干旱胁迫下沙芥幼苗叶片光合特性和叶绿素荧光参数的变化

以一年生沙芥幼苗的叶片为实验材料,采用盆栽实验的方法,将土壤含水量设置为正常浇水为对照(70%~75%WHC,CK),轻度干旱胁迫(55%~60%WHC,LD),中度(40%~45%WHC,MD),重度(25%~30%WHC,VD)四个处理,用Li-6400光合仪和叶绿素荧光仪FMS2(Hansatech,UK),研究干旱胁迫下沙芥光合参数、荧光参数的变化规律,探讨干旱胁迫对沙芥叶片光合生理指标的影响,旨在揭示沙芥对干旱胁迫的响应机制,为阐明沙芥的耐旱性提供理论依据。结果表明:(1)随着干旱胁迫程度的加剧,沙芥叶片叶绿素a,b含量在各干旱胁迫处理下,比对照下降了1.30%~7.04%和19.47%~42.37%,类胡萝卜素含量下降了2.06%~9.88%。叶绿素a/b上升了33.49%~74.27%,Car/Chl上升了1.33%~15.73%。(2)随着干旱胁迫的加剧,沙芥叶片的净光合速率、蒸腾速率、水分利用率呈现下降的趋势,胞间CO2浓度先下降后上升,气孔限制值不断下降。这表明轻度干旱胁迫下气孔限制是影响沙芥幼苗叶片Pn下降的主要因素;中度和重度干旱胁迫下,非气孔限制是沙芥幼苗叶片Pn下降的主要因素。(3)干旱胁迫下,沙芥叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo、ΦPSⅡ,q P和ETR均呈下降趋势,q N在干旱胁迫下不断上升。     

干旱胁迫下氯化胆碱对小麦幼苗叶片中叶绿素含量和荧光特性伤害的缓解作用

实验以淮麦21(Triticumaestivum L.)为材料,于小麦幼苗长至两叶一心期模拟干旱处理,并用不同浓度(0,100,200,300,400,500 mg/L)的氯化胆碱(CC)水溶液喷施小麦幼苗叶片,测定处理后的小麦叶绿素含量以及叶绿素荧光动力学参数。结果表明:用一定浓度氯化胆碱(CC)水溶液喷施小麦叶面,能明显提高干旱胁迫下小麦叶片中叶绿素含量,300 mg/L浓度的氯化胆碱处理时叶绿素a和叶绿素总量分别比对照提高83.46%和81.74%。且仍能维持较高的Fo′(光适应后最小荧光)、Fm′(光适应后的最大荧光)、Fv′(可变荧光)、Fv′/Fm′(最大光化学效率)、qP(光化学猝灭系数)、ETR(电子传递速率)和ΦPSⅡ(实际的电子传递的量子效率)等荧光参数。说明氯化胆碱能够缓解干旱胁迫下对叶绿素以及叶绿素荧光特性的伤害。     

干旱胁迫下外源水杨酸对藜麦生理效应及产量的影响

为探明外源水杨酸对干旱胁迫下藜麦生理效应及产量的影响,以陇藜1号为试验材料,采用盆栽方法,分别在正常供水(W1)、中度干旱(W2)和重度干旱(W3)3个水分梯度下喷施不同浓度水杨酸(S0(0mmol/L)、S1(0.1mmol/L)、S2(0.5mmol/L)、S3(1mmol/L)),通过测定藜麦的生理指标和产量构成因素,预筛选出能够有效缓解干旱胁迫的最佳水杨酸浓度,以期为藜麦的优质发育提供理论依据。结果表明：1)随着干旱程度的加深,藜麦叶片相对含水量、叶绿素含量、根系活力、SOD活性、POD活性以及可溶性蛋白含量逐渐降低,MDA、可溶性糖含量逐渐上升,藜麦产量有所下降。2)相同水分梯度下喷施不同浓度水杨酸后,藜麦顶穗粒数、顶穗小穗数、有效分枝数、籽粒产量、千粒质量随水杨酸浓度的升高呈先升后降的趋势,均在喷施0.5mmol/L水杨酸处理下效果最好。3)在中度、重度干旱胁迫下,喷施0.5mmol/L水杨酸显著提高了藜麦叶片相对含水量、叶绿素含量,促进了光合作用并改善了植物生长状态。同时MDA活性分别降低了40.91%、27.65%,可溶性糖含量分别降低了26.03%、23.18%,有效...     

干旱胁迫对玉米苗期叶绿素荧光参数的影响

采用盆栽试验,以抗旱性强的郑单958和抗旱性弱的陕单902玉米品种为材料,研究干旱胁迫对玉米苗期叶片光能利用和能量耗散的影响。结果表明,随着干旱胁迫的增加,2个玉米品种叶片叶绿素含量(Chl),实际量子效率(φPSⅡ)、电子传递速率(ETR),光化学淬灭(qP)下降,最大电子传递速率(ETRm)和光量子利用效率(α)都有不同程度的降低,非光化学淬灭系数(qN)增加,而PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)变化不明显。表明2个品种在中度干旱下没有造成光合机构的破坏,只是通过减少光能的利用和增加热耗散维持光合机构的稳定。但品种间存在基因型差异,与陕单902相比,郑单958各项生理参数值变化幅度小,且干旱胁迫下保持较高的电子传递速率和转化能力,是其高产抗旱的重要生理基础。     

外源一氧化氮对干旱胁迫下苜蓿幼苗抗氧化酶活性和叶绿素荧光特性的影响

外源一氧化氮(NO)处理苜蓿幼苗,进行不同土壤含水量条件的干旱胁迫,探讨外源NO对提高苜蓿幼苗抗旱性的作用,结果表明:0.1 mmol/L硝普钠(SNP)减缓干旱胁迫下苜蓿幼苗细胞膜透性的增加,使过氧化氢酶(CAT)先升后降,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性持续升高,减缓叶绿素含量和叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo的降低,表明外源NO处理提高了苜蓿的抗旱性。     

不同品种藜麦幼苗对干旱胁迫的生理响应及耐旱性评价

为研究干旱胁迫对不同品种藜麦幼苗生长和生理特性的影响并评价不同品种耐旱性,本试验以4个陇藜系列藜麦品种（即‘陇藜1号’、‘陇藜2号’、‘陇藜3号’和‘陇藜4号’）为材料,设置正常灌水（CK）、轻度水分胁迫（LD,土壤含水量为田间持水量的60%~50%）、中度水分胁迫（MD,土壤含水量为田间持水量的40%~30%）和重度水分胁迫（SD,土壤含水量为田间持水量的20%~10%）4个处理,通过测定幼苗生物量指标和生理生化指标,运用数学分析方法明确测定指标与干旱胁迫的关系,并进行耐旱性评价。结果表明：SD处理各品种幼苗株高分别较CK降低了30.64%、28.36%、32.76%和37.88%,根长分别较CK增加了37.54%、81.46%、43.33%和74.85%,根冠比较CK分别升高了42.86%、33.33%、40.00%和40.00%;‘陇藜1号’ 幼苗叶片叶绿素含量分别较CK处理升高了29.40%,其余3个品种分别较CK 处理降低了33.22%、36.20%和15.99%;各供试品种幼苗叶片可溶性糖含量较CK处理分别升高了0.51%、1.67%、1.19%和2.07%;脯氨酸含量较CK处理分别升高了116.84%、268.07%、798.01%和208.70%;‘陇藜3号’幼苗叶片SOD活性较CK处理升高了6.67%;各供试品种幼苗叶片POD活性较正常处理分别升高了163.96%、62.83%、73.27%和169.50%;幼苗叶片CAT活性较CK处理分别升高了16.87%、11.44%、10.79%和4.30%。说明干旱胁迫下,藜麦幼苗通过增加渗透调节物质含量、增强抗氧化酶活性、清除体内活性氧物质,从而使幼苗适应干旱环境;但当干旱胁迫严重到一定程度时,抗氧化酶活性减弱,植株体内ROS积累,叶片叶绿素合成和干物质积累受到抑制,表现为植株生长受到影响。通过隶属函数法分析可知,供试材料抗旱性表现为‘陇藜1号’=‘陇藜3号’>‘陇藜2号’>‘陇藜4号’。     

干旱胁迫对金太阳杏叶绿素荧光动力学参数的影响

以2年生金太阳杏(ArmeniacavulgarisLam.)叶片为试材,采用田间试验的方法,设置4种土壤水分处理(土壤相对含水量为76%、65%、53%、45%),以正常供水为对照(CK),研究土壤干旱胁迫对叶绿素含量、叶片相对含水量及叶绿素荧光参数的影响。结果表明(1)胁迫条件下,基础荧光(Fo)略微上升,最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、PS潜在活性(Fv/Fo)、原初光能转化率(Fv/Fm)、叶绿素含量(CHL%)、叶片相对含水量(LRWC)等值下降。(2)叶绿素荧光参数间相关性随土壤相对含水量的下降而逐渐减弱,正常供水条件下,2/3以上荧光参数相关性达显著水平;胁迫至后期(土壤相对含水量为45%),仅1/3显著相关。(3)Fm、Fv、Fv/Fo、LRWC与抗旱性综合评定指标Y始终存在显著相关性,可作为杏树抗旱性评定指标,参与抗旱品种的筛选。     

干旱胁迫对沙地云杉光合、叶绿素荧光特性的影响

以田间8年生沙地云杉为试验材料,研究干旱胁迫对沙地云杉的光合、叶绿素荧光参数的影响,为沙地云杉在干旱荒漠区的推广应用等方面提供理论依据.结果表明:(1)随着干旱胁迫加剧,沙地云杉的光合参数净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)也随之降低,当土壤含水量为17％时,净光合速率(Pn)最大.胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs)同时降低,说明气孔因素是导致沙地云杉叶片净光合速率下降的主要因素.(2)干旱胁迫对沙地云杉叶绿素荧光参数均产生显著影响,其中最大光化学效率PSII(Fv/Fm)、实际光化学效率(ФPSⅡ)、表观光合电子传递速率(ETR)对干旱胁迫的反应较为敏感,可作为评价沙地云杉抗旱能力的参考指标.综合分析各项指标表明,干旱胁迫对沙地云杉的光合荧光特性影响显著,气孔因素是导致沙地云杉叶片净光合速率下降的主要因素.     

不同程度干旱胁迫对油菜种子萌发及幼苗生长特性的影响

采用不同渗透势聚乙二醇(PEG 6000)模拟干旱胁迫处理,观察油菜种子的萌发及生长状况.结果表明,干旱胁迫不同程度降低了油菜种子的萌发速率和出苗速率,-0.5～-1.0 MPa处理的最终发芽率随着渗透势的降低而显著降低,较对照降低了3.9%～86.9%,在-0.6～-1.0 MPa渗透势范围内不能成苗.试验7 d后将...     

干旱胁迫对玉米叶片光响应及叶绿素荧光特性的影响

利用大型移动防雨棚开展玉米干旱胁迫及复水试验,通过分析玉米叶片光响应曲线和叶绿素荧光参数,揭示不同生育期干旱胁迫对玉米光合作用和叶绿素荧光的影响程度.结果表明:1)干旱胁迫后玉米净光合速率(Pn)显著降低;当光合有效辐射(PAR)过高时受到强光抑制作用Pn略低,干旱胁迫后受光抑制影响较对照明显;干旱胁迫对玉米光合能力的影响表现为:拔节期＞乳熟期＞苗期;复水10d后光合作用略有恢复,但恢复较缓慢.2)不同发育期受到干旱胁迫后均表现为实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)下降,非光化学淬灭系数(qN)升高的趋势,但拔节期叶绿素荧光参数对土壤干旱胁迫的响应比苗期、乳熟期更加敏感,下降和升高幅度更大;复水后,叶绿素荧光参数虽略有恢复,但短期内难以达到正常水平.     

花期干旱对大豆叶绿素荧光参数的影响

利用叶绿素荧光动力学测定技术,研究大豆开花期干旱对叶片叶绿素荧光参数的影响,结果表明:大豆开花期受旱后,可变荧光与最大荧光比(Fv/Fm)、可变荧光与初始荧光比(Fv/F0)、非光化学淬灭系数(NPQ)均降低,而ETR升高。说明光系统Ⅱ(PSⅡ)受到了伤害,使得PSⅡ原初光能转换效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)、起光保护作用的热耗散降低,光合电子传递速率升高。花期干旱胁迫后,各参数存在基因型差异,新大豆1号在花期干旱条件下,光合机构受破坏较轻,其吸收的光能能较多地用于光化学转化能力,抗旱能力强。因此,花期干旱胁迫下,叶绿素荧光参数(Fv/F0、Fv/Fm)变化与大豆品种抗旱性有关,利用大豆品种叶绿素荧光对干旱胁迫的反应差异鉴定品种抗旱性是可行的。     

利用叶绿素含量及荧光动力学参数评价青贮玉米耐旱关键指标研究

利用叶绿素荧光仪测定了26份青贮玉米自交系和105个组合的叶绿素含量及荧光动力学参数,对其生理性状关键耐旱指标进行主成分及相关分析,并进行配合力及遗传参数分析。青贮玉米Fv/Fm的影响因素大 小依次为：叶片Fv>叶片Fm>叶片Fo>叶片Area>叶片SPAD>苞叶Fv/Fm>苞叶SPAD。筛选出了5个关键指 标(叶片Fm、叶片Fv、叶片Area、叶片Fv/Fm、叶片SPAD)及一般配合力(GCA)较高的9份自交系和特殊配合力(SCA)较高的19个组合。在F₁吐丝期,叶片Fo、叶片Area主要受基因加性效应支配;叶片Fm、叶片Fv的加性与 非加性效应相当;叶片Fv/Fm、叶片SPAD主要受基因非加性效应支配。狭义遗传力(h²N,)大小依次为：叶片SPAD>叶片Area>叶片Fo>叶片Fv>叶片Fm>叶片Fv/Fm。通过对叶片Fv的早代正向直接选择、叶片Fo的早代 负向直接选择,以及对叶片Fv/Fm的杂种优势利用,可提高旱区青贮玉米单位面积生物产量。叶绿素含量及荧光 动力学参数可用于青贮玉米的耐旱性筛选。     

干旱胁迫下辣椒幼苗光合与荧光参数测定的最佳叶片

为明确干旱胁迫下不同叶位光合、荧光特性的变化规律,进而选择出典型叶片来准确测量干旱条件下植株光合、荧光参数,以实现干旱条件下植株光合能力的快速评价。研究通过盆栽试验对不同干旱处理下（充分供水（CK）：75%~85%田间持水量;中度胁迫（MS）：65%~75%田间持水量;重度胁迫（SS）:55%~65%田间持水量）辣椒幼苗不同叶位叶片的光合、荧光特性进行比较分析。结果表明：充分供水时,随叶位的增加,气体交换参数(净光合速率、气孔导度、蒸腾速率)、叶绿素含量、叶面积、叶绿素荧光参数(光化学淬灭系数、光系统Ⅱ最大光化学量子产量)均呈先增大后减小的趋势,在第3叶位达到最大值;在干旱条件时,各叶位的参数随水分胁迫程度的增加在1~3叶位逐渐减小,4~6叶位先增加后减小,并在第4叶位达到最大值(C_i、F₀、F_v/F_m、NPQ除外);水分胁迫对辣椒叶片光合作用影响较大,MS与SS处理,第3叶位的P_n分别较CK下降14.05%和55.91%,第4叶位的P_n MS处理较CK增加25.20%,SS处理较CK降低15.42%;第3、4叶位是对辣椒幼苗生长具有主要贡献的叶片,但在水分胁迫条件下,第3叶位光合参数、叶面积、叶绿素含量及叶绿素荧光参数的变异系数较第4叶位更大,尤其对于C_i、Chlb、F₀,在光合参数、叶绿素参数及叶绿素荧光参数中变幅最大,其第3叶位的变异系数分别较第4叶位增大了133.33%,180.00%及200.00%。第3叶位对于水分胁迫更加敏感,因此,在干旱胁迫实验中,宜选用第3叶位测量辣椒幼苗光合、荧光参数。     

干旱复水对棉花苗期抗氧化系统及光合荧光参数的影响

为研究水分胁迫对棉花光合作用及相关生理指标的影响,揭示水分胁迫与棉花生理指标及光合作用之间的关系,采用盆栽称重控水法对新陆早19号进行干旱胁迫0、2、4、6、8 d及复水2 d处理,测定棉花叶片MDA、H_2O_2含量,SOD、POD、CAT等指标以及光合参数和叶绿素荧光参数的变化。结果显示:随着干旱胁迫的加强,棉花叶片活性氧含量、电导率和MDA含量增加,复水后除H_2O_2含量外,其它均降到对照值;在活性氧含量最高时,抗氧化酶CAT和SOD的活性最高,以清除棉花叶片内过量的活性氧;棉花功能叶片的光合作用、气孔导度、蒸腾速率随着干旱胁迫强度的增加逐渐下降,在干旱第8天达到最低,复水后恢复;光化学猝灭系数(qP)和光量子产量(Yield)随着干旱胁迫的加强而降低,复水后不能恢复。说明水分胁迫下棉花可通过提高抗氧化酶活性清除过量活性氧,通过调节气孔导度抑制棉花的光合作用,降低蒸腾速率。