正作用。【方法】以两年生苹果幼树（红富士/平邑甜茶）为试材,研究苹果发酵液+FeSO4混合根施后对苹果幼树叶片叶绿素含量、活性铁含量、光合参数的影响。【结果】根施稀释300倍果实发酵液+FeSO4混合液,显著提高苹果幼树叶片的叶绿素含量、活性铁含量和干鲜重比,黄化叶片显著复绿;同时,叶片PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、气孔导度（Gs）和净光合速率(Pn)显著提高。【结论】苹果果实发酵液具有降低碱性土壤pH,并具有一定的螯合铁的能力,苹果发酵液+FeSO4混合根施有利于苹果幼树对铁的吸收、运输和利用,对苹果缺铁黄化症具有良好的矫治作用。