遮荫条件下叶片非顺序衰老小麦顶二叶叶绿素荧光特性

【目的】研究遮荫条件下非顺序衰老小麦旗叶和倒二叶叶绿素荧光特性的变化规律,揭示遮荫条件对小麦叶片非顺序衰老的影响。【方法】以非顺序衰老小麦温麦19、兰考矮早8、豫麦19和顺序衰老小麦陕229为材料,分别采用CCM-200手持式叶绿素仪和FMS-2型脉冲调制式荧光仪测定了遮荫和自然天气条件下小麦花后旗叶和倒二叶叶绿素含量及叶绿素荧光参数。【结果】无论在遮荫还是自然天气条件下,扬花至成熟期非顺序衰老小麦温麦19、兰考矮早8、豫麦19及顺序衰老小麦陕229旗叶和倒二叶叶绿素含量、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)均呈下降趋势,而热耗散量子比率(F0/Fm)呈上升趋势,在花后30d非顺序衰老小麦和顺序衰老小麦的衰老现象差异显著。在自然天气条件下,花后30d非顺序衰老小麦温麦19、兰考矮早8和豫麦19旗叶的叶绿素含量、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)分别比倒二叶低36.67%,29.91%和59.25%;34.87%,26.39%和22.15%;11.54%,13.54%和12.54%;23.05%,29.00%和17.14%,而热耗散量子比率(F0/Fm)旗叶分别比倒二叶高24.34%,25.54%和17.11%。在遮荫条件下,花后30d非顺序衰老小麦温麦19、兰考矮早8和豫麦19旗叶的叶绿素含量、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)分别比倒二叶低20.04%,16.29%和21.66%;14.48%,17.26%和16.03%;8.64%,9.40%和10.63%;11.89%,19.91%和11.94%,而热耗散量子比率(F0/Fm)旗叶分别比倒二叶高16.08%,17.10%和17.48%。顺序衰老小麦陕229旗叶和倒二叶的表现正好与非顺序衰老小麦相反。【结论】遮荫条件明显延缓了叶片衰老,推迟了叶片非顺序和顺序衰老现象的发生,但不能改变叶片的衰老顺序。     

小麦叶片非顺序和顺序衰老数字基因表达谱分析

【目的】从转录水平揭示小麦叶片顺序和非顺序衰老的形成机制及其在小麦生产中的应用价值。【方法】以顺序衰老小麦（NR9405）和非顺序衰老小麦（温麦19）为材料,应用数字基因表达谱技术对两种衰老类型小麦旗叶在扬花后25 d、30 d和32 d 的基因表达量进行检测,筛选花后25 d和30 d,30 d和32 d旗叶的差异表达基因,并对差异表达基因进行GO富集分析。【结果】顺序衰老小麦NR9405花后25 d与30 d相比,差异表达基因共计6 659个,其中上调表达基因3 404个,下调表达基因3 255个;花后30 d与32 d相比,差异表达基因共计4 058个,其中上调表达基因3 017个,下调表达基因1 041个。非顺序衰老小麦温麦19花后25 d与 30 d相比,差异表达基因共计13 609个,其中上调表达基因7 454个,下调表达基因6 155个;花后30 d与32 d相比,差异表达基因共计6 321个,其中上调表达基因2 669个,下调表达基因3 652个。上调基因显著富集的主要GO条目有：环境胁迫响应、脂肪酸α-氧化、细胞死亡、DNA 分解代谢、自噬、水解酶、转移酶、转运、丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶等。下调基因显著富集的GO条目有：光合作用、光的捕获、光合电子传递链、叶绿素生物合成过程、叶绿体机体等。在小麦叶片非顺序衰老过程中,自噬、海藻糖生物合成过程、海藻糖磷酸酶、蔗糖合成酶等相关基因极显著上调表达,有利于保持叶片水分,促进叶片碳氮的转运,提高小麦产量。【结论】小麦叶片的非顺序衰老与自噬、水解酶和丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶基因的极显著上调表达密切相关。     

外源NO对干旱胁迫下小麦幼苗抗氧化酶活性的影响

研究干旱胁迫下外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)处理对小麦幼苗叶片抗氧化酶活性的影响。结果表明,低浓度NO可显著提高干旱胁迫下小麦幼苗叶片SOD、POD和CAT活性,缓解膜脂过氧化程度,随着浓度的提高,其缓解作用逐渐降低甚至加剧膜透性增加,NO调控作用具有二元性,且NO的适宜浓度存在品种差异,洛旱6号的适宜浓度为0.1 mmol/LSNP,郑麦9023则为0.5 mmol/L SNP,即抗旱性强的适宜浓度低于抗旱性弱的小麦品种。     

干旱胁迫下不同烤烟品种抗氧化酶活性及叶绿素含量变化

为探究干旱胁迫机理,评价不同烤烟品种的抗旱性,以吉烟9号、9803和ZF213品种(品系)为试验材料,通过人工控水的方法对3个烤烟品种进行盆栽试验。结果表明:单株叶面积和干物质积累量随干旱程度的增大明显呈减小的趋势,干物质积累量与干旱程度成反比;叶绿素含量和光合速率均随着干旱胁迫强度的增加而降低;抗氧化酶活性随干旱胁迫时间的延长而降低,与干旱胁迫强度呈负相关;烤烟叶片的丙二醛含量随干旱胁迫时间的延长而增加,与干旱胁迫强度呈正相关。相同的干旱胁迫条件下,各烤烟品种对干旱的敏感程度和忍耐力都存在一定的差异,其中,吉烟9号抗旱性最强,其次9803品系,CF213品系抗旱性最差。     

干旱胁迫对不同衰老型小麦抗氧化酶活性的影响

[目的]探讨大田干旱胁迫对小麦抗氧化酶活性的影响。[方法]在大田自然干旱条件下以2类衰老型6个小麦品种(系)为试验材料,在小麦灌浆的4个时段测量了旗叶中3种抗氧化酶活力的变化以及MDA含量的变化。[结果]在大田自然干旱胁迫影响下,SOD活性会有大幅度的持续升高,到干旱末期,酶活性降低,CAT活性变化对干旱胁迫响应最快,在干旱前期活性即达到最大,之后开始持续下降,在干旱胁迫诱导下,POD活性在干旱胁迫前期活性降低,而在干旱中期活性开始升高,在干旱末期又下降,MDA含量的变化在干旱胁迫下先升高后降低,在干旱末期升高。抗衰老类型的2号、4号小麦及其姊妹系3号小麦与非抗衰老小麦相比,旗叶抗氧化酶活力较高,而旗叶MDA含量较低或持续下降。[结论]在大田自然干旱条件下,与其他模拟干旱试验结果不同,抗氧化酶和MDA的变化规律均呈S型变化曲线。     

干旱对小麦生育后期旗叶衰老的影响

随干旱加剧 ,使旗叶的保护酶SOD、CAT活性受抑 ,膜脂过氧化产物MDA含量增加 ,干旱愈重 ,SOD、CAT活性降低愈迅速 ,MDA含量迅速升高 ,从而导致旗叶可溶性蛋白质含量迅降 ,加重了膜脂过氧化程度 ,降低了清除自由基能力 ,加速旗叶衰老。由于重度干旱、中度干旱上述特性和对照差异显著 ,而轻度干旱和对照差异不显著 ,综上可以认为相对含水量 6 0 %为小麦旗叶正常生长发育的下限指标 ,可做为制定节水栽培措施的理论依据。     

小麦叶片逆向衰老中叶绿素及荧光参数的变化

以逆向衰老小麦温麦19、兰考矮早8为供试材料,测定扬花期至成熟期旗叶和倒二叶叶绿素含量及荧光动力学参数,研究小麦叶片逆向衰老过程中旗叶和倒二叶叶绿素含量及荧光参数的变化规律及品种间的差异。结果表明,随着花后时间推移,旗叶和倒二叶叶绿素含量、PSⅡ实际光化学效率（ΦPSⅡ）、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性（Fv/F0）呈下降趋势,热耗散量子比率（F0/Fm）呈上升趋势。在灌浆后期,旗叶的叶绿素SPAD值、ΦPSⅡ、Fv/Fm、Fv/F0明显低于倒二叶,旗叶的F0/Fm明显高于倒二叶。温麦19叶片逆向衰老现象较兰考矮早8出现的早。     

小麦叶片逆向衰老过程中叶绿素含量及光合特性的变化

【目的】研究小麦叶片逆向衰老过程中旗叶和倒二叶叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度的变化规律,为进一步揭示叶片逆向衰老的生理机制提供研究思路和理论指导。【方法】以逆向衰老小麦‘温麦19’和‘兰考矮早8’为试验材料,在小麦扬花后6,12,18,24,30和36d,分别采用CCM-200手持式叶绿素仪和LI-6400XT型便携式光合测定系统,在田间测定旗叶和倒二叶的叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度。【结果】‘温麦19’和‘兰考矮早8’在灌浆结实后期(花后18～36d)均出现倒二叶叶绿素含量高于旗叶的现象,即叶片逆向衰老的现象;‘温麦19’较‘兰考矮早8’叶片逆向衰老现象出现早。在灌浆后期,‘温麦19’旗叶的光合速率、蒸腾速率和气孔导度均低于倒二叶,而‘兰考矮早8’旗叶的光合速率低于倒二叶,蒸腾速率和气孔导度仍高于倒二叶。【结论】在逆向衰老过程中,随着小麦旗叶和倒二叶叶绿素含量的变化,其净光合速率、蒸腾速率和气孔导度也发生相应的变化,且品种之间存在较大差异。     

脐橙花开放和衰老过程中抗氧化酶活性变化

为探究脐橙花开放和衰老过程中膜脂过氧化和清除活性氧酶类的变化情况,测定了纽荷尔脐橙花开放和衰老期间花器官中膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(GPX)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化氢酶(CAT)的活性变化情况.结果表明,随着脐橙花开放和衰老,花器官中MDA逐渐积累,膜脂过氧化程度加重;SOD、CAT和GPX活性则是先升高后降低,SOD、CAT和GPX活性最高值分别出现在时期2、时期4和时期5,而APX活性则是逐渐降低.因此,活性氧代谢失调引发的生物膜结构破坏是脐橙花开放和衰老的重要原因之一.     

不同抗性晒烟品种接种TMV后抗氧化酶活性及叶绿素含量的变化

为了从生理生化角度上揭示烟草花叶病毒(TMV)的抗病机理,以12个晒烟品种为试材,进行了人工接种鉴定试验,且选择具有代表性的免疫(延晒十号)、抗病(坝林晒烟)、中感(延晒四号)品种为试材,研究了接种前后的保护酶活性、MDA含量、叶绿素含量等生理生化指标变化规律。试验结果表明:在SOD、POD和CAT活性方面,随着接种时间的推进,3个对照处理的酶活性均逐渐上升,而3个接种处理则均呈先上升后下降的趋势;接种后6~24 d,3个品种接种处理的酶活性均比对照处理高,增加幅度最大的是延晒十号(免疫品种),最小的是延晒四号(中感品种);接种后36 d,3个接种处理均低于对照,衰减幅度由小到大依次为延晒十号、坝林晒烟、延晒四号。从MDA含量来看,所有处理均随接种时间延长逐渐增加,同一品种接种处理均高于对照处理,增加幅度最大的是延晒四号,最小的是延晒十号。从实际光合效率Y(Ⅱ)和叶绿素含量来看,与对照相比,3个接种处理的指标均下降,衰减幅度由小到大依次为延晒十号、坝林晒烟、延晒四号。上述指标在植物抗病反应中呈现规律性变化,从生理生化层面上反映了晒烟的TMV抗病机理。     

低叶绿素b水稻叶片自然衰老过程中光合作用与叶绿素荧光参数的变化

以水稻低叶绿素b突变体及其野生型(镇恢249)第5叶为材料,研究了水稻叶片自然衰老过程中净光合速率(Pn)、叶绿素荧光参数、Rubisco相对含量的变化.结果表明,叶片全展后随着衰老进程,突变体与野生型的Pn、叶绿素荧光参数以及Rubisco大小亚基相对含量都呈下降趋势.低叶绿素b突变体的净光合速率高于野生型且下降慢于野生型,但是二者叶绿素荧光参数之间差异不显著,而野生型Rubisco相对含量下降较突变体快,因此低叶绿素b对水稻第5叶衰老和Pn的影响主要表现在碳同化阶段.     

冷冻胁迫下方竹抗氧化酶活性和叶绿素荧光特性

以1年生盆栽实生方竹为材料,人工模拟冷害(4℃)、冻害(-5,-10,-20℃)和短时间(15,30,60 min)胁迫,测定抗氧化酶(CAT,POD,SOD)活性的变化,同时通过Imaging-PAM观测叶绿素荧光参数的变化,探讨方竹抵抗冷冻胁迫的机制。结果表明,冷害和冻害胁迫均可诱导方竹体内防御体系发挥作用,方竹叶片的相关抗氧化酶活性均表现出先升高后降低再升高的趋势,其中CAT和POD活性对低温胁迫的应答较为迟缓,而SOD活性对冷害和冻害胁迫的反应更灵敏。在冷害与冻害胁迫下,方竹叶片的叶绿素荧光参数Fv/Fm、Y(Ⅱ)、qP、ETR均呈现先降低后升高的趋势;与4℃低温的冷害胁迫相比较,冻害胁迫对光合作用的损伤更严重,其中在-20℃处理下,ETR、Y(Ⅱ)、qP皆为0,表明此时方竹已失去光合能力。     

唐菖蒲鲜切花瓶插衰老过程中抗氧化酶活性和膜脂过氧化水平初探

测定了唐菖蒲鲜切花衰老过程中花瓣抗氧化酶活性和膜脂过氧化水平的变化 .结果表明 :含水量、可溶性蛋白质含量在瓶插前期升高 ,4d后迅速下降 ;丙二醛含量、超氧自由基 (O- 2 )产生速率在瓶插期间一直呈上升趋势 ;超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性在瓶插前期先上升后下降 ;瓶插时间越长 ,过氧化物酶活性越高 .抗氧化酶活性下降以及 O- 2 的累积是切花衰老的主要原因     

干旱胁迫下不同温型小麦农田微气象特征研究

根据旱棚内外农田小气候观测资料,分析了冷型小麦“陕229”和暖型小麦“NR 9405”的农田微气象特征及其成因。结果表明,与暖型小麦“NR 9405”相比,冷型小麦“陕229”灌浆结实期间的株间气温、地温均偏低,株间水汽压和相对湿度升高,株间光照度减小。该结果说明,冷型小麦对干旱的适应性较暖型小麦强。     

干旱对不同冬小麦旗叶光合产物供应能力的影响

【目的】研究干旱对小麦旗叶光合产物供应能力的影响,揭示小麦抗旱高产的生理机制,为提高小麦的抗旱能力及高产稳产提供理论依据。【方法】在防雨池栽培条件下,以旱地冬小麦品种长武134(抗旱性强)和水地冬小麦品种陕253(抗旱性弱)为试材,以适宜水分处理为对照(CK,土壤含水量为田间持水量的70%～75%),研究干旱处理(土壤含水量为田间持水量的50%～55%)对不同冬小麦旗叶光合产物供应速率(净光合速率和蔗糖合成能力)和供应持续期的影响。【结果】与对照相比,干旱处理降低了冬小麦灌浆中后期旗叶净光合速率,缩短了净光合速率高值持续期(PAD),其中长武134降幅较小,净光合速率较高;干旱处理提高了冬小麦灌浆初期旗叶的蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性,其中长武134增幅较大,且在灌浆中后期依然能保持相对较高的蔗糖供应能力;干旱处理缩短了冬小麦叶绿素含量缓降期(RSP),提高了丙二醛(MDA)含量,加速了旗叶的衰老,缩短了光合产物的供应持续期,其中长武134受干旱影响较小;干旱处理降低了冬小麦灌浆中后期主茎穗粒质量积累量及其速率,其中长武134降幅较小。【结论】干旱条件下,抗旱品种长武134旗叶在灌浆中后期可维持较高的光合产物供应速率和较长供应持续期,这是其主茎穗粒质量积累量及其速率降幅较小的重要原因。     

土壤干旱胁迫对沙棘叶片光合作用和抗氧化酶活性的影响

在半干旱黄土丘陵区,采用盆栽控水试验,通过测定3年生沙棘苗木在8个土壤水分梯度下的光合速率、叶绿素荧光、抗氧化酶活性等光合生理生化指标,探讨沙棘叶片光合作用在土壤干旱逐渐加重过程中的变化过程、机制及其与土壤水分的定量关系.结果表明:(1)土壤相对含水量(RWC)在38.9％-70.5％范围内,随干旱胁迫加重,沙棘的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)明显下降,而气孔限制值(Ls)显著上升,即Pn下降主要是由气孔限制造成的;当RWC＜38.9％时,干旱胁迫继续加剧,Pn和Ls都降低,而Ci显著上升,即Pn下降的主要原因已经转变为非气孔因素的限制.(2)土壤适度水分胁迫能够提高沙棘叶片的水分利用效率(WUE),维持沙棘Pn和WUE处于较高水平的RWC范围为58.6％-82.9％和48.3％-70.5％.(3)土壤干旱加重过程中,沙棘的最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率ΦPSⅡ,光化学猝灭(qP)均表现出逐渐降低的趋势,而初始荧光(Fo)显著升高,非光化学猝灭(NPQ)则表现出先上升后下降的趋势;RWC在38.9％-70.5％的范围内,热耗散是沙棘重要光保护机制;RWC＜38.9％时,PSⅡ受到损伤,电子传递受阻.(4)土壤干旱加重过程中,沙棘叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性表现出先升高后降低的趋势,丙二醛(MDA)含量则表现出逐级递增趋势;土壤干旱程度在RWC为48.3％-70.5％时,对沙棘叶片的抗氧化酶系统活性有诱导作用;而土壤干旱到严重胁迫(RWC＜38.9％)时,沙棘叶片的抗氧化酶系统损伤,抗氧化酶活性下降,细胞膜遭到破坏.土壤干旱程度在RWC为48.3％-70.5％时,沙棘叶片可以通过热耗散和酶活性调节协同作用,稳定光合机构的正常功能,Pn下降的主要原因是气孔限制;而干旱到严重胁迫(RWC＜38.9％)时,PSⅡ系统和抗氧化酶系统损伤,是光合作用发生非气孔限制的主要原因.在半干旱黄土丘陵区,沙棘生长所允许的最大土壤水分亏缺在RWC为38.9％,维持沙棘具有较高WUE和Pn的土壤水分阈值为RWC在58.6％-70.5％之间.     

干旱胁迫下Si对甘蔗叶片相对水含量和抗氧化物酶活性的影响

【目的】研究干旱胁迫下不同Si（硅）水平对不同耐旱性甘蔗品种的抗氧化物酶活性的影响,为探索Si提高甘蔗抗旱性的生理基础提供依据。【方法】采用水培法,设置3个施Si浓度（0、0.2、1.7 mmol/L）,经不同PEG-6000胁迫时间（0、18、26、30、40 h）后,测定两个耐旱性甘蔗品种（ROC16和ROC22）甘蔗叶片的相对水含量（RWC）及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）等保护酶活性。【结果】与对照处理（Si浓度0 mmol/L,PEC-6000胁迫时间0 h）相比,随着胁迫时间的延长不同浓度Si处理的叶片RWC持续下降,POD活性先降后升,CAT活性先升后降,SOD活性则表现为先降后升再降的抛物线式变化趋势。ROC22的抗氧化物酶活性均高于ROC16。【结论】施Si能提高甘蔗叶片RWC及SOD、POD和CAT的活性,且高Si浓度（1.7 mmol/L）比低Si浓度（0.2 mmol/L）效果好。     

干旱胁迫下长豇豆叶绿素荧光参数与品种耐旱性的关系

研究了干旱胁迫对3个不同耐旱性长豇豆品种幼苗叶绿素荧光参数和光合作用的影响。结果表明：干旱胁迫降低豇豆的生长量和净光合速率,并增加叶片质膜的透性;干旱胁迫后叶片叶绿素荧光参数( Fv/Fm,φPSⅡ和qP)的变化与豇豆品种耐旱性相一致。认为叶绿素荧光参数测定方便,稳定性好,可作为长豇豆品种耐旱性鉴定的重要指标。