花期高温高湿对设施黄瓜叶片光合特性和保护酶活性的影响

以黄瓜品种"津优101"为试材,昼温/夜温设计35℃/25℃,40℃/30℃2个水平,相对湿度设计80%,持续时间设为3、6、9、12 d 4个水平,以昼温/夜温28℃/18℃,相对湿度50%处理作为对照,系统研究了恒定湿度下,高温35~40℃处理不同天数时黄瓜的光合作用以及抗氧化酶活性的变化,以期探究高温高湿环境对黄瓜花期叶片光合特性及保护酶活性的影响。结果表明:在日最高温度35~40℃范围内,随着温度升高处理天数增加,黄瓜的最大光合速率(Pn_max)、表观量子效率(AQE)、光饱和点(LSP)、气孔导度(Gs)、胞间CO₂浓度(Ci)均有所降低,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性在高温处理后有短暂上升,然后随处理天数增加而下降,而光补偿点(LCP)、气孔限制值(Ls)、丙二醛(MDA)含量有所增加。恢复处理14 d后,各指标均向对照组数值靠近。研究证实高温处理会通过气孔限制因素抑制光合反应,也会降低酶促防御系统的活性,导致细胞膜脂过氧化程度加深。黄瓜叶片可以通过适宜气温缓解高温热害造成的伤害,但40℃处理的黄瓜叶片光合反应系统以及抗氧化保护酶活性更难恢复到CK水平。     

黄瓜花期高温热害对叶片光合特性和果实品质的影响

以"南杂系列二号"黄瓜为试材,于2014—2015年在南京信息工程大学农业气象试验站开展控制试验,设计3个日最高气温处理(36、39、42℃),以最高温度25℃为对照(CK),所有处理日最低气温设计18℃;不同处理设计持续时间1、3、5、7d;研究黄瓜花期高温对叶片光合特性以及果实外观品质和内在品质的影响。结果表明:各处理黄瓜叶片的光饱和点、最大光合速率、表观量子效率,以日最高气温42℃处理7d最低,分别较CK减少了59.6%、72.5%、70.1%,光补偿点则呈相反的趋势;在日最高气温36~42℃内,随高温胁迫程度的增加黄瓜的果质量、最小果径、最大果径、含水率均呈减小的趋势,39℃处理7d对果实外在品质影响最为严重,分别较CK减小了24.2%、20.9%、32.4%、1.4%;花期高温胁迫下,果实维生素C含量随胁迫程度的增加呈降低的趋势,39℃处理7d较CK减少了11.3%;可溶性糖含量则随胁迫程度的增加呈先升高后降低的趋势;果实可溶性蛋白质含量随处理温度升高和持续时间延长呈现出降低趋势;研究认为高温胁迫下黄瓜花期植株叶片光合能力降低,且随着高温胁迫加剧和时间的延长,其降低幅度逐渐增大,果实质量变小,果实可溶性糖含量升高,短期高温胁迫促进果实可溶性蛋白质含量的合成,随胁迫时间延长,可溶性蛋白质含量减少;该研究结果可为设施黄瓜的气温调控提供参考依据。     

低温和寡照单因素胁迫对温室黄瓜叶片光合、器官干物质分配及果实品质的影响

以黄瓜品种"南杂系列二号"(‘Nan ZaⅡ’)为试材,2017年4—5月在南京信息工程大学农业气象试验站利用人工气候箱分别对黄瓜进行低温和寡照单因素胁迫处理,持续1、3、5、7d。日最低气温设置为4.0℃;寡照设置光合有效辐射为250μmol·m~(-2)·s~(-1);以昼/夜温度分别为25℃/18℃,光合有效辐射800μmol·m~(-2)·s~(-1)为对照(CK);研究了不同低温和寡照单因素胁迫对黄瓜叶片光合、器官干物质分配以及果实品质的影响。结果表明:短期低温处理后,黄瓜叶片的光合参数变化并不显著,低温处理5d和7d的最大光合速率显著降低,分别较CK下降33.8%、41.4%;随着低温时间的持续,果实干物质分配比值降低,根、茎、叶分到了较多的光合产物;黄瓜单果质量、果长、最大果径、最小果径随处理时间呈下降趋势;果实含水率和维生素C含量随低温处理的延长呈下降趋势,可溶性蛋白质含量先增加后减少,可溶性糖含量先减少后增加。寡照胁迫后,黄瓜叶片的各项光合参数显著降低,处理7d的最大光合速率较CK下降84.4%;果实干物质分配比值显著降低,处理1、3、5、7d果实干物质比值分别较CK降低21.2%、21.8%、26.5%和18.3%;果实外在品质发生显著变化,单果质量、果长、最大果径、最小果径显著降低,寡照处理7d的畸形果比例为100%;含水率和维生素C含量随处理时间的延长显著降低,处理7d较CK分别下降了20.6%、52.3%,可溶性糖和可溶性蛋白质含量有增加的趋势,但变化幅度不显著。该研究结果可为设施黄瓜栽培温光调控提供科学依据。     

苏打盐碱胁迫对香樟幼苗光合特性的影响

以2a生的香樟幼苗为试材,以蒸馏水为对照,用0、50、100、200 mmol/L NaHCO3和Na2 CO 1∶1的混合液处理.每7d施用1次,21 d后研究盐碱胁迫对香樟幼苗光合色素及光合特性的影响.结果表明:随盐碱胁迫程度的增加,植物体内叶绿素a的含量、叶绿素b的含量、总叶绿素的含量、类胡萝卜素的含量下降;植物叶片的光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率降低,胞间CO2浓度升高.     

外源海藻糖对低温胁迫下哈密瓜幼苗光合作用的影响

以“西州密25号”幼苗为试材,采用0、5、10、20 mmol·L^-1外源海藻糖预处理3 d,在昼/夜温度分别为15℃/10℃、10℃/5℃、5℃/1℃低温胁迫1 d和3 d时测定幼苗叶片的光合色素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间CO₂浓度(Ci),研究了在低温条件下外源海藻糖对哈密瓜(Cucumis melon var.saccharins)幼苗光合作用的影响,明确其耐寒调控机理,以期为缓解倒春寒气候对哈密瓜幼苗造成的伤害提供参考依据。结果表明：在未喷施外源海藻糖情况下,低温胁迫显著抑制了叶片的光合能力,且叶绿素b(Chl b)含量显著增加,随着温度的降低,其它光合色素含量与Pn、Gs、Ci和Tr均显著下降;与未喷施外源海藻糖相比,外源海藻糖可对低温胁迫下哈密瓜幼苗的一系列光合指标产生影响,适宜浓度的海藻糖可明显提高光合色素含量,增强哈密瓜叶片Pn、Gs和Tr。通过隶属函数综合评价可知,低温胁迫下5、10 mmol·L^-1外源海藻糖明显促进了叶绿素a(Chl a)、Chl b、类胡萝卜...     

水分胁迫对豇豆幼苗光合特性的影响

对四叶一心期的豇豆幼苗进行水分胁迫处理,研究其光合特性的变化。结果表明:随着胁迫时间的延长,土壤含水量、豇豆幼苗叶片含水量出现持续下降;气孔张开率、气孔导度、叶绿素含量出现持续下降趋势,到胁迫8d后均与对照出现极显著差异;豇豆幼苗叶片胞间CO2浓度表现为为基本稳定、突然下降、再持续升高的趋势,胁迫8d后为极显著差异;光合速率、蒸腾速率随胁迫时间延长出现持续下降趋势,蒸腾速率从胁迫4d与对照出现显著差异,从6d时开始出现极显著差异;光合速率则从6d开始出现显著差异,从8d开始出现极显著差异;光合速率与气孔张开率、气孔导度、叶片叶绿素含量成正相关,且与气孔张开率、气孔导度呈显著正相关;与胞间CO2浓度呈负相关。从相关性分析可以看出,气孔因素是影响光合速率的主要因素。豇豆幼苗忍耐自然水分胁迫时间为8d。     

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。     

番茄幼苗叶片光合作用、PSII电子传递及活性氧对短期高温胁迫的响应

以番茄幼苗为试验材料,研究了光合气体交换参数、叶绿素荧光参数及PSII反应中心、PSII核心蛋白编码基因相对表达量和活性氧代谢对不同高温(25、30、35、40℃)胁迫12 h的响应,以期为番茄高温季节栽培提供参考依据。结果表明:随着温度的升高,番茄幼苗叶片光合碳同化能力受到抑制,30、35℃高温胁迫下番茄幼苗叶片光合作用减弱的原因主要为气孔因素,而40℃时则为气孔和非气孔因素共同限制。高温胁迫下番茄幼苗叶片PSII反应中心活性降低,PSII电子传递受阻,PsbA和PsbP基因相对表达量降低,即高温对番茄幼苗叶片的主要作用位点为PSII供体侧放氧复合体(OEC)和PSII受体侧Q_A向Q_B的传递过程,其原因主要与OEC功能的破坏及D1蛋白的降解有关。高温胁迫下PsbP基因相对表达量降低幅度大于PsbA,并且标准化OJIP曲线上0.3 ms处相对可变荧光(V_K)的增加幅度大于2 ms处相对可变荧光(V_J),说明高温胁迫对番茄幼苗PSII供体侧的伤害程度大于受体侧。番茄幼苗叶片在30、35℃高温胁迫12 h并没有诱导过量的活性氧(ROS)产生,这与非光化学淬灭(NPQ)有效淬灭过剩光能有关,而在40℃高温胁迫下番茄幼苗叶片NPQ显著降低,导致叶片中过剩光能(1-qP)/NPQ和ROS大量积累,这是导致光抑制加剧的重要原因。     

丛枝菌根真菌不同接种时期对喜树幼苗光合特性的影响

以喜树幼苗为试材,通过温室盆栽接种试验,研究了蜜色无梗囊霉(Acaulospora mellea)不同接种时期对喜树幼苗叶片光合特性的影响。结果表明:丛枝菌根的形成有助于提高喜树幼苗叶片的光合色素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,但其促进作用受到接种时期的影响,伴随着接种时期的延后,菌根真菌对喜树幼苗的促进作用减弱。长出真叶后第0天和20天接种菌根真菌对喜树幼苗的促进作用明显,尤其是第0天接种的菌根幼苗,其叶绿素a、b和总叶绿素含量以及净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均为最高,与无菌根幼苗差异显著。并且,长出真叶后第0天接种的菌根幼苗有效量子产量(EQY)和光化学淬灭(qP)也显著高于无菌根幼苗。长出真叶后第20天接种的菌根幼苗叶绿素a/b、类胡萝卜素含量和PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)最高。长出真叶后超过20d以上接种(40、60、80d)的菌根幼苗叶绿素含量、净光合速率、Fv/Fm高于或接近无菌根幼苗,促进作用有限。     

γ-氨基丁酸浸种对不同温度胁迫下黄瓜种子萌发和幼苗生长的影响

以清白黄瓜为材料,研究外源γ-氨基丁酸(GABA)浸种对不同温度胁迫下黄瓜种子萌发、幼苗生长及光合特性的影响。研究结果表明,次低温(20℃/10℃)、次高温(35℃/28℃)、高温(40℃/35℃)显著抑制了黄瓜种子的萌发和胚根的生长,同时使黄瓜幼苗的株高、壮苗指数、根冠比以及根系活力显著降低,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)呈现下降趋势。外源GABA浸种能够显著提高温度胁迫下黄瓜种子的萌发和胚根生长速率,并能促进黄瓜幼苗的生长,提高黄瓜叶片的光合特性,其中以10 mmol/L GABA浸种处理效果最好。     

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。     

不同光照条件下两种卷柏光合特征日变化研究

以卷柏和圆枝卷柏为试材,研究其叶片在不同光照强度下(不遮光(对照CK:透光率100%)、单层遮光(透光率70%)、双层遮光(透光率50%)、三层遮光(透光率20%))的光合特性。结果表明:2种卷柏在不遮光与单层遮光条件下,净光合速率高于其它2种处理;卷柏净光合速率日变化为双峰曲线,具有明显的午休现象,而圆枝卷柏的午休现象不明显。从午休恢复程度看,卷柏对光照的适应性要广于圆枝卷柏。叶片叶绿素总含量及比叶质量的变化进一步证明了此论点。     

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。     

低温胁迫下番茄嫁接苗根穗互作对叶片光合作用及氮代谢的影响

为探讨番茄根系与接穗及其互作效应对嫁接苗耐冷性的影响,以耐冷番茄‘060112’（R）和冷敏感番茄‘060911’（S）为试材,采用靠接法进行嫁接,组成双根/双穗嫁接苗RS/RS,嫁接苗成活后,通过断根或断穗,形成6个根/穗处理（R/R、R/RS、R/S、S/R、S/RS、S/S）,置于光强22 klx、光周期12 h/12 h的光照培养箱内,测定0 d和昼夜温度10 ℃/3 ℃低温胁迫9 d及25 ℃/ 15 ℃常温恢复3 d过程中嫁接苗叶片光合参数及氮代谢相关指标的变化。统计分析表明,低温胁迫降低了番茄嫁接苗叶片色素、水分含量及光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、气孔限制值（Ls）,但以R为根系嫁接苗（R/R、R/RS、R/S）降幅显著小于S根系嫁接苗（S/R、S/RS、S/S）,相同根系嫁接苗相关指标则以R为接穗的叶片较高,S接穗较低,RS接穗居中,表明低温胁迫下R根系或R接穗嫁接苗光合同化力显著高于S。低温胁迫使各处理嫁接苗叶片硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）和谷氨酸合酶（GOGAT）等氮代谢关键酶活性显著降低,游离氨基酸和NH4+-N含量显著升高,而NO3--N含量则降低,但除NH4+-N含量外,均以R为根系或R为接穗嫁接苗的叶片较高,S较低,RS居中,表明低温胁迫下耐冷性强的R根系嫁接苗氮同化力显著高于S根系,且相同根系又以R接穗嫁接苗叶片氮同化力显著高于S接穗。具“RS”双接穗的嫁接苗,以R接穗叶片的光合与氮同化力显著高于S接穗,且根穗互作效应的P值小于0.05或0.01,表明根、穗对嫁接苗光合作用与氮代谢存在显著或极显著的互作效应。     

两种捷克丛枝菌根真菌组合菌剂对设施黄瓜苗期生长的影响

采用日光温室穴盘育苗,在黄瓜播种时接种2种不同的捷克商品丛枝菌根真菌(AMF)组合菌剂BF和VT,比较了不同菌剂对黄瓜苗期生长的影响。结果表明:VT和BF组合菌剂均能不同程度地侵染黄瓜幼苗根系,接种35d时侵染率分别为49.30%、37.65%;接种BF和VT菌剂的幼苗株高、茎粗、干质量、鲜质量均明显高于未接菌处理,且以接种VT菌剂表现最佳;与未接菌对照相比,接种VT菌剂可使黄瓜幼苗的根系活力、叶绿素含量、光合速率显著提高,表明蔬菜专用菌剂VT对黄瓜幼苗生长有较好的促进效果。     

四种保温被对宁夏冬季日光温室保温性的影响

为筛选出适宜宁夏地区日光温室生产的保温被,选用PE 4层黑色针织毛毡(1号)、PE 3层黑色针织毛毡(2号)、镀铝膜保温被(3号)及宁夏常用无纺布保温被(CK)作为试验材料,研究了4种保温被对日光温室气温和土温的影响,以期减少日光温室前屋面散热量,提高温室冬季保温性。结果表明:晴天时1号保温被夜间气温、地温与CK形成显著性差异;阴天时1号夜间气温、地温与2~3号及CK形成显著差异。1~3号及CK在极端天气下最低温度平均值为3.7、3.4、3.3、3.1℃,≤5℃平均延续时长为3.9、4.2、4.4、4.6 h,节能率为3%、2%、1%。试验期间,1~3号及CK温室夜间平均气温分别为14.6、13.6、13.0、12.6℃,夜间平均地温为17.5、16.6、16.1、15.6℃,1号保温性最佳,2号、3号次之,CK最差。     

低温胁迫后增温对‘索邦’百合生理活性的影响

以百合品种‘索邦’为试材,以室温(昼/夜温度22℃/14℃)为对照(CK),通过人工气候室模拟低温环境(昼/夜温度8℃/2℃)对其胁迫处理3、7、10 d,随后立即增至室温,采用氮蓝四唑(NBT)光化还原法等常规方法测定其超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性、相对电导率(REC)、脯氨酸(Pro)及可溶性糖的含量,探讨低温胁迫后增温对百合10叶期、20叶期及现蕾期生理活性的影响,以期为冬季日光温室的调温及切花百合的种植管理提供技术参考。结果表明:与CK相比,低温胁迫后各生长期百合叶片SOD活性、POD活性、CAT活性、相对电导率(REC)、脯氨酸(Pro)及可溶性糖含量均随胁迫时间的延长不断升高,胁迫10 d后分别达到各期CK的0.97~2.33、2.05~5.26、1.84~2.14、2.40~2.49、0.87~1.87、1.77~5.33倍,增温处理后其SOD活性、POD活性、CAT活性、REC、Pro以及可溶性糖含量均随处理时间的延长不断降低,增温10 d后趋于各处理,分别为CK的1.03~1.26、1.12~2.18、1.02~1.12、1.35~1.72、0.87~1.03、0.56~1.32倍。在整个处理过程中,百合叶片抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性、相对电导率及可溶性糖含量随温度变化最为明显,且低温胁迫后增温可缓解‘索邦’百合不同生长期所遭受的生理伤害。     

紫甘蓝和普通甘蓝光合特性的比较

 以'早红'、'红日' 紫甘蓝为试材,分别用Unispec型光谱仪和Ciras-2型光合作用测定系统研究紫甘蓝色素含量及光合特性,并与普通甘蓝'中甘11'作比较。结果表明,两个紫甘蓝品种的色素含量和净光合速率（Pn）差异不大。与普通甘蓝相比,紫甘蓝叶绿素含量较高,且含有较大比例的花青素,Pn明显降低。紫甘蓝生长过程中以结球初期Pn最高,后期Pn降低幅度明显小于普通甘蓝,结球中期叶绿素含量最高,花青素含量随着生育期进展而逐渐升高。紫甘蓝Pn日变化呈单峰曲线型,峰值出现在10:00－11:00,其光补偿点为68.5 μmo1·m^-2·s^-1,饱和点为1,077.5 μmo1·m^-2·s^-1,CO2补偿点为70.4 μmo1·mol^-1,饱和点为1,140 μmo1·mol^-1,均略高于普通甘蓝。20 ℃条件下,紫甘蓝的Pn最高,其低温补偿点和高温补偿点分别为－4.4 ℃和51.3 ℃,均低于普通甘蓝。