转多抗基因新疆大叶苜蓿光合生理特征对土壤水分变化的响应

以新疆大叶苜蓿及其为母本的4种转基因株系(SN:转AtNDPK2基因;SC:转codA基因;SOR:转IbOr基因;SAF:转AtABF3基因)为研究材料,通过盆栽控制试验,比较研究了不同土壤水分条件下始花期各株系苜蓿的光合和荧光参数特征。结果表明,随土壤含水量从80% FC(田间持水量)降至40% FC,各株系叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)均呈下降趋势,叶片瞬时水分利用效率(WUE_i)呈上升趋势。在40% FC时,各转基因株系P_n值(11.19~21.58 μmol·m^-2·s^-1)均显著(P<0.05)大于非转基因株系(6.06 μmol·m^-2·s^-1),各株系间WUE_i无差异但以转AtABF3基因株系最大(3.22 μmol·mmol^-1)。土壤水分降低过程中,各株系叶片初始荧光(F_o),最大光化学效率(F_v/F_m)和光化学淬灭系数(qP)值总体呈下降趋势,实际光化学效率(Φ_PSⅡ)和表观电子传递效率(ETR)值呈先上升后下降,而非光化学淬灭系数(NPQ)值整体呈上升趋势。转基因株系qP值出现显著下降时的土壤水分含量(50% FC)低于非转基因(70% FC)苜蓿。在40% FC时,转基因株系F_v/F_m(0.78~0.82)值显著高于非转基因苜蓿(0.58)。总体表明,转多抗基因均不同程度地提高水分胁迫条件下新疆大叶苜蓿的光合性能,其中转codA基因株系可维持较高光合速率,转IbOr基因株系能维持较高光能利用能力,转AtABF3基因株系能够高效利用水分,转AtNDPK2基因株系总生物量最高。     

氮素对分蘖期干旱及复水柳枝稷光合生理特性的影响

为揭示引种禾草柳枝稷(Panicum virgatum L.)光合生理对短期干旱的敏感性与旱后恢复能力及施氮效应,采用盆栽控水试验,设置高水[HW,80%FC(田间持水量)],中水(MW,60%FC)和低水(LW,40%FC)3个水分水平,及两个氮肥处理(不施氮和0.1g N/Kg干土),研究了分蘖期柳枝稷叶片光合气孔交换参数和叶绿素荧光参数在土壤逐渐干旱及复水后的变化特点。结果表明:与高水相比,中水和低水下柳枝稷叶片相对含水量(RWC)、叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、最大光化学效率(Fv/Fm)均显著降低;随自然干旱时间延长,Pn、Gs、Tr、Fv/Fm和光化学淬灭系数(qP)值均呈下降趋势,且施氮处理的降幅较大,以低水施氮降低幅度最大,Pn下降由气孔限制转变为非气孔限制;非光化学淬灭系数(NPQ)值则呈相反的变化趋势;复水后,柳枝稷各光合生理指标均能恢复到水分降低前水平,施氮处理的恢复速度大于不施氮处理。上述表明,柳枝稷具有较强适应低水分条件的能力,一定土壤水分条件下施氮有利于提高其光合能力及复水后的恢复能力;在土壤水分低于40%FC施氮则加重柳枝稷受胁迫程度,降低柳枝稷光合性能。     

水分胁迫和复水对紫花苜蓿幼苗叶绿素荧光特性的影响

利用PEG-6000模拟水分胁迫(ψs=-0.2MPa,胁迫时间:48 h,复水48 h),研究了紫花苜蓿(Medicago sativa L)品种陇东苜蓿和阿尔冈金叶片叶绿素荧光特性和光合色素含量的变化,旨在探讨紫花苜蓿水分胁迫条件下的光合反应机制.结果表明:光化学淬灭系数(qP)和PSII线性电子传递的有效量子产额(YIELD)以及非光化学淬灭系数(qN)和表观光合电子传递效率(ETR)在胁迫前后随光合有效辐射(PAR)的变化规律分别可用公式:Y=aLn(X) b(Y:qP或YIELD,X:PAR,X≠0)和Y=aX2 bX c(Y:qN或ETR,X:PAR)来表示;在受到干旱胁迫后,PSII最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSII潜在活性(Fv/Fo)和光合色素含量均明显低于对照,在任意光强下的qP、YIELD和ETR值也极显著低于对照的相应值,qN值则极显著高于对照的相应值;同时,和对照相比,qN和ETR光响应曲线顶点所对应的光强值在受到胁迫后亦明显下降,表明光抑制初始点的降低和最大光保护能力的减弱,甚至光抑制的提前到来.干旱胁迫使得PSⅡ反应中心结构和功能遭到破坏而部分关闭,光合电子传递受阻,光能利用与光化学转化与能力下降,吸收的光能更多的以热能形式耗散.复水后,虽然有光保护机制的存在,但除陇东苜蓿光合色素含量及阿尔冈金类胡萝卜素外,各参数均未能恢复到对照水平,因此旱后复水不能完全解除干旱对PSII反应中心所带来的伤害.紫花苜蓿幼苗对干旱胁迫较为敏感.供试品种相比,陇东苜蓿耐旱性优于阿尔冈金.     

利用叶绿素荧光参数和净光合速率评价引进禾本科牧草的抗旱性

进行了水分胁迫下不同牧草品种的叶绿素荧光参数和净光合速率的变化与叶绿素、丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量变化的对比研究,以探讨快速准确地评价引进的禾本科牧草品种的生理指标.研究结果表明,叶片的叶绿素荧光参数PSII原初光能转换效率(Fv/Fm)、PSII潜在活性(Fv/Fo)、光合量子产额(Yield)、光化学淬灭系数(qP)和净光合速率(Photo)值随水分胁迫强度增强而呈下降的趋势;而非光化学淬灭系数(qN)值是一个反映光能保护机制的参数,受胁迫时表现上升.上述参数的变化幅度因品种抗旱性强弱而异,这种差异可以作为简便的评价引进的禾本科牧草抗旱性强弱的诊断指标.     

澳洲坚果不同品种间叶绿素荧光特性的研究*

研究不同澳洲坚果品种叶绿素含量及叶绿素荧光特性,以期为选育优良品种及高效栽培提供科学依据。结果表明：不同澳洲坚果品种间叶绿素a含量、叶绿素b含量、PSII潜在活性（Fv/Fo）、PSII的原初光能转换效率（Fv/Fm）、光合电子传递效率（ETR）和光化学猝灭系数（qP）均存在极显著差异;各品种间实际光化学量子产额（ΦPSII）差异显著;叶绿素a/b值和非光化学猝灭系数（qN）差异不显著。相关性分析结果表明：叶绿素a含量与叶绿素b含量、Fv/Fo与Fv/Fm、ETR与Fv/Fo、Fv/Fm和ΦPSII之间均呈极显著正相关,ΦPSII与qN呈极显著负相关,ETR与qN呈显著负相关。十个品种聚类后可分成三个类群。‘O.C’和‘A16’具有较好的光合性能。‘NG8(X8)’光合效率最低。     

不同CO2浓度对苜蓿分枝期光合性能的影响

以苜蓿（Medicago sativa）‘Maverick’为试验材料,研究不同CO₂浓度下苜蓿分枝期的光合能力日变化情况,探索未来大气CO₂浓度上升过程中苜蓿的生产潜力,为未来牧草种植产业提供指导。结果表明：当开顶式生长室中CO₂浓度为550和700 μmol·mol^-1时,‘Maverick’的叶绿素含量对比室外对照组分别提高了2.4%和3.6%,但差异不显著。净光合速率（Pn）日平均值分别提高了114.69%和116.54%。此外,CO₂浓度升高提高了苜蓿的光系统Ⅱ（PSII）的原初光能转换效率（Fv/Fm）、潜在活性（Fv/Fo）、实际光化学量子产量（Yield）,并显著增加了光化学淬灭（qP）,降低非光化学淬灭（NPQ）。研究结果表明在高CO₂浓度条件下更利于‘Maverick’叶绿素捕获光能,PSII反应中心比例大,光合作用增强。     

从光合作用和有机酸积累角度探索转GsPPCK1和GsPPCK3基因苜蓿耐碱性增强的生理机制

光合作用影响着植物的生长发育及产量,并在盐碱胁迫响应中起到积极作用。前期研究将光合途径中野生大豆来源的GsPPCK1和GsPPCK3基因转入苜蓿,所获得转基因苜蓿耐碱性提高。从光合作用和有机酸积累角度探索转GsPPCK1和GsPPCK3基因苜蓿耐碱性增强的生理机制。结果表明,碱胁迫9 d后,叶绿素的相对含量下降,转基因株系P1-5、P3-8与未处理相比变化并不显著,分别下降了11.27%、13.30%,而非转基因株系的叶绿素含量下降了39.11%。转基因株系P1-5、P3-8光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)及胞间CO₂浓度(C_i)在胁迫处理后也有下降趋势,但下降的幅度仅为非转基因植株下降幅度的1/2。光合途径中NADP-苹果酸脱氢酶、NADP-苹果酸酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶、丙酮酸正磷酸二激酶、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶等关键酶的酶活及有机酸(苹果酸、柠檬酸、草酰乙酸、磷酸烯醇式丙酮酸)含量在碱胁迫处理后均呈上升趋势,而转基因株系P1-5、P3-8 的光合酶活和4种有机酸含量与非转基因对照相比上升极显著(P<0.01)。PEPC(Medtr4g079860.1)、NADP-ME(Medtr8g014390.1)、NADP-MDH(Medtr1g043040.1)、PPDK(Medtr4g118350.1)及Rubisco(Medtr4g 021210.1)基因的表达呈先上升后下降趋势,转基因株系中基因的表达变化较非转基因对照更为显著(P<0.01)。由此表明,在正常情况下,GsPPCK1和GsPPCK3基因的超量表达并未影响植物的光合作用,但是在碱胁迫下,转基因苜蓿的光合作用受碱胁迫的抑制较小,这一过程可能与PEPC酶的激活有关。另外,光合中间产物有机酸含量的显著上升对维持细胞内pH值的稳定也起到重要作用。     

从光合作用和有机酸积累角度探索转GsPPCK1和GsPPCK3基因苜蓿耐碱性增强的生理机制

光合作用影响着植物的生长发育及产量,并在盐碱胁迫响应中起到积极作用。前期研究将光合途径中野生大豆来源的GsPPCK1和GsPPCK3基因转入苜蓿,所获得转基因苜蓿耐碱性提高。从光合作用和有机酸积累角度探索转GsPPCK1和GsPPCK3基因苜蓿耐碱性增强的生理机制。结果表明,碱胁迫9d后,叶绿素的相对含量下降,转基因株系P1-5、P3-8与未处理相比变化并不显著,分别下降了11.27%、13.30%,而非转基因株系的叶绿素含量下降了39.11%。转基因株系P1-5、P3-8光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)及胞间CO2浓度(Ci)在胁迫处理后也有下降趋势,但下降的幅度仅为非转基因植株下降幅度的1/2。光合途径中NADP-苹果酸脱氢酶、NADP-苹果酸酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶、丙酮酸正磷酸二激酶、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶等关键酶的酶活及有机酸(苹果酸、柠檬酸、草酰乙酸、磷酸烯醇式丙酮酸)含量在碱胁迫处理后均呈上升趋势,而转基因株系P1-5、P3-8的光合酶活和4种有机酸含量与非转基因对照相比上升极显著(P0.01)。PEPC(Medtr4g079860.1)、NADP-ME(Medtr8g014390.1)、NADP-MDH(Medtr1g043040.1)、PPDK(Medtr4g118350.1)及Rubisco(Medtr4g021210.1)基因的表达呈先上升后下降趋势,转基因株系中基因的表达变化较非转基因对照更为显著(P0.01)。由此表明,在正常情况下,GsPPCK1和GsPPCK3基因的超量表达并未影响植物的光合作用,但是在碱胁迫下,转基因苜蓿的光合作用受碱胁迫的抑制较小,这一过程可能与PEPC酶的激活有关。另外,光合中间产物有机酸含量的显著上升对维持细胞内pH值的稳定也起到重要作用。     

过量铁胁迫对豌豆幼苗光合特性和叶绿体膜的影响

研究了水培条件下过量铁胁迫对豌豆（Pisum sativum）幼苗光合特性和叶绿体膜组分及流动性的影响。结果表明,随着铁浓度的升高,幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、水分利用效率（WUE）和羧化效率(CE)呈现不同程度的下降;叶绿素含量以及最大荧光(Fm)、最大光化学速率(Fv/Fm)、潜在光化学速率(Fv/Fo)、光合电子传递速率(ETR)、最大量子产额(Yield)以及光化学猝灭系数(qP)都逐渐下降,而初始荧光（Fo）与非光化学猝灭系数（qN）则逐渐上升;同时,过量铁胁迫造成叶片叶绿体膜饱和脂肪酸含量下降,不饱和脂肪酸含量相对增加,进而引起膜流动性的急剧升高。可见过量铁胁迫除导致幼苗光合作用的气孔抑制外,还直接伤害了光合机构,引起光能原初捕获能力和光能同化效率的降低,同时也造成了叶绿体膜不饱和度增加使得膜功能下降,引起幼苗光合能力的下降。     

狗牙根生长及叶绿素荧光对水分和种植密度的响应

以盆栽当年生狗牙根(Cynodon dactylon)扦插苗为试验材料,通过模拟水库库区河岸带不同土壤水分及不同种植密度对狗牙根生长、光合色素及荧光特性的影响进行探究。试验设置4个土壤水分处理组:水分对照组(CK)、水淹与干旱交替组(FD)、土壤水分饱和组(LF)和全淹组(FL),4种种植密度:对照(1株·盆-1)、低密度(2株·盆-1)、中密度(4株·盆-1)及高密度(12株·盆-1)。结果表明,1)水分、种植密度及二者的交互作用均显著影响狗牙根叶面积指数、单株总生物量及主茎长(P0.05)。2)水分、种植密度及二者的交互作用均显著影响狗牙根总叶绿素含量、胡萝卜素含量、叶绿素a/叶绿素b及总叶绿素含量/类胡萝卜素含量(P0.05);3)水分处理显著影响PSⅡ最大光能转换效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)及光化学猝灭系数(qP)(P0.05);密度处理对狗牙根叶绿素荧光特性各项指标均无显著影响(P0.05);二者交互作用显著影响狗牙根光化学猝灭系数(qP)(P0.05)。本研究表明,可考虑将狗牙根用于水库库区河岸带的植被重建,种植密度以中密度为优。     

水氮交互对草地早熟禾叶绿素荧光和RuBisCO酶活力的影响

以草地早熟禾草坪草为试验材料,采用不同水分梯度(25±2%、15±2%、5±2%)和不同氮素浓度(1.5mM、15mM、30mM)进行交互处理,测定了叶绿素荧光特性和RuBisCO酶的活力。结果表明:同一氮素浓度下,轻度、重度水分胁迫显著(P0.05)降低草地早熟禾叶绿素荧光最大量子产量(Fv/Fm)、实际量子产量(Y(Ⅱ))、光化学淬灭系数(qP)及相对电子传递速率(ETR)和RuBisCO酶活力。同一水分条件下,随着氮浓度增大,品种‘Arcadia’和黑龙江草地早熟禾的叶绿素荧光参数Fv/Fm、Y(Ⅱ)、qP、ETR及RuBisCO酶活力先升高后降低,但品种‘Eclipse’的该几项指标一直呈上升趋势。在重度水分胁迫下,与15mM氮处理相比,1.5mM氮处理下‘Arcadia’、黑龙江草地早熟禾、‘Eclipse’的RuBisCO酶活力分别下降47.77%、39.61%、19.08%,表明其光合特性受到严重抑制,适度增加氮素可有效缓解水分胁迫对叶绿素荧光特性和RuBisCO酶活力的影响。25±2%水分和15mM氮交互处理是‘Arcadia’和黑龙江草地早熟禾水氮利用最优选择,而25±2%水分和30mM氮交互处理对‘Eclipse’生长有利。     

干旱胁迫对不同禾本科牧草叶绿素荧光特性的影响

本试验以无芒雀麦、垂穗披碱草、老芒麦、细茎冰草为试验材料,研究了干旱胁迫处理下不同禾本科牧草的叶绿素荧光参数、叶片电导率和脯氨酸（Pro）含量变化的对比。结果表明：随着干旱胁迫程度的加剧,4种禾草初始荧光（Fo）和非光化学淬灭系数（qN）呈现逐渐上升趋势,而最大荧光（Fm）,潜在光化学效率（Fv/Fo）,最大光化学效率（Fv/Fm）和光化学淬灭系数（qP）呈现逐渐下降趋势。上述参数的变化幅度因材料抗旱性强弱而异,这种差异可作为简便评价禾草抗旱性强弱的鉴定指标,因此,运用隶属函数对不同禾草抗旱性进行评价分析,得出抗旱性强弱次序为：垂穗披碱草〉无芒雀麦〉细茎冰草〉老芒麦。     

高温胁迫下银杏离体枝条叶片的叶绿素荧光特性

银杏是一种重要经济树种,随着全球气温升高,高温适应性问题已经影响了其在低纬度区域的栽培。为了探明高温胁迫对银杏叶片光合过程的影响,本研究中离体银杏枝条被置于不同温度（25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃）下处理,随即对其叶绿素荧光参数进行监测。 结果显示：40 ℃以上高温胁迫下,银杏叶片的光系统II（PSⅡ）潜在光化学效率（Fv/Fo）、最大光化学效率（Fv/Fm）显著下降;最大荧光（Fm）、最大相对电子传递速率（rETRmax）、PSⅡ实际光化学效率（Yield）、光化学淬灭系数（qP）均显著下降;而初始荧光（Fo）和非光化学淬灭系数（NPQ）在40℃以上高温胁迫下显著上升。本研究表明,银杏离体枝条叶片光合作用对温度变化较敏感,推测高温可能伤害了光合机构,从而对光能的吸收、转换与光合电子传递都有显著的影响。银杏离体枝条叶片的叶绿素荧光动力学参数对高温的敏感性,可能有助于快速筛选和培育耐高温的银杏品种。     

转OvBAN/bar双价基因的紫花苜蓿对虫蚀及除草剂的耐受性分析

以"甘农3号"紫花苜蓿为受体,利用农杆菌介导法导入双价基因OvBAN/bar,通过PCR检测和Southern杂交分析表明,4个转基因株系含有目的基因且均出现杂交条带,其中2个株系为单拷贝,1个株系为双拷贝,1个株系为三拷贝;对获得的4株转基因苜蓿进行qRT-PCR分析表明,具有三拷贝数的1个转基因株系OvBAN基因的表达量最高,其次为双拷贝数的2个转基因株系,并且这些株系的花青素还原酶活性及缩合单宁含量均显著高于野生型苜蓿。以过量表达OvBAN基因的3株转基因苜蓿为试验材料,进行抗蚜性和除草剂耐受性分析。结果表明,与野生型苜蓿相比,转OvBAN/bar基因苜蓿对苜蓿蚜都具有较好的抗性,蚜虫抑制率为78%~93%;用0.5%的市售草铵膦喷施各株系,10d后各转基因株系除个别叶片枯萎死亡,其他叶片及茎秆生长状况良好,而野生型苜蓿全部枯萎死亡,表明bar基因已整合到转基因苜蓿基因组中并稳定表达。综上所述,转OvBAN/bar基因紫花苜蓿表现出良好的抗虫性和除草剂耐受性。     

干旱胁迫对假俭草叶绿素荧光特性的影响

试验以假俭草(Eremochloa ophiuroides)的Yaan和Common品系为材料,研究了中度干旱(土壤含水量为田间最大持水量的50%)和重度干旱(土壤含水量为田间最大持水量的35%)胁迫对假俭草叶绿素荧光参数及叶绿素含量的影响。结果表明,重度干旱胁迫显著地提高了Yaan和Common叶片中类胡萝卜素含量及Common叶片中叶绿素A和叶绿素B的含量。干旱胁迫显著地降低了供试材料的最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、PSII最大光化学量子产量(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)及光合量子产额(Yield),而对基础荧光(Fo)、光化学猝灭系数(qP)和非光化学猝灭系数(qN)没有产生显著影响;与对照相比,在Common和Yaan品系中PSⅡ最大光化学量子产量分别下降了15%和5%,说明干旱胁迫会伤害假俭草的光系统Ⅱ。2个品系的叶绿素荧光参数对干旱胁迫的反应存在一定的差异。在重度干旱胁迫下,Common的Fo有上升趋势,而Fm显著降低;Yaan品系Fo呈下降趋势,Fm无显著变化。     

丁香属植物光合机构的热响应特征研究

为研究植物迁地保育的引种适应机制,以丁香属广布种和狭域种4种代表种质为试验材料,研究了丁香属种间叶片光合气体交换、叶绿素荧光的热响应特征。结果显示,引种地旱季37℃高温使4种丁香净光合速率(Pn)呈不同变化趋势,气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)均呈上升趋势;与冷凉处理相比,适度高温下4种丁香叶片羧化效率(CE)不同程度下降,而蒸腾速率(Tr)与之相反;高温下,4种丁香光系统II(PSII)的激发能捕获效率(Fv′/Fm′)、光化学淬灭(qP)、实际光化学效率(ΦPSII)和电子传递速率(ETR)与净光合速率变化相一致。与紫丁香和暴马丁香相比,红丁香和羽叶丁香的非光化学淬灭(NPQ)均显著升高。综合分析表明:(1)在适度高温下,非气孔因素是丁香狭域种光合速率下降的主要原因;(2)较高的蒸腾速率和较强的光能利用效率可能是丁香广布种在适度高温下保持光合机构热稳定性的重要原因;(3)紫丁香、暴马丁香较耐热,羽叶丁香的耐热性最差。     

干旱胁迫对苜蓿幼苗叶绿素荧光特性和膜脂过氧化的影响

为明确干旱胁迫对紫花苜蓿不同抗旱品种幼苗叶片的光合生理及膜脂过氧化的影响,以陇中苜蓿(强抗旱),陇东苜蓿(中抗旱)和甘农3号紫花苜蓿(弱抗旱)为试验材料,采用营养液砂培方法,以-1.2 MPa PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,比较不同胁迫时间(0、3、6、9和12 d)处理下紫花苜蓿叶片相对含水量(RWC)、叶绿素(Chl)含量、活性氧(O_2~(·-)、H_2O_2和OH~·)和丙二醛(MDA)含量及叶绿素荧光参数的变化。结果表明:随干旱胁迫时间延长,供试苜蓿品种的RWC、Chl a含量、Chl a/b比值、最大荧光(F_m)、潜在光化学效率(F_v/F_o)、最大光化学效率(F_v/F_m)、光化学淬灭系数(qP)、PSⅡ光化学量子产量(Yield)和表观光合电子传递速率(ETR)不断下降;而其O_2~(·-)、H_2O_2、OH~·和MDA含量不断增加。陇中苜蓿叶片RWC、Chl a含量、F_m、F_v/F_o、F_v/F_m、Yield和ETR的降幅及H_2O_2和MDA含量的增幅均低于陇东苜蓿和甘农3号。相关性分析表明,供试苜蓿RWC、Chl a、Chl a/b、F_m、F_v/F_m、qP、ETR、Yield与O_2~(·-)、H_2O_2、OH~·、MDA均呈极显著负相关。主成分分析表明,对陇中苜蓿抗旱性影响最大的主要为叶绿素荧光特性因子(qN、Yield、Chl a、qP和ETR),而对陇东苜蓿和甘农3号抗旱性影响最大的主要为膜脂过氧化因子(OH~·、H_2O_2、O_2~(·-)和MDA)。相比陇东苜蓿和甘农3号,陇中苜蓿的叶绿素荧光参数受干旱影响小,其抗旱的重要生理原因是具有较强的叶片保水能力,较低的光合机构损伤及膜脂过氧化程度。     

葎草幼苗对盐胁迫响应的性别差异

采用盆栽试验研究了葎草(Humulus scandens)幼苗对盐胁迫响应的生理生化性别差异,测定了不同盐(NaCl)浓度(0、100、200、300mmol·L~(-1))下雌雄植株的单叶面积、气体交换参数、叶水势、叶绿素荧光、叶绿素含量、过氧化氢酶(CAT)和丙二醛(MDA)含量等指标的变化。结果表明,NaCl胁迫后葎草雌雄幼苗的叶干重、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、叶水势(ψ_w)和CAT均呈逐渐降低的趋势,而气孔限制值(L_s)和MDA逐渐上升,其单叶面积则先升后降。随着NaCl胁迫的递增,雌株的最小荧光(F_o)呈先升后降的变化,最大荧光(_Fm)、可变荧光(F_v)、PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)和非光化学淬灭系数(qN)则逐渐递增,光化学淬灭系数(qP)和叶绿素含量却逐渐递减;从总体上看,雄株的表现光合电子传递速率(ETR)、Fm和Fv、最大光化学效率(F_v/F_m)和F_v/F_o也呈上升趋势,qN和qP却呈下降趋势,而叶绿素含量却先升后降。因此,NaCl胁迫影响了葎草雌雄幼苗的单叶面积、叶绿素含量、叶绿素荧光、气体交换、CAT和MDA含量等生理生化特征,但雌雄幼苗对NaCl胁迫的响应存在差异。与雄株相比,雌株对NaCl胁迫更耐受。     

淹水对番木瓜光合和叶绿素荧光特性的影响

通过袋栽试验,研究了淹水对番木瓜光合和叶绿素荧光特性的影响。结果表明,淹水降低番木瓜叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度和PSII有效光化学量子产量（YIELD）、光合电子传递速率 (ETR)和光化学荧光淬灭系数 (qP),提高其非光化学荧光淬灭(qN)值,同时影响其叶绿素荧光诱导曲线。淹水28 h和52 h后,番木瓜叶片的光合作用明显降低,对照和淹水处理之间的气体交换参数和叶绿素荧光参数差异极显著（P<0.01）。     

库布齐沙地6种植物叶绿素荧光参数比较

利用便携式叶绿素荧光分析仪测定了库布齐沙地油蒿（Artemisia ordosica）、中间锦鸡儿（Caragana intermedia）、羊柴（Hedysarum laev）、沙柳（Salix cheilophila）、紫花苜蓿（Medicago sativa）和达乌里胡枝子（Lespedeza davurica）的叶绿素荧光参数。结果表明,固定荧光(F0)、最大荧光(Fm)、PSⅡ的潜在活性(Fv/F0)、PSⅡ最大光学效率(Fv/Fm)、光化淬灭系数(qP)、非光化学淬灭系数(NPQ)、PSⅡ实际光化学效率(Yield)7项叶绿素荧光参数表现出不同程度的差异。在6种沙地植物中,中间锦鸡儿、羊柴、沙柳、油蒿4种灌木植物的Fm、Fv/F0、Fv/Fm、qP、Yield值均显著（P<0.05）高于草本状半灌木达乌里胡枝子和草本植物紫花苜蓿,这表明中间锦鸡儿、羊柴、沙柳、油蒿的光合能力大于达乌里胡枝子和紫花苜蓿。然而,达乌里胡枝子和紫花苜蓿的NPQ显著高于中间锦鸡儿、羊柴、油蒿、沙柳,说明紫花苜蓿和达乌里胡枝子的叶片通过热耗散的能量较多,这两种植物通过热耗散消耗掉过剩光能,从而避免了沙地强光环境对光合机构的破坏。