CO2加富与LED光对黄瓜幼苗抗氧化特性的影响

以‘津优35号’黄瓜品种为试材,采用裂区试验设计,主区因素为CO₂浓度处理,分为大气CO₂浓度(≈400μmol·mol^-1)和加富CO₂浓度(≈800μmol·mol^-1)2个水平。裂区因素为光配方处理,分为白光(W)、红蓝光(RB=7:3)和红蓝光加UV-A(RBU=7:3+20μmol·m^-2·s^-1)3个光配方,研究了CO₂加富与LED光配方对黄瓜幼苗抗氧化性的影响。试验结果表明：CO₂加富和RBU处理可以显著提高SOD、POD、CAT、APX、GPX、GR、DHAR等抗氧化酶的活性以及可溶性糖、游离氨基酸、可溶性蛋白和脯氨酸等渗透调节物质的含量,提高ASA、GSH含量以及ASA/DHA、GSH/GSSG的比值,促进ASA-GSH循环,从而降低RBU处理下MDA及ROS的含量,减缓添加UV-A后对黄瓜幼苗所造成的氧化损伤。综上所述,CO₂加富和RBU处理可以通过...     

硅和CO2加富对Ca(NO3)2胁迫下番茄幼苗生长及生理特性的影响

[目的]本文旨在研究外源硅(Si)和CO₂加富对Ca(NO₃)₂胁迫下番茄幼苗生长及生理特性的影响,探讨Si和CO₂加富缓解番茄Ca(NO₃)₂胁迫的作用机制。[方法]采用水培法,以2叶1心的“中杂9号”番茄幼苗为试材,CO₂浓度分别设置为常规(400±20)μmol·mol^-1(以4表示)和加富(800±20)μmol·mol^-1(以8表示),Si浓度设置为1.5 mmol·L^-1的Na₂Si O₃·9H₂O(以Si表示),以常规CO₂浓度、正常营养液为对照(以CK表示),研究外源Si和CO₂加富处理对100 mmol·L^-1Ca(NO₃)₂胁迫(以Ca表示)下番茄幼苗生长、光合特性、水分代谢、...     

高温与加富CO2耦合条件下温室黄瓜叶片衰老及SOD、POD活性研究

【目的】研究高温与加富不同浓度CO_2耦合条件下黄瓜叶片的光合作用及SOD、POD活性等指标的变化,探究高温与加富CO_2耦合条件下叶片衰老机理及净光合速率(Pn)形成的内部生理机制。【方法】以温室嫁接黄瓜为试材,通过设置对照、单纯高温处理、高温加富低浓度(500~900 mol/L)CO_2、高温加富中浓度(900~1 200mol/L)CO_2和高温加富高浓度(1 200~1 600mol/L)CO_25个处理,测定叶片Pn、叶绿素、淀粉、可溶性糖和丙二醛(MDA)含量及SOD、POD活性,比较各处理上述指标的变化,并分析Pn与其他指标的相关性。【结果】随着黄瓜生育进程的推移,不同处理和对照的叶片的Pn、叶绿素、可溶性糖含量及SOD、POD活性均呈先升高后降低的趋势,淀粉和MDA含量均呈先下降后上升的趋势。试验前期(21d之前),3个高温加富CO_2处理中,随着CO_2浓度的升高,黄瓜叶片Pn、叶绿素及可溶性糖含量呈逐渐上升趋势,其中高浓度和中浓度CO_2处理的Pn显著高于对照及单纯高温处理。高温+高浓度CO_2处理的叶片淀粉含量在试验期间始终显著高于其他处理,在试验后期(28d之后)显著上升;单纯高温处理的MDA含量始终高于其他处理。相关分析表明,高温+高浓度CO_2处理的叶片Pn与淀粉及MDA含量均呈显著负相关,单纯高温处理的Pn与MDA含量呈显著负相关。【结论】高温与加富CO_2耦合能够增强黄瓜光合作用,缓解高温伤害;高温加富高浓度(1 200~1 600mol/L)CO_2处理在生育后期会由于淀粉及MDA积累而加速植株老化,故随着生育期的推进,应降低CO_2施用浓度。     

高温胁迫下外源壳聚糖对黄瓜幼苗生长的影响

以夏之光黄瓜品种为试验材料,研究用不同浓度壳聚糖(0、25、50、100、200 mg/L)在高温(昼—夜温度周期为36℃—28℃)条件下处理1、3 d及恢复常温2 d后,黄瓜幼苗形态指标和生理指标的变化。结果表明,在高温胁迫环境下,外源壳聚糖能够增加黄瓜幼苗的茎粗、叶面积和根体积,提高壮苗指数和根冠比,降低丙二醛含量,提高叶绿素、脯氨酸和可溶性蛋白含量,增强抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)]活性,缓解高温胁迫对黄瓜幼苗的伤害,以100 mg/L壳聚糖处理的效果最优。     

大气CO2缓增和骤增对冬小麦叶片叶绿素荧光特性的影响

大气中CO₂浓度的增加是逐渐且缓慢的过程，而以往的农田模拟研究多是设定瞬间增加的高CO₂浓度。为了明确大气CO₂浓度缓增、骤增2种不同升高方式对冬小麦叶片光合能力的影响，基于农田CO₂浓度自动调控平台，开展2季冬小麦试验(品种为扬麦22)。设置3种CO₂浓度升高方式：CK(对照，背景大气CO₂浓度);CO₂浓度缓增(从第1个生长季开始每年增加40μmol/mol, 2017—2018、2018—2019年生长季每年CO₂的缓增浓度分别为80、120μmol/mol,分别记作C₊₈₀、C₊₁₂₀);CO₂浓度骤增(每个生长季均设置CO₂浓度升高200μmol/mol的处理，记作C₊₂₀₀)。于冬小麦主要生育期，测定叶片SPAD值和叶绿素荧光参数[初始荧光(F_o)、最大荧光(F_...     

大气CO2与温度升高对北方冬小麦旗叶光合特性、碳氮代谢及产量的影响

【目的】探讨大气CO₂浓度升高与增温影响下北方冬小麦叶片光合特征、碳氮代谢物、生物量和产量形成的调节适应规律,为未来气候变化下小麦生产提供理论依据。【方法】以冬小麦品种“中科2011”为材料,利用封闭式人工气候室,设置对照CK（CO₂浓度和气温与大田一致）、EC（CO₂浓度为大田浓度+200 μmol·mol^-1,气温与大田相同）、ET（CO₂浓度与大田一致,气温为大田温度+2℃）、ECT（CO₂浓度为大田浓度+200 μmol·mol^-1,气温为大田温度+2℃）共4个处理。测定CO₂浓度升高200 μmol·mol^-1和气温升高2℃变化条件下冬小麦生长发育、叶片的光合特性、碳氮代谢、生物量和产量指标。【结果】气温升高2℃会缩短小麦全生育期及开花到成熟时间,使孕穗期净光合速率显著增加24.7%,而对拔节期与灌浆期净光合速率无显著影响,同时,使灌浆期叶片纤维素含量、可溶性蛋白含量和硝酸还原酶活性下降,穗粒数和千粒重下降,进而使产量与生物量分别显著降低23.0%和19.7%;CO₂浓度升高200 μmol·mol^-1使拔节期与孕穗期小麦净光合速率分别提高32.8%和40.7%,增加灌浆期叶片碳水化合物含量,虽然生长后期出现光适应,但仍可通过增加单位面积穗数使小麦产量增加26.1%。在增温条件下,CO₂浓度升高可通过使开花到成熟的时间延长2 d、叶片净光合速率提高约25.54%、增加可溶性总糖、纤维素与淀粉含量等弥补升温对小麦生物量和产量的负效应。【结论】CO₂浓度升高可通过延长开花到成熟时间、提高小麦净光合速率、增加光合代谢物等弥补升温对小麦生物量和产量的负效应。     

CO2加富与LED补光对樱桃番茄产量、品质及挥发性物质含量的影响

为探究冬季北方日光温室中进行CO₂加富与LED补光对樱桃番茄品质及挥发性物质的影响,以香妃3号为试验材料,共设常规条件(CK)和CO₂加富800μL/L+光照度100μmol/(m²·s)(LC)2个处理,分析CO₂加富和LED补光处理对不同时期樱桃番茄外形品质、营养品质及成熟期挥发性物质含量的影响。结果表明,CO₂加富和LED补光不仅会显著促进不同时期樱桃番茄果实的纵、横径和单果质量的增长,还会显著提高果实内可溶性固形物、维生素C含量、可溶性糖含量。采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对樱桃番茄果实挥发性物质进行分析,发现CO₂加富和LED补光会显著增加果实挥发性物质的种类和含量,丰富樱桃番茄果实的风味;同时,与对照相比,CO₂加富和LED补光处理产量提高了18.18%。可见,冬季日光温室樱桃番茄栽培生产中适时补光补气,可提高番茄产量,改善番茄品质,增加果实挥发性物质的种类及其含量。     

海藻精对NaCl胁迫下黄瓜幼苗抗性生理的影响

以黄瓜幼苗为研究对象,通过测定幼苗生长特性、叶片色素含量、光合特性、渗透调节物质、抗氧化酶活性及丙二醛（MDA）含量,研究不同浓度海藻精叶面喷施对NaCl胁迫下黄瓜幼苗抗性生理的影响。结果表明,200 mmol/L NaCl处理使黄瓜幼苗的正常生长受到显著抑制,而叶面喷施海藻精能有效缓解盐胁迫对黄瓜幼苗造成的不利影响,其中以2 000倍稀释液喷施效果最佳。叶面喷施海藻精后黄瓜幼苗叶片中过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性均出现不同程度的提高;可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量增加,MDA含量降低;叶片色素含量、净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）及气孔导度（G_s）增加,胞间CO₂浓度（C_i）降低。因此推测通过叶面喷施海藻精溶液可能使盐胁迫下植株体内渗透调节物质含量增加,从而加强植物渗透调节能力;使叶片中抗氧化酶活性增强,MDA含量下降,以减少盐胁迫对膜的损伤程度;此外,叶片色素含量的升高有效增强了植物的光合特性,在这些因素的综合作用下提高了黄瓜...     

大气CO2浓度增加和升温对不同品种水稻根系形态的影响

[目的]本文旨在研究大气CO₂浓度增加和升温对不同品种水稻根系形态的影响。[方法]在田间开放条件下模拟大气CO₂浓度增加和升温，设置CT(对照，CO₂浓度和温度与正常大气环境保持一致)、C+T(大气CO₂浓度增加200μmol·mol^-1)、CT+(冠层温度升高2℃)和C+T+(大气CO₂浓度和温度同时升高)4个处理。每个处理种植‘扬稻6号’和‘常优5号’2个品种，连续开展2年(2020、2021年)田间试验。在水稻分蘖期、灌浆期和成熟期采集地上部和根系样品，分析大气CO₂浓度增加、升温及其交互作用对地上部干重、根干重、根冠比和根系形态(根长、根直径、根表面积、根体积和根尖数)的影响。[结果]大气CO₂浓度增加显著提高不同生育期‘扬稻6号’和‘常优5号’地上部干重、根干重和根冠比，其中‘常优5号’的增加幅度大于‘扬稻6号’。大气CO₂浓度增加显著提高不同生育期‘扬稻6号’根长、根直径、根体积...     

水杨酸对高温胁迫下黄瓜幼苗光合特性和过氧化物酶活性的影响

[目的]研究外施水杨酸( SA)对黄瓜幼苗抗高温胁迫能力的生理效应。[方法]以“津春3号”黄瓜幼苗为试验材料,对其喷施浓度分别为0.05、0.10和0.50 mmol/L的SA溶液,并进行昼(40±1)℃/夜(30±1)℃高温胁迫处理,研究黄瓜幼苗4叶期叶片光合特性、叶绿素荧光参数变化及过氧化物酶(POD)活性。[结果]高温胁迫下幼苗叶片的净光合速率(Pn)、羧化效率(CE)、表观量子效率(AQY)、光化学淬灭系数(qP)、PSⅡ实际光化学效率(фPSⅡ)、POD活性明显降低,而幼苗叶片初始荧光(Fo)、非光化学淬灭系数(NPQ)明显增加,且嫁接苗的变化趋势弱于自根苗。[结论]不同浓度的SA溶液均可抑制高温胁迫下黄瓜幼苗Pn、CE、AQY、qP、фPSⅡ、POD活性的降低和Fo、NPQ的增加,以浓度为0.10 mmol/L的SA处理效果最优。     

不同施氮水平对桑树幼苗非结构性碳水化合物及其抗旱能力的影响

为研究施氮对干旱胁迫下桑树幼苗形态和非结构性碳水化合物(NSC)含量的影响，以‘云桑1号’幼苗为研究对象，在对照(D₀,土壤含水量约75%)和干旱(D₁,土壤含水量约30%)两种水分环境下分别设置0mmol/L(N₀)、12.5mmol/L(N₁)和25.0mmol/L(N₂)NH₄NO₃ 3种浓度的施氮处理，分析不同水氮条件下桑树幼苗的形态、生物量、可溶性糖、淀粉和NSC含量。结果显示：(1)干旱使桑树幼苗各器官中可溶性糖、淀粉、NSC含量显著增加。各氮素水平下叶中可溶性糖和NSC含量增量最高，达到82.27%～163.31%和70.61%～138.00%;根中淀粉含量增量最高，达到6.05%～31.75%。随着氮浓度升高，干旱胁迫下桑树幼苗各器官中的可溶性糖和NSC含量均呈先降后增的趋势。(2)干旱显著抑制桑树幼苗各器官的形态发育和生长，施氮则促进其地上部分的形态发育和生长，尤其是施氮12.5mmol/L水平缓解干旱下桑树幼苗地上...     

宁夏枸杞不同器官中糖积累对大气CO2浓度倍增的响应

以宁杞1号苗为试验材料,采用开顶式气室控制CO₂浓度,研究大气CO₂浓度倍增后CO₂对宁夏枸杞不同器官中糖分积累的影响。结果表明,CO₂浓度倍增处理显著降低了叶片中果糖、淀粉的含量以及果实中蔗糖的含量,提高了果实中淀粉的含量;但对枸杞茎和根中的各种糖分的含量无显著性影响。     

镉胁迫对玉米幼苗光合特性及活性氧代谢的影响

为探究Cd²⁺胁迫对玉米幼苗光合特性及活性氧代谢的影响，以玉米‘农大108’为试验材料，用0、100、200、400μmol·L^-1CdCl₂溶液处理玉米幼苗72 h。结果表明：Cd²⁺在幼苗中快速积累，积累量为根>茎>叶；Cd²⁺引起叶片萎蔫，单株干质量、叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)急剧降低，叶间CO₂浓度(Ci)显著升高；Cd²⁺胁迫引起叶片中SOD和CAT活性先升后降，GSH含量逐渐降低；叶片中H₂O₂和MDA含量随Cd²⁺胁迫持续升高。综上，Cd²⁺胁迫引起玉米叶片氧化胁迫和膜结构损伤，光合作用、呼吸作用和蒸腾作用受阻；叶片功能丧失，植株萎蔫甚至死亡。     

CO2加富条件下胡萝卜光合通路及差异基因表达分析

为了探究CO₂加富条件下胡萝卜光合通路及相关差异基因表达，试验在日光温室中分别设置富碳区(FC,CO₂浓度为(800±50)μmol/mol)和对照区(CK，自然环境)，于收获期测定产量，处理61 d后收集胡萝卜叶片进行转录组测序，并对富碳处理后的差异表达基因进行KEGG注释和代谢途径分析，最后对gene33346、gene33340和gene33386等3个光合相关基因进行实时荧光定量PCR验证。结果表明，CO₂加富条件下总生物学产量、地上部鲜质量和地下部鲜质量均显著高于对照区，且较对照区增产36.56%。转录组结果表明，各样品的Q30碱基百分比均不小于95.24%，说明测量结果较为准确，可用于下一步数据分析；差异表达基因KEGG富集结果表明，光合通路为显著富集的第一条通路，说明CO₂加富对光合产生了显著影响。光合相关基因在富碳条件下上调表达，推测可能是由于其参与了光合过程中的电子传递和ATP的合成；其中gene33346、gene33340和gene33386等3个光合相关基因的相对表达量与其F...     

水稻分蘖期干物质积累对大气CO2浓度升高和氮素营养的综合响应差异及其生理机制

【目的】探究不同类型水稻品种物质生产响应大气CO₂浓度升高和氮素营养的综合响应差异及其生理机制。【方法】以产量和物质生产对CO₂浓度升高响应有明显差异的水稻品种两优培九(LY)和南粳9108(NJ)为材料,在人工气候室进行水培试验。分别设置对照CO₂浓度(A-CO₂,400μmol·mol^-1)和CO₂浓度升高(E-CO₂,600μmol·mol^-1)两个CO₂处理,高氮(HN,1.25 mmol·L^-1 NH₄NO₃)和低氮(LN,0.25 mmol·L^-1 NH₄NO₃)两个氮水平。分析CO₂浓度升高对不同水稻品种根系形态与生理活性、叶片和根系中细胞分裂素(CTKs)含量、氮素同化酶活性、叶片生理特性、光合参数以及干物质积累的影响差异。...     

根区温度对黄瓜嫁接苗碳氮代谢及相关酶活性的影响

【目的】研究根区不同温度处理对3种黄瓜幼苗碳氮代谢及相关酶活性的影响,为冬季黄瓜生产提供理论依据。【方法】以黄瓜品种津优35号自根苗(以下简称"自根")、黑籽南瓜嫁接苗(以下简称"黑籽")、白籽南瓜嫁接苗(以下简称"白籽")为试材,通过自行研制的根区温度控制装置,将黄瓜幼苗生长期的根区温度分别控制在适温(18~20℃,对照)、亚适温(13~15℃)、低温(8~10℃)条件下,研究根区不同温度对黄瓜幼苗碳氮代谢及相关酶活性的影响。【结果】(1)亚适温和低温处理降低了黄瓜幼苗叶片的Rubisco酶、蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)活性,其中低温处理下以上3种酶的活性最低。(2)随着根区温度的降低,黄瓜叶片中淀粉、蔗糖、果糖含量逐渐降低。(3)亚适温和低温处理抑制了黄瓜叶片和根系中硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性,低温处理下以上3种酶活性与对照相比均存在显著差异。(4)亚适温和低温处理降低了黄瓜叶片和根系中铵态氮、硝态氮含量,增加了可溶性蛋白和脯氨酸含量。(5)亚适温和低温处理下,"黑籽"的碳氮代谢相关酶活性及物质含量高于"白籽"和"自根",低温处理下"黑籽"的可溶性蛋白和脯氨酸含量最高,"自根"的可溶性蛋白和脯氨酸含量最低。【结论】亚适温和低温处理均抑制了黄瓜幼苗碳氮代谢相关酶的活性及物质含量,增加了根系和叶片中可溶性蛋白、脯氨酸含量;此外,低温胁迫对"黑籽"的影响最小,其抗逆性最强,"白籽"次之,"自根"的抗逆性最弱。     

基于TOPSIS法对嫁接提高黄瓜耐Ca(NO3)2胁迫的综合评价

为探究砧木嫁接提高黄瓜耐盐性调控机制，获得嫁接黄瓜耐盐性综合评价方法，以盐敏感型黄瓜(Cucumis sativus L.)‘津春4号’自嫁苗及其与南瓜(Cucurbita moschata Duch.)‘强力士’和‘青藤台木’的嫁接苗为试验材料，研究Ca(NO₃)₂胁迫对不同砧木嫁接黄瓜幼苗生长、根系形态、光合荧光特性、抗氧化能力和渗透调节能力的影响，采用多指标协同评判法评价植株耐盐性。结果表明，Ca(NO₃)₂胁迫下黄瓜自嫁苗植株中丙二醛(MDA)含量显著增加，植株生长和生理受到严重抑制，砧木嫁接可通过增加超氧化物歧化酶活性(SOD)、过氧化物酶活性(POD)活性、脯氨酸和可溶性糖含量提高黄瓜幼苗抗氧化能力和渗透调节能力，减轻Ca(NO₃)₂胁迫对植株根系和叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、非光化学淬灭系数(NPQ)和PSII有效光化学量子效率(Fv’/Fm’)等光合荧光特性的破坏，缓解Ca(NO₃)₂     

FeSO4对黄瓜种子萌发及幼苗生长的影响

为研究FeSO₄对黄瓜种子萌发及幼苗生长的影响,采用培养皿发芽试验,以豫艺绿如意黄瓜种子作为试验材料,采用完全随机试验,分别用0(CK)、10、50、100、200、400 mg/L FeSO₄溶液处理黄瓜种子,测量相关试验数据。通过计算黄瓜种子的发芽率、发芽指数、活力指数、简化活力指数来分析黄瓜种子的发芽情况,测量幼苗根长、幼苗鲜质量、幼苗干质量,计算根冠比等形态指标来分析幼苗生长状况。结果表明：随着FeSO₄溶液浓度的增加,各项指标均呈先升高再下降趋势,当FeSO₄溶液浓度为50 mg/L时,黄瓜萌发及幼苗相关指标最大,黄瓜种子发芽率为95.50%,与对照相比增加10.19%,发芽指数为4.58,与对照相比提高12.25%,根冠比为0.210 6,与对照相比提高25.73%。当FeSO₄溶液浓度超过100 mg/L时,对黄瓜种子萌发及幼苗生长开始产生抑制作用,随FeSO₄溶液浓度增加,抑制作用逐渐加大,当浓度达到400 mg/L时,抑制作用显著。     

不同磷水平下CO2浓度升高对番茄光合特性和抗氧化酶活性的影响

通过水培试验研究在低磷（2μmol/L）、磷充足（2 mmol/L）条件下,大气中不同CO₂浓度[（400±50）、（800±50）μmol/mol]对番茄光合特性和抗氧化酶活性的影响。结果表明,磷充足条件下,CO₂浓度升高可以显著促进番茄叶片光合速率的提高;而低磷抑制了这种作用。磷充足时,CO₂浓度升高显著增加了叶绿素含量,并且叶绿素b含量的增幅明显大于叶绿素a含量;而低磷条件下,CO₂浓度升高显著降低了叶绿素含量。与磷充足相比,低磷条件下,番茄叶片的超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性明显降低,丙二醛含量升高。但CO₂浓度升高明显促进了3种抗氧化酶的活性,并且磷充足条件下促进作用更为显著,同时降低了MDA的含量。因此CO₂浓度升高条件下,磷素充足供应可以促进CO₂浓度升高产生的正效应。     

白化对菠萝蜜叶片生长及光合、呼吸特性的影响

为了研究白化对菠萝蜜叶片生长及光合、呼吸特性的影响,以白化菠萝蜜幼苗(AAS)和正常幼苗(CK)为材料,通过石蜡切片、LI-6400光合仪测定等方法,观察并测量了AAS和CK叶片的长度、宽度、面积、叶绿素质量分数、呼吸速率、净光合速率、胞间CO₂浓度、气孔导度及蒸腾速率等指标,比较两者的差异.结果表明：AAS叶片长度、宽度和面积及其日增长量均显著小于CK;AAS叶片长度、宽度和面积在1～17 d为正增长,18 d后因叶片萎缩死亡而呈现负增长;AAS叶片下表皮、栅栏组织、海绵组织及整片叶的厚度均较小;AAS叶片呼吸速率和胞间CO₂浓度均显著大于CK,净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均较小,且当光合有效辐射强度在0～1 600μmol·m^-2·s^-1的范围内这些指标的数值几乎不变.