Effects of Different Water Stress on Chlorophyll Fluorescence Parameters of Areca catechu L.Seedling

以海南长蒂种槟榔幼苗为供试材料,通过控制土壤相对含水量,设置5个土壤水分胁迫水平的单因子盆栽试验,研究土壤水分胁迫程度对槟榔幼苗叶绿素荧光动力学特性的影响.结果表明,长期、持续处于土壤水分胁迫会抑制槟榔幼苗的PSⅡ原初光能转化效率,光合电子传递能力、PsⅡ的光化学活性,PSⅡ潜在活性和PSⅡ潜在光合作用活力.土壤相对含水量≤30％,槟榔幼苗不能持续进行有效的热耗散,但具有较高的热耗散能力.其PSⅡ反应中心会出现不易逆转的破坏.其伤害部位可能位于PSⅡ氧化传递链或PSⅡ反应中心或PSⅡ原初电子受体.     

土壤水分胁迫对槟榔幼苗叶片生理的影响

以海南长蒂种槟榔幼苗为材料,采用盆栽试验,通过控制土壤含水量,研究不同水分胁迫对槟榔幼苗叶片的生理生化指标的影响规律。结果表明:经土壤水分胁迫处理后,槟榔幼苗叶片的丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量、可溶性糖(SS)含量及可溶性蛋白含量均呈现上升趋势;过氧化物酶(POD)活性和超氧化物歧化酶(SOD)活性呈先升高后下降趋势,过氧化氢酶(CAT)活性则显示先降低而后升高趋势。并且,随着水分胁迫强度的增加及持续时间的延长,槟榔幼苗叶片的各项指标变化幅度差异较大。综合分析,初步认为:土壤相对含水量75%左右较有利于槟榔幼苗的生长。     

土壤水分胁迫对槟榔幼苗光合特性的影响

以海南长蒂槟榔种为材料,采用盆栽试验,通过控制土壤含水量,研究不同水分胁迫对槟榔幼苗光合特性的影响。结果表明：随着土壤水分胁迫的加剧,槟榔幼苗的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gond)下降,胞间CO2浓度(Ci)升高,干旱降低槟榔的净光合作用,限制气体交换。槟榔幼苗的水分利用效率和土壤水分含量成负相关,即水分胁迫程度越深,叶片的水分利用效率越高。     

低强度UV -B辐射对两优培九抽穗灌浆期功能叶光系统Ⅱ的影响

借助叶绿素荧光诱导动力学分析技术,研究了低强度中波紫外线(UV-B,1.6kJ·m-2 ·d-1)辐射对两优培九齐穗灌浆期功能叶片叶绿素含量、光系统Ⅱ(PSⅡ)原初光能转化、反应中心能量分配及受体侧的电子传递过程等光合及荧光特性的影响.结果表明:在低强度UV -B辐射下,齐穗期和灌浆期的功能叶片叶绿素含量增加,有利于PSⅡ对光能的吸收和传递;PSⅡ反应中心吸收的能量增多,捕获的能量及进入电子传递链的能量也相应增加,但热耗散与对照相比上升不明显;活性反应中心的数量增多;PSⅡ受体侧有效能量传递效率、原初光能转化效率(Fv/Fm)和潜在活性(Fv/Fo)都有所提高,从而提高了叶片光合机构PSⅡ(包括供体侧和受体侧以及反应中心)的性能.     

不同土壤含水量下槟榔幼苗形态和生理特性

为了明确土壤水分与槟榔生长之间的关系,从而确定合理的槟榔灌溉技术。以槟榔幼苗为对象,设置5个水分梯度,分别是T₁:(30±5)%、T₂:(45±5)%、T₃:(60±5)%、T₄:(75±5)%、T₅:(90±5)%,测定槟榔幼苗的形态、光合特性以及叶绿素含量和根系活力等指标。结果表明:（1）55%~65%的土壤相对含水量可以提高槟榔幼苗的株高、茎粗、叶面积和叶长,其中槟榔幼苗的株高和茎粗比在25%~35%的土壤相对含水量下分别提高了26.89%、19.89%,并且槟榔幼苗的净光合速率、蒸腾速率均达显著水平。当土壤相对含水量大于65%时,槟榔幼苗的裂叶长不断增加,但叶绿素含量逐渐降低。（2）当土壤相对含水量低于55%时,槟榔幼苗的叶绿素含量和根系活力出现下降趋势,随着土壤相对含水量的不断降低,槟榔幼苗的根冠比不断增加。（3）在30%左右土壤相对含水量下槟榔幼苗叶绿素含量达最低值11.16 mg/g,但水分利用率相对其他处理较高,植株叶片发黄且矮小,根系活力也较小。综上所述,当土壤相对含水量为55%~65%时,有利于槟榔幼苗生长。     

土壤水分对槟榔幼苗净光合速率和蒸腾速率的影响

为实现槟榔幼苗标准化灌溉,采用盆栽实验,设置5个水分梯度[土壤相对含水量（30±5）％～（90±5）％],测定不同水分条件下槟榔幼苗的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、空气相对湿度（RH）、空气中CO2浓度（Ci）和气孔导度（Cond）等参数,研究各个因子对槟榔幼苗净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）的影响,采用回归分析分别拟合土壤水分与其净光合速率、蒸腾速率的数学模型。结果表明：（1）土壤相对含水量＜60％时,影响槟榔幼苗Pn的主要因子是Cond、RH;土壤相对含水量≥60％时,影响槟榔幼苗Pn的主要因子是Ci、RH。（2）土壤相对含水量45％～60％时,影响槟榔幼苗Tr的主要因子是Cond、Vpdl;土壤相对含水量60％～70％时,影响槟榔幼苗Tr的主要因子是Cond和Ci;其余水分条件下影响槟榔幼苗Tr的主要因子都是Cond。（3）根据本次研究,拟合土壤水分对槟榔幼苗净光合速率和蒸腾速率的数学模型分别为Pn=-0.001 8x2+0.293 9x-5.567 9,R2=0.998 1;Tr=-0.001 6x2+0.265 2x-6.008 3,R2=0.943 8。     

花期干旱对不同基因型大豆叶绿素荧光特性的影响

利用叶绿素荧光动力学测定技术,测定开花期干旱不同基因型大豆品种叶绿素荧光参数的变化.以3个不同基因型大豆品种为材料,应用OS52FL调制式叶绿素荧光仪研究在开花期干旱胁迫下,各荧光参数的变化及用方差分析进行综合评价.结果表明,大豆开花期受旱后,可变荧光与最大荧光比(Fv/Fm)、可变荧光与初始荧光比(Fv/Fo)、非光化学淬灭系数(NPQ)均降低,而电子传递速率(ETR)升高,说明光系统Ⅱ(PSⅡ)受到了伤害,使得PSⅡ原初光能转换效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、起光保护作用的热耗散降低,光合电子传递速率升高.且荧光参数之间具有相关性.花期干旱胁迫后,各参数存在基因型差异,新大豆1号在花期干旱条件下,光合机构受破坏较轻,其吸收的光能能较多的用于光化学转化能力,抗旱能力强.因此,花期干旱胁迫下,叶绿素荧光参数的变化与大豆品种抗旱性有关,利用大豆叶绿素荧光特性对干旱胁迫的反应差异鉴定品种抗旱性是可行的.     

光照对绿宝石叶绿素荧光特性的影响

用叶绿素荧光动力学研究不同光照对绿宝石叶绿素荧光特性的影响。结果表明：遮光使绿宝石叶片SPAD值升高4.7%;日光灯使初始荧光下降,最大荧光升高;遮光和自然光照的PSⅡ潜在活性和原初光能转化效率比处理前低,而日光灯处理10 d时二者分别增加9.9%和7.73%;在日光灯处理20 d时PSⅡ量子效率升高61.67%,荧光下降比值升高23.16%,光化学猝灭升高12.62%,非光化学猝灭仅为处理前的64.72%。说明日光灯处理可增加绿宝石叶绿体PSⅡ反应中心开放部分的比例,将更多的光能用于推动光合电子传递,从而提高光合电子传递能力,同时叶片的非化学热耗散降低,植物体充分利用所吸收的光能用于光合作用。     

干旱胁迫对中粒种咖啡幼苗膜脂过氧化、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的影响

以苗龄约8个月的中粒种咖啡袋育苗为材料,测定3种干旱胁迫强度下咖啡幼苗叶片的生理指标变化,旨在了解其对干旱胁迫的生理响应。结果表明:在轻度干旱胁迫下(土壤相对含水量为55%~60%),与对照相比,中粒种咖啡幼苗叶片的可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性极显著增加,而丙二醛(MDA)含量和相对电导率没有显著变化。但在中度干旱或重度干旱胁迫下(土壤相对含水量为40%~45%或25%~30%),可溶性蛋白含量、SOD、POD、CAT活性显著或极显著减少,而可溶性糖、脯氨酸的积累减缓,MDA含量和相对电导率迅速上升。在适度干旱胁迫下,中粒种咖啡幼苗可通过提高抗氧化酶活性和渗透调节能力来增强其对干旱胁迫的耐性。     

低温对水稻幼苗叶绿体光化学功能及类囊体膜蛋白水平的影响

 研究了低温胁迫下水稻幼苗叶绿体光合电子传递功能及类囊体膜蛋白水平的变化。4℃低温结合35 μmol/(m2·s)的弱光照处理,使水稻叶绿体全电子链、PSⅡ和PSⅠ的电子传递活性均降低,降低的幅度依次是： 全电子链>PSⅡ>PSⅠ。对类囊体膜蛋白组分进行的SDS-PAGE分析显示, 低温使大部分类囊体膜蛋白特别是PSⅡ功能蛋白的稳态水平降低,这可能是造成叶绿体光化学功能降低的主要原因。进一步对低温影响PSⅡ电子传递活性的机理进行了探讨,所得结果表明,低温下PSⅡ功能受抑的主要原因是其氧化侧的电子供应受阻,而与反应中心受到的伤害关系不大,尽管类囊体膜的SDS-PAGE结果显示PSⅡ的反应中心也受到低温的损伤。     

叶绿素缺乏对大豆光系统Ⅱ和光能分配的影响

研究田间条件下大豆叶绿素缺乏突变体以及野生型叶片逐步展开过程中的叶绿素含量、气体交换、叶绿素荧光动力学等特性,并分析了二者在叶片展开过程中吸收光能分配的差异.结果表明:叶绿素缺乏导致突变体大豆有活性的PSⅡ反应中心数目减少,每个反应中心的光能吸收和激发能捕获增加,但是PSⅡ电子传递受阻,致使每个反应中心的激发能耗散增加.与野生型相比,突变体大豆叶片所吸收的能量中分配给热耗散的能量较多,而过剩的激发能较少;同时随着叶绿素含量降低,光合电子传递中向光呼吸分配的比例增大.     

冬季喷施多效唑对荔枝叶片叶绿素荧光特征的影响

为弄清多效唑(PP333)对荔枝叶片光合能力的影响,于2011年12月对‘妃子笑,荔枝整株喷施PP333(500 mg/L),研究其对叶片叶绿素指数和叶绿素荧光动力学参数的影响.结果表明:喷施PP333可显著增加荔枝叶片的SPAD值,且使Fv/Fm、Fv/F0、Fv′/Fm′、ΦPSⅡ、ETR、PCR等叶绿素荧光参数有所增加,而NPQ则降低;从光响应曲线可以看出,Fv′/Fm′、ΦPSⅡ和qP随光化光强度的增加呈下降趋势,而NPQ、PCR和ETR随光化光强度增加而增加;从PSⅡ反应中心能量分配比率上看,PP333处理后P、E增加,D减小,更有利于能量进入PSⅡ反应中心,促进光化学效率提高;PP333处理可以增加PSⅡ反应中心的开放比例,推动光合电子传递,提高荔枝叶片的光合性能.     

外源山梨醇对盐胁迫下两优培九和武运粳7号光合特性及类囊体膜多肽组分的影响

 以4叶期的水稻幼苗为材料，比较研究了外源山梨醇处理对盐胁迫下两优培九和武运粳7号幼苗光合特性及类囊体膜多肽组分的影响。研究结果表明，随着盐处理浓度的增加，两优培九和武运粳7号的叶绿素含量、PSⅡ的电子传递活性、叶绿体放氧活性、光合速率呈下降趋势；叶绿体ATP含量、 叶绿体ATP酶(Mg2＋ATP酶和Ca2＋ATP酶)活性先升后降，PSⅠ的电子传递活性、呼吸速率则呈上升的趋势；但类囊体膜的多肽组分并不存在明显的差异。相比之下，两优培九对盐胁迫的抗性大于武运粳7号，具有一定的高产优势。外源山梨醇对两种水稻抵抗盐胁迫具有一定的缓解作用。     

缺钾胁迫对水稻光合特性及光合防御机制的影响

以钾敏感型品种二九丰和钾钝感型品种原丰早为材料,研究了缺钾对水稻光合和叶绿素荧光特性的影响以及光合防御机制,并对缺钾条件下的光合防御机制进行了讨论。在缺钾条件下,两品种的净光合速率(Pn)随气孔导度(Gs)的下降而下降;光合作用的关键酶Rubisco含量降低,而抗氧化酶系统的关键酶SOD活性显著上升。进一步的叶绿素荧光特性研究表明,随着钾胁迫时间的延长,缺钾水稻叶片中的 Fv/Fm、ФPSⅡ、qP及ETR均显著下降,说明PSⅡ反应中心受到伤害。缺钾也降低了水稻叶片的光饱和点,PSⅡ吸收的光能超过了光合作用所能利用的光能。缺钾叶片NPQ显著上升,说明钾胁迫下的水稻叶片通过启动热耗散机制耗散过剩的激发能,以减轻因PSⅡ吸收过多光能而引起的光抑制和光氧化从而保护光合机构免受伤害。从品种间的差异来看,原丰早在缺钾条件下,由于仍有较强的光合能力和抗光抑制能力,因此对缺钾有更强的耐性。     

不同光质对紫苏光合特性的影响

以紫苏为材料,利用LED灯调制光源,按照光质组成的不同设置8个处理,测定紫苏叶片的光合与荧光参数,研究不同光质处理对紫苏光合特性的影响。结果表明:红蓝黄配比光(RBY)处理有利于提高紫苏叶片光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、光合性能指标(PI_(ABS))、单位面积电子传递的量子产额(ET_O/CS)、PSⅡ最大光化学效率(ψ_(PO),即F_v/F_m)、电子传递到电子传递链中Q_A~-下游的其他电子受体的概率(ψ_O)和反应中心吸收的光能用于电子传递的量子产额(ψ_(EO)),说明RBY处理促进了紫苏PSII的活性,提升了光能利用率,而G和Y处理有减弱作用。不同光质处理下紫苏的光能利用率表现为红蓝黄配比光(RBY)红蓝配比光(RB)白光(CK)蓝光(B)红蓝绿配比光(RBG)红光(R)绿光(G)黄光(Y)。     

根际pH值对杂交稻幼苗光能转化特性的影响

模拟土壤pH值对杂交稻两优培九幼苗叶片光合速率、类囊体膜的光合电子传递活性、室温吸收光谱、室温荧光发射光谱以及多肽组分影响的研究结果表明,当土壤pH值小于5.0或大于7.0时,叶片光合速率、PSⅠ和PSⅡ的电子传递活性以及类囊体膜室温荧光发射峰值均有不同程度的降低,其中尤以pH 4.0试验组的降低幅度最为显著;pH 4.0与pH 8.0两个试验组使类囊体膜的室温吸收光谱峰值得到增强,但未使多肽组分发生明显改变。研究证明,与酸性环境相比,水稻幼苗对碱性环境的耐受能力更强,其生长的最适土壤pH值为6.0。     

高温胁迫对茶树叶片光合系统的影响

以龙井43为材料,高温（43℃）处理48βh后,分别用调制荧光成像系统和双通道荧光仪分析其受胁迫的状态和光合系统的受损情况。结果表明,受到高温胁迫后：茶树会表现出一系列的热害症状;茶树叶片的光合速率持续下降,Rubisco最大羧化速率（V_c,max）以及RuBP的最大再生速率（J_max）显著降低;Fv/Fm、Y(II)和Y(I)迅速降低,Y(NO)和Y(NA)上升,说明光系统II和光系统I的结构在高温胁迫下受到了伤害;茶树的Φ_PSⅡ、ETR(II)和ETR(I)均显著下降,表明电子传递受到严重破坏;光系统I对高温胁迫的耐受性较高,抗强光损伤能力在高温胁迫下变强,而光系统II易受到高温伤害,抗强光损伤能力在高温胁迫下变弱。     

茉莉酸甲酯对武运粳24和宁粳3号灌浆早期高温胁迫生理特性的影响

以武运粳24和宁粳3号两个常规粳稻品种为材料,采用桶栽方式,研究高温条件下外源茉莉酸甲酯(MeJA)在灌浆早期对水稻生理特性及产量的影响。结果显示,喷施外源MeJA可以提高植株体内可溶性糖的积累量,维持膜的渗透平衡;外源MeJA通过增加叶片的气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r),降低水稻的叶温及穗温;MeJA通过减轻高温对光合系统的损害,进而提高PSⅡ的最大光量子产量(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))、光合电子传递速率(ETR)及分配给光化学反应的光能(P_r)比例,并最终提高净光合速率(P_n)。高温条件下,武运粳24中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的活性降低,而宁粳3号中的SOD、POD酶活性在高温后期则高于常温处理,而喷施MeJA能提高两品种SOD和POD两种酶在高温处理后期的活性,并降低丙二醛(MDA)的后期积累量,维持膜稳定性。综上所述,在高温条件下,MeJA可以有效降低水稻植株温度,有效缓解高温胁迫对植株生理生化过程的伤害,并通过提高千粒重和结实率减轻高温导致的产量损失。