叶绿素荧光分析在研究植物光抑制中的应用

叶绿素荧光是光合作用能量转换的探针,叶绿素荧光分析具有测量准确,获得结果迅速,反应灵敏的优点。该试验通过测量Fv/Fm在80 min内的恢复情况研究强光对阳生植物和阴生植物的光抑制作用。结果表明:阳生植物Fv/Fm在40 min左右会基本恢复活性,而阴生植物即使到80min也不能恢复。     

叶绿素荧光分析在研究植物光抑制中的应用

叶绿素荧光是光合作用能量转换的探针,叶绿素荧光分析具有测量准确,获得结果迅速,反应灵敏的优点。该试验通过测量Fv/Fm在80 min内的恢复情况研究强光对阳生植物和阴生植物的光抑制作用。结果表明:阳生植物Fv/Fm在40 min左右会基本恢复活性,而阴生植物即使到80min也不能恢复。     

不同光环境下棉花叶片色素含量和荧光参数与光谱参数的相关性

【目的】研究不同光环境下,棉花不同发育阶段叶片色素含量、荧光参数和光谱参数之间的关系,通过光谱参数快速无损估测叶片光合生理指标。【方法】棉花品种为新陆早45号,对棉花不同发育阶段叶片进行遮荫处理,分别测定其色素含量、荧光参数、光谱反射率,并进行相关性分析。【结果】与对照相比,遮荫后棉花不同发育阶段叶片550 nm处反射率显著升高,680 nm处反射率差异不显著,780~1 100 nm间反射率显著降低。棉花叶片色素含量和荧光参数与光谱参数均具有显著的相关性。【结论】RRed/RGreen可以估测不同光环境下棉花不同发育阶段叶片类胡萝卜素含量的变化。PSSRa、PSSRb和m SR705均可以估测不同光环境下棉花不同发育阶段叶片与光化学过程相关的参数,如Y(II)、q P和q L的变化,而PRI可以估测与非光化学过程相关的参数,如NPQ、q N和Y(NPQ)的变化。     

LED脉冲光对生菜叶绿素荧光参数的影响

为探究LED脉冲光对作物叶绿素荧光特性的影响,本研究以玻璃生菜为研究对象,设计了14个频率(1、2、4、8、16、32、64、128、256、512、1 024、2 048、4 096和8 192Hz)和5个占空比(20%、40%、60%、80%和100%)组合的脉冲光,利用双通道PAM-100荧光仪测定了不同脉冲光处理下生菜叶片的叶绿素荧光参数。结果表明:低频率(256Hz)低占空比(≤60%)处理的光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光量子效率(Fv/Fm)、有效光量子效率(Fv′/Fm′)、实际光化学量子产额(ФPSⅡ)和光化学淬灭(qP)显著低于连续光,非光化学淬灭(NPQ)和PSⅡ调节性能量耗散的量子产额(ФNPQ)显著高于连续光处理;2Hz以下低占空比处理的非调节性能量耗散的量子产额(ФNO)显著高于连续光;256Hz及以上和256Hz以下的部分高占空比处理的荧光参数与连续光的荧光参数无显著差异。综上,低频率低占空比的脉冲光会降低生菜叶片的光合活性,2Hz的低占空比会导致PSⅡ发生损伤,高频率以及低频高占空比的脉冲光处理不会对生菜叶片的PSⅡ活性、光合电子传递及能量分配造成影响。本研究可为LED节能补光灯的研发提供理论支撑。     

毛乌素沙地2种蒿属植物光合作用特征

用LI-6400光合仪和PAM-2100荧光仪测定了油蒿(Artemisia ordosica)和籽蒿(A.sphaerocephala)的气体交换及叶绿素荧光参数日变化规律,探讨了2种蒿属植物光合作用对沙地强光环境的适应机制。结果表明:2种蒿属植物净光合速率(P_n)均出现"午休"现象,根据Pn、气孔导度(G_s)、胞间CO_2摩尔分数(C_i)、气孔限制值(L_s)的变化方向,推测油蒿叶片午间光合下调主要是由非气孔因素引起的,籽蒿则主要是由气孔因素引起的;2种蒿属植物午间最大光化学效率(F_v/F_m)均显著降低,说明2种蒿属植物可能受到光抑制;随着午间实际光化学效率(Φ_Ⅱ)的下降,2种蒿属植物调节性能量耗散量子产量(Φ_(N,P,Q)和Φ_(N,O))均上升,暗示调节性热耗散可能是其光保护途径之一。从而说明蒿属植物光合作用对午间环境的适应机制存在种间差异。     

金心吊兰两色组织的叶绿素荧光参数比较

以金心吊兰黄色叶片部分和绿色叶片部分为试材,对其叶绿素初始荧光参数(Fo)、最大荧光参数(Fm)、最大量子效率(Fv/Fm)、非光化学猝灭系数(NPQ)、非调节性能量耗散的量子产量[Y(NO)]、电子传递速率(ETR)等数据进行测定,并运用Imagingwin软件进行分析,在生理角度水平阐明2个组织的差异.结果表明:相对于绿色组织,较低的叶绿素相对含量和较低的Fo,Fm,Fv/Fm,ETR都说明黄色组织的光合能力较弱,而相对降低幅度不大的NPQ和逐渐降低的Y(NO)又说明黄色组织的自身具有一定的保护机制.     

籼型杂交稻叶绿素荧光参数的配合力分析

参考籼型杂交稻叶绿素荧光参数的配合力及遗传特性,以6个籼型杂交稻不育系和5个恢复系按NC(II)交配设计的30个杂交稻组合及其亲本品种为材料,对其功能叶片的叶绿素荧光参数进行测定和分析。结果表明:1杂交稻组合的叶绿素荧光参数存在极显著的组合间遗传差异,杂交稻叶绿素荧光参数的最大荧光(Fm)、实际光能利用率ΦPSII、调节性能量耗散的量子产量ΦNPQ同时受基因的加性效应和非加性效应的影响,杂交稻其他叶绿素荧光参数主要受非加性效应的影响。2杂交稻不育系ΦPSII和ΦNPQ的一般配合力(GCA)方差大于杂交稻恢复系ΦPSII和ΦNPQ的GCA方差,表明这些叶绿素荧光参数受其不育系的影响大于受其恢复系的影响。3杂交稻叶绿素荧光参数的广义遗传力均大于其狭义遗传力,其中,Fm、ΦPSII、ΦNPQ、非光化学淬灭NPQ等叶绿素荧光参数的狭义遗传力为20%~50%,具有中等遗传力;Fo、原初光能利用率(Fv/Fm)、非调节性能量耗散的量子产量(ΦNO)、化学淬灭(qL)、叶绿素荧光参数的狭义遗传力在20%以下,遗传力较弱。4杂交稻ΦPSII的竞争优势与其母本GCA呈极显著水平的正相关,且具有较高的决定系数,表明杂交稻ΦPSII的母本GCA效应值较高,其杂交稻组合的竞争优势也强。在选配高光能利用效率的强优势杂交稻组合时,关键应优先选择ΦPSII的配合力和表型均优良的杂交稻不育系配组。     

ALA对西瓜叶片叶绿素荧光光响应曲线的影响

用PAM-2100便携式荧光仪测定50～200 mg·L-1 ALA处理的西瓜幼苗叶片,观察到ALA处理可以提高西瓜幼苗暗适应叶片最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在光化学效率(Fv/F0)以及叶片获取光能能力(1/F0-1/Fm)的效应.对叶绿素荧光光响应曲线的研究表明,叶片PSⅡ有效光化学效率(Fv′/Fm′)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、荧光猝灭系数(qP)和光化学能量耗散(P)均随着光化光照强度的增加呈下降趋势;而非光化学荧光猝灭系数(NPQ)、电子传递速率(ETR)、光化学速率(PCR)、天线热耗散(D)以及PSⅡ反应中心非光化学能量耗散(E)则随着光化光照强度增加呈上升趋势.在作用光照强度为40 μmol·m-2·s-1时,Fv′/Fm′、ΦPSⅡ、qP、P、E、D和NPQ等光响应曲线出现1个明显的转折点;当光化光照强度低于40 μmol·m-2·s-1时,随光照强度增加,曲线呈相反趋势.外源ALA处理明显提高西瓜叶片Fv′/Fm′、ΦPSⅡ、P、PCR和ETR.当光化光照强度高于1 500 μmol·m-2·s-1时,ALA处理叶片NPQ明显高于对照,表现出更强的能量耗散能力.从PSⅡ反应中心能量分配比率上看,ALA处理叶片D下降,E上升,同时保持较高P,说明ALA处理有利于能量进入PSⅡ反应中心,促进光化学效率提高.     

金雀异黄素对蟠桃叶片叶绿素荧光特性和抗氧化酶活性的影响

研究了金雀异黄素(GNT)对‘早蟠桃’叶片色素、碳水化合物、叶绿素荧光特性和抗氧化酶活性的影响。结果表明,40μmol/L GNT可以提高叶片叶绿素a和叶绿素b、淀粉和可溶性糖含量。暗适应以及光照下叶片最大荧光(Fm和Fm′)和可变荧光(Fv和Fv′)下降,但PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学荧光猝灭系数(qP)、非光化学荧光猝灭系数(NPQ)、表观光合电子传递速率(ETR)和光化学速率(PCR)提高,光合相对限制值(L(PFD))显著下降。就能量分配而言,GNT增加了用于光化学反应部分的光能(Pc)和天线热耗散部分(Hd),同时降低PSⅡ反应中心的过剩激发能耗散(Ex),表明GNT处理具有促进叶绿素荧光光化学猝灭和非光化学猝灭的双重特性。此外,GNT也提高了叶片抗氧化酶的活性。     

夜间光照和不同叶位对石楠叶片叶绿素荧光特征的影响

为了分析夜间光照状态和叶位的叶绿素荧光特性,以景观植物石楠叶片为材料进行研究,对夜间光照和叶位对石楠叶片叶绿素荧光参数、荧光诱导动力学曲线的影响进行研究分析。结果表明：无灯光照明状态下的初始荧光（Fo）和最大荧光（Fm）值均高于有灯光照明处理下的荧光值;有灯光照明中位处的Fv/Fm值和PIabs值最高,说明此处叶片光化学性能最强,生长环境最适;单位反应中心吸收的光能（ABS/RC）、单位反应中心捕获的光能（TRo/RC）、单位反应中心用于电子传递的能量（ETo/RC）、单位反应中心耗散掉的能量（DIo/RC）的值均以无灯光照明低位处最高,比活性参数随着光强和叶位的升高呈先减少后增加的趋势,并存在显著性差异;6种处理下的OJIP曲线变化趋势大致相同,无光照条件下OJIP曲线整体大于有光照条件下叶片的荧光值,有光照处理下的叶片存在有显著性差异,不同叶位处叶片的OJIP曲线在无灯光照明状态下无明显差异。     

阴生植物和阳生植物气孔数量比较分析

制作阳生植物（变叶木、香樟、鸳鸯茉莉）和阴生植物（巴西铁、富贵竹、竹芋）的上下表皮临时切片,采用光学显微镜观察并进行方差分析比较。结果发现：同种阴生植物或阳生植物下表皮气孔数量极显著多于上表皮;阳生植物上表皮气孔极少或无,而阴生植物上表皮有较多气孔。     

光状况对油松苗针叶及叶绿体的吸收光谱和室温荧光光谱性质的影响

本文对生长在红、绿、蓝光以及遮荫和阳生条件下的油松苗针叶及叶绿体的吸收光谱和室温荧光光谱的性质进行了研究。结果表明:遮荫和红光导致针叶增加对500nm～600nm光的吸收。它们的F_(735)激发光谱在500nm～600nm区有很高的荧光激发活性。针叶在室温下有两个荧光发射峰,F_(735)和F_(685)。它们的性质受光照条件的影响。阴生叶和红生叶的相对荧光强度最大。F_(735)/F_(685)比值阳生叶最小,红生叶最大。针叶、离休叶绿体、PSⅠ、PSⅡ及LHCP等在室温下都发射F_(735)和F_(685)两个荧光峰。并且,扑草净不仅使F_(685)相对荧光强度增大,同时也使F_(735)的相对荧光强度增加。     

银杏不同部位叶片叶绿素荧光参数动态变化规律研究

[目的]探讨银杏不同部位叶片叶绿素荧光参数动态变化规律。[方法]以华北地区人工栽培的银杏为试材,研究了其不同部位叶片叶绿素荧光参数的日、季节动态变化规律。[结果]银杏叶片叶绿素荧光参数Fo、Fm、Fv、Fv/Fm、Fm/Fo、Fv/Fo的日变化呈现明显的先减小后增大的动态规律,一般在中午12：00达到最低值,向阳叶片的NPQ在中午时分达到最大值。银杏阴生叶的荧光参数Fm、Fv、Fv/Fm、Fm/Fo、Fv/Fo明显高于阳生叶,但NPQ最高峰出现时刻早于阳生叶,且峰值高于阳生叶,表明银杏阴生叶可能具有更为灵敏的热耗散机制。（3）与阳生叶相比,在不同测定时期阴生叶具有更高的PSⅡ潜在活性和内禀光能转换效率。[结论]为保扩银杏资源提供了理论依据。     

7种阳生型多年生草本植物对水分胁迫的响应

[目的]为建设低碳型的生态园林提供参考依据。[方法]选用筛选出的7种优良阳生型多年生草本植物羽裂石竹、佛甲草、反曲景天、狭叶庭菖蒲、白花景天、苍白景天和拟景天,人为设置4个水分梯度进行水分胁迫,从蒸腾耗水和光合特性2个方面研究其耐旱特性。[结果]7种植物在水分充足条件下的耗水日变化呈"单峰型",随着水分胁迫的加剧,峰值不断下降,高峰期也出现相应的提前或推迟;7种植物白天蒸腾耗水量各不相同,但与高峰期耗水量的排序一致;除狭叶庭菖蒲外,各种植物各梯度水分胁迫中Fv/Fm无显著下降或仅出现了小于3.0%的下降,说明严重干旱胁迫对各种植物的光损伤十分有限,它们都是比较耐旱的种类。[结论]只要满足高峰时段的耗水量,基本可以维持7种阳生型多年生草本植物的生长需求和观赏特性。     

北京地区大叶黄杨越冬进程中光系统Ⅱ的行为特征

利用PAM2100调制式叶绿素荧光仪与氧电极技术,监测常绿阔叶植物大叶黄杨在北京地区越冬进程中光系统Ⅱ(PSⅡ)行为特征的转变。结果表明:随着越冬进程的推进,光合放氧速率和PSⅡ光化学效率相继降低,阳生叶降低的幅度均比阴生叶大。深冬,阳生叶的荧光诱导曲线的动力学变化完全消失,而阴生叶能保持一定的荧光动力学变化。同时,植物采取多种防御措施相互配合,保护PSⅡ反应中心:首先,初始荧光(Fo)与最大PSⅡ光化学效率(FV/Fm)同步降低,表明植物通过减小捕光天线系统的方式减少过多光能对PSⅡ反应中心的激发压;其次,光化学猝灭(qP)始终较高,表明PSⅡ通过保持较高的开放程度,减少激发能在PSⅡ供体侧的积累;最后,非线性电子传递与天线系统之外的热耗散是大叶黄杨越冬进程重要的光保护机制。     

金叶女贞遮阴复绿过程中光系统Ⅱ功能转变研究

金叶女贞的阳生金叶经遮阴后可以复绿。借助调制式与非调制式2种叶绿素荧光仪,探测了该生物学现象中叶片光系统Ⅱ（PSⅡ）生理功能的转变过程。结果表明：遮阴处理前,阳生金叶Fv/Fm、F0均比阴生绿叶低;阳生金叶OJIP的P峰实际强度显著低于阴生绿叶,而OP双重标准化后阳生金叶J相的相对强度强于阴生绿叶。遮阴处理后,金叶逐渐...     

阳生植物和阴生植物叶绿素含量的比较分析

采用丙酮和酒精进行萃取,用分光光度法测定几种阳生植物和阴生植物的叶绿素a与叶绿素b以及总叶绿素的含量.结果表明,供试的6种植物中,总叶绿素含量趋势为:月季>美洲合欢>合果芋>沿阶草>喜荫花>黄素梅.可见阴生植物与阳生植物的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均有所差异,从而使它们的外观呈现出不同的色彩.     

越冬返青期间小叶黄杨叶色与叶绿素荧光动力学变化

利用英国皇家园艺学会比色卡(RHSCC)与调制式叶绿素荧光分析技术,研究了由国外引种北京10余年的3个小叶黄杨品种‘绿美’、‘阳光’及‘冬绿’的越冬及返青过程中叶色时空变化规律以及叶绿素荧光动力学曲线及参数。结果表明:3个品种阳生叶的叶色在整个过程中均有不同程度的变化,其中‘绿美’变化最小,‘阳光’和‘冬绿’均发生严重变色现象,而其阴生叶叶色几乎没有变化;越冬及返青期间,3个品种不同生态型叶的叶绿素荧光动力学诱导曲线(FI)及后稳态叶绿素荧光多阶段曲线(SMS)动力学变化均有明显差异,且该差异具有品种特征;返青前阳生叶FI动力学活性及SMS波动幅度均明显低于同期的阴生叶,返青期间前者恢复速度也明显低于后者;冬季‘绿美’阳生叶能保持一定的光暗反应活性和电子传递速率,而‘阳光’和‘冬绿’则几乎停止活动。      

东北红豆杉幼苗光合和荧光特性对不同光照条件的响应

以4 年生东北红豆杉为材料,研究了全光照(FL)、50% 全光照(L1)、30% 全光照(L2)和15% 全光照(L3)4 种光照条件下东北红豆杉幼苗的光合作用和叶绿素荧光特性的差异。结果表明:L2 条件下的叶绿素a、叶绿素b 含量和总叶绿素含量都最高,全光照使幼苗叶绿素a、叶绿素b 含量和总叶绿素含量都显著减少;L3 条件下的叶绿 素a/ b 值最低为2郾203,显著低于正常值。3 种遮荫条件下的东北红豆杉幼苗的光响应曲线趋势基本一致,随光合 有效辐射(PAR)的增加净光合速率(Pn )先快速增加后趋于平缓,L2 幼苗的Pn 最高,L3 次之,L1 最低;FL 幼苗在 PAR 1 000 滋mol/ (m2·s)时Pn出现明显下降。L2 条件下叶片最大净光合速率(Pmax)、平均净光合速率(Pa )、光饱 和点(LSP)、表观量子效率(AQY)、气孔导度(Gs)最高,光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd )相对较低;FL 条件下, LSP、AQY 最低,LCP、Rd最高。FL 条件下幼苗荧光参数与遮荫条件相比,初始荧光(F0 )显著升高,最大荧光(Fm )、 可变荧光(Fv)、PS域潜在活性(Fv / F0 )和PS域原初光能转换效率(Fv / Fm )显著降低,非光化学猝灭系数(qN)略 高,光化学猝灭系数(qP)和电子传递速率(ETR)略低;L2 和L3 条件下幼苗的叶绿素荧光参数相差不大,也都比L1 适宜。结果表明,全光照破坏了幼苗的光合机构,30%左右的全光照条件对幼苗更适宜。