茶树叶片光合作用的光抑制及其恢复研究

以茶树的连体和离体叶片为研究材料,测定了茶树在自然光强和模拟光强下的光合特征和叶绿素荧光参数。结果表明：连体叶片经午间强光处理后,净光合速率(Pn)、表现量子效率(AQY)和光系统Ⅰ(PSⅠ)的光化学效率(Fv／Fm)降低,说明茶树发生了光抑制,而当光强达到光饱和点时,Fv／Fm和PSⅠ潜在活性(Fv／Fo)就降低,又其降低幅度随着光强的增加而增加,说明自然条件下,茶树比较容易发生光抑制,离体叶片的光抑制程度随着强光照射时间的延长而加重,但是它们在光强减弱或在弱光下恢复2～4h,其值接近正常值,说明仅强光逆境引起的光抑制是可逆的;茶树光合作用的光抑制程度不仅具有品种差异性,而又随叶龄而异,即幼叶比老叶更易发生光抑制。     

低温胁迫对番茄幼苗不同叶龄叶片叶绿素荧光成像特性的影响

【目的】研究番茄幼苗第2叶(成熟叶)和第4叶(新生叶)叶绿素荧光成像特性对低温胁迫的响应,并分析低温胁迫下番茄不同叶龄叶片光合活性区域相对面积及荧光参数值的变化,以探明番茄幼苗不同叶龄叶片对低温胁迫的适应机制。【方法】以番茄品种‘中蔬4号’(Solanum lycopersicum L.cv Zhongshu No.4)4叶期幼苗为材料,对番茄幼苗进行低温(8℃、200μmol·m^-2·s^-1)处理15 d后常温(26℃白天/20℃夜晚,500μmol·m^-2·s^-1)恢复1 d,于处理不同时期对幼苗全株进行叶绿素荧光成像,并比较第2叶和第4叶的叶绿素荧光成像特性。【结果】低温处理期间,第4叶的光合活性区域相对面积(R_AP)仅在处理前期(5 d)有所下降,而全株和第2叶的R_AP则随处理时间的延长持续下降,但常温1 d即可完全恢复。低温处理下PSII调节性能量耗散的量子产量(Y(NPQ))、PSⅡ非调节性能量耗散的量子产量(Y(NO))和非光化学猝灭(NPQ...     

夜间低温对2种光强下榕树叶绿素荧光的影响

为探明夜间低温对榕树Ficus microcarpa光合机构的伤害及日间不同光强在伤害中所起的作用,利用叶绿素荧光技术研究了夜间低温胁迫后生长于全光照(强光)与遮荫(弱光)条件下榕树叶片叶绿素荧光的日变化.结果表明:夜间低温能导致榕树叶片发生光抑制,但并没有破坏光合机构.夜间低温后,遮荫条件下,榕树叶片可通过增强光化学能力和热耗散途径来耗散过剩光能,保护光合机构免受伤害;而强光下,榕树叶片则不能很好地通过光化学与热耗散途径来消耗过剩光能,从而导致光合机构发生破坏性伤害.图3表1参14     

夜间低温对2 种光强下榕树叶绿素荧光的影响

为探明夜间低温对榕树Ficus microcarpa 光合机构的伤害及日间不同光强在伤害中所起的作用, 利用叶绿素荧光技术研究了夜间低温胁迫后生长于全光照(强光)与遮荫(弱光)条件下榕树叶片叶绿素荧光的日变化。结果表明:夜间低温能导致榕树叶片发生光抑制, 但并没有破坏光合机构。夜间低温后, 遮荫条件下, 榕树叶片可通过增强光化学能力和热耗散途径来耗散过剩光能, 保护光合机构免受伤害;而强光下, 榕树叶片则不能很好地通过光化学与热耗散途径来消耗过剩光能, 从而导致光合机构发生破坏性伤害。图3 表1 参14     

荔枝成花期诱导性低温对其叶片光合特性的影响

以盆栽荔枝苗为试验材料,研究荔枝成花期诱导性低温对其叶片光合特性和叶绿素荧光参数的影响。结果表明,在低温处理下,糯米糍和妃子笑两种荔枝叶片的Pn、Tr和Gs随处理时间的延长呈下降趋势,而Ci则呈上升趋势,说明低温处理下荔枝光合效率的下降可能来源于非气孔因素抑制。低温处理后糯米糍品种的Fo有所增加,Fm和Fv变化不大,Fv/Fm稍有下降;而妃子笑品种的Fo和Fv/Fm无明显变化,Fm和Fv呈下降趋势。两种荔枝的ФPSⅡ均呈下降趋势,品种间差异不显著。说明低温对两个荔枝品种的光化学效率都有一定的影响,是造成其叶片光合速率下降的主要原因。     

低温胁迫对切花菊叶片光化学反应参数的影响

以切花菊品种‘白乒乓’为材料,设置16、4、-4℃共3个处理温度,处理时间为12 h,对光系统叶绿素荧光参数进行测定,研究不同温度下切花菊叶片光化学反应的变化。结果表明,与16℃相比,在4℃和-4℃条件下,叶片初始荧光(Fo)分别降低了9. 7%和51. 5%,单位面积有活性反应中心数量(RC/CSo)降低了15. 4%和86. 6%,快速荧光动力学(OJIP)曲线、光系统Ⅰ(Photosystem Ⅰ,PSI)活性(MR/MRo)曲线和其他光化学反应参数均变化显著。切花菊叶片在低温胁迫下捕光色素降解,光系统Ⅱ(Photosystem Ⅱ,PSII)反应中心开放程度降低,部分反应中心失活,PSI反应中心活性降低,-4℃处理对切花菊叶片PSI造成了严重的伤害,植株整体光合活性降低。     

春大豆苗期低温胁迫下叶绿素荧光响应

[目的]探讨春大豆与低温胁迫有关的光合参数以及种质与低温之间的相关性。[方法]以5个春大豆品种的幼苗为试验材料,用叶绿素荧光测定仪测定低温胁迫后的叶绿素含量。[结果]5个春大豆品种的Fv(样品可变荧光)/Fm(样品最大荧光产量)和qP(光化学淬灭系数)均显著降低;与室温对照相比,F_0(初始荧光)和qN(非光学淬灭系数)在低温胁迫下显著增加。与其他品种相比,骨粒青的F_o和qN均显著增大而Fv/Fm显著降低,qP下降但仍处于高水平。43号的F_o增加最少。95-1的Fv/Fm最高,但qP最低。南农513的qN增加最少,属于低温敏感型材料。光氧化(qN)是引起南农513损伤的主要原因,而qP和qN反映出骨粒青能在低温下继续光合作用进行生长,以减少光氧化带来的损伤。[结论]qP和qN是用来评估大豆的低温抗性指标的较可靠的光合参数。     

低温胁迫对油棕幼苗光合作用及叶绿素荧光特性的影响

在30 μmol/(m2.s)的弱光条件下,以25℃、10℃、7℃、4℃、1℃各处理油棕幼苗3天,测定了油棕幼苗叶片光合参数及叶绿素荧光参数的变化。结果表明：温度由 25℃降至4℃,净光合速率（Pn）显著下降的同时,气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度（Ci）也显著下降,但气孔限制值(Ls)和水分利用效率(WUE)却显著增加,说明光合作用的下降主要由气孔因素引起;之后随温度下降至1 ℃,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率、气孔限制值均出现显著下降,但胞间CO2浓度却显著上升,说明光合作用的下降主要由非气孔因素引起。叶绿素荧光参数显示,随温度下降,初始荧光(Fo)不断上升,PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）、光化学猝灭系数(qP)、非光化学猝灭系数（qN）不断下降,其中以4 ℃以下的低温胁迫,这些参数的变化最为显著。表明严重低温对油棕幼苗产生了显著的光抑制,过剩的激发能不能通过热耗散途径散失,大量积累于PSⅡ反应中心,使光合机构遭受了较大程度的破坏,最终导致油棕幼苗光合能力的急剧降低。     

低温胁迫对西瓜幼苗光合作用与叶绿素荧光特性的影响

以西瓜品种早佳8424为试材,分别在中度低温(15℃/10℃)和重度低温(10℃/5℃)下进行处理,研究不同程度低温胁迫对西瓜幼苗光合作用和叶绿素荧光特性的影响。结果表明：(1）（低温胁迫下,叶绿素）a+b（含量,净光合速率Pn）,蒸腾速率（Tr）,气孔导度（Gs）均逐步下降（低温胁迫越重）光合参数下降幅度越大。在重度低温胁迫6d后其Pn降至1.56。相比处理前下降85.9%,表明重度低温已严重损害叶片光合机构极大抑制了光合作用。（2）中度低温下胞间CO2浓度(Ci)降低,与Pn、Gs变化趋势一致,故气孔限制是导致其光合速率降低的主要因素;而重度低温胁迫下Ci呈现相反上升趋势,表明其光合速率降低是由非气孔限制因素导致。低温处理均增加了叶绿素a/b,可能是西瓜幼苗对光照下低温胁迫的一种自我保护机制,因为相对少量叶绿素b能避免过多吸收光能而导致光抑制。（3）低温胁迫降低了叶片PS域最大光化学效率（Fv/Fm）和光化学淬灭系数（qP）,重度低温下非光化学淬灭系数（qN）随之下降,而中度低温下qN则表现为升高,表明中度低温胁迫下西瓜幼苗能通过叶黄素循环的热耗散途径来消除天线色素捕获的过多光能以减轻对PS域的伤害,而重度低温胁迫下幼苗的这种光保护机制已丧失,其对叶片的光合机构将造成不可逆的伤害。     

低温胁迫对玉米幼苗叶片叶绿素荧光参数的影响

低温伤害是限制玉米产量和品质的主要因素之一.本研究中,将三叶期玉米(川单25号)幼苗用不同温度(25℃、20℃、15℃、10 ℃、5℃和0℃)处理1h后,测定玉米幼苗叶片的叶绿素荧光动力学参数和光响应曲线参数,以期探讨低温胁迫对玉米幼苗光合过程的影响.结果表明,低温胁迫下,玉米幼苗叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)的潜在光化学效率(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)显著下降;暗下最大荧光(Fm)、电子传递速率(ETR)、PSⅡ光下实际光化学效率(Yield)、光化学淬灭系数(qP)也均同时下降;而初始荧光(Fo)显著上升,非光化学淬灭系数(qN)则先上升后下降.此外,低温也导致玉米幼苗叶片的光能利用效率(α)、最大相对电子传递速率(rETRmax)与半饱和光强(Ik)显著下降,三者的下降程度与低温胁迫程度均呈显著正相关.本研究表明,玉米幼苗对低温较敏感,低温伤害了光合机构,对光能的吸收、转换与光合电子传递都有较显著的影响.此外,玉米幼苗的叶绿素荧光动力学参数对低温很敏感,可以作为筛选玉米耐冷品种的手段,加快耐冷品种的选育工作.     

低温逆境对马铃薯叶片光合作用的影响

为评价低温胁迫下不同马铃薯品种的光合适应性,以7个马铃薯普通栽培品种和2个湖南马铃薯地方种为材料,分析低温(5、10 ℃,以20 ℃为对照)对马铃薯光合作用的影响。结果表明：马铃薯净光合速率随环境温度的降低而下降,所有供试材料表现出相同的变化趋势,但不同材料之间的下降幅度存在差异,与20 ℃相比,金山薯、中寨黄皮、中薯3号和中薯5号10 ℃时最大净光合速率的下降幅度分别为51.0%、33.4%、44.5%和42.6%,费乌瑞它和湘马铃薯1号的下降幅度均为14%～17%,以上供试材料与对照的差异均达显著水平(P<0.05),克新系列(1、3、4号)的降幅在4.5%以内,与对照的差异无统计学意义(P﹥0.05);10 ℃下所有供试马铃薯材料的表观量子速率、光饱和点、光补偿点、气孔导度和蒸腾速率均显著低于对照(P<0.05),费乌瑞它、中薯3号和湘薯1号在5 ℃时的最大净光合速率分别为9.85、7.54、5.13 μmol/(m2/s),以上3种材料的气孔导度为对照的25%~30%,其他供试马铃薯材料的光合作用则基本停止;随着环境温度由20 ℃降到5 ℃,马铃薯叶片胞间CO2浓度先下降后升高。综合考虑,认为5 ℃下马铃薯光合作用的特点可以作为对其进行耐寒性评价的依据。     

外源NO对低温胁迫下黄瓜幼苗生长、叶片膜脂过氧化和光合作用的影响

以‘津春4号’黄瓜为试材,研究了外源NO对低温胁迫下黄瓜幼苗生长、膜脂过氧化和光合作用的影响。结果表明,在9℃/9℃(昼/夜)的低温胁迫下,黄瓜幼苗的生长受到严重抑制,干重、鲜重、叶绿素含量和光合速率显著下降,膜透性和MDA含量显著增加;而叶面喷施外源100 μmol·L-1 NO供体硝普钠(SNP) 显著缓解了低温对黄瓜幼苗的抑制作用,膜透性和MDA含量显著降低,叶绿素含量和光合速率显著升高。正常生长下叶面喷施NO对黄瓜幼苗无显著影响。     

外源水杨酸对镉胁迫下莴苣幼苗光合性能的影响

为探明外源水杨酸(SA)提高莴苣幼苗抗重金属镉(Cd)胁迫的生理机制,以笋王1号为材料,通过营养液水培试验,研究SA预处理对50μmol/L Cd胁迫下莴苣幼苗生长、叶绿素含量和叶片光合特性的影响。结果表明,1~100μmol/L的SA预处理能不同程度地缓解Cd胁迫对莴苣幼苗生长的抑制作用,增加植株的生物量;提高Cd胁迫下莴苣幼苗叶片中总叶绿素含量(Chl)、叶绿素a(Chl a)和叶绿素b(Chl b)含量,降低叶绿素b/a(Chl b/a);提高莴苣幼苗的净光合速率(P)、气孔导度(G)和蒸腾速率(T),降低胞间CO浓度(C),其中以10μmol/L SA的效果最佳。     

短期低夜温处理对番茄光合作用的影响

为探讨短期低夜温胁迫对番茄光合作用影响的机理,以15℃夜温为对照,研究了6℃夜间低温处理7 d对番茄净光合速率、气孔开口面积和羧化效率日变化的影响。结果表明:6℃低夜温处理7 d后,番茄叶片净光合速率、气孔开口面积和叶片羧化效率全天皆低于对照;气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)下降,气孔限制值(Ls)增大;气孔张开率上午提高,下午则显著降低;叶面积明显减小,叶片变厚,气孔器密度加大,而单叶气孔器数差异不显著,平均单叶气孔器变小。因此,低夜温处理后番茄光合作用降低的原因既有气孔限制因素,又有羧化限制因素;而且导致气孔限制的主要原因是气孔开口面积减小和午后气孔张开率降低。     

低温对番茄幼苗植株生长和叶片光合作用的影响

以中杂9号番茄为试验材料,研究了低温对番茄幼苗植株生长和叶片光合作用的影响。结果表明,具4片真叶的幼苗在5℃／5℃(昼／夜)、10℃／10℃(昼／夜)低温条件下胁迫6d后,光合色素含量明显减少,与对照(CK)25℃／18℃(昼／夜)比较有显著性差异;根鲜重、茎叶鲜重、根干重、茎叶干重均低于CK,茎叶鲜重、茎叶干重和根冠比与CK有显著性差异,在5℃／5℃条件下,根鲜重、根干重分别为CK的61．6％、76．2％,10℃／10℃下分别为对照的82．2％、94．0％;低温胁迫3d后,番茄幼苗的各项光合参数与CK相比都显著降低。     

光质对低温胁迫下草莓叶片生理生化特性的影响

为研究不同光质对低温胁迫下草莓叶片生理生化特性的影响。以4 ℃低温胁迫下的丰香草莓苗为试材,用白光、红光、蓝光以及红蓝混合光（1∶1）处理12,24,48,72 h后取叶片进行相关生理生化指标的测定。结果表明：在低温下,白光有利于SOD,CAT,POD活性的提高,从而能够有效地清除ROS,保护草莓叶片细胞膜不被氧化,但却不利于渗透调节物质的增加。红光可以提高草莓叶片可溶性糖含量,抑制丙二醛的生成,蓝光有助于脯氨酸和可溶性蛋白含量的增加,但不利于相关抗氧化酶活性的提高和光合作用,而红蓝光具有红光和蓝光的双重效应。在生产上适当的补给红光、红蓝光有利于草莓植株抗寒性的提高。     

低温胁迫下番荔枝叶片若干生理生化指标的变化

通过对从台湾省引进的细鳞种和粗鳞种番荔枝叶片在不同低温胁迫下的生理生化指标的测定,来探讨番荔枝的耐寒性与能忍受的临界低温.结果表明:2个品种番荔枝忍受低温的临界温度为1℃;低温持续时间对临界低温有影响,细鳞种番荔枝于3℃处理18 h的相对电渗率与1℃处理6 h的相近;细鳞种番荔枝束缚水和自由水的比值、可溶性蛋白质和可溶性糖含量均高于粗鳞种番荔枝,其耐寒性略强于粗鳞种番荔枝.     

硒对高温胁迫下生菜碳代谢的影响

[目的]硒(Se)是植物生长的有益营养元素,为探明硒缓解生菜高温胁迫的生理生化机制.[方法]以'北散生3号'为试验材料,采用水培,研究硒对高温胁迫下生菜生长、可溶性糖、蔗糖、果糖、葡萄糖和淀粉含量以及蔗糖代谢关键酶的影响.[结果]高温胁迫下,生菜幼苗的叶宽、叶鲜质量、根干鲜质量均显著下降,叶长增加;果糖和蔗糖含量降低,可溶性糖和葡萄糖含量显著增加;蔗糖合成酶(SS)的活性先升高后降低,蔗糖磷酸合成酶(SPS)的活性显著下降,酸性转化酶(AI)活性显著升高.高温胁迫下喷施亚硒酸钠后,显著提高了生菜幼苗的叶鲜质量和根干鲜质量,降低了叶长,降低了葡萄糖、淀粉和可溶性总糖含量,显著增加了SS和SPS酶活性,降低了AI酶活性.[结论]喷施亚硒酸钠能够通过提高生菜幼苗糖代谢能力,从而缓解高温伤害.     

低温胁迫下小兰屿蝴蝶兰叶片转录组分析

实验研究了不同温度处理下小兰屿蝴蝶兰叶片组织的基因表达水平。取生长状态相同的10株小兰屿蝴蝶兰,实验组4℃处理24h,以室温下处理的小兰屿蝴蝶兰为对照进行转录组测序分析,通过采用GO数据库、KEGG数据库比对,对差异表达基因的功能、以及参与调控路径的分析。结果显示低温胁迫下共分析获得2865个差异基因,其中有471个为上调基因,有2394个为下调基因。GO功能注释分析可以将其分为生物过程、细胞组分、分子功能三大类,61分支;KEGG通路分析结果得知,差异表达基因注释到125个不同代谢通路中,其中比较多的差异基因富集于代谢过程、次级代谢物的生物合成、核糖体的代谢通路中。实验结果对于培育抗冷性蝴蝶兰具有一定的指导意义。