山葡萄应答霜霉病侵染过程中叶绿素荧光成像的变化

以抗霜霉病的‘左山一’和易感病的‘双丰’山葡萄（Vitis amurensis Rupr.）为试材,离体叶片接种霜霉病菌后观察叶绿素荧光成像及参数变化。结果显示：叶绿素荧光成像系统可在接种霜霉病菌3 d时观察到病斑;霜霉病侵染叶片组织会显著改变叶绿素荧光参数;接种7 d时病斑与不接种对照相比,抗病品种‘左山一’Fv/Fm、ФPSⅡ、Y（NPQ）与Y（NO）的变化幅度（–73.42%、–100%、–49.64%、+ 3285.21%）均大于易感病品种‘双丰’的变化幅度（–22.98%、–28.17%、+ 5.62%、+ 26.18%）,‘左山一’病斑周围组织的ФPSⅡ与rETR高于对照,而‘双丰’低于对照。由此可见,‘左山一’能够较早形成枯斑,快速改变病斑处的荧光参数,并提高病斑周围组织的ФPSⅡ与rETR值,从而增强对霜霉病的抗病性。因此,病斑周围组织的ФPSⅡ与rETR可以作为初步筛选山葡萄抗霜霉病种质的指标。     

二硫苏糖醇对海水胁迫下菠菜活性氧代谢及叶绿素荧光特性的影响

 以耐海水菠菜品种‘荷兰3号’为材料,采用水培方法,研究了二硫苏糖醇（DTT）对海水胁迫及甲基紫精（MV）诱导下菠菜活性氧代谢及叶绿素荧光特性的影响。结果表明,海水胁迫与MV处理一样,诱导菠菜叶片产生氧化胁迫,使超氧阴离子（）产生速率、过氧化氢（H₂O₂）含量和丙二醛（MDA）含量显著上升,叶绿素a（Chl.a）、叶绿素b（Chl.b）、总叶绿素[Chl.(a + b)]和类胡萝卜素（Car.）含量显著下降,最大光量子产量（F_v/F_m）、实际光量子产量（Yield）、电子传递速率（ETR）和光化学猝灭系数（q_P）显著降低,而非光化学猝灭系数（NPQ/4）显著上升;海水胁迫与MV处理下,由叶柄导入叶黄素循环活性抑制剂DTT,菠菜叶片活性氧（ROS）大量积累,导致光合色素降解加剧,F_v/F_m、Yield、ETR、NPQ、q_P进一步下降。上述结果表明,海水胁迫抑制了菠菜叶片叶黄素循环活性,降低了叶片非辐射能量耗散能力,加重了叶片ROS积累,从而导致光合色素含量降低,PSⅡ活性下降,电子传递速率降低,用于光化学反应的能量部分减少,光合作用受到严重影响,说明海水胁迫下叶黄素循环在保持菠菜叶片光合色素稳定和光合作用正常运转中发挥重要作用。     

外源水杨酸对NaCl胁迫下番茄幼苗PSⅡ光化学效率及光能分配利用的影响

为探讨外源水杨酸（SA）缓解番茄幼苗盐胁迫伤害的光合生理机制,以‘秦丰保冠’番茄幼苗为试材,在水培条件下,利用叶绿素荧光动力学技术研究营养液中（1/4 Hoagland）施入SA（200 μmol · L^-1）对100 mmol · L^-1 NaCl胁迫下番茄幼苗PSⅡ光化学效率、激发能分配和天线色素吸收光能利用的影响。结果显示：NaCl胁迫15 d内,SA处理的幼苗叶片PSⅡ潜在光化学活性（F_v/F_o）、最大光化学效率（F_v/F_m）、天线转化效率（F_v′/F_m′）、实际光化学效率（Φ_PSⅡ）、光化学荧光猝灭系数（q_P）、吸收光能用于进行光化学反应的份额（P）和叶绿素荧光衰减率（R_fd）不同程度升高;PSⅡ非光化学荧光猝灭系数（NPQ）、激发能压力（1–q_p）、天线热耗散的份额（D）、光合功能相对限制值（L_PFD）和双光系统间激发能分配不平衡偏离系数（β/α–1）明显降低;PSⅡ反应中心非光化学耗散的份额（E_x）变化无明显规律。以上结果表明,外源SA可以通过提高PSⅡ光化学活性来减轻盐胁迫导致的光抑制,进而促进了番茄幼苗的生长发育。     

甘蓝叶色黄化突变体YL-1的光合生理特性及其叶绿体的超微结构

以甘蓝叶色黄化突变体‘YL-1’及其叶色正常近等基因系‘WT708’为试材,对比发现：‘YL-1’从子叶期开始表现出叶色黄化现象,并一直持续整个生活周期,叶片小,植株矮小,可以结球,但生长势和叶球显著小于‘WT708’,单球质量只有‘WT708’的39.0%;光合色素含量显著降低;叶绿体数较少,叶绿体内部基粒数少,基粒片层垛叠数少,基粒排列不整齐;‘YL-1’的F_o、F_m、F_v /F_m、F_o′、F_v′/F_m′、Ф_PSⅡ、Q_P、Q_N和ETR均显著低于‘WT708’,说明光合色素含量的降低导致了PSⅡ反应中心捕光能力和光化学转化效率的降低。随着温度的降低,‘YL-1’与‘WT708’之间的光合色素含量差异逐渐加大。     

弱光条件下辣椒幼苗叶片的气体交换和叶绿素荧光特性

在人工气候室内, 研究了人工模拟弱光处理(75～100μmol·m^-2 ·s^-1 , 对照光强450～500μmol·m^-2 ·s^-1 ) 对不同基因型辣椒(Capsicum annuum L. ) 叶片光合作用气体交换、叶绿素荧光参数以及叶绿素含量的影响。结果表明, 弱光逆境下生长的辣椒幼苗净光合速率( Pn) 、暗呼吸速率(Rd) 、夜间呼吸速率(Rn) 不同程度下降, PSⅡ实际光化学效率( ФPSⅡ) 、光合电子传递速率( ETR) 和光化学猝灭系数( qP) 降低, 激发能向光化学反应分配的比例减少, 热耗散增加, 而弱光对PSⅡ的最大光化学效率( Fv/Fm) 无显著影响。辣椒叶片ФPSⅡ及ETR对光强( PPFD) 的响应曲线表明, ФPSⅡ随PPFD的升高而下降, 弱光下生长的叶片下降幅度较对照正常光照下的叶片大; 弱光下生长叶片的的电子传递速率的光饱和点低于正常光照下的叶片, 相应的饱和电子传递速率也较低。弱光处理使辣椒功能叶片SPAD值降低, 叶绿素合成受到抑制。弱光耐受性较好的材料, 如‘伏地尖’和‘上海圆椒’在弱光下Pn下降较少,并且有着相对较高的Fv/Fm以及ETR值。     

硅对干旱胁迫下生菜幼苗生长及光合特性的影响

以抗性不同的2个生菜品种"玻璃生菜"和"罗莎红"为试材,采用营养液栽培,用15%聚乙二醇模拟干旱,研究外源施加1.0 mmol·L^-1的Na₂SiO₃作为硅供体对干旱胁迫的缓解效应,以期探讨硅对干旱胁迫下生菜幼苗生长及光合特性的影响。结果表明:与对照相比,干旱胁迫导致生菜幼苗株高、根长、植株鲜质量、干质量等生长指标降低;叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素及总叶绿素含量降低;净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)显著下降,胞间CO₂浓度(Ci)显著上升;PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(Ф_PSⅡ)、光合电子传递效率(ETR)和光化学淬灭系数(qP)显著降低,而非光化学淬灭系数(NPQ)显著增加。外源添加适量浓度的Si,可不同程度提高生菜幼苗生长势及干鲜质量;也提高生菜光合色素含量及光合能力;同时对改善PSⅡ反应中心活性、提高叶绿素荧光参数也有促进作用。可见,外源添加一定浓度的Na₂SiO₃可缓解干旱胁迫对生菜幼苗的伤害,提高生菜叶片对光能的捕获与转化能力,增强光合效率,促进生菜生长。     

青花菜衰老过程中叶绿素降解相关基因的表达分析

以两个耐贮性不同的青花菜高代自交系‘8554’和‘90196’为试验材料,分析其在贮藏过程中叶绿素含量的变化差异,利用实时荧光定量PCR技术对叶绿素降解相关基因的表达量进行研究。结果表明,在4 ℃贮藏期间,‘8554’和‘90196’的叶绿素含量均呈下降趋势,但耐贮藏材料‘8554’下降缓慢,且始终高于不耐贮材料‘90196’。BoCLH1（叶绿素酶1）的表达量变化在上述两种材料中表现一致,均只在初始时检测到较高表达,后期表达量很低。BoCLH2（叶绿素酶2）的表达量在‘8554’中变化较小,在‘90196’中变化较大,且高于‘8554’。BoPPH（脱镁叶绿素酶）在‘8554’中一直呈下降趋势,而在‘90196’中贮藏14 d时有显著上升过程。BoPaO（脱镁叶绿酸a加氧酶）的表达量变化在二者中均有急剧增加的过程,但是在‘8554’中出现急剧增加的时期明显滞后于‘90196’。BoRCCR（红色叶绿素代谢产物还原酶）在‘90196’中于贮藏21 d时出现一个明显的表达高峰,而在‘8554’中未出现。上述结果表明耐贮藏性不同的青花菜叶绿素降解机制不同,其衰老过程中叶绿素含量的变化主要通过BoCLH2、BoPPH、BoPaO以及BoRCCR的表达量变化来调节,BoCLH1主要在青花菜初始衰老中起降解叶绿素的作用。     

嫁接对高温和低温胁迫下辣椒幼苗快速叶绿素荧光诱导动力学特性的影响

以辣椒材料‘P205’和‘野力姆’为砧木,以‘三道筋’为接穗进行嫁接,研究了嫁接对高温（45 ± 1）℃和低温（4 ± 1）℃胁迫下辣椒快速叶绿素荧光诱导动力学特性的影响。结果表明：温度胁迫引起自根苗叶片快速叶绿素荧光诱导曲线（OJIP）发生显著变化,J、I、P相降低明显。JIP-test分析显示,荧光诱导曲线中出现了明显K相,且自根苗和嫁接苗在高温胁迫后的ΔK值均高于低温胁迫,说明辣椒叶片光合机构更易受到高温胁迫的损伤。温度胁迫降低了自根苗和嫁接苗的最大光化学效率（F_v/F_m）、性能指数（PI_abs）,其中PI_abs对温度胁迫更敏感。自根苗和嫁接苗叶片的反应中心单位面积上吸收（ABS/CS_m）、捕获（TR_o/CS_m）和传递（ET_o/CS_m）的光能以及反应中心数量（RC/CS_m）在温度逆境中下降,而J相相对可变荧光（V_J）、热耗散量子比率（Ψ_Do）、单位面积的热耗散（DI_o/CS_m）和综合性能指数（PI_total）升高,其中自根苗所有荧光参数值均与常温对照差异显著。砧木‘P205’嫁接苗和砧木‘野力姆’嫁接苗分别对高温和低温胁迫具有较好的适应性。自根苗和嫁接苗叶片的PI_total在温度逆境下均大幅升高,胁迫解除后又迅速恢复,表明在温度胁迫下辣椒叶片光系统Ⅰ（PSⅠ）的受损伤程度较PSⅡ低。     

高温对北高丛越橘叶片结构和生理代谢的影响

以2年生北高丛越橘（Vaccinium corymbosum L.）‘蓝丰’、‘公爵’和‘布里吉他’为试验材料,利用人工气候箱设置4个培养温度（25、30、35和40 ℃）,研究高温对叶片叶绿体超显微结构、气体交换参数、叶绿素荧光、抗氧化酶活性、色素含量以及电导率的影响。结果表明：温度对3个品种超氧化物歧化酶（SOD）活性影响不大,但显著改变了3个品种叶片的过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性。40 ℃对‘公爵’和‘蓝丰’的叶绿体结构有不同程度的破坏,而对‘布里吉他’没有产生显著影响。另外,随着温度的升高,3个品种叶片的叶绿素a（Chl.a）、叶绿素b（Chl.b）、叶绿素a/叶绿素b（Chl.a/b）、总叶绿素[Chl.（a + b）]及类胡萝卜素（Car.）均呈现先升高后降低的趋势,且3个品种的净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）和水分利用效率（WUE）也出现了相似的变化趋势,品种不同其最大值出现的温度也不同。叶片相对电导率和叶绿素荧光参数F_v/F_m的测定结果也间接地支持了上述结论,即30 ℃和35 ℃高温对叶片结构和功能的影响有限,但40 ℃高温导致其受到严重损伤。抗高温能力‘布里吉他’最强,‘蓝丰’次之,‘公爵’最弱。     

强光高温交叉胁迫对牡丹叶片PSⅡ和PSⅠ之间能量传递的影响

 以牡丹品种‘卷叶红’（Paeonia suffruticosa‘Juanyehong’）叶片为材料,研究强光（25 ℃,1 400 µmol · m^-2 · s^-1）、高温（45 ℃,700 µmol · m^-2 · s^-1）和强光高温（45 ℃,1 400 µmol · m^-2 · s^-1）胁迫对其光系统的影响及其差异。结果表明,3种胁迫下牡丹叶片PSⅡ最大光化学效率（F_v/F_m）和PSⅠ活性（ΔI/I_o）均明显下降,且处理2 h内ΔI/I_o比F_v/F_m下降程度大。随着处理时间的增加,PSⅡ向PSⅠ传递电子能力（φ_Eo）下降。强光胁迫下,单位面积内反应中心数量（RC/CS_m）明显减少,电子传递能力（V_J）变化不显著;而高温胁迫下,PSⅡ受体侧受到抑制,电子传递能力下降,光化学效率随之下降,导致单位面积内反应中心吸收、捕获的光能和电子传递的量子产额（ABS/CS_m、TR/CS_m、ET/CS_m）进一步减少。与单一胁迫相比,虽高温强光交叉胁迫加重了光抑制程度,但处理1 h内PSⅡ反应中心活性与单一胁迫差异不明显,表明交叉胁迫并不是简单的两个单一胁迫相叠加。     

贵州中部地区苹果的光合特性及其对产量和品质的影响

以贵州中部地区4年生‘红富士’和‘皇家嘎啦’苹果品种为试材,探索了树冠不同层次、部位叶片的光合特性、影响光合速率（Pn）的主要环境因子及Pn与产量和品质的关系。结果表明,‘红富士’的光合能力（14.87 μmol · m-2 · s-1）强于‘皇家嘎啦’（13.57 μmol · m-2 · s-1）;两品种的Pn日变化曲线均呈双峰型,出现午休现象,其主要成因为中午的高光强（PAR）及气孔导度（Gs）下降;Pn受PAR影响最大,叶温（Tl）次之,而大气相对湿度（RH）和空气CO2浓度影响不大;树冠的PAR及Pn对果实产量及外观有重大影响,单果质量、可溶性糖含量、糖酸比等品质指标与PAR及Pn呈显著正相关,而PAR及Pn对维生素C含量的作用不明显。     

油菜素内酯对黄瓜苗期叶片光合机构调节作用的研究

 0.1 mg· L ^{- 1}油菜素内酯( EBR) 处理黄瓜叶片后能显著提高净光合速率( Pn) , 其效应可持续一周。EBR 处理对叶片叶绿素含量和气孔限制值(l) 无明显影响, 但显著提高了表观量子效率(AQY) 、羧化效率(CE) 、Rubisco最大羧化速率(V_c,max ) 和RuBP最大再生速率( J_max ) 。EBR还通过增加PSⅡ反应中心开放程度( qP) 从而提高PSⅡ光合电子传递量子效率(Φ_PSⅡ) , 但不影响天线色素的光能转化效率( Fv'/Fm') 。     

4种草坪草叶绿素荧光特性的比较

 本试验以中华结缕草( Zoysia sinica) 、假俭草( Eremochloa ophiuroides) 、高羊茅( Festuca arundinacea) 和多年生黑麦草(Lolium perenne) 为材料, 研究了30℃测试条件下它们的光强依赖的叶绿素荧光特性。发现随着光强升高, 相对于高羊茅和黑麦草, 中华结缕草和假俭草的开放的PSⅡ反应中心捕获激发能效率( F′v/F′m) 、PSⅡ电子传递量子产率( ФPSⅡ) 、光化学猝灭( qP) 下降较慢, 而表观电子传递速率( ETR) 上升较快。尽管高羊茅和黑麦草有较高的非光化学猝灭( qN) , 但由于其较低的qP和ФPSⅡ, 在高光强下仍然容易引起光抑制, 造成ETR的降低。因此可以认为冷季型草坪草黑麦草和高羊茅的耐光抑制能力较弱, 而暖季型草坪草中华结缕草和假俭草的较强。利用非损伤的叶绿素荧光技术可以用来快速鉴定不同基因型草坪草的耐光抑制能力。     

外源一氧化氮对盐胁迫下山葡萄叶片叶绿素荧光特性的影响

采用营养液水培试验,研究了外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)处理对盐胁迫下山葡萄‘双丰’1a生扦插苗叶片叶绿素荧光特性的影响。结果表明:外源NO提高了盐胁迫下山葡萄叶片PSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP),降低了PSⅡ的激发能压力(1-qP);另外,在一定程度上提高了盐胁迫下最大潜在电子传递速率(rETRm)、半饱和光强(Ik)和快速光曲线的初始斜率(α)。表明外源NO通过减少过剩激发能的压力,提高了光合电子传递效率,减轻不可逆光抑制,进而缓解盐胁迫对山葡萄光合机构的伤害,提高其耐盐性。     

土壤含水量对阿月浑子叶片净光合速率及叶绿素荧光参数的影响

 研究了土壤相对含水量对阿月浑子叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn) 和荧光参数的影响。结果表明: 干旱胁迫降低了阿月浑子叶片Chl1a、Chl1b 含量和Pn , 增加了类胡萝卜素含量; 20 %供水处理降低了阿月浑子叶片的PS Ⅱ活性, 原初光能转化效率(Fv/ Fm) , 光化学猝灭系数(qP) , 非光化学猝灭系数(qN) 和PS Ⅱ电子传递量子产量(ΦPS Ⅱ) 。轻度干旱胁迫下, 气孔限制是Pn 降低的主要原因; 严重干旱胁迫下, 非气孔限制是Pn 降低的主要原因。干旱胁迫下阿月浑子叶片Pn 的下降是水分胁迫和强光胁迫双重作用的结果, PS Ⅱ电子传递量子产量(ΦPS Ⅱ) 降低是阿月浑子叶片Pn 下降的内在原因。     

利用叶绿素荧光技术分析2个草莓品种的低温适应性

利用快速叶绿素荧光诱导动力学曲线分析技术及JIP-test分析,研究了4℃低温胁迫1、2、4、6 d对一季草莓‘红颜’和四季草莓‘圣安德瑞斯’光系统Ⅱ的影响,结合相对电导率和叶绿素含量分析2个草莓品种的低温适应性。结果表明:胁迫条件下K相可变荧光占F_J-F_o振幅的比例(W_k)无显著增加,PSII放氧复合体未受到伤害;但随低温胁迫时间延长2个草莓品种最大光化学效率(F_v/F_m)及性能指数(PI_abs)降低,发生光抑制;同时用于电子传递到Q^-_A以下的效率(ψ_o)和电子传递的量子比率(φ_Eo)也在降低;反应中心的数量(RC/CS_o),反应中心吸收、捕获的能量(ABS/RC、TR_o/RC)随胁迫时间延长大致呈增加趋势,但低于各自对照;‘圣安德瑞斯’虽在胁迫后期反应中心吸收的光能(ABS/RC)较‘红颜’多,但没有更多用于推动电子传递(ET_o/RC),而是通过热耗散(DI_o/RC)减轻对植株的伤害,相反‘红颜’反应中心数量增加后吸收的能量多用于推动电子传递;4℃低温下,2个草莓品种质膜透性相对稳定;与各自对照相比,‘红颜’叶片的各参数在低温胁迫后变化幅度缓于‘圣安德瑞斯’。快速叶绿素荧光动力学参数、相对电导率和叶绿素含量的比较结果显示,‘红颜’对低温的适应性优于‘圣安德瑞斯’。     

银杏叶片衰老过程中PSⅡ荧光动力学特性变化

以自然生长条件下银杏叶片为材料,测定叶片衰老过程中净光合速率,叶绿素含量,类囊体膜室温荧光发射光谱和叶绿素荧光参数的变化。结果表明：光系统Ⅱ(PSⅡ)功能的衰退与叶片衰老程度是一致的,PSⅡ功能衰退是由于天线色素被破坏和受体侧电子传递受阻造成的。PSⅡ天线色素受破坏程度与净光合速率和叶绿素含量变化显著正相关,而PSⅡ中心色素结构一直到11 月才受到较大的影响;随着叶片衰老加剧,PSⅡ反应中心数不断减少,其中活性反应中心数骤降49%,大于反应中心27%的降幅,这表明有活性的反应中心更容易受破坏;叶片衰老过程中PSⅡ受体侧QA被还原的速率、次数和还原需要的能量都不断增加,此时用于推动QA下游电子传递的能量越来越少;快速叶绿素荧光诱导动力学曲线表明电子传递链受阻导致了PSⅡ功能下降,PSⅡ主体结构瓦解于11 月。     

外源腐胺对盐胁迫下黄瓜幼苗叶片PSⅡ光化学特性和体内离子分布的影响

以黄瓜品种‘津优4号’为材料,采用营养液栽培,研究了外源腐胺（Putrescine,Put）对NaCl 胁迫下幼苗叶片光系统Ⅱ（PSⅡ）光化学特性和器官离子分布的影响。结果表明,外源Put提高了NaCl胁迫下黄瓜幼苗叶片最大光化学效率（Fv/Fm）、PSⅡ实际光化学效率（ΦPSⅡ）和保护性热耗散（ΦNPQ）,显著增强光耐受能力和电子传递能力,降低了光损伤程度,抑制了植株体内Na+ 和Cl-向地上部的运输,显著降低了叶中Na+ 和Cl-的含量。说明外源Put能够减少NaCl胁迫下盐离子进入植株叶中,降低离子毒害,减轻不可逆光抑制,进而缓解盐胁迫对黄瓜幼苗光合机构的伤害。