盐胁迫对高羊茅叶片光系统活性的影响

以高羊茅为材料,利用气体交换、叶绿素荧光猝灭以及快速叶绿素荧光诱导动力学曲线分析(O-J-I-P test)等手段,研究了300mmol/L盐胁迫对高羊茅叶片光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)光化学活性以及光合作用的影响.结果表明.300mmol/L盐胁迫没有伤害高羊茅叶片的PSⅡ和PSⅠ的活性,其净光合速率的降低是由气孔导度降低引起的,光合速率降低后诱导实际光化学效率(φPSⅡ)下降,叶黄素循环在保护高羊茅光合机构免受过剩激发能伤害过程中起重要作用,盐胁迫下叶片中渗透调节物质的增加有助于维持细胞膜的稳定性而进一步保护PSⅡ免受盐胁迫.     

硅对盐胁迫下黑麦草幼苗活性氧代谢和光合参数的影响

为了探讨外源硅提高多年生黑麦草抗盐性的效应,采用水培试验,研究了外源硅对NaCl胁迫下多年生黑麦草幼苗活性氧代谢和光合作用的影响.结果表明,硅不仅能显著降低NaCl胁迫下多年生黑麦草幼苗根和叶片中丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)的含量及超氧阴离子(O2·)产生速率,提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性及谷胱甘肽(GSH)含量,还能提高NaCl胁迫下叶片的叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),降低胞间CO2浓度(Ci)和叶绿素初始荧光(Fo),减缓NaCl胁迫导致的叶片PSII潜在光化学活性(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)、光合电子传递量子效率(ΦPSII)、光化学狡灭系数(qP)和非光化学狡灭系数(NPQ)的下降,表明外源硅能提高盐胁迫下多年生黑麦草幼苗活性氧的清除能力,保护光合机构.改善光合功能,从而增强植株的耐盐性.     

土壤干旱胁迫对2种不同光合类型草坪草的光合特性和水分利用率的影响

以不同光合类型的草坪草--高羊茅Festuca pratensis cv.HoundogⅤ(C3植物)与钝叶草Stenotaphrum secundatum cv.Bitter blue(C4植物)为材料,植株盆钵表面覆盖度达95%以上开始断水,植物叶片出现永久萎蔫为干旱胁迫处理,正常供水为对照.结果表明:在干旱胁迫下,供试草种的叶片相对含水量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率、表观量子产额皆显著下降,而细胞间隙CO2浓度和光补偿点则明显上升,其中钝叶草的叶片相对含水量、蒸腾速率、光饱和点低于高羊茅,水分利用率、表观量子产额则高于高羊茅.由研究结果推论,相对于高羊茅,钝叶草更具有高光效、水分利用率,更适应于干旱环境.     

NaCl胁迫对夏枯草幼苗抗氧化能力及光合特性的影响

研究NaCl胁迫对夏枯草幼苗抗氧化能力与光合特性的影响,为夏枯草栽培管理、抗盐育种提供理论依据。以夏枯草幼苗为材料,采用营养液培养的方法研究不同浓度NaCl(0、20、40、60、80 mmol/L)胁迫对夏枯草幼苗抗氧化酶、渗透调节物质、叶绿素、光合特性的影响。结果表明,随着盐胁迫浓度的升高,夏枯草叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、可溶性蛋白含量呈先上升后下降的趋势;过氧化物酶(POD)、可溶性糖含量、丙二醛(MDA)含量与电导率呈不断升高的趋势;叶绿素 a和b、叶绿素a/b、类胡萝卜素及总叶绿素均呈逐渐下降的趋势;净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)均表现下降的趋势,胞间二氧化碳浓度(C_i)则表现为先下降后上升的趋势,而气孔限制值(L_s)表现为先升高后降低的趋势。在20~60 mmol/L NaCl处理下,夏枯草叶片光合速率的下降主要是由气孔限制引起的,在80 mmol/L NaCl处理下叶片光合速率的下降则主要是由非气孔限制引起的。NaCl胁迫下,夏枯草通过提高抗氧化酶的活性、渗透调节物质的含量来保护光合机构,从而提高夏枯草幼苗对盐胁迫的适应性。     

外源钙离子缓解海水胁迫下菊芋光合能力下降的研究

用不同浓度Ca2 对处在30%海水胁迫处理下的菊芋幼苗进行化学调控,研究了Ca2 对海水胁迫下菊芋叶片中超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、相对电导率、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和荧光参数的影响,以探索外源Ca2 对缓解植物海水胁迫下光合作用下降的作用机制。结果表明,在30%海水胁迫下,菊芋的正常生理代谢明显受到抑制;当施入钙离子后,盐对菊芋幼苗的胁迫不同程度降低,其中以10 mmol/L Ca2 效果最好,可有效防护胁迫所致的氧化损伤,从而维持较高的SOD活性,抑制脂质过氧化作用,使叶片在盐胁迫条件下,维持较高的PSⅡ的电子传递强度(Fm/F0)、PSII光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ量子效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)、Pn、Gs和较低的非光化学淬灭系数(qNP)。这说明外源的Ca2 一定程度上弥补了盐胁迫导致的Ca2 亏缺,可有效缓解海水胁迫所致的氧化损伤,使植物维持较正常的生理活动,稳定细胞膜结构,维持体内离子吸收平衡,维持较高的光合速率,保护光合机构。     

种牧草耐盐性综合评价

以８种牧草为材料，在Ｎａ２ＳＯ４胁迫下，分别在种子萌发期和生长期中期通过对种子活力指数，叶片质膜相对透性、叶片相对含水量、叶片相对生长速率和膜脂和过氧化产物丙二醛含量等指标的测定，综合评价牧草的抗盐性，并排出８种牧草的抗盐顺序。     

钙对高羊茅草坪草耐热性的影响

用0-40 mmol/L CaCl2溶液喷施高羊茅草坪草叶面后,进行高温胁迫处理。结果表明,不同浓度Ca2+均能显著提高高温胁迫下高羊茅草坪草叶片的叶绿素含量,促进脯氨酸积累,降低高温下叶片的MDA含量和细胞膜透性,且随Ca2+浓度的增加,叶片叶绿素含量呈升高趋势,MDA和细胞膜透性呈下降趋势。因此适当喷施CaCl2溶液,能提高高羊茅草坪草的耐热性。     

γ-氨基丁酸对高温胁迫下黑麦草光合特性及碳水化合物代谢的影响

以热敏感品种顶峰(Pinnacle)为试验材料,研究了热胁迫下(35℃/30℃,昼/夜)施用外源γ-氨基丁酸(GABA)对黑麦草生长、光合及叶绿素荧光特性、碳水化合物含量及其代谢关键酶基因表达的影响。结果表明,热胁迫造成黑麦草生长减弱,膜透性增加,光合色素含量下降,光合能力和碳水化合物含量显著降低,糖代谢关键酶(蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶和转化酶)基因在短时间内(5d)表达显著上调,随后下降;外源施用GABA显著缓解了高温对黑麦草生长的抑制作用,提高了高温胁迫下光合色素和碳水化合物含量,净光合速率(Pn)、气孔导率(Gs)、蒸腾速率(Tr)、CO2羧化效率(CE)、最大光合速率(Amax)和光化学效率(Fv/Fm)、Rubisco最大羧化速率(Vcmax)和RuBP再生速率(Jmax)、光化学猝灭系数(qP)、电子传递速率(ETR)和PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)显著升高,而气孔限制值(Ls)、CO2补偿点(CP)和非光化学猝灭系数(NPQ)显著降低。施用外源GABA降低了高温胁迫下叶片气孔和非气孔限制值,缓解了高温对叶片PSⅡ反应中心的抑制,增强了糖代谢关键酶基因表达的水平,提高了碳水化合物含量,因此有效的提高了黑麦草的耐高温能力。     

外源NO对NaCl胁迫下夏枯草幼苗抗氧化能力及光合特性的影响

试验采用硝普钠(SNP)为NO供体,夏枯草幼苗为材料,研究外源0.01~0.50 mmol/L SNP对70 mmol/L NaCl胁迫下夏枯草幼苗抗氧化系统、光合参数与叶绿素荧光参数的影响。结果表明,0.05~0.10mmol/L SNP可以缓解NaCl胁迫对夏枯草幼苗造成的伤害,其中0.10mmol/L SNP缓解效果最显著,该处理显著提高了NaCl胁迫下夏枯草幼苗叶片的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,降低了电导率与丙二醛(MDA)的含量。显著提高了夏枯草叶片叶绿素a含量、叶绿素b含量、总叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)与蒸腾速率(Tr),降低了胞间CO2浓度(Ci)。叶绿素荧光动力学参数显示,0.10mmol/L SNP处理显著降低了NaCl胁迫下夏枯草幼苗的初始荧光(Fo)与非光化学荧光猝灭系数(NPQ),提高了最大荧光(Fm)、PSⅡ潜在光化学效率(Fv/Fo)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ有效光化学量子产量(Fv′/Fm′)。外源NO通过提高抗氧化酶活性,来减少脂质过氧化作用,减少光抑制对PSⅡ的破坏,提高光化学能力,增强夏枯草叶片的光合能力,从而最终提高夏枯草的抗盐能力。本试验条件下,以0.10mmol/L SNP处理效果最为显著。     

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.     

行间种植白三叶对桃树光合生理特性的影响

为探明桃园种植白三叶(Trifolium repens L.)对桃树光合生理特性的影响,以行间种植白三叶的桃树为处理、行间清耕的桃树为对照,在6月份降雨后(雨后1d)及持续无雨的不同时间(雨后11d和雨后20d),研究了行间种植白三叶对桃树叶片光合参数和叶绿素荧光特性的影响。结果表明:随着无雨天数的延长,对照和处理的叶片相对含水量(WRC)、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、PSⅡ最大光化学量子效率(F_v/F_m)、PSⅡ非环式电子传递的光化学量子产量(Φ_PSⅡ)、光化学荧光猝灭系数(qP)、PSⅡ非循环电子传递速率(ETR)均呈降低趋势,而胞间二氧化碳浓度(C_i)则呈升高趋势;在雨后1d,对照和处理间各指标均无显著差异;在雨后11d,对照和处理的Ci,F_v/F_m,Φ_PSⅡ,ETR和qP均和雨后1d时无显著差异,而对照的RWC,P_n,T_r和G_s则较雨后1d时显著下降(P<0.05),且显著低于处理(P<0.05);在雨后20d,处理和对照除C_i显著升高外(P<0.05),其余指标均显著下降(P<0.05),且对照Ci显著高于处理,其余指标对照均低于处理。说明随着高温无雨天气时间的延长,产生水分胁迫的程度在逐渐增加,导致桃树光合速率下降,甚至光合中心受损,而桃树行间种植白三叶可有效缓解高温干旱对桃树的伤害。     

短期施水对长期干旱铁杆蒿光合作用和叶绿素荧光特征的影响

模拟长期干旱条件下的突然降雨,研究短期施水对长期干旱条件下铁杆蒿(Artemisia sacrorum)光合特性的影响。结果表明,施水后,铁杆蒿的叶水势得到恢复,表观量子效率、羧化速率和最大光合能力明显增加,限制光合作用的气孔因素和非气孔因素得到缓解;铁杆蒿的光化学活性(Fv/Fm)在施水后完全恢复,实际光量子产量(PhiPSII))增加,PSII的还原比例和非化学猝灭(NPQ)降低;不同水分条件下,铁杆蒿叶片的叶绿素荧光光诱导过程存在较大的差异;施水后叶片光合速率(Pn)、气孔导度(gs)和PhiPSII上升速率明显加快,而非化学猝灭(NPQ)启动速度和最大值相对较小。     

干旱及复水对桑树叶片光合能力的影响

为研究干旱及旱后复水对桑树叶片光合能力的影响,揭示其对干旱的适应性及复水后的修复机制,以秋雨桑(Morus alba‘Qiuyu')为试验材料,采用盆栽控水法探究了桑树叶片生长及光合荧光特性。结果表明:土壤含水量为26.7%时,叶片含水量显著降低,萎蔫下垂,卷曲度、叶基角增大;桑树叶片的净光合速率、蒸腾速率以及气孔导度等主要光合气体交换参数近于0,而胞间CO_2浓度和气孔限制值升高。初始荧光、过剩光能、失活PSⅡ反应中心的热耗散量子产额、维持类囊体膜两侧质子梯度和叶黄素循环的比例、荧光量子产额和热耗散的量子产额值均升高,而最大荧光、电子传递效率和吸收光能用于光化学反应量子产额下降;复水后,叶片长势指标、主要光合气体交换参数和荧光参数值迅速恢复。这表明干旱下桑树叶片净光合速率由气孔和非气孔因素共同限制,PSⅡ反应中心部分失活,叶片通过增加叶黄素循环,荧光量子产额和热耗散来消耗过剩光能。且复水后,桑树叶片光合机构具有完善的调节修复机制,可在较短的时间内修复干旱胁迫引起的损伤。     

油松叶水提液对高羊茅的化感效应研究

采用室内生物测定法比较油松(Pinus tabulaeformis)生活叶、凋落叶以及凋落叶腐解物的水提液对高羊茅(Festuca arundinacea)种子萌发、幼苗生长及生理的影响。结果表明:油松生活叶、凋落叶、凋落叶腐解物水提液对高羊茅种子发芽率和发芽势的抑制率分别为6.14%~69.30%和3.23%~96.77%;对高羊茅幼苗根长和苗高的抑制率分别为-1.92%~45.90%和0.39%~29.83%。高羊茅对3种水提液化感效应敏感性依此为:生活叶水提液凋落叶水提液凋落叶腐解物水提液。3种水提液对高羊茅幼苗SOD,POD和CAT活性表现出不同程度的促进或抑制作用;MDA含量随处理浓度升高显著升高;除0.075g/mL凋落叶水提液处理外,其余处理可溶性蛋白含量降低。试验表明,3种油松叶水提液对高羊茅均有一定的化感效应,以生活叶的作用最强,其次为凋落叶,凋落叶腐解物最弱。     

4种多年生禾草苗期抗旱性的比较研究

采用盆栽育苗法,在4种多年生禾本科牧草苗期连续干旱胁迫下测定植株的叶片相对含水量、质膜相对透 性、游离脯氨酸含量、丙二醛含量4个抗旱生理指标,以综合评价4种多年生禾草的抗旱性能。研究结果表明:供试材料 在连续干旱胁迫下,叶片相对含水量呈下降趋势,质膜相对透性、游离脯氨酸含量及丙二醛含量都有所增加。综合分析 结果,4种多年生禾草的苗期抗旱性按照从强到弱的顺序依次为无芒雀麦>苇状羊茅≥老芒麦>披碱草。     

7种草坪草的根系生长量及分形特征比较研究

以王朝早熟禾、凤凰高羊茅、普通脱壳狗牙根、艾森特黑麦草、三叶草、百脉根、弯叶画眉草为供试材料,研究不同种类草坪草的根系生长能力及分形特征。研究结果表明:凤凰高羊茅、普通脱壳狗牙根、弯叶画眉草的冠部生长茂盛,根系发达,根系生长能力较强。     

二十八个冷季型草坪草品种的耐盐性比较

在干旱区的硫酸盐型土壤上,采用田间小区试验法,对28个冷季型草坪草品种的耐盐性进行比较,草坪型黑麦草品种间的耐盐性差异不显著,耐盐性最强,草坪型高羊茅品种次之,紫羊茅品种普通的耐盐性较？“派尼”强,草地早熟禾品种“公园”,“橄榄球2号”,“亨特”相对较耐盐,参试种幼苗的耐盐性次序为草坪型高羊茅,细弱剪股颖＜草坪型黑麦草＜匍匐紫羊茅＜草地早熟禾＜硬羊茅,以出苗率,保苗率和空隙率为指标,综合评价28个草坪草品种的耐盐性,佳丽2号,三A,高帽,凌志,贝克,未来2000E,爱神特,博士的耐盐性最强;美洲虎3号,矮星2号,小野马,飞思达2号,猎狗5号,交战2号次之,橄榄球2号,公 羊1号,亨特,美洲王,普通,高地,派尼,公园再次,康尼,优异,斯巴达,纳苏,抢手股,齿塔基最差。     

干热河谷草地灌草组合模式的研究

以7种灌草的8种组合模式为研究对象,以退化灌草地为对照,对各种组合模式灌草的保存率、水土保持功能及地上生物量进行了研究,结果表明：木豆Cajanus cajan、银合欢Leucaena leucocephala以及禾本科的非洲狗尾草Setaria sphacelata cv. Narok和豆科大翼豆Macroptilum atropurpureum的各种生物学性状表现优异,而禾本科草高羊茅Festuca arundinacea cv. Fine Lawn以及豆科的白三叶Trifolium repens cv. Haifa、杂三叶T. hybridum不能很好地在金沙江干热河谷山地生长,不能越过干热季;通过不同灌草组合的水土保持功能和地上生物量的研究,筛选出木豆＋非洲狗尾草＋高羊茅＋大翼豆＋白三叶＋杂三叶为干热河谷最佳灌草组合模式。     

水分胁迫下钾对岸杂一号(Cynodon dactylon(L.)Pars.)光合作用的影响

研究了两种浓度PEG—6000造成的水分胁迫下,钾对C_4型牧草良种岸杂一号狗牙根光合作用的影响,同时探讨了光合作用的气孔限制问题。试验结果表明,-2.5bar胁迫下,高钾使气孔阻力变化更加明显,而叶肉细胞的羧化活性并未受到影响;-4.7bar胁迫下,气孔因素对光合速率的影响,高K~+处理大于低K~+处理,且高K~+可减轻净光合速率的降低,还可维持相对较大的共质体体积,推测这可能是高K~+部分地逆转水分胁迫抑制光合作用的机制之一。因此认为,C_s的大小并不总是光合作用的主要限制因素。     

盐分胁迫对紫穗槐幼苗生理生化特性的影响

本研究通过人为控制土壤盐分梯度,以盆栽当年生紫穗槐幼苗为材料,研究不同盐分条件下紫穗槐叶片光合速率、酶活性、有机渗透调节物质等生理特性,探讨紫穗槐耐盐机制。结果表明,随盐分胁迫程度的加剧,紫穗槐幼苗的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、K⁺含量逐渐下降,超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物歧化酶(POD)活性、Na⁺、可溶性糖和游离脯氨酸含量则显著上升;叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、类胡萝卜素含量随土壤盐分浓度的增加逐渐增大,而叶绿素a与叶绿素b含量之比无显著变化。以上生理指标反映出紫穗槐幼苗对盐渍环境的适应性变化,是其抵御逆境的一种积极调节机制。