高温对金荞麦光合气体交换和叶绿素荧光特性的影响

以8个野生金荞麦(Fagopyrum dibotrys)种质为试材,在室内模拟35和45℃高温胁迫,测定了各种质气体交换和叶绿素荧光参数,探讨金荞麦对高温胁迫的光合适应机制,并在利用主成分分析和隶属函数法综合考虑各综合指标权重的基础上,评价种质间耐热性强弱。随着高温胁迫强度的增加,各金荞麦种质的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光量子产量(Yield)和光化学猝灭系数(qP)等参数均逐渐降低;叶片非光化学荧光猝灭系数(NPQ)则先增加后降低(JQ4、JQ5和JQ7)或一直增加(JQ1、JQ2、JQ3、JQ6和JQ8)。利用主成分分析将9个单项指标转换为相互独立的两个综合指标(第一、二主成分),其权重分别为0.816和0.184。隶属函数法综合评价出8个金荞麦种质耐热性顺序分别为JQ6JQ2JQ3JQ1JQ8JQ4JQ5JQ7。为抵御高温,耐热性强的金荞麦种质通过调节气孔导度,减小蒸腾速率,提高水分利用率,并将过剩的激发能以热的形式耗散掉,以保护光合机构。     

高羊茅种质光合及叶绿素荧光参数对高温胁迫的响应

以21个高羊茅(Festuca arundinacea)种质为试材,在室内模拟35℃和45℃高温胁迫,测定了各高羊茅种质光合和叶绿素荧光参数,探讨高羊茅对高温胁迫的光合适应机制,并利用隶属函数法综合评价种质间耐热性强弱。研究结果表明,高温胁迫对光合参数和叶绿素荧光参数的影响非常显著(P< 0.05)。随着高温胁迫强度的增加,各高羊茅种质的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光量子产量(Yield)和光化学猝灭系数(qP)等参数均呈下降趋势;而叶片非光化学荧光猝灭系数(NPQ)则呈现先升高后降低的变化趋势。利用隶属函数法综合3个温度梯度下21个高羊茅种质的综合耐热D值,可以推测出各种质耐热性顺序为:Ⅲ-17> Ⅲ-3> Ⅱ-11> Ⅰ-17> Ⅰ-7> Ⅰ-4> Ⅳ-3> Ⅳ-2> 水城> Ⅱ-13> Ⅱ-10> Ⅰ-12> Ⅳ-1> Ⅳ-5> Ⅱ-3> 黔草1号> Ⅲ-8> Ⅲ-11> Ⅳ-4> Ⅰ-20> Ⅱ-15。     

库布齐沙地6种植物叶绿素荧光参数比较

利用便携式叶绿素荧光分析仪测定了库布齐沙地油蒿（Artemisia ordosica）、中间锦鸡儿（Caragana intermedia）、羊柴（Hedysarum laev）、沙柳（Salix cheilophila）、紫花苜蓿（Medicago sativa）和达乌里胡枝子（Lespedeza davurica）的叶绿素荧光参数。结果表明,固定荧光(F0)、最大荧光(Fm)、PSⅡ的潜在活性(Fv/F0)、PSⅡ最大光学效率(Fv/Fm)、光化淬灭系数(qP)、非光化学淬灭系数(NPQ)、PSⅡ实际光化学效率(Yield)7项叶绿素荧光参数表现出不同程度的差异。在6种沙地植物中,中间锦鸡儿、羊柴、沙柳、油蒿4种灌木植物的Fm、Fv/F0、Fv/Fm、qP、Yield值均显著（P<0.05）高于草本状半灌木达乌里胡枝子和草本植物紫花苜蓿,这表明中间锦鸡儿、羊柴、沙柳、油蒿的光合能力大于达乌里胡枝子和紫花苜蓿。然而,达乌里胡枝子和紫花苜蓿的NPQ显著高于中间锦鸡儿、羊柴、油蒿、沙柳,说明紫花苜蓿和达乌里胡枝子的叶片通过热耗散的能量较多,这两种植物通过热耗散消耗掉过剩光能,从而避免了沙地强光环境对光合机构的破坏。     

施水量变化对毛乌素沙地4种优势植物叶绿素荧光的影响

以毛乌素沙地4种优势植物沙柳、杨柴、油蒿和柠条为对象，人工控制4种施水量来模拟叶绿素荧光对全球降水量变化的响应。结果表明，不同施水量对这4种优质植物的初始荧光、最大荧光、可变荧光和PSII光化学效率均有显著影响，而且4种植物的这些参数对不同施水量的响应差异明显。在157.5mm施水量时沙柳、杨柴、油蒿和柠条以及630.0mm施水量时柠条都受到明显的水分胁迫，表现出明显的光抑制现象。     

呼伦贝尔草原三种优势植物叶绿素荧光特性的比较

利用MONITORING—PAM荧光仪对呼伦贝尔典型草原三种优势植物羊草、草地麻花头和茵陈蒿的叶绿素荧光特征进行比较,结果表明:三种优势植物的叶绿素荧光参数光适应下最大荧光产量(Fm′)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、表观光合电子传递速率(ETR)的日变化趋势基本一致,但存在明显的种间差异,其日均值为茵陈蒿>草地麻花头>羊草。茵陈蒿的Fm′和ETR的变化幅度明显大于羊草和草地麻花头,而ΦPSⅡ变化幅度又明显小于后二者。茵陈蒿ETR值呈双峰型变化,在12∶00和14∶00出现两次峰值,分别为257.5μmol/m2.s和230.8μmol/m2.s,与羊草和草地麻花头的单峰型变化趋势有区别。三种优势植物中,茵陈蒿具有更强的光能捕获能力和光抑制自我保护机制,草地麻花头次之,最后是羊草。     

高温胁迫下银杏离体枝条叶片的叶绿素荧光特性

银杏是一种重要经济树种,随着全球气温升高,高温适应性问题已经影响了其在低纬度区域的栽培。为了探明高温胁迫对银杏叶片光合过程的影响,本研究中离体银杏枝条被置于不同温度（25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃）下处理,随即对其叶绿素荧光参数进行监测。 结果显示：40 ℃以上高温胁迫下,银杏叶片的光系统II（PSⅡ）潜在光化学效率（Fv/Fo）、最大光化学效率（Fv/Fm）显著下降;最大荧光（Fm）、最大相对电子传递速率（rETRmax）、PSⅡ实际光化学效率（Yield）、光化学淬灭系数（qP）均显著下降;而初始荧光（Fo）和非光化学淬灭系数（NPQ）在40℃以上高温胁迫下显著上升。本研究表明,银杏离体枝条叶片光合作用对温度变化较敏感,推测高温可能伤害了光合机构,从而对光能的吸收、转换与光合电子传递都有显著的影响。银杏离体枝条叶片的叶绿素荧光动力学参数对高温的敏感性,可能有助于快速筛选和培育耐高温的银杏品种。     

干旱胁迫对4种决明属植物光合作用和叶绿素荧光特性的影响

以4种决明属植物草决明(Cassia obtusifolia)、望江南(C.occidentalis)、伞房决明(C.corymbosa)、双荚决明(C.bicapsularis)为材料,采用盆栽控水试验,设置轻度干旱、重度干旱和正常灌水处理,研究了干旱胁迫对4种决明属植物的叶绿素含量、光合作用参数和叶绿素荧光特性的影响。结果显示,1)干旱胁迫导致4种决明属植物的叶绿素含量下降,望江南的下降幅度最小,说明望江南在水分减少的情况下仍具有较高的光合作用能力,伞房决明的叶绿素含量在3种处理下都趋于最高水平,表明伞房决明光能吸收、转换和传递能力较强;2)干旱胁迫导致4种决明属植物气孔导度(Gs)降低,气孔限制值(Ls)升高,伴随着胞间CO2浓度(Ci)降低,净光合速率(Pn)下降,表明是气孔因素造成的,此后,除草决明外其它3种植物的Ci均升高,Ls均下降,这是非气孔因素造成的;在干旱胁迫下望江南具有较高的光合速率,伞房决明具有相对较高的气孔开放度;3)干旱胁迫导致4种决明属植物的最大荧光(Fm)和光化学效率(Fv/Fm)下降,初始荧光(Fo)上升,表明PSⅡ结构受到破坏或者植物进行了热耗散。光化学淬灭系数(qP)和电子传递速率(ETR)下降,而非光化学淬灭系数(NPQ)上升,说明干旱胁迫对PSⅡ造成伤害,但其能够有效地避免或减轻因PSⅡ吸收过多光能而引起的光抑制和光氧化。望江南表现的最稳定,说明望江南具有较强的抗旱性。     

盐胁迫对AMF介导下两种荒漠植物生长和生理特性的影响

本试验以疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia)和多枝柽柳(Tamarix ramosissima)分别为供、受体植物,探讨在盐胁迫下不同丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)菌丝传递距离处理对其幼苗的影响。研究通过盆栽试验,对不同盐浓度(0,0.4%和0.8%)及丛菌丝传递距离(15 cm和30 cm)处理下供、受体植物的AMF侵染率、株高基径、叶绿素荧光参数、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量进行测定。结果表明：在受体植物中,AMF对S1水平下L1和L2处理的Fo, Fm和Fv/Fm值、MDA和渗透调节物质含量及抗氧化酶活性均具有明显的促进作用,且不同距离受体间差异不显著,但对S2水平L2处理下幼苗的生长和生理指标无促进作用。综上所述,AMF在低盐胁迫长距离下能通过显著提高叶绿素荧光参数、抗氧化和渗透调节能力缓解盐胁迫对受体植物的伤害;但高盐胁迫下,长距离不利于菌根定殖和植物生长,导致AMF无法对受体植物产生促进作用。     

盐胁迫对罗汉果幼苗生长和叶绿素荧光参数的影响

为揭示罗汉果幼苗对盐胁迫的响应,本文研究了不同浓度NaCl溶液胁迫处理罗汉果幼苗生长和叶绿素荧光参数的变化。结果表明：随着盐胁迫浓度的升高,罗汉果幼苗茎叶、根系质量、及叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b的含量逐渐减小,在40 mmol/L以上盐胁迫下茎叶鲜质量及叶绿素含量显著低于对照组;随着盐胁迫浓度的升高,F_o逐渐升高,F_m、F_v/F_o和F_v/F_m都逐渐减小,F_v"/F_m"和qP先增加后减小,qN逐渐升高,罗汉果幼苗的光化学量子产额(Φ_PSⅡ)逐渐下降,尤其在120 mmol/L处理组罗汉果幼苗叶绿素含量、叶绿素荧光参数均变化明显。综上可知,40 mmol/L以上盐胁迫对其生长特性、植株光合作用影响较大,120 mmol/L以上盐胁迫则严重抑制了罗汉果幼苗的生长、叶绿素含量及荧光特性。     

施水量对毛乌素沙地4种优势植物叶绿素荧光的影响

以毛乌素沙地4种优势植物沙柳、杨柴、油蒿和柠条为对象，研究人工控制4种施水量模拟叶绿素荧光的对全球降水量变化的影响。结果表明，不同施水量对供试植物的初始荧光、最大荧光，可变荧光和PSII光化学效率均具有显著影响。4种植物的以上参数对不同施水量的响应差异明显。施不量157.5mm，沙格、杨柴、油蒿和柠条以及施水量630.0mm的柠条受到明显的水分胁迫，表现出明显的光抑制现象。     

干旱和盐胁迫对鸭茅叶绿素荧光动力学参数的影响

为了研究鸭茅对干旱、盐胁迫的回馈,采用随机区组盆栽试验。试验包括4种相对含水量处理,相对含水量为75%(CK)、55%、35%、20%和3种盐浓度(100,70和35 mmol/L),以相对含水量75%作为对照,研究干旱胁迫和盐胁迫对叶绿素荧光参数的影响。结果表明:随着相对含水量的减少,鸭茅的非光化学荧光淬灭(NPQ)幅度逐渐降低,光化学淬灭系数(qP)逐渐增加;最大光化学效率(Fv/Fm)、潜在活性(Fv/F0)逐渐减少;电子传递速度(ETR)逐渐降低;实际原初光能的捕获效率Y(Ⅱ)降低。但在极度干旱胁迫时,热耗散能力降低,光合作用上升,潜在最大光合效率和潜在光合效率增加,实际原初光能的捕获效率增加;表明在极度干旱的条件下,鸭茅的内部机制会做出相应的反应,来避免恶劣的环境。盐胁迫时,低浓度促进热耗散幅度抑制光合作用,相反高浓度抑制剩余光能的转化和促进光合效率;鸭茅的Fv/Fm先上升后下降,Fv/F0与Fv/Fm有相同的趋势;ETR先上升后减少,原初光能的捕获效率先增加后降低。综合评定,鸭茅受盐胁迫影响大于干旱胁迫。     

不同叶龄拟南芥荧光参数分析及对强光的响应

采用叶绿素荧光图像分析系统,研究了野生型拟南芥（Wild Arabidopsis thaliana）Col-0不同叶龄叶片的荧光参数变化及对强光的响应。结果表明,随叶片趋于成熟或衰老,20min暗适应的最大PSⅡ光化学量子效率（Fv／Fm）,稳定作用光下的PS II有效和实际光化学效率（Fv＇／Fm＇和ФPS Ⅱ）以及...     

温度胁迫对柱花草叶绿素荧光参数和光合速率的影响

为了探讨柱花草对不同温度的适应机制,以播种后40 d的幼苗为试验材料,在光照培养箱内分别用高温(36℃)处理5 d,低温(6℃)处理2 d,并以常温(25℃)处理5 d为对照,测定光合速率及叶绿素荧光参数等相关指标在不同温度胁迫下的变化。结果表明,低温处理2 d,叶绿素荧光参数的最大光化学效率(Fv/Fm)、光系统Ⅱ电子传递量子效率(Ф_PSⅡ)、光化学猝灭系数(qP) 和非光化学猝灭系数(NPQ)、叶片光合速率、叶片ATP含量及RuBPcase和FBPase活性显著降低;而高温处理5 d对其光合效率没有产生明显的抑制作用。在温度胁迫条件下,足够的ATP供应对保证柱花草的光合能力是有必要的。     

全生育期干旱胁迫对‘青燕1号’燕麦叶绿素荧光参数的影响

干旱是限制燕麦生长的关键因素之一,为探究干旱胁迫对燕麦光合系统的影响,选用青海省推广品种‘青燕1号’为材料,设置4个水分梯度,即正常供水（CK,75%FWC）、轻度胁迫（60%FWC）、中度胁迫（45%FWC）和重度胁迫（30%FWC）。生育期干旱胁迫分为4类,即苗期-拔节期干旱（SJ）、苗期-抽穗期干旱（SH）、苗期-开花期干旱（SF）和苗期-乳熟期干旱（SM）,并设置全生育期正常供水作为对照处理（CK）。探讨不同生育期燕麦叶绿素荧光参数对干旱胁迫的响应,以期为青藏高原燕麦抗旱育种和节水高产栽培提供理论指导。结果表明：1） 不同胁迫程度整体影响大小为：30%FWC>45%FWC>60%FWC;2） 不同生育时期胁迫整体影响大小为：SM>SF>SH>SJ;3） 胁迫程度与胁迫时期互作（Sd×Sp）对燕麦叶绿素参数影响最为显著。在30%FWC和SM时期时,叶绿素荧光参数受到的影响最大,此时光合作用的主要限制因素是非气孔限制,主要表现为PSⅡ反应中心失活,光合电子传递受阻;在60%FWC和SJ时,其受到的影响最小,此时影响光合作用的主要因素是气孔限制; 4） 在45%FWC、SH和SF时期,燕麦可通过叶片的气孔导度调节蒸腾作用和碳同化之间的关系,从而适应干旱胁迫;5） 叶绿素荧光参数的变化,间接反映了受到干旱胁迫时,燕麦光合作用能力的变化。Y（NO）、NPQ、Y（NPQ）和β与CK相比增加了85.52%、65.21%、33.76%和26.60%,F_v、F_m、ΦPSⅡ、ETR、F_m′、F_s、F₀′、qP、F₀、α和F_v/F_m分别降低了84.86%、75.41%、75.03%、75.00%、70.89%、61.38%、57.73%、57.06%、48.86%、45.61%和38.50%。     

不同光环境下兴安胡枝子叶片光合和叶绿素荧光参数的光响应特点

为了解兴安胡枝子(Lespedeza daurica)对不同森林光环境的适应性,分别测定了林下和林缘兴安胡枝子叶片的光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的光响应曲线。结果表明,在低光强下,林下兴安胡枝子叶片的净光合速率(Pn)和表观量子效率(AQY)明显高于林缘,即林下兴安胡枝子叶片对弱光的捕获和利用能力明显高于林缘,但林下兴安胡枝子在相对较强光强下的光合能力明显低于林缘,表现为较低的光饱和点(LSP)和净光合速率(Pmax),随着光强的增加而减少,林下兴安胡枝子叶片的气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)增加幅度也明显低于林缘,但林下兴安胡枝子具有相对较高的水分利用效率。低光强下,林下和林缘兴安胡枝子叶片的实际光化学效率(ФPSⅡ)和电子传递速率(ETR)均无明显差异,但当光强超过400μmol·m~(-2)·s~(-1)后,林缘兴安胡枝子叶片的ФPSⅡ和ETR均明显高于林下,但是林下兴安胡枝子叶片的热耗散能力明显高于林缘。兴安胡枝子叶片的光合特性对不同光环境具有较强的适应能力。     

遮阴对三种豆科牧草光合特性和叶绿素荧光参数的影响

为了探讨豆科牧草在遮阴条件下生态适应性及寻求适度的遮阴比例,系统研究了不同程度的遮阴处理(0%,48%,70%,95%)对3种豆科牧草的光合特性和叶绿素荧光参数的影响。结果表明,随着遮阴强度的提高,白三叶的光补偿点和光饱和点减小,紫花苜蓿与草木樨在适度遮阴条件下可维持较低的光补偿点和光饱和点;3种豆科牧草叶片叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b的含量逐渐降低,且相同遮阴处理下白三叶均高于其他2种豆科牧草,紫花苜蓿在Y3处理条件下表现为叶绿素a/b值最大;3种豆科牧草PSⅡ受到损伤的程度为紫花苜蓿＞草木樨＞白三叶;遮阴会使白三叶与草木樨的ΦPSⅡ和qP略有降低,但在Y3处理条件下,白三叶的ΦPSⅡ和qP会略有增加,而紫花苜蓿随着遮阴强度的提高,其ΦPSⅡ和qP呈先增加后减小的趋势。3种豆科牧草的耐阴强度顺序为:白三叶＞草木樨＞紫花苜蓿,其中,白三叶在70％以上的遮阴强度下仍然可以长势良好,而草木樨在48％的遮阴强度下有利于生长,紫花苜蓿则受遮阴影响较大。     

祁连山高寒草甸4种植物荧光特性的季节变化

高寒草甸围栏草地上选取矮嵩草(Kobresia humilis)、垂穗披碱草(Elymus nutans)、扁蓿豆(Melissitus rutenica)、黄花棘豆(Oxytropis ochrocephala)4种优势植物,用Mini-IMAGING-PAM测量叶片叶绿素荧光参数的季节变化。结果显示:(1)8月干旱,植物的光合能力受到严重影响,Fv/Fm、qP、ETR值都显著降低,所以8月是当地草地的敏感期;(2)矮嵩草、垂穗披碱草、黄花棘豆在生长后期的光合能力不如生长前期,而扁蓿豆在生长后期要高于前期,而且抗旱能力要高于其他3种植物;(3)垂穗披碱草、黄花棘豆、扁蓿豆在生长后期的光保护能力高于前期,矮嵩草在生长前期高于后期。