持续低温弱光及之后光强对辣椒幼苗光抑制的影响

模拟日光温室低温弱光逆境,以耐低温弱光性不同的辣椒(Capsicum annuum L.)品种为试材,以叶绿素a荧光为探针,研究了持续低温弱光和低温弱光后不同光强对辣椒幼苗光抑制的影响,以期为日光温室辣椒栽培中持续低温弱光天气转晴后的光强管理提供依据.试验结果表明,15℃/5℃(昼/夜),100μmol-m-2·s-1光照条件下处理1～7d,耐性强的佳木斯辣椒未发生光抑制,而耐性差的陇椒6号处理3～7d时发生了光抑制.经低温弱光胁迫0～7d的辣椒叶片在300～1200μmol·m-2·s1光下连续照射4h,均使其Fv/Fm降低.经低温弱光胁迫1、3d,300、600μmol·m-2·s-1光照射4h,陇椒6号叶片的Fv/Fm在弱光条件下可以恢复,800、1200μmol·m-2·s-1光照射则不能恢复,光合机构发生了不可逆破坏.低温弱光胁迫5d以上,300～1200μmol·m-2·s-1光照射4h,陇椒6号叶片的Fv/Fm均不能恢复.经低温弱光胁迫1～5d,300～1200μmol·m-2·s-1光照射4h,佳木斯辣椒叶片的Fv/Fm在弱光条件下均可以恢复;胁迫达7d,则300～1200μmol·m-2·s-1光照射后,其Fv/Fm不能恢复.低温弱光使辣椒幼苗对光抑制的敏感性增强,低温弱光后强光对耐低温弱光性差的品种引起的光抑制程度较耐低温弱光性强的品种严重.     

持续低温弱光及之后光强对辣椒幼苗光抑制的影响(简报)

模拟日光温室低温弱光逆境,以耐低温弱光性不同的辣椒（Capsicum annuum L.）品种为试材,以叶绿素a荧光为探针,研究了持续低温弱光和低温弱光后不同光强对辣椒幼苗光抑制的影响,以期为日光温室辣椒栽培中持续低温弱光天气转晴后的光强管理提供依据。试验结果表明,15℃/5℃(昼/夜),100 μmol·m-2·s-1光照条件下处理1～7 d,耐性强的佳木斯辣椒未发生光抑制,而耐性差的陇椒6号处理3～7 d时发生了光抑制。经低温弱光胁迫0～7 d的辣椒叶片在300～1200 μmol·m-2·s-1光下连续照射4 h,均使其Fv/Fm降低。经低温弱光胁迫1、3 d,300、600 μmol·m-2·s-1光照射4 h,陇椒6号叶片的Fv/Fm在弱光条件下可以恢复,800、1200 μmol·m-2·s-1光照射则不能恢复,光合机构发生了不可逆破坏。低温弱光胁迫5 d以上,300～1200 μmol·m-2·s-1光照射4 h,陇椒6号叶片的Fv/Fm均不能恢复。经低温弱光胁迫1～5 d,300～1200 μmol·m-2·s-1光照射4 h,佳木斯辣椒叶片的Fv/Fm在弱光条件下均可以恢复;胁迫达7 d,则300～1200 μmol·m-2·s-1光照射后,其Fv/Fm不能恢复。低温弱光使辣椒幼苗对光抑制的敏感性增强,低温弱光后强光对耐低温弱光性差的品种引起的光抑制程度较耐低温弱光性强的品种严重。     

钙对低温高光锻炼下烤烟幼苗光合的促进效应

以烤烟品种龙江911为材料,研究了喷施CaCl2对烤烟幼苗低温高光锻炼过程中光合和叶绿素荧光特性的影响.结果表明:低温高光锻炼过程中,烤烟幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、最大光化学效率(Fv/Fm)和实际光化学效率(φPSⅡ)均明显低于未锻炼幼苗,说明低温高光锻炼虽然能够增强烤烟幼苗的抗逆性,但却降低了其光...     

低温弱光对辣椒叶片光合作用、叶绿素荧光猝灭及光能分配的影响

以不同耐性的辣椒幼苗为材料,研究了低温弱光(15℃/6℃,100μmol.m-2.s-1)对辣椒冷害指数、色素含量、光合作用、叶绿素荧光参数和光能分配的影响。低温弱光处理后,辣椒冷害指数明显上升,杭椒1号冷害指数较低,表明其耐低温弱光性高于杭椒6号。随着低温处理时间的延长,叶片光合色素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、光化学猝灭系数(qP)、天线色素捕光效率(Fv’/Fm’),半饱和光强(Ik)均逐渐降低,其中杭椒1号降低幅度明显小于杭椒6号。低温弱光处理6 d时,杭椒6号最大光化学效率(Fv/Fm)出现可逆性降低,杭椒1号未见明显变化。低温弱光处理后,杭椒1号用于光化学反应的量子效率(ΦPSII)降低幅度低于杭椒6号,与此同时,调节性能量耗散量子产量(Y(NPQ))与非调节性能量耗散量子产量(Y(NO))均明显提高,杭椒6号上升幅度较大。低温弱光处理后杭椒1号光合色素含量较高,分配于光化学反应量子产量较高,非调节性能量耗散量子产量较低,光合速率较高,因而表现出较强的耐低温弱光性。     

低温胁迫对茄子幼苗叶片叶绿素荧光特性和能量耗散的影响

以茄子幼苗为试材,研究了其在低温胁迫下叶绿素荧光参数的变化。结果表明,随着低温胁迫加剧,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）和电子传递速率（ETR）、光化学荧光猝灭系数（qP）都表现出降低的趋势,初始荧光（Fo）、非光化学荧光猝灭系数（qN）上升;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减少,天线色素耗散的能量（D）和非光化学反应耗散的能量（E）表现出和P相反的趋势。茄子叶片ФPSII及ETR对光强（PFD）的响应曲线表明,ФPSII随PFD的升高而下降,低温下生长的叶片ФPSII下降幅度较正常温度下的大;低温下生长叶片的电子传递速率的光饱和点低于正常生长的叶片,相应的饱和电子传递速率也较低。表明低温胁迫下,茄子幼苗PSII反应中心受到损伤,光合电子传递过程受到抑制。     

低温对弱光影响甜椒光合作用的胁迫效应

以弱光耐受性不同的甜椒(Capsicumannuum L.)幼苗为材料,研究弱光低温逆境下及其恢复过程中叶片光合特性、PSⅡ光化学活性和吸收光能分配的变化。结果表明,弱光低温及弱光适温处理均导致甜椒净光合速率(Pn)、PSⅡ光化学效率(ФPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP)明显下降,PSⅡ光化学反应中心能量(P)显著减少,天线耗散(D),尤其是反应中心能量耗散(Ex)显著增加。弱光低温或弱光适温处理下Pn的下降是非气孔限制的结果,低温降低了植株的弱光耐受性。光温逆境解除后,甜椒光合碳同化的恢复滞后于PSⅡ光化学效率的恢复,并且弱光下不同试材对低温的耐受性有所不同。     

低温下NO对黄瓜光合荧光及抗氧化特性的影响

为了探讨低温前NO处理对低温(10℃/6℃)过程中黄瓜幼苗叶绿素荧光和抗氧化酶活性的调控作用,以津研4号黄瓜幼苗为试材,叶面喷施一氧化氮(NO)供体SNP及一氧化氮合酶(NOS)抑制剂LNAME、NO清除剂PTIO,研究低温胁迫过程中黄瓜幼苗叶绿素荧光参数及抗氧化酶活性的变化。结果显示:低温处理前喷施NO供体SNP仅显著提高了ΦPSⅡ、POD和APX活性,但低温后24h,SNP处理提高了ΦPSⅡ、Fv/Fm、qP、NPQ及光化学反应P部分的份额,提高光能利用率,减少了非光化学耗散Ex的部分,改善光能分配不平衡,这种趋势一直延续到48h,而NOS抑制剂L-NAME和NO清除剂PTIO却能够阻断SNP的作用效果。与低温前相比,各处理(即处理1.喷施蒸馏水;2.喷施蒸馏水+SNP;3.喷施L-NAME+SNP;4.喷施PTIO+SNP)在低温后24和48h,丙二醛(MDA)的积累相比于对照减少了12.82%、16.69%,电导率值降低了13.33%,15.54%,SOD活性上升,CAT酶活性迅速下降,POD先上升后下降,NOS抑制剂L-NAME和NO清除剂PTIO阻碍了SNP在低温前和低温过程中显著诱导抗氧化酶的活性,说明NOS路径产生的NO在调节叶绿素荧光及抗氧化酶活性提高黄瓜耐冷性中发挥着重要作用,同时在低温过程中APX和POD对H2O2调节发挥主要作用。     

低温对不同菠萝蜜种质资源光合生理特性的影响

菠萝蜜是一种典型热带果树,有巨大的潜在开发前景.低温寒害已成为制约菠萝蜜产业健康可持续发展的关键问题,也是菠萝蜜耐寒品种选育及生理生态研究重点关注的焦点.为了研究低温寒害对菠萝蜜叶片光合作用能量耗散过程以及光合色素影响,通过连续的气温数据监测、表征观测、叶绿素荧光参数及光合色素分析,结果表明4个菠萝蜜种质资源耐寒性强弱...     

旺长期烤烟叶片的叶绿素荧光特性与激发能分配

以烤烟品种龙江911为试验材料,研究了烤烟植株上、中、下3个部位叶片实际光化学效率(ΦPSⅡ)和PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)的日变化,以及激发能的分配特性。结果表明,烤烟叶片Fv/Fm和实际光化学效率(ΦPSⅡ)中午降低,PSⅡ功能下调,有明显的光抑制。在光合有效辐射(PPFD)逐渐增强过程中,Fv/Fm和ΦPSⅡ降低,非光化学猝灭(NPQ)增加,激发能由PSⅠ向PSⅡ分配的比例增加,说明引起烤烟光抑制的原因除了NPQ之外,分配给PSⅡ能量增加是光抑制非常重要的因素。PPFD逐渐减小时,光抑制逐渐减缓,光化学效率恢复,激发能分配不平衡性系数(β/α-1)下降,PSⅡ能量负荷减轻,失活的PSⅡ恢复活性。     

不同光强和缺镁胁迫对黄瓜叶片叶绿素荧光特性和活性氧产生的影响

不同光强和镁离子浓度对黄瓜叶片叶绿素荧光特性和活性氧产生的影响研究发现 ,在强光和缺镁胁迫下 ,黄瓜叶片发生了明显的光抑制 ,主要表现为Pn下降 ,叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo、qP和 qN降低 ;活性氧超氧阴离子产生速率和H2O2以及膜脂过氧化产物MDA增加。这些结果表明 ,缺镁黄瓜叶片在强光下qP和 qN的降低使叶片吸收的过剩光能通过光化学反应途径和非辐射能量途径耗散受阻 ,从而增加了过剩光能所激发的电子用来生成活性氧的比例 ,这在一定程度上可缓解光抑制 ;但其不能被及时清除掉时 ,会加剧光抑制 ,甚至引起光氧化对光合机构造成破坏 ,最终导致叶片的失绿坏死。适当遮荫有利于提高PSII的光化学效率 ,减轻光抑制。     

不同光质LED光源对转基因杨树叶片Bt毒蛋白含量及叶绿素荧光参数的影响

为探明不同光质对杨树幼苗生长的影响,以转基因741杨株系Pb29为试材,利用LED精量调制光源,设置红光、蓝光、红蓝光、白光4个处理,测定不同光质处理下Pb29的Cry1Ac毒蛋白含量、形态指标、光合色素含量及叶绿素荧光参数。结果表明,蓝光处理下的Cry1Ac毒蛋白的表达量最大,白光次之。除了叶片长/宽的值在蓝光处理下最大外,红蓝光处理下的741杨叶片数、叶片长、叶片宽、叶面积及株高均高于其它处理。除叶绿素b的含量在红光处理下最大外,叶绿素a、叶绿素a+b、类胡萝卜素含量及叶绿素a/b比值均在白光处理下最大,红蓝光次之,且白光与红蓝光间无显著差异。叶绿素荧光参数(ΦPSⅡ、ETR、q P)在蓝光和红蓝光处理下高于其它处理,在白光和红蓝光处理下的Fv/Fm高于其它处理,q N在红光处理下最大。由此可知,不同光质对杨树幼苗的生长具有调控作用。本试验结果为深入研究不同光质对杨树的生长发育进行调控提供了科学依据。     

低温寡照条件下黄瓜叶片光合作用减弱的机理分析

以黄瓜品种‘津优101’（Jinyou101）为试材,于2020−2021年在南京信息工程大学利用人工气候箱开展低温寡照双因素环境控制试验。昼/夜温设置13℃/3℃、16℃/6℃、19℃/9℃、22℃/12℃共4个水平,光合有效辐射（PAR）设置200和400μmol·m−2·s−1两个水平,各处理均分别持续3、6、9、12d,以28℃/18℃和800μmol·m−2·s−1的光温设置为对照（CK）。测定不同处理下幼苗期黄瓜叶片的叶绿体色素含量、光合参数和快速叶绿素荧光诱导动力学参数,以探究低温寡照条件下黄瓜幼苗叶片光合作用减弱的机理。结果表明：（1）不同处理下黄瓜叶片的各叶绿体色素含量均随温度和PAR降低而降低,随处理时间延长而降低。（2）不同处理下叶片最大光合速率（Pmax）、光饱和点（LSP）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）均随胁迫程度和时间的增加呈降低趋势,光补偿点（LCP）随胁迫程度和时间的增加呈上升趋势,说明低温寡照胁迫程度越深、胁迫时间越长,黄瓜叶片光合作用越弱。（3）随着胁迫程度加深和时间延长,黄瓜叶片快速荧光诱导动力学曲线（OJIP曲线）的JIP相逐渐下降;能量分配比率参数（φPo、ψEo和φEo）均逐渐减小;单位活性反应中心所吸收（ABS/RC）和捕获（TRo/RC）的光能逐渐增加,但用于电子传递的光能（ETo/RC）仍逐渐减少。本研究证实,低温寡照处理使黄瓜叶片气孔导度下降,气体交换受阻;天线色素含量降低,叶片吸收和捕获的光能减少;PSII性能降低,用于光化学反应的能量减少,因而叶片光合作用减弱。     

弱光对黄瓜幼苗光合特性及Rubisco酶的影响

为进一步探讨黄瓜耐弱光性的特性,对戴多星和津研2号2个黄瓜品种进行弱光胁迫处理(光照强度75~100μmol·m~(-2)·s~(-1)),以600μmol·m~(-2)·s~(-1)光照强度为对照,研究弱光胁迫下其生理生化指标、光合活性、荧光特性、Rubisco活性、Rubisco大小亚基蛋白含量及基因表达的变化。结果表明,弱光处理后,黄瓜气孔发育受到抑制,气孔开张度、气孔密度和气孔指数均有所降低,且津研2号表现更为明显,所有指标均降低20%以上。黄瓜叶片叶绿素含量、植株净光合速率(Pn),气孔导度(Gs),PSⅡ实际量子效率(ΦPSⅡ),Rubisco活力、Rubisco大小亚基蛋白含量及基因表达均明显降低,其中津研2号所有指标均下降30%以上。与津研2号相比,戴多星的色素含量较高,光能捕获和利用能力较强,分配于光合作用的量子产量较高,Rubisco活性、Rubisco大小亚基蛋白含量及大小亚基基因表达较高,因而Pn相对降低较少(30.9%,津研2号下降54.5%),表现出较强的耐弱光性。本研究结果为黄瓜耐弱光机理的深入研究及耐弱光黄瓜品种的选育栽培提供了参考依据。     

头花蓼光合特性及叶绿素荧光对林下光照生境变化的响应

为探索头花蓼(Polygonum capitatum)对林下光照环境变化的适应性,研究了种植于针阔混交林下的林窗(FG,Forest gap)、林荫(FC,Forest canopy)、林窗-林荫过渡区(FT,Forest transition zone)3种光照生境下的头花蓼光合特性和叶绿素荧光参数,并分析了其对光强变化的响应。结果表明:3种生境的头花蓼表观量子效率(AQY)以FG(0.028)和FC(0.023)较高,FT(0.019)最低。各生境间的光补偿点相差不大(35.00~66.77μmol/(m~2·s)),植株的光饱和点表现为FG生境(808.45μmol/(m~2·s))远小于FT(1 201.43μmol/(m~2·s))和FC(1 780.42μmol/(m~2·s)),最大净光合速率表现为FG(6.24μmol/(m~2·s))低于FT(8.86μmol/(m~2·s))和FC(13.72μmol/(m~2·s)),暗呼吸速率为FG(1.97μmol/(m~2·s))高于FT(0.80μmol/(m~2·s))和FC(1.67μmol/(m~2·s))。FC生境的头花蓼叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)的最大光化学效率(Fv/Fm,0.803)和潜在光化学(Fv/F0,4.08)均高于FG(0.801,0.402)和FT(0.785,3.65)。林下头花蓼PSⅡ光化学效率(φPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)随光强增加而下降,但电子传递速率(ETR)和非光化学淬灭(NPQ)则随光强增加而增大。林下头花蓼通过降低暗呼吸速率、提高净合速率和光化学效率等途径来适应林下弱光环境,同时在强光下以降低qP和增加NPQ途径来避免强光损伤,具有较强的光照适应性。     

2,4-表油菜素内酯对亚适温弱光下黄瓜幼苗光合特性和抗氧化系统的影响

为了探讨外源2,4-表油菜素内酯(EBR)对亚适温弱光(18/12℃,光照80μmol·m~(-2)·s~(-1))下黄瓜幼苗生长的调节作用,以优博1-5为试材,以常温喷施清水为对照,采用叶面喷施EBR的方法,研究其对叶绿素含量、光合气体交换参数、叶绿素荧光参数、碳同化关键酶活性和抗氧化酶活性的影响。结果表明,亚适温弱光下黄瓜幼苗的净光合速率(Pn)和叶绿素相对含量(SPAD值)分别比对照显著降低53.61%和21.73%,丙二醛(MDA)含量增加78.90%,进而导致干物质积累减少。亚适温弱光下喷施0.1μmol·L~(-1)EBR后,比叶重、Pn、SPAD值、光系统Ⅱ最大光化学效率(Fv/Fm)、光系统Ⅱ实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(q P)显著增加,非光化学猝灭系数(NPQ)减小,同时核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶(Rubisco)、景天庚酮糖-1,7-二磷酸酯酶(SBPase)、转酮醇酶(TK)和果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(FBA)活性明显升高,抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性显著增加,膜脂过氧化程度减轻。由此可见,外源EBR可以通过提高叶绿素含量、光化学效率和碳同化关键酶活性改善亚适温弱光下黄瓜幼苗的光合性能,并通过提高抗氧化酶活性以降低膜脂过氧化伤害,从而有效缓解亚适温弱光对黄瓜幼苗的伤害。本研究结果为阐明EBR缓解黄瓜幼苗亚适温弱光胁迫的调控机制提供了一定理论依据。     

低钾胁迫对烟草幼苗叶中基因表达的影响

为探索在低钾胁迫下烟草幼苗基因表达谱的变化,对烟草幼苗进行了0、6、12、24 h低钾胁迫,并利用基因芯片技术分析了烟草幼苗基因表达谱的变化。结果表明,与对照相比,处理组基因表达量变化在2倍以上的差异表达基因共有3 790个。这些差异表达基因所行使的功能多达18种,包括抗氧化活性、催化活性、酶调活性,并参与应激反应、发育过程以及代谢过程等。在差异表达基因中,涉及到响应非生物刺激相关差异表达基因有417个(281个上调、136个下调)、光合作用基因有21个(10个上调、11个下调)、光合色素合成相关基因9个(6个上调、3个下调)以及植物激素代谢相关基因6个(5个上调、1个下调)。研究结果可为烟草钾营养的分子机制研究提供借鉴。     

Cs对菠菜叶片光合作用影响的研究

为了揭示Cs对植物光合作用的影响机理,本文采用不同浓度的CsCl(0、1、5、10、20 mmol·L-1)和石英砂培处理菠菜幼苗15 d,分析测定了Cs在菠菜中的积累分布以及Cs对菠菜叶片叶绿素含量、光合气体交换参数、叶绿素荧光参数、类囊体膜电子传递速率、类囊体膜吸收光谱和77k低温荧光光谱的影响.结果表明:Cs处理显著降低菠菜叶片的叶绿素含量;随着Cs处理浓度的增加,尤其在处理浓度大于10 mmol·L-1时,叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)以及蒸腾速率(Tr)显著下降;叶片叶绿素荧光参数分析表明,Cs处理浓度大于10 mmol· L-1时,光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心遭到破坏;类囊体膜电子传递活性分析表明高浓度Cs处理抑制PSⅡ放氧侧的电子传递活性;类囊体膜室温吸收光谱和77K低温荧光光谱分析表明高浓度Cs会破坏类囊体膜的结构,导致叶绿素的结合状态受损,从而使类囊体膜光能的吸收、传递和分配受到抑制,并且会导致类囊体膜上PSⅡ和PSⅠ的色素蛋白发生不同程度的降解.本研究可为Cs污染的植物修复提供一定理论依据.     

杨树和栓皮栎日光诱导叶绿素荧光及光能利用率的比较

为探究杨树与栓皮栎光合光能利用率(LUE_p)和荧光光能利用率(LUE_f)关系的日内变化及种间差异,从光能分配的角度进一步深入理解日光诱导叶绿素荧光(SIF)与总初级生产力(GPP)的关系,以典型落叶阔叶林树种杨树(Populus alba×Populus gllandulosa)和栓皮栎(Quercus variabilis BI.)幼苗为对象,在相同土壤水分和养分条件下,观测研究不同树种SIF、净光合速率(P_n)与LUE_p/LUE_f对光合有效辐射(PAR)响应的异同。结果表明：(1)SIF受PAR驱动,二者呈显著正相关关系,杨树和栓皮栎线性拟合决定系数(R²)分别为0.965和0.973,且杨树具有更高的LUE_f;P_n随PAR的增加逐渐饱和,杨树光饱和点明显高于栓皮栎,分别为998.59和674μmol CO₂·m^-2·s^-1。(2)杨树和栓皮栎...