沙坡头地区3种沙生植物水分及光能利用效率特征比较分析

为了探究沙生植物对水分的响应机制和对水分、光能利用效率,以沙坡头地区3种常见的典型沙生植物柠条(Caragana korshinskii)、油蒿(Artemisia ordosica)、沙木蓼(Atraphaxis bracteata)为研究对象,用Li-6400便携式光合测定仪测定3种植物的净光合速率(Pn)和蒸腾速率(E),并分析各自的水分利用效率(WUE)和光能利用效率(LUE).结果表明,3种沙生植物的Pn日变化曲线都是双峰型,有明显的光合午休现象.E日变化曲线,柠条呈单峰型,油蒿和沙木蓼呈双峰型.柠条和油蒿的WUE日变化曲线均为双峰型,而沙木蓼的WUE日变化比较平缓.LUE日变化曲线,柠条和油蒿都是倒抛物线型,早晨和傍晚较高,而沙木蓼的LUE曲线呈平缓型.说明沙木蓼和柠条、油蒿的生存策略不同,沙木蓼是高耗水植物,依靠强烈的蒸腾作用避免高温的伤害,使得光合作用保持较高水平.因此,柠条和油蒿比沙木蓼更能适应沙区的干旱环境,是恢复植被、防风固沙的优良物种.     

C3和C4植物中PEPC的生物信息学分析

PEPC是C4光合途径中的关键酶之一,为研究C3和C4植物PEPC功能上的差异,利用一系列的生物信息学软件分别分析了4种C3和C4植物PEPC基因编码蛋白的氨基酸组成、等电点、结构域、二级结构、空间结构等性质,并进行两类植物蛋白质的比对.结果表明,PEPC基因编码蛋白为不稳定蛋白质;二级结构主要是以无规则卷曲为主.同时...     

13C同位素判别技术在评价植物水分利用效率中的应用

由于在农田中无法直接测量植物水分利用效率,本文通过介绍13C同位素判别技术的原理及其测定方法,以及利用13C/12C技术测定植物生理水分利用率的原理,评述了碳的稳定同位素的判别技术在研究植物长期的水分利用效率(Season-long water use efficiency,缩写为WUEsl)的可能性以及在其他方面的应用。     

微咸水灌溉下3种耐盐植物光合特性及水分利用效率比较研究

以微咸水灌溉下耐盐植物胡杨、柽柳和四翅滨藜为研究对象,采用Li-6400便携式光合测定系统对其主要光合参数及水分利用效率等进行了观测及比较分析。结果表明:(1)光强在0～2 000μmol.m-2.s-1范围内,净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)随光强变化均表现为柽柳始终处于较高水平,胡杨次之,四翅滨藜较小;(2)光强为400～2 000μmol.m-2.s-1时,3种耐盐植物的蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)大小顺序为柽柳>胡杨>四翅滨藜,而水分利用效率(WUE)却表现为四翅滨藜>柽柳>胡杨;(3)光强在0～400μmol.m-2.s-1时,蒸腾速率(Tr)和水分利用效(WUE)表现为胡杨较高,柽柳次之,四翅滨藜较小,但是四翅滨藜的胞间CO2浓度(Ci)高于胡杨和柽柳。综合比较3种耐盐植物中,四翅滨藜的水分利用效率较高,蒸腾耗水较少,属于节水型树种;而胡杨和柽柳的水分利用效率较低,蒸腾耗水较高,属于相对耗水型树种。此外,四翅滨藜、胡杨和柽柳能适应高温、光照强烈和干旱的环境,在一定程度上表明其具有较强的逆境适应性。     

不同培育方式对胡杨光合特性和水分利用效率的影响

【目的】了解自然落种培育方式和人工挖坑培育方式胡杨的光响应特征及光能利用效率(LUE)与水分利用效率(WUE)对光的响应关系。【方法】以新疆塔里木河下游尉犁县34团2、3、5、7年4个林龄胡杨为研究对象,利用Li-6400XT便携式光合仪测定胡杨气体交换参数,并利用光响应模型及前人推导出的光能利用效率和水分利用效率的响应模型,分别研究它们的光响应特征及光能、水分利用效率的变化特征。【结果】无论何种培育方式,5、7年生胡杨P_n值普遍高于2、3年生胡杨,证明高林龄胡杨光合能力较强,胡杨在中高光强下LUE和WUE均与胡杨林龄成正比关系;人工挖坑培育方式下胡杨P_{n max}的平均值为24.84μmol/(m²·s),高于天然落种方式下胡杨的23.68μmol/(m²·s),证明其光合潜力大,另外其在强光下对光能和水分利用能力比天然落种方式下胡杨更强也更加稳定。【结论】人工挖坑培育方式胡杨因人为干预植株,改善了土壤养分条件,所以光合潜力大,对强光利用能力更强,水分利用能力更加稳定,在极端高温、干旱环境适应性更强...     

C3、C4及CAM植物的光合速率日变化及叶绿素含量的比较

在夏季高温条件下 ,棉花 (C3 植物 )、玉米 (C4植物 )的光合速率日变化曲线均为双峰型 ;落地生根(CAM植物 )的光合速率日变化曲线为单峰型。这 3种植物的叶绿素含量及叶绿素a b的值均不相同 ,其中玉米叶绿素含量及其a b的值均最大 ,棉花叶绿素含量比落地生根的高 ,因此叶绿素含量及其a b值的不同可能是导致其光合速率的差异和光合速率日变化曲线型不同的重要原因。     

稳定同位素在植物水分来源及利用效率研究中的应用

介绍了稳定氢、氧、碳同位素技术在定量区分植物水分来源及利用效率研究中的应用。以往大量研究结果表明,由于植物根系在吸收水分过程中没有发生同位素分馏,所以通过比较和分析植物木质部水分及其可利用水源的氢氧同位素δ值,就可以定量判断植物的水源;植物在光合作用过程中会产生碳同位素的分馏,从而使得植物叶片中的碳同位素组成能够成为指示植物水分利用效率的一个间接指标,是目前研究植物叶片长期水分利用效率的最佳方法;稳定同位素技术作为安全的示踪剂,有助于人类了解植物的生理生态功能,随着该技术的不断完善和研究的不断深入,同位素技术将会在生态学研究的许多领域得到广泛的应用。     

稳定碳同位素在植物水分利用效率研究中的应用

植物组织中的13C/12C小于空气中的13C/12C,说明在光合过程中植物对13C和12C的分辨率不同.植物对13C和12C分辨率的差别主要是由于光合作用过程中CO2经气孔扩散分差和酶羧化过程引起的.理论上的分析和实际的研究都表明碳同位素分辨率与植物水分利用效率高度相关因而利用碳同位素分辨率来衡量植物水分利用效率必将有广阔的应用前景.本文概述了稳定碳同位素的基本理论,从植物结构性碳、分布、功能群和抗旱节水育种等几个不同方面对稳定碳同位素在植物水分利用效率研究中的应用进行了简要总结,并就存在的主要问题进行了讨论.     

植物叶片水平δ13C与水分利用效率的研究进展

水分限制可能因全球气候变化加剧成为限制植物生产力的主要原因,因此,如何提高植物水分利用效率(WUE)是未来一个主要研究目标。WUE能够反映植物-土壤-大气之间的碳水循环的耦合状况,研究WUE有助于了解陆地生态系统碳水耦合机制。稳定性碳同位素技术已成为研究生态系统养分循环最有效的方法之一,也被利用到植物水分利用效率中。研究表明,植物叶片的稳定碳同位素比值(δ13C)是植物长期水分利用效率(WUE)的良好指标。本文综述了δ13C表征WUE的机制,植物δ13C和WUE的影响因子(包括:叶片结构性状、植物生理生态、气候因子、基因控制和遗传变异),分析了水分胁迫及酸沉降条件下植物的δ13C和WUE变化特征,并对全球气候变化下植物δ13C和WUE的研究进行了展望。指出气孔导度、比叶面积、叶片氮含量、细胞间CO₂浓度和大气CO₂浓度等因子可直接或间接作用植物的光合速率和蒸腾速率,从而引起WUE的变化。一般情况下,植物在干旱条件下具有更高的WUE和更低的δ13C,长期酸沉降下植物的气孔导度和光合作用均会下降,氮的输入可以通过改善水分利用效率来提高植物的生产力。建议为更清晰地认识全球气候变化,在利用稳定性同位素技术进行WUE研究过程中,需要突出数量性状基因座(QTL)、碳酸酐酶、水孔蛋白和光合羧化酶的大小亚基基因在遗传控制方面起到的关键作用,加强多时空尺度的关联研究,探索双重稳定同位素(δ13C、δ18O)概念模型的应用。      

太行山低山丘陵区5种木本植物光合特性的比较

植物种的选择是太行山低山丘陵区植被恢复与重建的关键问题之一。利用LI-6400xT光合系统分析仪研究了5种木本植物的光合日进程特性、光能利用效率及水分利用效率。结果表明：①火炬树Rhus typhina,刺槐Robiniapseudoacacia,臭椿Ailanthus altissima,荆条Vitex negundo var.heterophylla,酸枣Ziziphus jujuba var.spinosa的最大净光合效率出现在中午12：00,均无光合午休现象;②比较5种木本植物的光能利用效率后发现,火炬树的光能利用效率最高,其光能利用效率与臭椿、荆条的光能利用效率差异显著（P〈0.05）,与刺槐、酸枣的光能利用率差异不显著（P〉0.05）,说明火炬树、刺槐及酸枣的光能利用效率较高;③除酸枣外,5种木本植物的水分利用效率日变化曲线均呈＂V＂型曲线,酸枣的水分利用效率呈＂W＂型曲线。火炬树的水分利用效率最高,与臭椿、荆条、酸枣的水分利用效率差异显著（P〈0.05）,与刺槐差异不显著（P〉0.05）,表明火炬树和刺槐的水分利用效率较高。因此,火炬树和刺槐在秋季具较高的光能及水分利用效率,基于两者为外来树种,需慎重考虑将它们作为该地区的植被恢复树种。     

干热河谷主要植被恢复树种水分利用效率动态分析

以元谋县金沙江干热河谷区14个树种为试材,探讨了干季(3月)、干热季(5月)和湿润季(10月)典型晴天里各树种水分利用效率日动态规律,以揭示极端干热生境条件下供试树种水分利用效率的动态特征,并展开比较分析,结合它们在当地的实际表现,讨论了其适应性和应用前景。结果表明:供试树种水分利用效率在不同季节均可划分为高、中、低3种类别,同一树种在不同季节所属的类别具有较大差别,在季节性干热胁迫鲜明的干热河谷,供试树种水分利用效率的日动态响应机制具有明显的季节效应。在干季转向干热季阶段,干热胁迫的加深明显促进了WUE日变化峰值的提前出现,亦使WUE更早地受到抑制而下降;在干热季转向湿润季阶段,供试树种水分利用效率日变化峰值延后,部分树种水分利用效率"午睡"现象消失,印楝、新银合欢、苏门答腊金合欢及木豆水分利用效率提高较大,在湿润季节里获得较高的光合生产力,从而增强树种在干热河谷区的存活能力。在干热季和湿润季同时具有较高或中等水分利用效率的树种有余甘子、山毛豆、车桑子、小桐子和山合欢等5个树种。     

Overexpression of MdMIPS1 enhances drought tolerance and water-use efficiency in apple

Myo-inositol and its derivatives play important roles in the tolerance of higher plants to abiotic stresses, and myo-inositol-1-phosphate synthase(MIPS) is the rate-limiting enzyme in myo-inositol biosynthesis. In this study, we found that increased myo-inositol biosynthesis enhanced drought tolerance in MdMIPS1-overexpressing apple lines under shortterm progressive drought stress. The effect of myo-inositol appeared to be mediated by the increased accumulation of osmoprotectants such as glucose...     

气孔导度和叶片内部导度制约C3和C4作物光合作用的比较分析

为了揭示C3和C4作物气孔导度和叶片内部导度对光合作用制约性的差异,以大豆和玉米为研究对象,对气孔导度和内部导度进行了对比分析.结果表明,大豆的气孔导度大于玉米,而玉米的内部导度大于大豆,这说明玉米的光合作用主要受气孔限制,大豆的光合作用主要受羧化能力限制.玉米可以利用低浓度的CO2进行光合作用,但同时也因气孔导度低而...     

山东半岛海岸前沿4种草本植物光合性能及资源利用效率比较

为了解海岸前沿草带不同草本植物光合性能和资源利用效率的差异性,采用TPS-2光合系统测定烟台海岸前沿草带4种草本植物砂引草、筛草、肾叶打碗花和狗牙根的光合性能指标,以及碳素利用效率、光合氮利用效率和灰分含量等,并用隶属函数法综合评定4种草本植物的资源利用效率综合指数。结果表明,4种草本植物的光饱和点都较高,均适宜在较强光照条件下生长,其中以狗牙根的光合能力最强、砂引草最弱。同时,狗牙根和筛草具有较高的光能利用效率和水分利用效率,狗牙根还有较高的叶片碳利用效率和光合氮利用效率,矿质元素利用效率则是砂引草和肾叶打碗花显著高于狗牙根和筛草。综合分析表明,4种草本植物的资源利用效率综合指数排序从高到低为:狗牙根、筛草、肾叶打碗花和砂引草。     

Symbiotic performance,shoot biomass and water-use efficiency of three groundnut (Arachis hypogaea L.) genotypes in response to phosphorus supply under field conditions in Ethiopia

Phosphorus is a key nutrient element involved in energy transfer for cellular metabolism, respiration and photosynthesis and its supply at low levels can affect legume nodulation, N₂ fixation, and C assimilation. A two-year field study was conducted in Ethiopia in 2012 and 2013 to evaluate the effects of P supply on growth, symbiotic N₂ nutrition, grain yield and water-use efficiency of three groundnut genotypes. Supplying P to the genotypes significantly increased their shoot biomass, symbiotic performance, grain yield, and C accumulation. There was, however, no effect on shoot δ¹³C values in either year. Compared to the zero-P control, supplying 40 kg·ha⁻¹ P markedly increased shoot biomass by 77% and 66% in 2012 and 2013, respectively. In both years, groundnut grain yields were much higher at 20 and 30 kg·ha⁻¹ P. Phosphorus supply markedly reduced shoot δ¹⁵N values and increased the %Ndfa and amount of N-fixed, indicating the direct involvement of P in promoting N₂ fixation in nodulated groundnut. The three genotypes differed significantly in δ¹⁵N, %Ndfa, N-fixed, grain yield, C concentration, and δ¹³C. The phosphorus × genotype interaction was also significant for shoot DM, N content, N-fixed and soil N uptake.     

养殖密度对革胡子鲶生长性能及补体C3·C4的影响

[目的]研究养殖密度对革胡子鲶生长性能及血清补体C3、C4的影响。[方法]以体重（30.71±0.89）g革胡子鲶为试验对象,测定4种养殖密度（35、65、95、125 kg/m3）下革胡子鲶生长性能及血清补体C3、C4的变化。[结果]养殖60 d后,随着养殖密度升高,革胡子鲶终末重、日增重均呈下降趋势,其中35 kg/m3与65 kg/m3密度组间差异不显著（P〉0.05）。各密度处理组间饵料系数均无显著差异（P〉0.05）。低密度处理组（35 kg/m3与65 kg/m3）与高密度处理组（95 kg/m3与125 kg/m3）间死亡率差异显著（P〈0.05）。养殖密度对补体C3、C4的影响不显著（P〉0.05）。[结论]65 kg/m3可推荐为革胡子鲶的最佳养殖生产密度。     

玉米稻的光合效率分析

采用离子束介导方法获得的玉米稻株系，其光合速率较原品种提高２９．２％～１３１．７％，平均提高８４．０％。离子束介导是高光效育种的一条有效途径。     

中草药添加剂对土杂鸡补体C3，C4和IgG的影响研究

 按中兽医组方原则配制加工成中草药饲料添加剂A和B，分别按0.5%，1%，2%3个浓度添加，设抗生素(泰乐菌素)和空白对照，对28日龄土杂鸡随机分组进行饲养试验，分别于42，56，70日龄测定C3，C4和IgG值。结果显示：中草药添加剂能显著增加土杂鸡C3，C4和IgG水平，而且随着日龄的增加有增高的趋势。