高温胁迫与外源油菜素内酯对‘巨峰’葡萄叶片光合生理和果实品质的影响

【目的】探讨高温胁迫和外源油菜素内酯对鲜食葡萄光合和果实品质的影响。【方法】以3 a(年)生盆栽‘巨峰’葡萄为试材,连续高温胁迫20 d并喷施外源油菜素内酯(BR),测定葡萄叶片光合速率、叶绿素荧光参数、叶绿素含量及果实品质指标的变化。【结果】高温处理3 d即可显著降低叶片的净光合速率(Pn)、叶绿素含量、PSII实际光化学效率(ΦPSII)和光化学猝灭系数(q P),而初始荧光(Fo)显著高于对照。连续高温处理6 d,PSII最大光化学效率(Fv/Fm)开始下降。高温胁迫显著降低了果实的单粒质量、可滴定酸含量和果皮花色苷含量。高温处理20 d后,喷施BR的处理分别比未喷施处理的光合最大速率Amax、Fv/Fm、ΦPSII、q P和叶绿素含量均有提高,果皮花色苷含量为未喷施BR处理组的2.1倍。【结论】连续的高温胁迫会降低PSII反应中心活性,阻碍PSII的正常功能,抑制葡萄叶片的光合作用,影响果实品质。喷施外源BR可以有效缓解高温对葡萄叶片的光合伤害并促进果实着色。     

冬、春田间枇杷叶片光合机构的运转

冬季枇杷光合作用的最适温度低于春季,光合作用的最适叶温高于环境温度;冬季枇杷的叶绿素含量、净光合速率(Pn)、Rubisco活性、RuBP再生速率、表观量子效率(AQY)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、光下的光化学效率(Fv'/Fm')、光化学猝灭系数(qP)及电子传递速率较低,PSⅡ反应中心失活或破坏,细胞间隙CO2浓度与环境CO2浓度比值(Ci/Ca)、光呼吸速率与净光合速率比值(Rp/Pn)、光呼吸速率与暗呼吸速率的比值(Rp/Rd)及非光化学猝灭系数(qN)较高。这些结果说明,枇杷光合作用的最适温度与环境温度的变化相适应,低温环境是限制枇杷光合作用的重要因子;光合碳代谢和光化学反应受到低温的限制是冬季光合作用较低的重要原因;在碳代谢中光呼吸所占的比例增加和非辐射能量耗散对光合机构运转有保护作用。     

5个越橘品种光合作用特性比较研究

以5个越橘品种为试材,对叶片的叶绿素含量、光合作用参数及叶绿素荧光参数进行测定,并进行相关性和差异显著性分析。结果显示,不同越橘品种叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、瞬时水分利用效率(WUE)、非光化学淬灭(NPQ)、有效光化学效率(Fv′/Fm′)、光化学猝灭系数(q P)和PSⅡ实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)均存在一定差异,其中‘布里吉塔’和‘密斯梯’的净光合速率(Pn)、瞬时水分利用效率(WUE)、有效光化学效率(Fv′/Fm′)、光化学猝灭系数(q P)和实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)明显高于其他品种。相关性分析表明,叶绿素a/b值与净光合速率(Pn)呈极显著正相关,叶绿素b含量和叶绿素(a+b)含量均与最大光化学效率(Fv/Fm)值呈显著正相关,叶绿素a/b值与实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)呈极显著正相关,净光合速率(Pn)和有效光化学效率(Fv′/Fm′)均与实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)呈显著正相关。     

6个我国原产梨品种光合特性研究

以6个我国原产梨品种为试材,测定叶片的叶绿素含量、光合作用参数及叶绿素荧光参数,并进行差异显著性和相关性分析。结果表明:不同梨品种间叶绿素含量、净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、瞬时水分利用效率(WUE)、PSII的最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(q P)、PSII实际光化学量子效率(ΦPSII)存在一定差异,其中‘伏梨’‘白皮鸡蛋’‘酸梨’叶绿素荧光参数明显高于其他3个品种,光合性能优于其他品种。相关性分析结果表明,叶绿素a与叶绿素b含量呈显著正相关,叶绿素a、b与总叶绿素含量呈显著或极显著正相关,叶绿素含量、叶绿素荧光参数与Pn、WUE相关性基本不显著,说明叶绿素含量不是影响光合作用效率的主要限制因素;Pn与WUE呈显著正相关,说明Pn是鉴评梨品种水分利用大小的一个光合指标;Fv/Fm与NPQ、q P、ΦPSII,q P与ΦPSII均呈显著正相关,说明叶绿素荧光参数在决定叶片特性方面具有很好的一致性。     

低温弱光下k-1 杂交酸模叶绿素荧光及膜脂脂肪酸的变化

 低温弱光胁迫下黄瓜叶片的最大光化学效率(Fv/ Fm) 和实际光化学效率( Fv'/ Fm') 急剧下降, 而酸模叶片的Fv/ Fm和ФPSII 只轻微下降。低温处理后, 酸模PG饱和脂肪酸含量下降, 有利于提高膜的稳定性; Trans-3-16∶1 含量下降程度不大, LHC Ⅱ寡聚体解聚程度不严重, 因而抗冷性较强。     

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') 。     

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。     

短期高温下6个品种甜樱桃幼苗耐热性比较

为了比较不同甜樱桃品种的耐热性，以6个品种的1年生盆栽嫁接苗为试材，通过模拟高温，探究高温胁迫下其叶片生理、叶绿素荧光指标变化，结合相关性分析、主成分分析等方法综合评价其耐热性，并通过逐步回归模型筛选出甜樱桃耐热生理评价指标。结果表明，经高温胁迫后，6个品种甜樱桃幼苗的抗氧化酶、渗透调节物质等生理指标变化有所不同；各品种叶绿素荧光参数中的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、表观电子传递速率(ETR)均显著下降，拉宾斯的非光化学淬灭系数(NPQ)升高，桑提娜的NPQ下降，其余品种的NPQ无显著变化。6个品种幼苗的综合耐热性排序为红蜜>桑提娜>早大果>雷尼>拉宾斯>布鲁克斯。基于逐步回归模型筛选出的过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、脯氨酸含量、Fv/Fo 4个指标可高效、准确地对甜樱桃耐热性进行评价。     

遮荫对茄子幼苗叶片叶绿素荧光特性的影响

研究了不同遮荫处理对茄子幼苗叶绿素荧光参数的影响。结果表明,与全光照条件下相比,遮荫处理使非光化学猝灭系数(NPQ)和光系统激发能压力(1-qP)降低;最大荧光(Fm)、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII潜在活性(Fv/Fo)、PSII实际光化学效率(ФPSII)、天线转化效率(Fv’/Fm’)、光化学荧光猝灭系数(qP)和电子传递速率(ETR)增加。光化学反应的能量(P)在叶片所吸收的光能中所占的比例也逐渐增加,天线色素耗散的能量(D)表现出和P相反的趋势,非光化学反应耗散的能量(E)变化不稳定。以上结果表明,茄子对弱光胁迫有一定的自我调节能力和适应能力,一层遮阳网处理下,茄子幼苗光系统II光化学效率最高,可在育苗生产中应用。     

供氮水平对香根草光合特性和抗氧化酶活性的影响

 通过水培试验,研究了0、1、8、16 mmol·L^-1 4个供氮水平下香根草叶片净光合速率（Pn）、叶绿素荧光参数、抗氧化酶类活性和MDA、脯氨酸含量的变化。结果表明，随着氮浓度的增加，香根草叶片Pn、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII电子传递量子产率（ФPSⅡ）、光化学猝灭系数（qP）、非光化学猝灭系数（NPQ）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性先升高后降低，8 mmol·L^-1氮浓度时达最大，16 mmol·L^-1氮浓度时最小，而1 mmol·L^-1与8 mmol·L^-1氮浓度时相比差异不显著；随着氮浓度的增加，过氧化氢酶（CAT）活性、丙二醛(MDA)含量则先下降后升高；游离脯氨酸(Pro)含量上升。这些结果说明香根草叶片在低氮情况下能保持较高的Fv/Fm、ФPSⅡ、qP和抗氧化酶活性。     

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。     

露地越冬春甘蓝新品种‘皖甘 8 号’

 ‘皖甘8号’甘蓝是以自交不亲合系9802-6与9701-3杂交育成的露地越冬春甘蓝一代杂种,具有抗寒性和耐抽薹性好,抗黑腐病等特点;叶球紧实,牛心形,单球质量1.2 kg;越冬栽培生育期145 d;适合我国黄河以南地区,尤其长江流域作越冬春甘蓝种植。     

高温干旱胁迫对牡丹叶PSⅡ功能及光能分配的影响

以耐旱的“胡红”和对干旱敏感的“洛阳红”2个不同抗性的牡丹品种为试材,研究了高温干旱协同胁迫下的牡丹叶片PSII功能及光能分配特性,以期为提高干旱胁迫下的牡丹抗性提供理论依据和实践支持。结果表明:高温干旱胁迫引起了2种牡丹叶片PSⅡ初始荧光(F0)、光下叶片初始荧光(F0′)、非光化学猝灭系数(qN)、天线热耗散百分率(Hd)、反应中心非光化学耗散百分率(Ex)的增加和最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、暗适应最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光能转换效率(Fv′/Fm′)、叶绿素荧光光化学猝灭系数(qP)、表观光合电子传递速率(ETR)的降低。胁迫前4d2个牡丹品种具有一定的光合保护机制,PSⅡ叶绿素荧光能量分配与对照无显著差异,PSⅡ功能没受到影响。但6d后光合保护机制受损严重,叶绿素荧光能量分配变化显著,Hd逐渐增加第12天时“胡红”和“洛阳红”分别比对照增加118.9%、153.0%。Pc和ETR逐渐降低,第12天时“胡红”Pc、ETR和“洛阳红”Pc、ETR分别比对照降低70.7%、73.8%和84.9%、97.2%。说明进入PSⅡ反应中心的能量减少,通过天线热耗散的能量增多,PSⅡ功能受抑。胁迫中后期2个牡丹品种间叶绿素荧光能量分配差异显著,抗性较差的“洛阳红”Hd和Ex百分率高于抗性较强的“胡红”,Ex增加造成光合机构更严重的可逆失活及破坏。表明抗性较强的“胡红”比抗性较弱的“洛阳红”,遭受高温干旱胁迫时光抑制程度更低,仍能维持相对较高的PSⅡ实际光能转换效率。     

露地越冬春甘蓝新品种‘博春’

 ‘博春’是以自交不亲和系‘Y9805’与‘Y5-3-14’杂交育成的露地越冬春甘蓝一代杂种,具有冬性强、耐寒性好、叶球肉质脆嫩、味甘甜的特点,叶球牛心形,单球质量1.2 kg,越冬栽培生育期144 d左右,适合我国南方地区,特别是长江流域作越冬春甘蓝栽培。     

宜机移栽甘蓝品种对比试验

为筛选出江苏省及其生态条件相似的地区适宜机械化移栽的甘蓝品种,通过对7个甘蓝材料进行宜机移栽对比试验,对各参试材料的秧苗形态特征、机械移栽情况、移栽后甘蓝产量等方面进行对比分析。结果表明：2207、2232和2233品种秧苗的苗高和苗冠直径适中,定植时根覆盖优良率均达到80%以上,根覆盖差率均低于6%;圆球甘蓝品种2233的单球质量比较大(1.40 kg),667 m²产量水平较高(3 994.2 kg),具有较高的生产潜力,扁球甘蓝品种2207的单球质量也较大(1.56 kg),667 m²产量达到4 520.9 kg,均可进一步扩大示范种植。     

露地越冬春甘蓝新品种‘苏甘20’

 ‘苏甘20’是以自交不亲和系‘Y9805’和‘99132’杂交育成的甘蓝一代杂种,越冬栽培成熟期145 d左右,冬性强,早熟,耐寒性好,植株开展度约49.9 cm × 50.3 cm,生长势较强,整齐度好,叶色浅绿,蜡粉中等,叶球牛心形,肉质脆嫩,单球质量1.0 kg左右,产量约45 000 kg · hm^-2,适合中国南方地区,特别是长江流域作越冬春栽培。     

越冬甘蓝新品种苏甘91的选育

苏甘91是以自交不亲和系MS583-2-1-2为母本,以自交不亲和系M14-4-2-3为父本配制而成的越冬甘蓝一代杂种。叶色深绿,蜡粉中等,生育期165d左右,叶球圆形,紧实度中等,肉质脆嫩,单球质量1.14kg左右,667m2产量5012.9kg。抗逆性强,田间调查表明对菌核病和软腐病抗性强于对照比久1038,耐裂球,耐贮性好,品质优良,适合我国长江流域及其以南地区作越冬栽培。     

Importance of the mitochondrial alternative oxidase (AOX) pathway in alleviating photoinhibition in cucumber leaves under chilling injury and subsequent recovery when leaves are subjected to high light intensity

The aim of this study was to assess the impact of the mitochondrial alternative oxidase (AOX) pathway on energy metabolism in chloroplast, and evaluate the importance of the AOX pathway in alleviating photoinhibition in cucumber (Cucumis sativus L.) leaves during chilling and the subsequent recovery period. Chilling (12°C) induced up-regultaion of the AOX pathway, which is important for chilled leaves to avoid overreduction of PSII and maintain photosynthetic electron transport. High light (200–300 µmol m^?2 s^?1) induced the decreases of maximal quantum yield of PSII photochemistry (Fv/Fm) and nonphotochemical quenching (NPQ), which was aggravated by 1 mM salicylhydroxamic acid (SHAM; AOX inhibitor), in cucumber leaves during chilling. However, Fv/Fm did not change and NPQ increased significantly in SHAM-treated leaves by chilling under low light. During recovery periods after chilling under low light, Fv/Fm, q_P, Φ_PSII, NPQ, and Fv’/Fm’ could return to normal degree in chilled leaves with or without SHAM. In contrast, high light induced more decrease of chlorophyll fluorescence parameters in chilled leaves during the recovery period, and SHAM treatment further aggravated the decrease. These results implied that up-regulation of AOX pathway in chilled leaves plays a critical role in protection against photoinhibition in leaves under excess light energy condition during chilling and the subsequent recovery period. However, thermal energy dissipation was more important to prevent photoinhibition in leaves exposed to chilling under low light.     

羽衣甘蓝花粉SCR13-b基因的分离及其功能分析

 以羽衣甘蓝(Brassica oleracea var. acephala) S_13-bS_13-b自交不亲和系为试验材料, 分离了控制花粉自交不亲和基因———S_13-b单倍型富含半胱氨酸基因(SCR_13-b) , GenBank收录号为EF577028。SCR_13-b cDNA序列含有237 bp的开放读码框(ORF) , 编码一个含78个氨基酸的蛋白。SCR_13-b gDNA含有一个758 bp的内含子, 内含子5′供体位点和3′受体位点边界序列符合GU2AG规则; DNA blot分析表明SCR_13-b在基因组中只有单一拷贝; 授粉生物活性分析试验显示原核表达SCR132b融合蛋白能够启动SI反应, 抑制杂交亲和花粉的萌发和生长。     

不同光强与温度处理对‘肉芙蓉’牡丹叶片PSⅡ光化学活性的影响

 以‘肉芙蓉’牡丹（Paeonia suffruticosa Andr.‘Roufurong’）叶片为材料,研究了100、700和1 400 μmol · m^-2 · s^-1光强下不同温度（15、20、25、30、35和40 ℃）处理对叶片光合特性和叶绿素荧光参数的影响。结果表明：随光强增加,叶片最大光化学效率（F_v/F_m）、光系统Ⅱ实际光化学效率（ΦPSⅡ）、光下开放的PSⅡ反应中心激发能捕获效率（F_v′/F_m′）和光化学猝灭系数（q_P）均显著下降,其中强光1 400 μmol · m^-2 · s^-1下最低。与室温（25 ℃）处理的叶片相比,低温（15 ℃）和高温（40 ℃）处理叶片F_v/F_m、Φ_PSⅡ、F_v′/F_m′、q_P急剧下降。同时,随光强增加,PSⅠ激发能分配系数α显著性降低,PSⅡ激发能分配系数β却显著升高,激发能分配严重偏离平衡。强光高温胁迫下,虽然叶片热耗散（NPQ）能力迅速增加,但是由于光化学效率的下降,光化学反应对激发能的利用大幅度下降,同时,由于两光系统激发能分配严重偏离平衡状态,过多的激发能分配给PSⅡ,导致PSⅡ激发压（1–q_P）增大,加剧了PSⅡ伤害程度。