干旱胁迫对花期大豆叶片光合特性的影响

为大豆抗旱栽培及抗旱生理机制研究提供依据,采用盆栽方法,分析轻度干旱(田间饱和含水量的40%~60%)和重度干旱(田间饱和含水量的0%~30%)条件下东北毛豆花期叶片光合特性及水势的变化。结果表明:干旱条件下大豆叶片中水势、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、非光化学淬灭系数(NPQ)、PSII的最大量子效率(fv/fm)和PSⅡ的光能转换效率(ETR)均较对照(正常含水量)降低,细胞间隙CO2浓度(Ci)和固定荧光(Fo)较对照升高。重度干旱、轻度干旱与对照相比,叶片水势分别降低41.5%和18.8%,叶片净光合速率分别降低83.5%和38.0%。重度干旱处理的Fv/Fm值显著高于对照和轻度干旱处理。各处理间的光化学猝灭系数(qP)和非光化学淬灭系数(NPQ)差异极显著。     

山梨醇模拟干旱胁迫对沙木蓼叶绿素荧光参数的影响

为探究山梨醇模拟干旱胁迫对沙木蓼叶绿素荧光参数的影响。本研究以沙木蓼为试验材料,采用山梨醇模拟干旱处理,分别设置渗透势为-0.2Mpa、-0.4Mpa、-0.6Mpa的山梨醇溶液和清水(对照)4个模拟干旱处理,测定干旱胁迫下沙木蓼Fo(初始荧光值)、Fm(最大荧光值)、Fv/Fm(最大光化学效率)、Fv/Fo(潜在光化学效率)、ΦPSII(实际光化学效率)、qP(光化学猝灭系数)和ETR(表观光合电子传递速率)的变化趋势。研究表明：随着干旱程度的增加,沙木蓼Fo呈现上升趋势,Fm变化较小,Fv/Fm、ΦPSII、Fv/Fo、qP和ETR呈现下降趋势;不同渗透势山梨醇处理下,-0.2Mpa、-0.4Mpa山梨醇模拟干旱处理与对照间的Fo、Fv/Fm和ETR差异不显著,-0.2Mpa、-0.4Mpa、-0.6Mpa山梨醇模拟干旱处理与对照间的Fm无显著差异,-0.2Mpa山梨醇干旱胁迫与对照间的Fv/Fo无显著差异。说明在一定渗透势范围内短期的干旱胁迫条件下沙木蓼基本能够保持某些叶绿素荧光参数的大小,以满足自身光合作用的需求,从而达到一定的抗旱性。     

2种银杏叶片叶绿素荧光特性的比较

用叶绿素荧光成像技术测量了2种银杏叶片的叶绿素荧光参数。结果表明:小佛手的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)、电子传递量子效率(ΦPSII)、表观光合电子传递速率(ETR)均高于桂G861。     

干旱胁迫条件下欧李叶片超微弱发光与叶绿素荧光特性关系

以欧李盆栽苗为试验材料,研究干旱胁迫下欧李叶片超微弱发光与叶绿素荧光特性的变化及两者之间的关系.结果表明:抑制光系统活性条件下,随着干旱胁迫程度的加深,最大荧光产量(Fm)、天线转化效率(Fv'/Fm,)、电子传递速率(ETR)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)呈下降趋势且均低于对照,非光化学淬灭系数(qN)、天线热耗散能量(D)呈上升趋势且均高于对照;超微弱发光强度(UWL)呈下降趋势且低于对照.相关分析显示,UWL强度与ΦPSⅡ、qP呈高度正相关,差异性极显著;与Fv'/Fm'、ETR、Fv'/Fm、Fm呈中度正相关,其中与Fv'、Fm'、ETR、Fv/Fm差异性显著;与D、qN 呈中度负相关,差异性显著.研究发现,在抑制光系统活性条件下,欧李叶片的UWL强度与叶绿素荧光特性发生显著变化,随着干旱胁迫程度的加深,UWL强度随Fm、Fv'/Fm'、ETR、Fv/F0、Fv/Fm、ΦPSⅡ和qP的下降而下降,说明欧李叶片UWL与光系统活性有关.     

干旱和复水对4种咖啡叶片叶绿素荧光特性和SPAD的影响

以小粒种咖啡卡蒂姆系列的4个咖啡品种为试验材料,研究干旱胁迫和复水对各咖啡品种叶绿素荧光值和SPAD值的影响。结果表明:干旱15 d时,除卡蒂姆1,其它品种的SPAD值均增加,干旱18 d时,SPAD值均低于原始值,复水6 d后各品种的SPAD值均有所增长;干旱胁迫时,各品种的叶绿素荧光参数最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSII)、光合电子传递速率(ETR)均有所下降,随着干旱时间延长,叶绿素荧光参数下降程度都增加,复水后各咖啡品种荧光参数均上升,但恢复情况也有所不同;卡蒂姆4在整个试验过程中保持较高的Fv/Fm、ΦPSII、ETR。综上所述,根据干旱胁迫和复水后叶绿素荧光和SPAD值的表现,卡蒂姆4的抗旱性较好,卡蒂姆1和2要注意干旱季节的水分管理。     

龙葵砧木嫁接马铃薯对嫁接植株光合作用和叶绿素荧光特性影响

以龙葵为砧木,“克新23号”马铃薯为接穗,通过测定嫁接马铃薯接穗(PS)、自根苗马铃薯(PCK)、龙葵砧木(NST)、龙葵对照(NCK)植株相同部位叶片的SPAD值、净光合速率(P_n)、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII实际光合量子Y(II)、PSII电子传递速率(ETR)、光化学荧光淬灭系数(qP)和非光化学淬灭系数(qN),比较嫁接对嫁接植株光合特性指标的影响,以期为马铃薯种质资源创制提供技术参考。结果表明：嫁接对砧木叶片的SPAD值、qP和qN具有增强的效果,嫁接后砧木叶片的P_n、Fv/Fm、Y(II)和ETR较对照降低,但是差异不明显。嫁接后,接穗马铃薯叶片除了qN外,其他光合参数均较自根苗马铃薯叶片低,但是均能正常进行光合作用。综上所述,利用龙葵作为砧木,马铃薯作为接穗进行嫁接有望促进不同马铃薯种质开花结实,为马铃薯杂交育种提供新的育种手段。     

水分胁迫对巨峰葡萄叶片PSⅡ光化学效率及光能分配的影响

以3年生自根‘巨峰’(Vitis vinifera‘Kyoho’)葡萄为试验材料,利用FMS-2荧光仪测定葡萄叶片的荧光指标,探讨干旱对葡萄叶片PSⅡ光化学效率以及光能分配的影响。结果表明,控水第1天,叶片过剩光能(Ex)便显著高于对照;控水第2天,叶片吸收的光能中应用于天线热耗散的份额(D)、非光化学猝灭(NPQ)显著高于对照,而用于光化学反应的份额(P)显著低于对照;控水第3天,叶片的天线转化效率(F′v/F′m)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)显著低于对照,激发能在2个光系统间的分配不平衡性(β/α-1)显著提高;控水第4天叶片的光化学猝灭系数(qP)显著低于对照;最大光化学效率(Fv/Fm)在控水4d后显著低于对照。由此可见,在干旱胁迫下,植物叶片首先通过光能的分配来缓解过剩光能对光合机构的损伤;然后通过降低对光能的吸收来进行光保护;而后期水分胁迫加重,导致PSⅡ反应中心开放程度降低,光化学反应效率降低,最终发生光抑制。     

采用叶绿素成像技术测定细叶榕(Ficus microcarpa L.)叶片对聚乙二醇模拟的水分胁迫的响应

[目的]采用叶绿素成像技术测定细叶榕(Ficus microcarpa L.)叶片对聚乙二醇模拟的水分胁迫的响应。[方法]人工模拟水分胁迫下检测细叶榕、垂叶榕和极端耐旱的欧洲夹竹桃离体叶片,并用叶绿素荧光成像技术同时提取单片叶多个部位进行检测和分析。[结果]细叶榕、垂叶榕和夹竹桃对脱水响应的结果表明:①叶片各测定部位之间的光合反应中心最大光能转换效率(Fv/Fm)和非光化学猝灭(NPQ)的值较小,而电子传递速率(ETR)、PSII真实光化效率(ΦPSII)、光化学猝灭(qP)则有较大的差异;②水分胁迫下叶片不同部位的这种离散性更加明显;③抗逆性强的离散程度明显变小。[结论]为叶绿素成像技术进一步应用于植物对干旱胁迫的响应研究奠定了基础。     

浙江杭州西郊雷竹叶绿素荧光特性的初步研究

在不同季节利用叶绿素荧光分析技术对浙江杭州西郊阳坡、平地、阴坡三种立地条件下生长的雷竹的叶绿素荧光参数进行测定和分析。结果表明,不同立地条件下,雷竹林的光合有效辐射(PAR)、叶面温度、相对叶绿素含量(SPAD)、叶绿素荧光参数差异显著,且都存在一定的变化规律;实际光化学量子产量(ΦPSII)、PSII实际光化学效率(Fv′/Fm′)、表观光合电子传递速率(ETR)均存在明显的日变化和季节变化规律,其中Fv′/Fm′、ΦPSII均呈先下降后上升的"V"型分布,在中午强光下降到一天中的最低值,ETR则呈先上升后下降的趋势,在中午达到一天的峰值;林地覆盖与经营时间对叶绿素荧光参数影响显著,经覆盖处理后,雷竹的SPAD、ΦPSII、Fv′/Fm′均显著提高。     

盐胁迫对杨树和紫丁香叶片叶绿素荧光特性的影响

【目的】研究NaCl不同浓度胁迫处理对杨树和紫丁香叶片叶绿素荧光特性的影响。【方法】采用0(对照),200,400,600,800mmol/L NaCl溶液处理杨树和紫丁香叶片,研究两者在盐胁迫条件下叶绿素荧光参数的变化。【结果】随着NaCl处理浓度的增大,杨树和紫丁香叶片的PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ有效光化学量子效率(Fv′/Fm′)、非循环光合电子传递速率(ETR)、PSⅡ实际光能转化效率(ΦPSⅡ)以及光化学猝灭系数(qp)均呈下降趋势。比较而言,杨树Fv/Fm下降并不显著,且在非胁迫环境或较低盐胁迫条件下,杨树叶片的Fv′/Fm′、ETR、ΦPSⅡ以及qp值高于紫丁香叶片,而非光化学猝灭系数(NPQ)值低于紫丁香叶片。【结论】在非胁迫环境或较低盐胁迫条件下,杨树叶片光合作用的光化学性能优于紫丁香叶片。     

白桦和真桦光合特性及水分利用效率的比较

为了研究白桦和真桦对环境的适应性及对水分的调节能力,探讨两树种与适应干旱环境的生理学机制,选用1年生实生苗,采用LI-6400型光合仪,测试分析了光和速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和水分利用效率(Wu)等生理指标的变化.试验结果显示:白桦的光合速率、气孔导度、蒸腾速率日变化呈"双峰"曲线,水分利用效率日变化呈"单峰"曲线;真桦的光合速率、气孔导度日变化呈"单峰"曲线,蒸腾速率和水分利用效率日变化呈"双峰"曲线.白桦的光合速率在8:00达到第一个峰值,10:00出现午休现象,在12:00出现第二个峰值;真桦在12:00出现峰值.白桦和真桦的蒸腾速率均表现为清晨最低.真桦的日平均光合速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率均高于白桦,真桦表现出高光合、高蒸腾、高水分利用效率的生理特性,其适宜干旱环境的能力要强于白桦.     

干旱胁迫下白桦主要生理指标的变化及相互关系

以东北林业大学帽儿山实验林场的白桦全同胞子代幼树作为研究材料,通过测定干旱胁迫下样株叶片的生理指标,探讨了在不同施肥条件下白桦对干旱胁迫的反应。结果表明:在土壤干旱胁迫下,施肥处理和未施肥处理的白桦叶片相对含水量和叶片失水率下降,叶片相对电导率和丙二醛的量上升,可溶性糖和可溶性蛋白质量分数先上升后下降,叶片相对含水量与丙二醛的量和可溶性蛋白的质量分数呈显著负相关,非施肥处理可溶性糖质量分数与可溶性蛋白质量分数呈显著正相关。白桦叶片相对含水量、叶片失水率、相对电导率、丙二醛、可溶性蛋白的质量分数在施肥与不施肥2种处理间差异不显著,但进一步分析丙二醛的量和可溶性糖质量分数的变化发现,施肥处理的白桦幼树随着干旱时间的加长丙二醛的积累偏低,而可溶性糖的积累偏高,这意味着施肥处理的白桦相比之下可能对干旱胁迫有较强的耐受性。     

不同土壤水分条件对真桦幼苗形态特征、生物量及光合生理特征的影响

通过人工控水土培方法,研究了不同水分条件下真桦幼苗的生长、形态、生物量和生理特征的变化规律。结果表明,生长在干旱土壤条件下的植株,其净光合速率、气孔导度和蒸腾速率分别比生长在湿润条件下降低62.5%、85.9%和76.6%,而水分利用效率提高了60.2%;生长季末,低土壤含水量环境中的真桦幼苗植株矮小,速生期和生长周期相对变短,幼苗的单株总生物量降低,比叶面积降低,根茎比提高,细根与总根重的比率提高。真桦幼苗对水分亏缺较为敏感,应尽量避开干旱条件。     

四倍体与二倍体白桦的光合特性比较

以4年生四倍体白桦和二倍体白桦为试材,对其光合作用日变化、光响应曲线、CO2响应曲线和叶绿素荧光参数进行测定.结果表明:①四倍体和二倍体白桦均有光合作用"午休"现象,四倍体的全天最大净光合速率极显著高于二倍体(P＜0.01),较二倍体提高了24.81%.②光饱和点、光补偿点和羧化效率等指标在两者之间的差异也极显著(P＜...     

华北土石山区白桦根系分布特征及力学性能研究

以华北土石山区常见乔木白桦根系为研究对象,采用全挖法,从根长、根径、土层深度等方面进行比较,利用Sketchup Pro 8软件建立根系的形态模型;并在实验室进行根系抗拉强度及根土复合体抗剪强度的试验。结果表明,白桦根系垂直分布范围集中在0～60 cm的土层中,对坡面浅层水土保持起着重要作用,用软件模拟出的根系形态较接近实际;根系抗拉力与直径成正比,抗拉强度随直径的增加而减小;白桦根系能明显增强土体的抗剪强度,且根系交叉方式不同,根土复合体的抗剪强度也不同。     

干旱胁迫对白桦木材结构和物理特性的影响

以东北林业大学帽儿山实验林场的白桦(Betula platyphylla)全同胞子代幼树作为研究材料,通过对试验植株的1年生小枝、多年生粗枝和4年生主干木材横截面切片的显微镜观察,以及木质部物理特性的扫描分析,探讨了在不同施肥条件下干旱胁迫对白桦木材结构和物理特性的影响.结果表明:水分亏缺和施肥都会影响白桦的木材结构和物理特性.干旱胁迫下施肥处理:白桦小枝的形成层细胞多,韧皮部较厚,细胞较大;粗枝的形成层及其附近的细胞比较规则;主干韧皮部细胞比较完整,大而整齐,韧皮部厚,形成层及附近有较大的导管细胞.胁迫未施肥处理:小枝的次生韧皮部细胞小且排列无序,数量少;粗枝的形成层及其附近的细胞小,排列形态混乱,形态明显不规则,主干韧皮部细胞明显遭到破坏.胁迫未施肥处理:小枝胞壁率、管孔密度和导管比量在胁迫过程中先升高后降低,中期达到最大值,末期最小;纤维比量的变化趋势与胞壁率、管孔密度和导管比量刚好相反,即在中期最小,末期最大.胁迫施肥处理:小枝的胞壁率胁迫初期最大,胁迫末期最小;管孔密度和导管比量与未施肥对照相反,胁迫末期最大,胁迫中期最小;纤维比量在胁迫中期和末期较大且相近,胁迫初期较小.     

白桦BpCHS3转基因植株耐盐性分析

目的查耳酮合成酶（CHS）是黄酮类化合物生物合成途径中的关键酶,其高表达可以促进黄酮类化合物积累,增强植物抵抗盐碱、干旱等非生物胁迫的能力,开展转BpCHS3白桦耐盐性分析,为阐明该基因的功能提供参考。方法以前期获得的转BpCHS3白桦为试材,进行转基因白桦qRT-PCR及Northern Blot检测,同时测定了叶片中花青素质量分数。NaCl胁迫处理下,分别测定转BpCHS3白桦的盐害指数、叶绿素荧光参数及光合参数。采用qRT-PCR技术,测定转基因株系的类黄酮代谢途径中CHS下游5个关键酶基因以及BpCHS家族成员相对表达量。结果qRT-PCR及Northern Blot检测显示,导入的目标基因BpCHS3在mRNA水平能够表达。转基因白桦组培生根苗在0.3%NaCl胁迫第25天,对照（WT）株系盐害指数高达83%,而转基因白桦平均盐害指数仅为39%;白桦转基因盆栽苗在0.4%NaCl胁迫后,叶绿素荧光参数及光合参数测定显示,NaCl胁迫第9天多数转基因株系最大光化学效率（F_v/F_m）仍为正常值,而WT株系降至0.66,胁迫第9天时实际光化学效率（Φ_PSII）和光化学猝灭系数（qP）呈下降趋势,但WT株系的降幅高于转基因株系;NaCl胁迫6 d时,5个转基因株系的净光合速率（P_n）平均值仍高于WT的43.47%。认为盐胁迫下BpCHS3基因在白桦中的过量表达能够维持其较高的光电子传递活性,提高PSⅡ反应中心原初光能转换效率,同时也能维持较高的净光合效率。分别以转BpCHS3白桦cDNA为模板qRT-PCR分析显示,相对WT株系CHS下游的5个关键酶基因在转基因株系中均呈不同程度的上调表达,BpCHS家族成员中只有BpCHS3表达量显著上调,而 BpCHS1和BpCHS2均呈下调表达或与WT株系差异不显著。BpCHS3过表达株系花青素质量分数分析发现,转基因白桦叶片中花青素质量分数均显著低于WT株系,推测BpCHS3的过量表达,对另外2个CHS家族成员产生共抑制,且影响花青素的合成。结论转BpCHS3白桦的耐盐性提高,与花青素质量分数多少无关,BpCHS3的过表达可能促进其他黄酮类化合物的积累,从而增强白桦的耐盐能力。      

不同生境幼苗移植到同一生境下对环境因子的响应——以长白山白桦幼苗生理性状和形态为例

将分布在海拔750、1 200、1 400 m的3~5年生白桦幼苗,分别移植到1 200 m相同的林下环境条件下,研究白桦幼苗的生理性状以及形态的变化。结果表明:(1)不同海拔来源的白桦幼苗净光合作用等生理性状日动态之间差异性不显著(P0.05);(2)不同海拔来源的白桦幼苗形态上存在显著差异(P0.05);(3)不同海拔来源的白桦幼苗,各项生理性状对空气温度、湿度等环境因子的响应不同,来源于海拔1 400 m和海拔750 m的白桦幼苗对空气温度和相对湿度有响应显著(P0.01),来源于海拔1 200 m的白桦幼苗对光合有效辐射响应显著(P0.01);(4)移栽后,不同海拔来源的白桦幼苗光合能力显著差异(P0.05);(5)不同海拔来源的白桦幼苗叶片,各项生理性状均具有趋同性,但个体间形态仍存在差异性,且差异显著(P0.05)。     

真桦的引种及生物学特性

通过对首次引进国内的真桦种子的繁殖,获得了真桦苗木,并对其播种繁育技术、植物学特征及部分生物学特征进行了研究.结果表明:用质量浓度为100g/L的赤霉素浸种可代替光照打破种子休眠,促萌效果较好,发芽率达到86%;真桦苗木全年高生长为120d左右,2年生苗高速生期为6月16日至8月5日,期间出现2次生长高峰,生长量占全年总生长量的76%.