UV-B胁迫下Ca 2+对颠茄生理特性与次生代谢产物的调控研究

有害中波紫外线(Ultraviolet B, UV-B; 280~320 nm)辐射影响植物的生长和发育, Ca ²⁺是植物生长发育所必须的大量元素之一, 外源Ca ²⁺不但可以提高植物抗胁迫能力, 还对次生代谢具有调控作用。以颠茄(Atropa belladonna L.)实生苗为材料, 在UV-B辐射(10 μW cm ^-2)背景下, 研究不同浓度外源Ca ²⁺、不同处理时间对颠茄生理特性、氮代谢、次生代谢产物含量以及托品烷类生物碱代谢途径中3个关键酶基因表达量的影响。结果表明, 随着UV-B辐射时间的延长(4 ~12 d), 对颠茄的光合作用、氮代谢以及生物碱的积累产生抑制作用, 加剧了膜脂氧化程度; 经外源Ca ²⁺处理, 叶片初始荧光(F_o)、丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量呈下降趋势, 叶片最大光化学效率(F_v/F_m)、光合色素(总叶绿素、类胡萝卜素)含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性均呈上升趋势, 说明Ca ²⁺有利于缓解UV-B辐射的抑制, 加强对UV-B胁迫的抗性; 在Ca ²⁺处理下, 叶片中硝态氮含量显著降低, 游离氨基酸、可溶性蛋白含量和氮代谢关键酶(NR、GS、GDH)的活性显著提高, 叶片中莨菪碱含量和东莨菪碱含量显著提高; qRT-PCR分析显示, 在外源Ca ²⁺的诱导下, 托品烷类生物碱合成途径中3个关键酶基因(PMT、TR I、H6H)表达量均有不同程度上调趋势。本研究结果可为田间种植提供理论参考。     

干旱区UV-B辐射增强对棉花生理、品质和产量的影响

通过人工增加对棉花UV-B辐射,研究在大田栽培和自然光照条件下人工模拟紫外辐射(UV-B,280-320nm)增加对棉花生理、品质和产量的影响。实验设置4个处理,每个处理的辐射剂量分别为0W·m-2(R0)、0.5W·m-2(R1)、1W·m-2(R2)、1.5W·m-2(R3)。测定棉花不同处理时期的叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、脯氨酸(Pro)含量以及棉花的品质和产量。结果表明,随着UV-B辐射增强,棉花叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量以及可溶性蛋白质含量呈现先升后降的趋势,Pro相对含量增加,棉花产量和品质均明显降低。因此,UV-B辐射增强对棉花造成了一定程度的伤害。当辐射剂量超过棉花植株体内一定的阈值之后,伤害程度就越大,最终导致棉花产量下降,品质降低。     

穗分化期UV-B增强辐射对大田玉米农艺性状的影响

以玉米品种农大108为材料,在玉米穗分化期各个阶段田间进行UV-B增强辐射处理,辐射强度比环境强度增强20%,研究了UV-B增强辐射对玉米主要农艺性状的影响。结果表明,拔节开始第1和第2周UV-B增强辐射处理使玉米株高显著降低,分别降低8.91%和7.71%;拔节开始第1和第2周UV-B增强辐射处理显著缩短穗下节间和降低穗位,第2周处理效应最强;第3和第4周处理对株高、穗位、穗下节间长度影响均不显著。整个穗分化期UV-B增强辐射处理对玉米株型和产量性状影响程度最大,株高降低21.30%,穗下各个节间长度降低,穗位下降15.70%,但对穗位比和根层数影响不显著;同时使玉米穗粒数降低18.60%,穗秃尖长度增加89.31%,籽粒产量下降23.40%。拔节开始后第3和第4周UV-B增强辐射处理对玉米果穗性状和产量的影响比拔节前期处理大。     

UV-B辐射增强对甘薯光合特性和紫外吸收物质的影响

为探索UV-B辐射增强对甘薯光合特性和紫外吸收物质含量的影响,以徽薯为试验材料,以自然光为对照,设2个UV-B辐射增强处理[在自然光基础上增加UV-B辐射3.6和7.2kJ/(m ²·d)分别编号为T1、T2处理],测定不同辐射强度下光合色素含量、光合作用参数和紫外吸收物质含量。结果表明：叶绿素a（Chla）、叶绿素b（Chlb）、类胡萝卜素（Car）和叶绿素a/b的值均随UV-B辐射强度的增加而降低,且Chla、Chlb和Car分别在处理第100、80和40天时对辐射变化最敏感;净光合速率（P_n）显著下降,气孔导度（G_s）降低,胞间CO₂浓度（C_i）和蒸腾速率（T_r）无明显变化规律,气孔限制值（L_s）的变化趋势与C_i相反;紫外吸收物质显著升高,呈CK相似文献   

UV-B辐射增强对喜树叶片色素含量和形态结构的影响

笔者通过盆栽试验,以自然辐射为对照,研究人工增强UV-B辐射下（5.0 μW/cm2）喜树叶片中光合色素、类黄酮化合物含量及叶片形态结构的变化。试验结果表明：（1）UV-B辐射增强导致喜树叶片总叶绿素含量、叶绿素a与叶绿素b的比值（Chla/Chlb）及类黄酮类化合物含量上升,并随后呈下降趋势,而类胡萝卜素含量持续升高;（2）UV-B辐射增强导致叶形呈不对称状,色素分布异常,并伴有上表皮增厚、栅栏组织细胞增多、叶绿体扭曲的变化;（3）UV-B辐射增强使喜树叶片上表皮蜡质层增厚,表皮毛和腺毛数量增多,腺毛变短而粗;下表皮气孔被蜡质覆盖,开度变小。因此,增强UV-B辐射处理后,喜树幼苗体内的防御系统启动,叶片形态发生适应性变化,但最终喜树叶片细胞膜系统仍受到伤害并出现膜脂过氧化。     

UV-B辐射对不同发育时期辣椒主要果实品质的影响

为了探讨辣椒果实对UV-B辐射的生理应激反应机制,进一步阐述高UV-B辐射地区蔬菜果实品质劣变的机理,以紫外敏感型品种华美105和耐紫外型品种乐都长辣椒的幼果、青果、红果的果实为试材,研究0(CK),2,4,6 h不同UV-B辐射时长(剂量)对果实生长发育、还原型保护及营养品质相关的物质含量的影响。结果表明：随着辐射时间的延长,华美105青果期和红果期的单果质量、纵横径显著降低,从而抑制其果实的生长;2个品种各个生育期的果实中保护性物质Vc、总酚含量随着处理时长的延长逐渐增加,可溶性蛋白含量逐渐下降,其中6 h大幅度提高了Vc、总酚的含量,可溶性蛋白含量下降幅度最大,且华美105各处理下Vc、总酚、可溶性蛋白含量的变化幅度较乐都长辣椒要大;2个品种果实各生育期营养风味品质物质可溶糖随着辐射时间的延长其含量表现为先升高后降低的趋势,纤维素含量表现为先降低后升高的趋势。总之,UV-B对2个品种幼果期生长发育指标的影响不大,高剂量UV-B可以显著抑制紫外敏感型品种青果期和红果期的生长,并能显著增加2个品种Vc、总酚、纤维素等物质的含量,显著减小可溶性蛋白、可溶性糖含量;而低剂量的UV-B能大...     

UV-B辐射增加与酸雨复合处理对菠菜种子 萌发和幼苗生长的影响

研究了UV-B辐射增加与酸雨的复合处理对菠菜种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：UV-B辐射增加与酸雨的复合处理,使菠菜种子的萌发率和幼苗的株高、绿叶数、叶面积、干重呈显著降低趋势;使幼苗叶绿素含量降低、蒸腾速率减小。复合胁迫的下降幅度明显高于单一因子胁迫,并且下降幅度受UV-B辐射强度与酸雨pH的影响。UV-B辐射增加与酸雨处理在影响菠菜种子萌发和幼苗生长上具有协同作用。     

烤烟δ13C值及碳氮代谢对增强UV-B辐射的响应

为研究增强UV-B辐射对烤烟叶位δ13C值、碳氮代谢及烟叶化学成分的影响,以烤烟品种‘K326’为试验材料,在云南省玉溪市红塔区赵桅试验基地(24°18′N,102°29′E,海拔1645 m)进行大田增强UVB辐射强度试验。研究了增强不同UV-B辐射强度处理对烤烟13和16叶位烟叶δ13C值、碳氮代谢和化学成分的影响。结果表明:13叶位不同处理δ13C值的变化范围在-26.77‰~-25.16‰,16叶位δ13C值变化范围在-26.00‰~-24.99‰。自然环境条件下UV-B辐射实测值和烟叶δ13C值变化趋势,表现为随UV-B辐射增强烟叶δ13C值减小。其中T1总碳含量明显减小,其余处理总碳含量变化不大,说明适当增强的UV-B辐射对烟叶的总碳含量积累有利。而全氮含量表现为随紫外辐射的增强,其含量增加的趋势,尤以T2处理全氮含量增加最明显,即UV-B辐射与全氮呈显著正相关(P<0.05),与碳氮比呈显著负相关(P<0.05)。对2个叶位化学成分进行评分,得分情况为T2>T1>T3>CK,总体评价T2处理的化学成分协调性最好。相关分析结果亦表明,UV-B辐射与烟碱、全氮、钾呈正相关,与总糖、还原糖、氯呈负相关,其中与还原糖呈显著负相关(P<0.05)。     

紫外辐射增强对茄子种子萌发和幼苗生长的影响

以茄子品种"金山长茄"为材料,对茄子种子和幼苗进行人工紫外辐射(UV-B)增强处理,研究其对茄子种子发芽和幼苗生长的影响。实验结果表明,茄子在UV-B增强处理后,其生长受到明显抑制,种子发芽率下降,幼苗成活率降低,子叶叶片皱缩、生长缓慢,失绿,真叶出现的时间延长;这些危害随处理时间加长而趋于严重。     

变温层积过程中皇后帝王花种子内源激素含量的变化

皇后帝王花(Protea magnifica)种子具有休眠习性,不经任何处理很难发芽,限制了其在中国的引种试验与推广。本研究采用酶联免疫吸附法测定变温层积(光照10 h温度20℃,黑暗14 h温度10℃)过程中皇后帝王花种子内源激素ABA、GA3、IAA、ZR的含量及其动态变化,来探索其与种子休眠解除的内在联系。在变温层积过程中,随着时间的增加,皇后帝王花种子内ABA含量整体呈下降趋势,在层积第20天时降至低峰68.49 ng/g,比CK减少21.38 ng/g,20 d之后ABA含量变化不大;GA3含量在前15 d缓慢上升,第15天时达到峰值5.53 ng/g而后缓慢下降;IAA含量整体呈先升高后降低的趋势,第25天时陡然达到高峰44.25 ng/g,比CK增加了19.71 ng/g,随后开始下降;ZR含量随着层积时间的增加整体呈缓慢上升趋势,第25天时出现峰值7.63 ng/g,随后开始下降。在变温层积过程中,皇后帝王花种子的GA3/ABA、IAA/ABA、ZR/ABA、(GA3+IAA+ZR)/ABA值逐渐增大,层积第25天时比值最大。变温层积处理能够有效解除皇后帝王花种子的休眠...     

不同基因型绿豆叶片光合性能研究

以夏播区高产绿豆品种(系)冀绿2号、安9910和低产品种(系)赤峰绿豆、泰来绿豆为材料,对其衰老过程中开花节功能叶片的光合参数变化进行了研究。结果表明,绿豆开花后,随着叶片的衰老,各功能叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、叶绿素含量、可溶性蛋白质含量逐渐下降,叶质重表现出降低—增大—降低的变化趋势,同一时期不同开花节叶片的光合性能自上而下逐渐降低。不同品种间存在显著差异,冀绿2号和安9910叶片功能期长,叶绿素和可溶性蛋白质降解较慢,生育后期仍具有相对较高的光合性能,这为其积累较多的光合产物提供了生理基础。进一步分析表明,绿豆产量与花后开花节叶片的平均净光合速率呈极显著正相关,叶片净光合速率又与叶绿素、可溶性蛋白质含量呈极显著正相关。综合分析表明,在绿豆开花结荚期间,保持较高的叶绿素含量和功能叶片的光合生产能力,延缓叶片衰老,对籽粒产量形成具有重要作用。     

施氮量与留叶数对烤烟光合特性的影响

采用施氮量与留叶数双因素裂区试验,以施氮量(90、120、150 kg/hm²)为主区,留叶数（18、20、22片）为副区,研究不同处理对烤烟光合特性的影响。结果表明：烤烟叶片净光合速率随施氮量增大而提高,随留叶数增加而降低;胞间CO²浓度随施氮量与留叶数增加而降低;蒸腾速率随施氮量与留叶数增加表现先增后降趋势;叶面饱和蒸气压、气孔导度随施氮量与留叶数变化规律不明显。2个因素间存在明显互作效应,在提高烟株生长前期叶绿素含量、气孔导度、蒸腾速率与光合速率上,以A2B2处理（N 120 kg/hm²、20片叶）和A3B2处理（N 150 kg/hm²、20片叶）效果最好。     

NaCl及等渗PEG胁迫对番茄叶片光合特性及蔗糖代谢的影响

为了从碳水化合物生产及代谢的角度比较分析盐胁迫和水分胁迫影响番茄产量和果实品质的原因,以番茄品种辽园多丽为试材,分别采用等渗透势的NaCl和PEG6000模拟盐胁迫和水分胁迫,研究二者对番茄光合特性及叶片中糖代谢的影响。结果显示:等渗的NaCl和PEG胁迫导致番茄叶片的净光合速率下降,14 d内PEG处理下降的多一些,14 d后NaCl处理下降的多一些,但总体来说两处理间差异不大;等渗的NaCl和PEG胁迫降低了番茄叶片的气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率,增加气孔限制值;等渗的NaCl和PEG胁迫降低了番茄叶片中叶绿素a、b和总叶绿素含量,降低了叶绿素a/b,两处理间差异不大。等渗的NaCl和PEG胁迫下,番茄叶片中的果糖和葡萄糖含量较对照显著增加,PEG胁迫增加的幅度大于盐分胁迫;等渗的NaCl和PEG胁迫下,番茄叶片中的蔗糖和淀粉含量较对照有所降低,水分胁迫降低的幅度也大于盐分胁迫;等渗的NaCl和PEG胁迫增加了番茄叶片中的蔗糖转化酶活性,PEG胁迫增加的幅度大于NaCl胁迫。结果表明:NaCl和PEG胁迫均破坏了番茄叶片的光合机能,降低了光合作用效率,但二者间差异不大;NaCl和PEG胁迫改变了番茄叶片中的糖代谢方向,显著增加了淀粉和蔗糖的分解,提高了叶片中的果糖和葡萄糖含量,PEG胁迫对番茄叶片中糖代谢的影响显著大于NaCl胁迫。     

PP333对木薯生长、光合和蒸腾的影响

以木薯品种GR911作实验材料,于块根膨大期叶面喷施PP333溶液500 mg / L和1000 mg / L。结果表明,PP333处理可抑制木薯地上部生长,使植株矮化,叶面积减小。但是比叶重、叶绿素和类胡萝卜素含量、气孔导度及蒸腾强度比对照明显增加,叶片净光合速率提高,根／冠比值增大,利于同化产物的累积和产量的增加。     

4个水稻品种（组合）光合特性的比较研究

研究不同水稻品种在不同生育期主要光合生理指标的变化规律,旨在为水稻品种的选育和栽培提供参考。以绵阳地区4个水稻品种（组合）为试材,用便携式光合作用测量系统测定田间主要光合特性参数。结果表明：不同品种在叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度存在明显差异,各品种不同生育期叶绿素a/b值、净光合速率变化呈单峰曲线。抽穗期,‘成糯88’、‘B6优4761’和‘233A/绵恢768’具有较高的蒸腾速率,而‘冈优725’表现出较低的蒸腾速率;‘冈优725’在灌浆期具有较高的净光合速率。说明‘冈优725’相比于其他3个品种在抽穗期具有更低的需水量,在灌浆期具有更高的生产潜力。     

低温胁迫对茄子幼苗叶片光合特性的影响

以茄子702幼苗为试材,研究了低温胁迫对茄子幼苗光合特性的影响.结果表明,低温胁迫下,茄子幼苗的叶绿素含量、叶绿素a/b、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、光饱和点(LSP)、光饱和光合速率、表观量子效率(AQY)、CO2饱和点(CSP)、羧化效率(CE)和RuBP最大再生速率均下降;光补偿点(LCP)、CO2补偿点(CCP)均上升;胞间CO2浓度(Ci)先降低后升高.以上结果表明,低温胁迫伤害了茄子幼苗的光合机构.     

不同栽培模式下水稻各生育期光合生理指标的比较研究

为明确膜下滴灌与常规水作栽培的光合生理差异。通过对膜下滴灌和淹灌2种栽培模式下,4个水稻品系(T-04、T-43、T-66、T-69)在分蘖、孕穗、抽穗、乳熟、蜡熟期倒一叶的光合色素含量、光合-叶绿素荧光参数、抗氧化酶活性以及渗透调节物质含量等光合生理指标的测定分析。结果表明:滴灌模式下,4个参试材料在5个关键生育期的蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、光合速率(Pn)均低于淹灌,胞间CO_2浓度(Ci)总体上略低于淹灌,大部分时期差异不显著(P0.05);叶绿素荧光参数、光系统Ⅱ有效量子产量(ΦPSⅡ)、最大荧光(Fm)、暗适应光系统Ⅱ最大量子产量(Fv/Fm)总体上低于淹灌,大部分时期差异不显著,最小荧光(Fo)高于淹灌,荧光淬灭系数(q P、NPQ)在2种栽培模式下差异不大,叶绿素含量、类胡萝卜素含量、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性总体上低于淹灌,超氧化物歧化酶(SOD)活性在2种栽培模式下差异不显著,丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)含量总体上高于淹灌,可溶性蛋白(SP)含量总体上低于淹灌,可溶性糖(SS)含量差异不显著。水稻膜下滴灌栽培整个生育期均无水层覆盖,可能受到水分胁迫,导致其整个生育期大部分光合生理指标均低于淹灌。     

钾营养对冬小麦光合作用和衰老的影响

盆栽砂培和田间试验结果表明，供钾不足使小麦生育后期旗叶过氧化物酶活性和丙二醛含量增高，可溶性蛋白质、叶绿素含量和根系活力降低，旗叶光俣速率下降，加速衰老。     

调控土壤pH值对柠檬幼树光合特性和叶绿素含量的影响

为研究柠檬幼树对土壤pH值胁迫的光合生理响应,扩大柠檬种植范围,确定其适生的土壤酸度范围。以1 年生柠檬幼树为试验材料,用盐酸和生石灰溶液浇淋盆栽柠檬土壤,以调节土壤pH值,测定柠檬叶片的光合参数和叶绿素含量。结果表明：土壤酸度对柠檬幼树净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、叶绿素a、b 和叶绿素含量和类胡萝卜素含量有显著影响(P<0.05)。胞间CO2浓度、气孔导度和蒸腾速率在pH 7~8 最高。同时,在此处理下叶绿素a、叶绿素b、叶绿素(a+b)和类胡萝卜素在pH 7~8含量较高。适合柠檬‘云柠1号’栽培的土壤pH 7~8,而过酸或过碱都不利于柠檬光合作用。