大花三色堇和角堇对低温胁迫的生理响应及其抗寒性

为探讨大花三色堇和角堇响应低温胁迫的生理特性,为我国低温条件下大花三色堇和角堇的栽培及抗寒育种提供参考,以1个大花三色堇资源HAR和3个角堇资源JB、E01、08H为材料,分别在-5℃8 h、-5℃16 h、-5℃24 h、-10℃7 h、-10℃14 h条件下对其进行低温胁迫处理,以20℃为对照,研究低温胁迫下三色堇叶片的电解质外渗率、叶绿素荧光参数(Fv/Fm)值、脯氨酸和可溶性糖含量的变化。结果表明,4个三色堇材料的电解质外渗率大致随低温胁迫程度的增加极显著升高,但增幅变化不同,大花三色堇HAR的电解质外渗率在-5℃处理16 h时出现急剧升高,而3个角堇品种JB、E01、08H则在-5℃处理24 h或-10℃处理7 h时迅速升高。4个三色堇材料叶片的Fv/Fm值在-5℃低温处理24 h或-10℃处理7h时,与对照相比极显著下降。4个三色堇品种叶片的脯氨酸、可溶性糖含量随胁迫程度的增加均大致呈先升后降的趋势。在低温胁迫程度达到及轻于-5℃16 h时,大花三色堇与角堇的可溶性糖、脯氨酸含量呈逐渐增加趋势;随着低温胁迫程度的加剧,可溶性糖、脯氨酸含量呈下降趋势。对各材料在低温胁迫下各项生理指标变化进行比较,推断出三色堇抗寒性大小排序为E01JB08HHAR。     

大花三色堇和角堇对高温胁迫的生理响应

为研究高温胁迫下大花三色堇和角堇的生理响应,分别对大花三色堇DFM-16、DFM-17和角堇08H、E01幼苗进行不同温度胁迫处理,记录热害情况并测定不同胁迫条件下细胞膜透性、光化学效率(Fv/Fm)、脯氨酸含量、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性等生理指标。结果表明,角堇的热害指数高于大花三色堇;角堇细胞膜在高温胁迫下受损程度比大花三色堇细胞膜受损程度重;供试4种材料的光合作用在昼温42℃下均受到了抑制,且角堇比大花三色堇受抑制程度大;大花三色堇的脯氨酸含量基本上随温度的升高而升高;供试4种材料POD活性随着温度的升高出现不同程度的下降,大花三色堇SOD活性在昼温25、35℃下相对稳定,42℃时下降,大花三色堇的CAT活性在42℃下较对照均明显升高,而角堇明显下降。综合热害指数和生理指标分析得出,大花三色堇的耐热性高于角堇。     

低温胁迫对木薯叶片叶绿素荧光参数及PSⅡ相关蛋白表达水平的影响

以木薯栽培种华南8号(cv.SC8)盆栽苗为材料,研究5℃低温胁迫7 d期间叶片叶绿素含量及荧光参数、光系统Ⅱ(PSⅡ)相关蛋白表达水平的动态变化。结果表明:随着胁迫时间的延长,叶绿素a和叶绿素b含量均先下降后缓慢升高,且均在处理2 d后达到最低;低温胁迫期间,最大光合效率(Fv/Fm)、光化学量子效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)、非光化学淬灭系数(NPQ)及光合电子传递速率(ETR)均显著下降,其中Fv/Fm持续下降,ΦPSⅡ、qP和ETR在胁迫2 d后达到最低后缓慢上升,NPQ在胁迫5 d后达到最低;叶绿素含量、叶绿素荧光参数显著下降表明,胁迫后PSⅡ反应中心捕光能力、开放程度及光化学转化效率显著下降,从而抑制了叶片的光合速率;PSⅡ中D1、D2、放氧复合体(OEC)及核酮糖–1,5–二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)的表达水平均在低温胁迫2 d后达到最低水平,且D1蛋白下调显著;PSⅡ中相关蛋白表达水平下调,也在蛋白质水平上验证了低温胁迫抑制叶片的光合速率。     

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.     

NaCl胁迫对葡萄砧木光合特性与叶绿素荧光参数的影响

为探究葡萄（Vitis sp.）砧木对盐胁迫的响应机制,以耐盐葡萄砧木品种101-14M（V. riparia×V. rupestris）和盐敏感品种188-08（V. berlandieri × V. riparia）的一年生苗为试材,比较研究了0、4、6、8、10 g·kg-1的NaCl胁迫对2种砧木叶片叶绿素含量、光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的影响。结果表明：随着盐浓度升高,净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度和蒸腾速率显著下降,同时最大荧光产量、最大光化学效率、实际光化学效率和光化学淬灭系数也呈下降趋势,初始荧光产量、非光化学淬灭系数和叶绿素含量表现为先升高后降低。在6 g·kg-1 NaCl胁迫下,188-08光合速率降低主因由气孔限制转向叶绿素限制,并在8 g·kg-1 NaCl胁迫下PSⅡ受到严重损伤;而101-14M叶片在8 g·kg-1盐胁迫下主要因叶绿素限制造成光合受限,并在10 g·kg-1盐胁迫下PSⅡ反应中心遭受损伤。     

低温对OT百合‘Robinna’光合特性的影响

为探讨百合在冬季低温环境下切花生产期的光合特性,研究其冬季温室加温措施,提高百合切花质量,本文以OT百合品种‘Robinna’为试验材料,采用昼夜温度为15℃/1℃的低温环境,对供试材料进行持续15d的低温胁迫处理,并连续监测‘Robinna’各项光合生理指标。结果表明,低温胁迫对OT百合‘Robinna’叶片光合特性的影响非常显著,与25℃/15℃常温对照相比,随着低温胁迫时间的延长,百合叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素(a+b)含量呈降低趋势,叶绿素a/b升高,光饱和点(LSP)降低、光补偿点(LCP)升高,可利用的光强范围在逐渐变小,光补偿点从19.31μmol m-2s-1上升到49.97μmol m-2s-1,光饱和点从321.91μmol m-2s-1下降到268.63μmol m-2s-1。光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、表观量子效率(AQE)、饱和光合速率(Pmax)、线粒体呼吸速率(Rd)均持续下降。叶绿素荧光参数的测定表明:百合叶片的基础荧光(F0)增大,从正常值的620.58上升到低温胁迫15d后的662.0,而PSⅡ光化学效率及PsⅡ潜在活性有所降低;在低温胁迫条件下,‘Robinna’PSⅡ原初光化学效率(Fv/Fm)、光化学淬灭系数(q P)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)及电子传递速率(ETR)的下降较少,非光化学淬灭系数(q N)增加较少。特别是在低温胁迫3d后,各叶绿素荧光参数变化趋于平稳,变化不大。低温胁迫15d后常温培养2d,‘Robinna’各项光合生理指标均有所恢复,表明‘Robinna’在低温胁迫条件下,光合组织结构受破坏较轻,其吸收的光能可以较多用于光化学转化,通过热耗散的能量较少,引起光合速率下降的主要因素是气孔导度的下降。     

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。     

INA细菌对杏幼果叶绿素荧光参数及抗寒性的影响

 以 2个杏品种幼果为试材 ,研究了低温及INA细菌影响下叶绿素荧光参数的变化。结果表明 ,低温胁迫降低了杏幼果PSⅡ潜在活性 (Fv/Fo)、原初光能转化效率 (Fv/Fm)和荧光光化学猝灭系数qP ,提高了荧光非光化学猝灭系数 qN。即使光合电子传递的量子产额下降 ,INA细菌能加剧低温胁迫的破坏程度 ,使受害温度由- 4℃升高到 - 2～ - 3℃ ,是诱发幼果霜冻害的一个重要因素。另外 ,叶绿体PSⅡ活性中心的受害程度与品种及幼果大小有关。     

循环干旱锻炼对在干旱胁迫下烟草植株光合参数及叶绿素荧光参数的影响

[目的]研究循环干旱锻炼对在干旱胁迫下烟草植株叶片光合参数及叶绿素荧光参数的响应差异,从一个侧面了解干旱锻炼提高烟草抗旱性的机制。[方法]通过对漂浮育苗的烟草幼苗进行控水—半萎蔫—复水—恢复的循环干旱锻炼及后续干旱胁迫,测定烟草光合参数及叶绿素荧光参数。[结果]循环干旱锻炼后烟草植株在随后的干旱胁迫下烟叶净光合速率(Pn)、PSⅡ最大光化学量子效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)比未锻炼的对照高,而非光化学淬灭系数(NPQ)下降。[结论]循环干旱锻炼提高了烟草植株光合系统对干旱胁迫的适应能力。     

低温弱光胁迫对棉花幼苗叶绿素荧光特性及能量分配的影响

[目的]探讨低温弱光胁迫下不同基因型棉花幼苗叶绿素荧光特性及能量分配的响应机制,为棉花耐低温品种选育及筛选耐低温鉴定指标和方法提供理论依据.[方法]以6种不同基因型棉花幼苗为试材,通过5℃、100 μmol/( m2·s)低温弱光处理,测定12 h内叶绿素荧光相关参数.[结果]低温弱光胁迫提高了初始荧光Fo、光合功能相对限制值L(PFD),显著降低了PSⅡ最大光化学效率Fv/Fm、PSⅡ实际光化学效率φPSⅡ、光合电子传递速率ETR、光化学猝灭系数qP等指标,非光化学猝灭系数NPQ则呈现先升后降的趋势;同时,PSⅠ激发能分配系数σ、天线热耗散速率Drate增大,PSⅡ激发能分配系数β、光化学速率Prate降低.[结论]低温弱光胁迫导致棉花幼苗叶片PSⅡ光化学活性降低,光合电子传递过程受抑,更多的光能用于天线热耗散,且干扰了PSⅠ和PSⅡ间的激发能分配和传递.综合各指标分析,新陆中28号与中棉所50号在低温弱光胁迫下表现出良好的光能分配、利用能力,耐低温能力较强,新陆早42号与中棉所43号次之,新陆早33号和新陆早19号较差.     

低温胁迫对咖啡2种嫁接方式叶绿素荧光参数的影响

为研究低温胁迫对咖啡2种嫁接方式叶绿素荧光参数的影响,以兴1为接穗,中粒种(ZN)和大粒种(ZJ)为砧木进行嫁接,在人工气候箱内模拟低温条件,对咖啡苗嫁接的叶绿素荧光参数相关指标进行测定。结果表明:随着处理温度的降低和时间的延长,ZN和ZJ 2种嫁接苗的光化学淬灭系数(qP)、非光化学淬灭系数(qN)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光合电子传递速率(ETR)等叶绿素荧光参数均呈不同幅度的下降趋势,而初始荧光(Fo)呈上升趋势。结合叶绿素荧光各单项指标抗寒系数分析,8℃处理,ZN嫁接苗抗寒系数的平均值较高,为59.30%,ZJ为56.42%。当温度降至0℃时,2种处理的抗寒系数相近。     

盐碱胁迫对紫花苜蓿生长、品质及光合特性的影响

为探讨不同梯度盐碱胁迫对紫花苜蓿生长、品质及光合特性的影响,通过模拟5个不同盐碱浓度对紫花苜蓿的胁迫(0、30、60、90、120 mmol/L)试验。结果表明,盐碱浓度由低到高,紫花苜蓿的株高、分蘖数、干鲜比和干草产量均有所下降;粗蛋白、粗脂肪和粗灰分随盐碱胁迫的增加而降低;光合色素叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素总体下降;净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)均先升高后下降;最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学荧光淬灭系数(qP),先上升后下降,非光化学荧光淬灭系数(NPQ)降低。盐碱胁迫可明显减少紫花苜蓿光合色素的含量,降低光合气体交换参数和叶绿素荧光参数,显著抑制紫花苜蓿的植株生长。     

低温弱光对西葫芦幼苗叶绿素荧光参数的影响

以西葫芦幼苗为试材,研究了其在低温弱光胁迫下叶绿素荧光参数的变化.叶绿素荧光分析表明:低温弱光荧光产量(F)、量子产量(Yield)、qP、qN均不同程度地降低,表明低温弱光胁迫使叶光系统PSⅡ活性中心受损,光化学反应的相对份额ΦPSⅡ下降,说明低温弱光胁迫使光合电子传递过程受抑制,光合电子传递速率下降.     

干旱胁迫对3种金银花叶绿素荧光参数的影响

以红花金银花Lonicera japonica‘ Chinensis’,台尔曼忍冬Lonicera×tellmanniana和京红久忍冬Lonicera×heckrottii为试验材料,研究了干旱胁迫处理下3种金银花叶绿素荧光参数的变化.结果表明:随着干旱胁迫程度的增加,3种金银花初始荧光(F0)和非光化学淬灭系数(qN)呈逐渐上升的趋势,而最大荧光(Fm),光系统Ⅱ(PSⅡ)潜在光化学效率(F/F0),PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm),PSⅡ光化学量子产量(y),表观光合电子传递速率(ETR)和光化学淬灭系数(qp)呈逐渐下降的趋势.但是,3种金银花叶绿素荧光参数的变化幅度不同,其中红花金银花变化幅度最小,京红久忍冬居中,台尔曼忍冬最大,3种金银花抗旱能力排序为红花金银花＞京红久金银花＞台尔曼忍冬.     

外源硝酸钙对盐胁迫黄瓜幼苗生长和光合作用的影响

以较耐盐黄瓜品种新泰密刺为试材,采用营养液栽培,研究了叶面喷施Ca(NO3)2对盐胁迫(65 mmol/L NaCl)下黄瓜幼苗生长、叶片叶绿素含量、光合及叶绿素荧光参数的影响。结果表明,外源Ca(NO3)2显著提高了盐胁迫下黄瓜幼苗的干鲜重和叶片叶绿素含量;Ca(NO3)2也提高了盐胁迫下黄瓜叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、PSⅡ实际光化学效率(ФPSⅡ)、光条件下最大光化学效率(F'v/F'm)和光化学淬灭系数(qP),而对胞间CO2浓度(Ci)、暗条件下最大化学效率(Fv/Fm)和非光化学淬灭系数(qN)没有显著影响。这些结果说明外源Ca(NO3)2可能通过提高叶绿素含量和调节气孔限制,以缓解盐胁迫对黄瓜幼苗光化学效率的抑制,进而提高植株耐盐胁迫能力,促进其生长。     

仙客来叶绿素荧光特性对高温胁迫的响应

利用调制叶绿素荧光技术对仙客来叶绿素荧光特性对短期高温胁迫的生理响应进行了研究.结果表明,35℃短期高温胁迫抑制了仙客来叶片最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、最大光化学效率(Fv/Fm)和潜在光化学活性(Fv/F0),提高了初始荧光(F0)和非光化学淬灭系数(NPQ),对光化学猝灭系数(qp)和ΦPSⅡ无显著影响(P＞0.05).表明仙客来对高温反应敏感,短期高温胁迫即可损害仙客来PSⅡ反应中心,电子传递途径受阻.     

除草剂对小麦光合特性及叶绿素荧光参数的影响

为了探讨除草剂对小麦叶片气体交换及叶绿素荧光参数的影响,在大田条件下以弱筋小麦扬麦13、强筋小麦烟农19两种冬小麦为材料,研究了苯磺隆、使它隆、异丙隆、骠马、绿麦隆5种除草剂对其光合特性的影响。结果表明,供试5种除草剂处理后,小麦叶片内光合色素含量显著降低,净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及气孔导度(Gs)也均不同程度降低,说明除草剂显著影响了小麦的光合特性,且表现出一定的剂量-效应关系。叶绿素荧光分析表明,除草剂显著降低了原初光能转换效率(Fv/Fm)、PSⅡ的实际光化学效率(Ф)及光化学荧光淬灭系数(qP),非光化学淬灭(qN)则呈一定的上升趋势。表明在除草剂胁迫下小麦叶片发生了光抑制,PSⅡ复合体受到损伤伴随着光合电子传递受阻。小麦叶片自身具有一定的光合保护机制,用以减轻或消除除草剂胁迫。     

ABA和PP333对国兰低温胁迫及恢复中光合作用和叶绿素荧光参数的影响

为探讨植物生长调节剂ABA和PP333对国兰低温胁迫下抗寒性的影响,以春兰名品‘宋梅’为试材,采用20 mg/L ABA和300 mg/L PP333对‘宋梅’幼苗叶片进行叶面喷施和灌根处理,于光照培养箱[昼温/夜温=(5±0.5)℃/(0±0.5)℃]中进行低温胁迫9天,然后转入正常条件[昼温/夜温=(22±0.5)℃/(15±0.5)℃]恢复12天,研究不同低温处理及恢复时间对国兰光合作用和叶绿素荧光参数的影响。结果表明：低温导致春兰幼苗叶片的叶绿素含量、叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、气孔限制值(Ls)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)、光合电子传递量子效率(ФPSⅡ)、光适应下最大光化学效率(Fv′/Fm′)、光合电子传递速率(ETR)和光化学耗散能量(Prate)下降,胞间CO2浓度(Ci)、初始荧光(F0)和天线热耗散速率(Drate)则逐步上升,经ABA和PP333处理的植株指标波动幅度低于清水处理的植株,胁迫解除后能迅速恢复到对照水平,说明低温胁迫直接损伤光合机构使PSⅡ反应中心失活,而ABA和PP333可缓解PSⅡ反应中心受到的伤害,维持较高的光能捕捉能力和同化率,保证春兰幼苗叶片的光合作用能力。     

盐和淹水双重胁迫对3种丁香幼苗叶片叶绿素荧光特性的影响

以紫丁香(Syringa-oblata)、暴马丁香(Syringa amurensis)、小叶丁香(Syringa microphylla)为试验材料,利用叶绿素荧光分析仪研究了NaCl和淹水双重胁迫对3种丁香幼苗叶片叶绿素荧光特性以及对细胞膜伤害程度的影响,结果表明:在NaCl和淹水双重胁迫下,随着胁迫时间的延长和胁迫深度的增加,各处理丁香幼苗叶片的最大荧光(Fm)、PSⅡ光系统活性(F(v)/Fo)和最大光化学效率(F(v)/Fm)、电子传递速率(ET.R)和PSⅡ光化学淬灭系数(qp)逐渐下降,初始荧光(Fo)、丙二醛质量分数呈上升趋势,细胞膜透性逐渐增大,PSⅡ非光化学淬灭系数(qN)先上升后下降,丁香幼苗叶片的光合机构受到了破坏,并且伤害了叶片的膜系统.3种丁香对盐渍和淹水双重胁迫的耐受能力表现为暴马丁香＞小叶丁香＞紫丁香.     

生长季油松针叶叶绿素荧光对温度变化的响应

针对华北地区常绿树种油松耐严寒酷暑的特性,测定生长季针叶叶绿素荧光随短时温度胁迫的变化规律,以探讨油松光合机构对异常温度波动的响应特性。结果显示:在30 和35 ℃常见高温下,随温度升高,初始荧光(F0)、非光化学淬灭系数(qN)逐渐上升,最大光化学效率(Fv/Fm)、最大量子产额(Yield)、电子传递速率(ETR)逐渐下降,变化的幅度较平稳,表明夏季常见高温可影响油松针叶PSⅡ的活性,但造成的损伤不大;而40 ℃以上的高温胁迫,F0、qN上升与Yield、ETR下降的幅度明显增大,Fv/Fm降低到0.8以下,表明针叶的光合机构受损严重。在零上低温(0~15 ℃范围)胁迫下,随温度降低各参数变化不明显,表明生长季油松PSⅡ对零上低温的扰动较稳定;零下低温胁迫时,Fv/Fm、ETR、Yield、qN急剧下降,F0显著上升,且这种损伤是不可恢复的,表明油松PSⅡ在生长季对零下低温是敏感的。