Plant species intermediate for c3, c4 photosynthesis

Mollugo verticillata is the first plant species reported which has characteristics of both C(3) (Calvin-Benson pathway) and C(4) (Hatch-Slack pathway) plants. This plant species is intermediate between C(3) and C(4) plants in at least four features generally used to separate those two plant groups: leaf anatomy, cell ultrastructure, photorespiration, and primary photosynthetic products.     

2种引种彩叶植物光合日变化及其影响因子研究

采用Li-COR 6400便携式光合分析仪进行光合生理指标测定,分别对2年生美国红枫与北美枫香叶片的净光合速率(Pn)、胞间CO₂浓度(Ci)、气孔导度(Cond)和蒸腾速率(Tr)等进行对比分析。结果表明,2种引种于北美的观赏树木净光合速率日变化均呈双峰曲线,存在光合“午休”现象,用相关分析与通径分析法结合分析其净光合速率和各生理生态因子间的相互性,结果显示两者光合速率的主要影响因子有很大差异,枫香主要受Tr,Cond和VpdL的影响,而红枫Pn的影响因子则主要是Tr和Ci。     

茶树光合作用的年变化

一年中茶树叶片的净光合速率有2个低谷,分别出现在1和4月份（分别为2．50和4．02μmol·m－2·s－1）;有2个高峰,第1个出现在3月份（5．91μmol·m－2·s－1）,第2个出现在6和8月份（分别为8．75和8．23μmol·m－2·s－1）．全年中5～8月份净光合速率均维持在较高水平．茶树光合年变化受生理生态因子的影响,特别是主导因子的影响．多元统计分析、主成分分析和通径分析表明,光合有效辐射、叶温和气温是茶园生态系统的主导因子（此三者第1主成分的特征向量分别为0．4467、0．4335和0．4356;P光合有效福射→Y＝1．1543,P气温→Y＝－1．0808,P气温→光合有效辐射→Y＝1．0653,P叶温→光合有效辐射→Y＝1．0685）．生理因子中气孔导度对茶树叶片的净光合速率影响最大（气孔导度第1主成分的特征向县为—0．4464,P气孔导度→Y＝－0．3723）．     

Characteristics of oxidative stress of plants with C3 and C4 photosynthesis during salinization

Reaction to oxidative stress caused by the addition of 300 mM NaCl to the nutrient solution is investigated in wheat plants with C3 photosynthesis and in red-colored amaranth plants with C4 photosynthesis. Amaranth plants, unlike wheat, are able to detoxify the superoxide radical with the participation of the enzyme superoxide dismutase and low-molecular-weight antioxidant amarathine, to effectively oppose the accumulation of active oxygen species, and to reduce the intensity of lipid peroxidation processes. A compensatory relation between amaranthine content and superoxide dismutase activity is found in amaranth leaves under salt stress. It is shown that amaranth plants are more resistant to the development of oxidative stress in leaves than wheat plants.     

木薯叶片光合作用日变化的差异蛋白分析

以木薯(Manihot esculenta Crantz)栽培种ZM–QZ1为材料,采用蛋白质组学方法,研究一天中06:00、11:00、15:00、19:00和24:00共5个时间点叶片光合作用差异蛋白的变化。结果表明:叶片在15:00时的光合速率最高,在11:00的次之,在24:00的最低;以06:00的为对照,获得其余4个时间点平均差异表达量为对照±2.0倍以上的蛋白质点42个,这些差异蛋白群的功能涉及光合作用、碳代谢、能量代谢和分子伴侣等,其中参与光合作用、碳代谢和能量代谢的蛋白质约占54.8%。与光合作用相关的关键蛋白包括核酮糖–1,5–二磷酸羧化酶/加氧酶大亚基、核酮糖–1,5–二磷酸羧化/加氧酶酶亚基结合蛋白α亚基、Rubisco活化酶和D1蛋白。这些蛋白表达水平与净光合速率在5个时间点的变化趋势一致,表明这些蛋白质的表达水平与光合作用强度密切相关。     

农牧交错带油葵光合作用日变化及午休现象的研究

为了解农牧交错带油葵旺盛生长季光合作用日变化特征和光合"午休"原因,使用光合作用测量系统(LI-6400XT)于内蒙古武川试验站(2013年7月24日—7月28日)测定了晴天条件下油葵光合特性。结果表明:油葵光合速率日变化呈现典型的双峰曲线,具有明显的"午休"现象,且上午的峰值显著高于下午的峰值,观测期间平均高出11%。对油葵光合速率有显著影响的气象因子是光强和温度。蒸腾速率和气孔导度的日变化规律相似,也呈现双峰曲线,并且两者的峰值要早于光合速率的峰值。对气孔导度有显著影响的气象因子是光强和饱和水汽压差,对蒸腾速率有显著影响的气象因子是光强、饱和水汽压差和温度。油葵叶片的水分利用效率最高值出现在11:00,最高值为2.71g/kg。观测期间,在油葵光合速率下降的阶段均表现为胞间CO2浓度增加,气孔限制值下降。因此,造成该地区油葵光合"午休"的主要因素是非气孔因素。     

不同类型桃品种净光合速率的年变化研究

为揭示桃净光合速率随周围环境条件的季节性变化而变化的规律,每月上旬晴天上午8∶30~9∶30测定4种类型共10个桃品种的净光合速率,不同类型桃净光合速率年变化曲线均表现为双峰型曲线;夏季的8月份是桃光合作用的高峰期,秋季10月份是桃光合作用的第二个高峰期,11月份随叶龄的老化,桃光合能力急速下降;8~10月份的光合高峰期应加强管理以提高桃树体的养分蓄积。     

3种鲜食枣品种光合作用日变化及光响应特征

对3种鲜食枣品种的光合作用日变化和光响应特征进行了观测.结果表明,3种鲜食枣的净光合速率日变化曲线均为“双峰”型,其中鲁北冬枣的日平均光合速率和蒸腾速率最高;午间光合速率降低而气孔限制值升高,表明光合速率午间降低主要是受气孔限制因素影响.光补偿点在16.0～ 49.1 μmol·m-2·s-1之间,光饱和点在1427.8 ～1 642.9 μmol·m-2·s-1之间,表观量子效率在0.040 ～ 0.058之间,说明这3种鲜食种均属阳性植物.在鲜食枣栽培中,应根据光合速率、水分利用率、蒸腾速率等不同光合特性来选择品种和采取相应的管理措施.     

Change in net photosynthesis of narrowleaf lupine plants under the effect of soil temperature

The effect of soil temperature on CO₂ exchange of intact narrowleaf lupine variety Siderat 38 plants depending on illumination level and air temperature is studied in a multifactorial experiment under controlled environmental conditions. It is shown that the strength of influence of soil temperature on net photosynthesis of plants depends to a considerable extent on air temperature and to a lesser degree on illumination.     

复羽叶栾树光合作用日变化及光响应特征

采用LI-6400便携式光合测定系统,测定贵州茅台酒厂生态功能区内复羽叶栾树光合作用日变化及光响应特征,并分析光合生理与生态因子之间的关系.结果表明:复羽叶栾树净光合速率(Pn)、光能利用率(LUE)的日变化均为单峰曲线,Pn和LUE的峰值分别出现在12:00和10:00左右;胞间二氧化碳浓度(Ci)的日变化与Pn相反,蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Cond)的日变化均呈逐渐降低的趋势;Pn、Tr、LUE、Ci和Cond与主要环境因子光合有效辐射(PAR)、大气温度(Ta)和相对湿度(RH)之间的关系均符合二次曲线的变化规律,其中Pn、Tr与PAR、Ta、RH的相关程度均达极显著水平,Cond与PAR、Ta、RH的相关程度均达显著水平,LUE与PAR、Ta的相关程度均达极显著水平;PAR是影响复羽叶栾树Pn、Tr、Ci和Cond最主要的环境因子,LUE主要受Ta的影响.     

杨柳科植物叶绿体基因组结构及变异分析

【目的】获取杨柳科叶绿体基因组的结构及序列特征,揭示杨柳科植物的系统发育关系。【方法】利用Excel和本地Blast,分析统计杨柳科已公布的23种植物叶绿体基因组大小、结构组成、基因数量、排列顺序及内含子等信息;同时基于55个共有单拷贝蛋白编码基因,采用NJ法进行系统发育分析。【结果】杨柳科23种植物叶绿体基因组大小在155～159 kb,主要由大单拷贝区(LSC)长度差异引起。各物种基因排列顺序基本一致,均为2个IRs和2个SCs的典型四元组合结构,4个边界主要位于rpl22、ycf1、rps19基因处。psbZ、ycf15、lhbA、infA、trnK、trnG、trnL、trnV、trnI、trnA等基因存在缺失现象,引起基因数量差异。内含子在细胞色素复合物(petB)基因、RNA聚合酶(rpoC2)基因和核糖体蛋白(rpl2)基因等内发生结构变异,引起基因长度差异。系统进化分析结果表明,杨树聚类为4个高支持率进化支,钻天柳等7种柳树分为2个进化支。【结论】叶绿体基因组支持杨属、柳属独立进化,为杨柳科系统分类和系统发育提供了分子证据。     

光照强度对园艺植物光合作用影响的研究进展

综述了光照强度对园艺植物光合作用影响的研究进展.园艺植物的光强-光合曲线总体趋势相似,但不同植物存在一定差别,且光补偿点和光饱和点也有很大的差异;随光照强度变化,园艺植物的部分生理特性也会发生相应的变化,进而使得长期处于逆境光照强度下的植物对弱光和强光有一定的适应性;光照强度还会与CO2浓度、水分状况、温度、矿物质营养状况等生态因子协同对园艺植物的光合作用产生影响;园艺植物群体光合作用与其单叶的光合作用有相似的变化趋势;光照强度对园艺植物光合作用日变化的影响因种类、品种、生育期或生态因子的不同而各异;光照强度对园艺植物同化物的运输和分配也会产生影响.     

砷胁迫下吲哚乙酸对不同砷富集能力植物光合作用的影响

以砷超富集植物大叶井口边草(Pteris cretica var.nervosa)和非超富集植物剑叶凤尾蕨(Pteris ensiformis)为供试植物,研究2mg·L~(-1)As(Ⅴ)胁迫下添加不同浓度吲哚乙酸(IAA)对2种植物株高、生物量、叶片砷含量、光合色素、叶绿素荧光参数、暗反应酶活性和叶绿体超微结构的影响。结果表明:添加20 mg·L~(-1)IAA后,2种植物生物量和叶片砷含量与对照相比显著增加,且大叶井口边草叶片砷含量显著高于剑叶凤尾蕨;大叶井口边草叶片光合色素含量与对照相比均无显著差异,而剑叶凤尾蕨则显著降低。随着IAA浓度增加,大叶井口边草叶片叶绿素a/b值与对照相比无显著差异,而剑叶凤尾蕨在40 mg·L~(-1)IAA处理时显著降低。大叶井口边草叶片最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSII)和非光化学淬灭系数(q N)随IAA浓度增加与对照相比无显著差异,而剑叶凤尾蕨在20 mg·L~(-1)IAA处理下开始显著下降;大叶井口边草叶片光化学淬灭系数(q P)在10、40 mg·L~(-1)IAA处理时显著增加,而在剑叶凤尾蕨中则显著下降。随IAA浓度增加,剑叶凤尾蕨叶片核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶活性与对照相比显著下降,而大叶井口边草仅在10 mg·L~(-1)IAA处理下显著下降,在20 mg·L~(-1)IAA处理下则显著增加,在40 mg·L~(-1)IAA处理下与对照无显著差异。添加IAA后,剑叶凤尾蕨叶片叶绿体超微结构受害严重,而大叶井口边草在20 mg·L~(-1)IAA处理时,叶绿体仍保持完好。因此,20 mg·L~(-1)IAA处理对砷胁迫下大叶井口边草的生长发育具有一定的光合保护作用,可使其既保持正常生长又超量富集砷。     

不同砧木对红地球葡萄光合日变化的影响

为探明影响葡萄光合作用的主要环境因子,进一步为选择优良葡萄砧木和探讨砧-穗互作的机理提供理论依据,以葡萄品种少毛变叶294(LDP-294)、贝达为砧木,品种红地球为接穗,利用CI-310便携式光合测定仪测定自然条件下红地球葡萄2种嫁接组合和自根苗的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(E)、气孔导度(Gs)、光合有效辐射(PAR)和胞间CO2浓度(Ci)。结果表明:2种嫁接组合在晴天的净光合速率、蒸腾速率的日变化均呈单峰曲线,光合有效辐射、胞间CO2浓度均为双峰曲线;而自根苗除气孔导度外,其他因子均为单峰曲线;2种嫁接组合的净光合速率明显高于自根苗的净光合速率。气孔导度和蒸腾速率是光合作用的主要影响因子,不同砧木嫁接的红地球葡萄光合特性有明显差异,贝达、LDP-294砧木能明显提高光合能力。     

Light reaction in green plant photosynthesis:a method of study

Frozen green plants (Chlorella) carry out a photoreaction which can be assayed by measuring the light produced when the sample is heated. Heating at a rate of several degrees per second gives a measurable signal which shows that green plants can store energy at very low temperatures. The absorption cross section for the unit which carries out the photoreaction is several hundred times larger than that for one chlorophyll molecule, an indication that these are the "photosynthetic units" of photosynthesis.     

干旱胁迫对5种园林绿化植物光合速率和渗透调节的影响

以5种园林绿化植物蛇莓、蛇莓委陵菜、东北玉簪、紫萼和大萼铁线莲为试材,在持续干旱条件下,研究这5种园林绿化植物的渗透调节和抗氧化酶活性的响应特性.结果表明,持续15 d的干旱降低了土壤田间持水量,5种植物叶片水势和净光合速率(Pn)随之下降;但是蛇莓叶片水势和Pn降低的幅度比其他4种植物低.在持续15 d干旱过程中,蛇莓和蛇莓委陵菜叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量增加.因此,蛇莓和蛇莓委陵菜在干旱胁迫下能保持相对较高的光合速率,并能通过渗透调节物质的增加维持较高的水势和光合速率,表现出较强的抗旱能力.     

水涝对转SOD和POD基因烟草光合能力的影响

对12叶龄盆栽转Mn-SOD和POD基因烟草及非转基因的近等基因系进行淹水处理,用LI-6400便携式光合仪测定其在淹水处理的第1、3和5天及处理6d后恢复的第1和5天的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度及胞间CO2浓度,并计算出气孔限制值、羧化效率及水分利用效率。发现转基因烟草和非转基因烟草的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度、气孔限制值、羧化效率及水分利用效率的变化趋势一致。结果表明,淹水对转基因和非转基因烟草的光合损伤相同,导入外源SOD和POD基因对保持烟草在淹水逆境下的光合功能没有产生预期的作用。