外源H2S对低温下日光温室黄瓜光合作用及抗氧化系统的影响

为了探讨外源硫化氢（H2S）对黄瓜耐冷性的调控机理,以‘津优3号’黄瓜为试材,叶面喷施H2S供体硫氢化钠（NaHS）,以清水处理为对照,研究H2S对温度变化的响应,以及对黄瓜叶片光合作用和抗氧化系统的影响。结果表明：随着日光温室内气温降低和低温持续时间的延长,黄瓜叶片的H2S含量及D–/L–半胱氨酸脱巯基酶（CDes）活性先升高,后降低;光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、核酮糖–1,5–二磷酸羧化酶（RuBPCase）活性,以及暗下光系统Ⅱ最大光化学效率（Fv/Fm）、光下实际光化学效率（ΦPSII）、电子传递效率（ETR）和光化学猝灭（qP）逐渐降低,胞间CO2浓度（Ci）、初始荧光（Fo）和非光化学猝灭（NPQ）趋于升高。低温胁迫可使MDA含量增加,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性先升高后降低。与对照相比,NaHS处理叶片的H2S含量和CDes活性及Pn、Gs、Tr、RuBPCase活性、Fv/Fm、ΦPSII、ETR和qP明显升高,Ci、Fo和NPQ显著降低。低温下NaHS处理的MDA含量显著低于对照,而SOD、POD、CAT、APX和GR活性明显高于对照。NaHS处理的黄瓜产量比对照增加15.3%。可见CDes催化合成H2S受低温胁迫诱导,外源H2S可增强活性氧清除能力,减轻低温对黄瓜叶片光合机构的伤害。     

强光胁迫下SOD对姜叶片光抑制破坏的防御作用

晴天条件下,田间姜叶片的光化学效率（Ｆｖ／Ｆｍ）和表观量子效率（ＡＱＹ）上午随ＰＦＤ升高而降低,１２￣１４时后随ＰＦＤ的降低而升高,中午前后丙二醛（ＭＤＡ）含量达到最高,而光全速率（Ｐｎ）出现低谷,表明午间强光使光合作用发生光抑制,甚至光氧化。超氧物岐化酶（ＳＯＤ）１４时以前呈增加趋势,之后逐渐降低。苗期遮荫６０％,Ｆｖ／Ｆｍ与ＡＱＹ明显提高ＭＤＡ含量降低,ＳＯＤ活性减弱,Ｐｎ降低且日变化曲线变为     

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。     

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。     

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。     

生姜光合效率日变化的研究

生姜生长期间,午间强光使叶片光合速率（Pn)、表观量子效率（AQY）及PSⅡ的光化学效率（Fv/Fm)下降,即表现为光抑制。苗期因光照强、温度高、AQY,Fv/Fm较低,光换制较重;随季节进展及光、温等条件的改善,光抑制减轻。对生姜遮荫可提高AQY和Fv/Fm,降低光抑制,但由于遮荫降低了羧化效率（CE）,使Pn明显下降。据此,对有关遮荫理论及AQY等指标的应用进行了讨论,并提出改革当前遮荫方式的设想。     

低温弱光对番茄叶片光合作用和叶绿素荧光参数的影响

 低温弱光(温度5、10 ℃和光强60 μmol·m^-2·s^-1) 导致番茄植株生长停滞, 叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和胞间CO2 浓度下降, 但经5 ℃处理的植株下位叶的胞间CO₂浓度与对照无显著差异。经10 ℃处理的植株在正常生长条件下净光合速率能迅速恢复到对照水平, 而5 ℃处理的植株则恢复缓慢。10 ℃处理对光系统Ⅱ的光化学效率Fv/ Fm并无显著影响, 光系统Ⅱ光合电子传递量子效率ΦPS Ⅱ在低温处理后期略有下降并能迅速恢复; 5 ℃处理下Fv/ Fm和ΦPS Ⅱ均随处理时间的延长而降低, 且需恢复4 d 后才回升至对照水平。     

高温强光下耐热性不同的两个甘蓝品种幼苗光合作用差异的研究

 以耐热性不同的两个甘蓝(Brassica oleracea L. var. capitata) 品种为材料, 对短期高温强光胁迫下光合作用的差异做了初步探讨, 结果表明: 在叶温40℃, 1 200μmol·m^{- 2} ·s^{- 1}的光强下, ‘大牛心’净光合速率比‘无粉8号’高出约30% , 与28℃叶温下光合速率结果相比较, 两品种分别降低7%和24% , 高温下, 大牛心的光合速率显示较强的耐热性。40℃预处理后随着光强的升高, 光系统II ( PSII)的电子传递效率(ΦPSII) 和PSII的激发能捕获效率( Fv'/Fm') 持续下降, 而非光化学猝灭(NPQ) 持续增加, 慢组分( qI) 一直维持在NPQ的10%左右, NPQ的增加主要是快组分( qf) 的迅速增加。可见高温强光胁迫下依赖于叶黄素循环的高能态猝灭是甘蓝幼苗叶片耗散过剩激发能的主要方式。然而两品种之间ΦPSII、Fv'/Fm'、NPQ及其qf和qI均无显著性差异, 且最大光化学效率( Fv/Fm) , 细胞间隙CO₂ 浓度(Ci) , 光呼吸速率( Pr) 也无显著性差异。因此在短期高温强光胁迫下两品种净光合速率差异主要取决于与光反应无关的非气孔限制。     

黄瓜富氢水浸种对低温下幼苗光合碳同化及氮代谢的影响

为探明外源氢气（H2）对低温下黄瓜幼苗光合碳同化及氮代谢的影响,以‘津优 35 号’黄瓜为试材,将种子分别用饱和富氢水（HRW,H2 供体）和去离子水（对照,Control）浸种 8 h,常温下育苗,幼苗长至 2 叶 1 心时移至光照培养箱中进行低温（昼/夜温度 8 ℃/5 ℃）处理。结果表明：低温抑制黄瓜幼苗的生长,造成叶片光合色素含量、光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、光下实际光化学效率（ΦPSⅡ）、PSⅡ。最大光化学效率（Fv/Fm）、光下最大天线转换效率（Fv′/Fm′）、核酮糖–1,5–二磷酸羧化酶（RuBPCase）活性和根系活力逐渐降低,而胞间 CO2 浓度（Ci）和初始荧光（F0）趋于升高。此外,低温胁迫诱导了黄瓜幼苗碳代谢关键酶蔗糖合成酶（SS）和蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性,总糖、蔗糖含量有所升高,淀粉含量显著下降,同时发现,低温下叶片的硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合成酶（GOGAT）和谷氨酸脱氢酶（GDH）活性及总氮、铵态氮含量先升高后降低,硝态氮含量略有升高。富氢水浸种的黄瓜幼苗各指标的变化趋势与对照一致,但低温胁迫过程中除 Ci 和 F0显著低于对照外,其余指标多显著高于对照,说明外源 H2 可以通过提高黄瓜幼苗光合关键酶活性,减轻光抑制,维持较高的碳、氮代谢水平,进而增强对低温胁迫的耐性。     

强光下姜叶片的光呼吸及叶黄素循环

 姜叶片晴天中午的表观量子效率( AQY) 和PSÒ光化学活性(Fv/ Fm) 显著降低, 表明有明显的光抑制现象, 而干旱、高温、强光等逆境条件可显著加重光抑制程度。土壤水分胁迫使光呼吸速率( Pr) 降低, 峰值提前, Pr/ Pn 升高; 同时使叶黄素循环库增大, (A+ Z) / ( V+ A+ Z) 上升, 表明光呼吸和叶黄素循环是姜叶片耗散过剩光能的重要途径。     

外源腐胺对盐胁迫下黄瓜幼苗叶片PSⅡ光化学特性和体内离子分布的影响

以黄瓜品种‘津优4号’为材料,采用营养液栽培,研究了外源腐胺（Putrescine,Put）对NaCl 胁迫下幼苗叶片光系统Ⅱ（PSⅡ）光化学特性和器官离子分布的影响。结果表明,外源Put提高了NaCl胁迫下黄瓜幼苗叶片最大光化学效率（Fv/Fm）、PSⅡ实际光化学效率（ΦPSⅡ）和保护性热耗散（ΦNPQ）,显著增强光耐受能力和电子传递能力,降低了光损伤程度,抑制了植株体内Na+ 和Cl-向地上部的运输,显著降低了叶中Na+ 和Cl-的含量。说明外源Put能够减少NaCl胁迫下盐离子进入植株叶中,降低离子毒害,减轻不可逆光抑制,进而缓解盐胁迫对黄瓜幼苗光合机构的伤害。     

高温强光下温州蜜柑光合机构运转与叶黄素循环和D1蛋白周转的关系

 以2年生温州蜜柑（Citrus unishiu Marc.）离体叶片为试材,利用叶绿素荧光探针、Western-blotting及抑制剂,研究了叶黄素循环、D1蛋白周转及电子传递在防御光破坏中的作用。结果表明,高温强光（40 ℃,2 000 mol • m-2 • s-1）处理30 min后,温州蜜柑叶片的初始荧光Fo显著升高,最大荧光Fm、非光化学猝灭系数NPQ、最大光能转化效率Fv/Fm及PSⅡ的量子产额ΦPSⅡ显著降低,同时,D1蛋白含量也大幅下降。用D1蛋白合成抑制剂林可霉素或叶黄素循环抑制剂二硫苏糖醇（DTT）饲喂叶片后,Fv/Fm、Fm、ETR（表观光合电子传递速率）、ΦPSⅡ和D1蛋白下降幅度增大,而且饲喂林可霉素的下降幅度大于饲喂DTT。使用电子传递抑制剂（DCMU）抑制叶圆片电子传递后,高温强光下Fo显著上升了78%,Fv/Fm和D1蛋白含量下降了33%和83%。这些结果表明,D1蛋白周转和叶黄素循环对温州蜜柑叶片光合机构光破坏有保护作用,而且D1蛋白周转的作用大于叶黄素循环,D1蛋白周转在一定程度上依赖于电子传递。     

利用叶绿素荧光预测水蜜桃果实冷害研究

采用叶绿素荧光技术检测冷藏条件下水蜜桃冷害发生进程中初始荧光（Fv）、最大荧光（Fm）、可变荧光（Fv = Fm/Fo）、光化学效率（Fv/Fm）等叶绿素荧光动力学参数的变化,分析了叶绿素荧光参数与果肉出汁率的相关性以及与呼吸作用的关系。研究结果发现,在冷藏过程中,叶绿素荧光参数都呈下降趋势,冷害发生以后,Fm和Fv/Fm下降速度加快,而中途加温处理能够缓解Fm和Fv/Fm降低。同时,Fm和Fv/Fm与果肉出汁率之间存在显著的正相关,利用测定Fm和Fv/Fm能够初步预测冷害的发生情况。     

山葡萄应答霜霉病侵染过程中叶绿素荧光成像的变化

以抗霜霉病的‘左山一’和易感病的‘双丰’山葡萄（Vitis amurensis Rupr.）为试材,离体叶片接种霜霉病菌后观察叶绿素荧光成像及参数变化。结果显示：叶绿素荧光成像系统可在接种霜霉病菌3 d时观察到病斑;霜霉病侵染叶片组织会显著改变叶绿素荧光参数;接种7 d时病斑与不接种对照相比,抗病品种‘左山一’Fv/Fm、ФPSⅡ、Y（NPQ）与Y（NO）的变化幅度（–73.42%、–100%、–49.64%、+ 3285.21%）均大于易感病品种‘双丰’的变化幅度（–22.98%、–28.17%、+ 5.62%、+ 26.18%）,‘左山一’病斑周围组织的ФPSⅡ与rETR高于对照,而‘双丰’低于对照。由此可见,‘左山一’能够较早形成枯斑,快速改变病斑处的荧光参数,并提高病斑周围组织的ФPSⅡ与rETR值,从而增强对霜霉病的抗病性。因此,病斑周围组织的ФPSⅡ与rETR可以作为初步筛选山葡萄抗霜霉病种质的指标。     

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。     

高温胁迫对设施番茄和黄瓜光合特性及抗氧化酶活性的影响

以黄瓜品种"津优35"和番茄品种"金粉2号"为试材,于2011年1～6月在南京信息工程大学人工气候箱进行环境控制试验,系统研究高温32～40℃处理不同时间对黄瓜、番茄叶片光合特性及抗氧化酶活性的影响。结果表明:高温胁迫处理明显抑制了黄瓜和番茄光合速率,处理时间越长,光合速率下降越快,当38～40℃高温持续一段时间后,黄瓜、番茄的最大光合速率为负值;随高温胁迫程度的增加和胁迫时间的延长,黄瓜和番茄的PSII潜在光化学效率(Fv/Fm)、光化学淬灭(qP)均呈现下降趋势,40℃高温胁迫5d后再经过恢复,黄瓜和番茄的Fv/Fm及qP无法恢复到对照水平;当温度达到38℃以上时,黄瓜和番茄的SOD、POD、CAT、MDA酶随着胁迫温度的升高和持续时间的增加而呈现与38℃以下时相反的情况,根据高温对黄瓜和番茄叶片光合参数的影响将高温胁迫划分为轻度胁迫、中度胁迫、重度胁迫和极重度胁迫4个等级,并确定气象指标。     

夜间亚低温处理及其恢复对番茄叶片光抑制的影响

 为探讨夜间亚低温对番茄叶片光合作用影响的生理机制,研究了9 ℃夜间亚低温处理及恢复条件下番茄叶片净光合速率(Pn)和叶绿素荧光参数的变化。结果表明:夜间9 ℃亚低温处理3 d以上,叶片Pn、PSII最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSII潜在的活性(Fv/Fo)、实际光化学量子效率(фPSII)、PSII的电子传递速率（ETR）、光化学猝灭系数（qP）均下降,初时荧光(Fo)、PSII的还原状态(1-qP)、非光化学猝灭系数(NpQ)均提高;但夜间9 ℃亚低温处理9 d以内,除了NpQ在9 d恢复性处理后仍未恢复到对照水平外,其它叶绿素荧光参数均恢复到对照水平。上述结果说明：9 ℃夜间亚低温处理3 d就明显引起番茄成熟叶片光合作用的光抑制,而9 d以下的夜间9 ℃亚低温处理对PSII的影响是可逆的,即短期9 ℃夜间亚低温所引起的番茄叶片光合作用的光抑制现象是可以恢复的。     

SOD对草莓叶片光抑制的防御作用

草莓营养生长期间,田间草莓叶片光化学效率(Fv／Fm)和表观量子效率(AQY)晴天上午随PAR升高而降低,午后随PAR降低而升高,中午时分丙二醛(MDA)含量达到最高,而光合速率(Pn)则出现低谷,说明午间强光使光合作用发生光抑制。超氧物歧化酶(SOD)活性中午14时以前为增加趋势,以后下降。遮阴60％,Fv／Fm与AQY明显提高,MDA含量降低,SOD活性减弱。强光下施用SOD抑制剂(DDTC),可使Pn、AQY及Fv／Fm明显降低,光抑制加重,而适当遮阴条件下喷施同一浓度DDTC影响较小,表明SOD在强光下对草莓叶片光合机构具有保护作用。     

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') 。     

Cu2+、Zn2+和Mn2+对低温胁迫下黄瓜幼苗叶片叶绿素荧光参数的影响

以黄瓜为对象,研究了低温胁迫下不同Cu²⁺、Zn²⁺和Mn²⁺浓度对其幼苗叶片叶绿素荧光参数的影响。结果表明：低温胁迫下,提高营养液Cu²⁺、Zn²⁺和Mn²⁺浓度能使黄瓜幼苗叶片Fv/Fm、ΦPSⅡ等叶绿素荧光参数明显增强,表明Cu²⁺、Zn²⁺和Mn²⁺浓度的提高能显著增强黄瓜叶片光合机构抗低温损伤的能力。