干旱胁迫对玉米叶片光响应及叶绿素荧光特性的影响

利用大型移动防雨棚开展玉米干旱胁迫及复水试验,通过分析玉米叶片光响应曲线和叶绿素荧光参数,揭示不同生育期干旱胁迫对玉米光合作用和叶绿素荧光的影响程度.结果表明:1)干旱胁迫后玉米净光合速率(Pn)显著降低;当光合有效辐射(PAR)过高时受到强光抑制作用Pn略低,干旱胁迫后受光抑制影响较对照明显;干旱胁迫对玉米光合能力的影响表现为:拔节期＞乳熟期＞苗期;复水10d后光合作用略有恢复,但恢复较缓慢.2)不同发育期受到干旱胁迫后均表现为实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)下降,非光化学淬灭系数(qN)升高的趋势,但拔节期叶绿素荧光参数对土壤干旱胁迫的响应比苗期、乳熟期更加敏感,下降和升高幅度更大;复水后,叶绿素荧光参数虽略有恢复,但短期内难以达到正常水平.     

干旱胁迫对沙地云杉光合、叶绿素荧光特性的影响

以田间8年生沙地云杉为试验材料,研究干旱胁迫对沙地云杉的光合、叶绿素荧光参数的影响,为沙地云杉在干旱荒漠区的推广应用等方面提供理论依据.结果表明:(1)随着干旱胁迫加剧,沙地云杉的光合参数净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)也随之降低,当土壤含水量为17％时,净光合速率(Pn)最大.胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs)同时降低,说明气孔因素是导致沙地云杉叶片净光合速率下降的主要因素.(2)干旱胁迫对沙地云杉叶绿素荧光参数均产生显著影响,其中最大光化学效率PSII(Fv/Fm)、实际光化学效率(ФPSⅡ)、表观光合电子传递速率(ETR)对干旱胁迫的反应较为敏感,可作为评价沙地云杉抗旱能力的参考指标.综合分析各项指标表明,干旱胁迫对沙地云杉的光合荧光特性影响显著,气孔因素是导致沙地云杉叶片净光合速率下降的主要因素.     

干旱胁迫对金太阳杏叶绿素荧光动力学参数的影响

以2年生金太阳杏(ArmeniacavulgarisLam.)叶片为试材,采用田间试验的方法,设置4种土壤水分处理(土壤相对含水量为76%、65%、53%、45%),以正常供水为对照(CK),研究土壤干旱胁迫对叶绿素含量、叶片相对含水量及叶绿素荧光参数的影响。结果表明(1)胁迫条件下,基础荧光(Fo)略微上升,最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、PS潜在活性(Fv/Fo)、原初光能转化率(Fv/Fm)、叶绿素含量(CHL%)、叶片相对含水量(LRWC)等值下降。(2)叶绿素荧光参数间相关性随土壤相对含水量的下降而逐渐减弱,正常供水条件下,2/3以上荧光参数相关性达显著水平;胁迫至后期(土壤相对含水量为45%),仅1/3显著相关。(3)Fm、Fv、Fv/Fo、LRWC与抗旱性综合评定指标Y始终存在显著相关性,可作为杏树抗旱性评定指标,参与抗旱品种的筛选。     

干旱和复水对两种葡萄砧木叶片光合和叶绿素荧光特性的影响

采用盆栽称重控水法,干旱胁迫处理1103P和101-14M两种砧木,处理21 d后复水,分别测定干旱处理0、7、14、21 d及复水第7、14 天,葡萄砧木叶片光合和叶绿素荧光参数。结果显示：干旱胁迫后,1103P和101-14M的净光合速率(Pn)均逐渐降低,101-14M的Pn降幅大于1103P,短时间干旱胁迫引起两种砧木Pn降低的主要因素是气孔限制,而长时间干旱胁迫后Pn降低主要是非气孔限制。随着干旱胁迫的持续,1103P和101-14M的初始荧光产量(Fo)呈增加趋势,但101-14M的增幅大于1103P,说明干旱胁迫后101-14M的光反应中心受损害程度大于1103P;复水后1103P和101-14M两种砧木的Pn值逐渐增加,复水第7天,二者分别为对照的83.20%和66.31%,复水第14天,分别为对照的107.30%和88.43%; 复水后1103P和101-14M两种砧木的Fo值呈现逐渐降低趋势,复水后第7天,1103P和101-14M 的Fo值为对照的102.95%和109.60%,复水后第14天,1103P和101-14M Fo为对照的101.56%和101.81%,说明复水后1103P和101-14M两种砧木受损的光合反应中心得到了修复,光合速率也逐渐恢复,1103P复水后恢复生长的能力高于101-14M。     

花期干旱对大豆叶绿素荧光参数的影响

利用叶绿素荧光动力学测定技术,研究大豆开花期干旱对叶片叶绿素荧光参数的影响,结果表明:大豆开花期受旱后,可变荧光与最大荧光比(Fv/Fm)、可变荧光与初始荧光比(Fv/F0)、非光化学淬灭系数(NPQ)均降低,而ETR升高。说明光系统Ⅱ(PSⅡ)受到了伤害,使得PSⅡ原初光能转换效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)、起光保护作用的热耗散降低,光合电子传递速率升高。花期干旱胁迫后,各参数存在基因型差异,新大豆1号在花期干旱条件下,光合机构受破坏较轻,其吸收的光能能较多地用于光化学转化能力,抗旱能力强。因此,花期干旱胁迫下,叶绿素荧光参数(Fv/F0、Fv/Fm)变化与大豆品种抗旱性有关,利用大豆品种叶绿素荧光对干旱胁迫的反应差异鉴定品种抗旱性是可行的。     

干旱胁迫对玉米苗期叶绿素荧光参数的影响

采用盆栽试验,以抗旱性强的郑单958和抗旱性弱的陕单902玉米品种为材料,研究干旱胁迫对玉米苗期叶片光能利用和能量耗散的影响。结果表明,随着干旱胁迫的增加,2个玉米品种叶片叶绿素含量(Chl),实际量子效率(φPSⅡ)、电子传递速率(ETR),光化学淬灭(qP)下降,最大电子传递速率(ETRm)和光量子利用效率(α)都有不同程度的降低,非光化学淬灭系数(qN)增加,而PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)变化不明显。表明2个品种在中度干旱下没有造成光合机构的破坏,只是通过减少光能的利用和增加热耗散维持光合机构的稳定。但品种间存在基因型差异,与陕单902相比,郑单958各项生理参数值变化幅度小,且干旱胁迫下保持较高的电子传递速率和转化能力,是其高产抗旱的重要生理基础。     

油松刺槐混交林土壤生物学特性研究

通过对油松(Pinus tabulaeformis Carr.)、刺槐(Robinia pseudoacacia L．)混交林、油松纯林及刺槐纯林多种土壤微生物种群数量、酶活性及其季节变化的对比分析。结果表明,油松刺槐混交显著改善了林地土壤生物学特性,土壤细菌、真菌和放线菌以及固氮菌、磷细菌、钾细菌的种群数量较纯林均明显增多,土壤质量明显改善。油松刺槐混交提高了土壤过氧化氢酶、脲酶和磷酸酶活性。此外,研究还显示,混交林土壤生物学特性的改变与生长季土壤含水量密切相关。     

干旱胁迫对藜麦幼苗生长和叶绿素 荧光特性的影响

以甘肃省农业科学院自育品种陇藜1号（L-1）、2号（L-2）、3号（L-3）和4号（L-4）及外引品种白藜（BL）幼苗为试验材料,采用盆栽人工控水法,共设置轻度干旱胁迫（LD,土壤含水量为田间持水量的50%~60%）、中度干旱胁迫（MD,土壤含水量为田间持水量的30%~40%）和重度干旱胁迫（SD,土壤含水量为田间持水量的10%~20%）3个水分梯度,以正常浇水为对照（CK,土壤含水量为田间持水量的70%~80%）,干旱胁迫15 d后,通过测定幼苗株高、根长、生物量及叶片叶绿素含量、初始荧光（Fo）、最大荧光（Fm）、PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）、PSⅡ潜在活性（Fv/Fo）及非光化学猝灭系数（NPQ）,研究干旱胁迫对藜麦幼苗生长和叶绿素荧光特性的影响。结果表明：（1）随干旱胁迫程度的加剧,参试藜麦品种幼苗株高、地上部分鲜重和地上部分干重呈逐渐降低的变化趋势,SD处理下,各供试品种株高分别降低了30.64%、28.36%、32.67%、37.88%和38.09%,地上部分鲜重分别下降了63.60%、6073%、59.74%、55.92%和61.74%,地上部分干重分别下降了62.96%、52.63%、29.41%、35.71%和60.00%;（2）5个藜麦品种幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素及叶绿素a/b随着干旱胁迫程度的加剧而呈现先升高后降低的趋势,SD处理下,品种L-2、L-3和L-4叶绿素a分别比CK降低了28.48%、33.66%和17.99%,叶绿素b分别比CK降低了47.80%、45.08%和13.90%,总叶绿素含量分别比CK降低了33.22%、36.20%和15.99%;（3）随干旱胁迫程度的加剧,各供试藜麦品种Fo、Fm、Fv/Fm和Fv/Fo均呈下降趋势,SD处理下,各供试品种Fo分别较CK下降了30.61%、14.56%、31.28%、24.39%、24.16%,Fm下降了19.11%、16.56%、16.76%、17.67%、22.19%,Fv/Fm分别下降了5.73%、4.29%、7.81%、4.58%和3.85%,Fv/Fo分别下降了19.40%、14.93%、24.02%、11.34%和12.11%;（4）5个供试品种叶片NPQ随干旱胁迫程度的加剧呈升高趋势,SD处理下,各供试品种NPQ较CK升高了74.79%、161.54%、104.55%、200.00%和196.00%。综上所述说明中度和重度干旱胁迫下,植物细胞失水,叶绿体遭到破坏,光合作用降低,叶绿素合成受到抑制,光合产物减少,从而抑制幼苗生长,地上部分生物量下降。在幼苗生长和叶绿素荧光特性等方面,藜麦品种L-2表现优于其他品种,表明其在干旱胁迫下较其他供试品种具有更强的适应能力。     

干旱复水对棉花苗期抗氧化系统及光合荧光参数的影响

为研究水分胁迫对棉花光合作用及相关生理指标的影响,揭示水分胁迫与棉花生理指标及光合作用之间的关系,采用盆栽称重控水法对新陆早19号进行干旱胁迫0、2、4、6、8 d及复水2 d处理,测定棉花叶片MDA、H_2O_2含量,SOD、POD、CAT等指标以及光合参数和叶绿素荧光参数的变化。结果显示:随着干旱胁迫的加强,棉花叶片活性氧含量、电导率和MDA含量增加,复水后除H_2O_2含量外,其它均降到对照值;在活性氧含量最高时,抗氧化酶CAT和SOD的活性最高,以清除棉花叶片内过量的活性氧;棉花功能叶片的光合作用、气孔导度、蒸腾速率随着干旱胁迫强度的增加逐渐下降,在干旱第8天达到最低,复水后恢复;光化学猝灭系数(qP)和光量子产量(Yield)随着干旱胁迫的加强而降低,复水后不能恢复。说明水分胁迫下棉花可通过提高抗氧化酶活性清除过量活性氧,通过调节气孔导度抑制棉花的光合作用,降低蒸腾速率。     

干旱条件下叶片非顺序衰老小麦顶二叶叶绿素荧光特性

以非顺序衰老小麦温麦19、兰考矮早8和豫麦19为材料,以顺序衰老小麦陕229为对照,研究了田间干旱和自然天气条件下小麦扬花至成熟期旗叶和倒二叶叶绿素荧光特性的变化规律。结果表明,无论在田间干旱还是自然天气条件下,扬花至成熟期非顺序衰老小麦温麦19、兰考矮早8和豫麦19,顺序衰老小麦陕229旗叶和倒二叶叶绿素含量(SPAD)、PSII实际光化学效率(ΦPSII)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII潜在活性(Fv/Fo)均呈下降趋势,而热耗散量子比率(Fo/Fm)呈上升趋势。在花后30天非顺序衰老和顺序衰老现象差异最明显,在干旱条件下,花后30天非顺序衰老小麦温麦19、兰考矮早8和豫麦19旗叶的SPAD、ΦPSII、Fv/Fm和Fv/Fo分别比倒二叶低71.86%、30.43%和40.81%,29.59%、14.84%和20.43%,28.99%、33.33%和31.66%,32.08%、30.4%和52.16%,而Fo/Fm旗叶分别比倒二叶高13.78%、24.56%和35.93%;在自然天气条件下,花后30天非顺序衰老小麦温麦19、兰考矮早8和豫麦19旗叶的SPAD、ΦPSII、Fv/Fm和Fv/Fo分别比倒二叶低44.36%、25.49%和41.75%,21.97%、12.48%和13.74%,24.77%、26.12%和30.86%,27.02%、26.22%和32.81%,而Fo/Fm旗叶分别比倒二叶高11.31%、23.07%和33.95%。顺序衰老小麦陕229的表现正好与此相反。与自然天气条件相比,在干旱条件下叶片的衰老明显加快,旗叶和倒二叶叶绿素荧光特性差异更大,叶片非顺序和顺序衰老现象表现更明显。     

2,4-表油菜素内酯对干旱胁迫下垂丝海棠生理特性的影响

以7～8叶龄的垂丝海棠实生苗为试验材料,研究外源喷施2,4-表油菜素内酯（EBR）对干旱胁迫下垂丝海棠幼苗光合及生理特性的影响。采用盆栽控水法,设置CK（正常水分）与干旱胁迫加6种浓度油菜素内酯处理,即T1(0 mg·L^-1)、T2(0.20 mg·L^-1)、T3(0.40 mg·L^-1)、T4(0.60 mg·L^-1)、T5(0.80 mg·L^-1)和T6(1.00 mg·L^-1),分别测定各处理下叶绿素含量、光合特性、抗氧化酶活性及渗透调节物质含量,并进行相关性与主成分分析。随干旱胁迫时间的延长,垂丝海棠叶片的Chl a、Chl b、Chl a+b、Chl a/b、净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）和蒸腾速率（T_r）均呈下降趋势;胞间CO₂浓度（C_i）、丙二醛（MDA）含量和相对电导率（REC）呈上升趋势;脯氨酸（Pro）含量、超氧化物歧化酶...     

耐旱根瘤菌对干旱胁迫下拉巴豆植株生长的影响

为探明耐旱根瘤菌对干旱胁迫下拉巴豆(Dolichos lablab L.)植株生长的影响,以拉巴豆耐旱根瘤菌Rhizobium radiobacter Y-1(Y-1)、Rhizobium radiobacter 4-4(4-4)和Rhizobium radiobacter 37-1(37-1)作为供试菌株,润高拉巴豆种子经表面灭菌并催芽后接种菌液(以等量无菌水为对照),以砂-石屑基质(塑料盆上部为石英砂,下部为石漠岩屑)进行沙培盆栽实验。通过控制无菌水添加量来模拟重度石漠化生境下的轻度、中度及重度干旱胁迫,并测定各处理幼苗生长和生理相关指标。结果表明:干旱胁迫下接种耐旱根瘤菌Y-1和37-1能显著促进拉巴豆幼苗的生长,处理30 d后,菌液处理幼苗的生长和生理指标均优于对照;重度干旱胁迫(30%田间持水量(θ_f))下,Y-1菌液处理的株高、叶面积、根长、根鲜重及根体积较对照分别增加50.25%、73.17%、72.41%,136.00%和289.47%(P<0.05),原初光能转化效率F_v/F_m和可溶性蛋白含量分别...     

文冠果对干旱胁迫的光合生理响应

通过盆栽试验,以抗旱性强弱不同的两个种源地文冠果为试验材料,对干旱胁迫下文冠果的光合生理指标进行较为系统的研究,结果表明：①干旱胁迫条件下两个种源地文冠果叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Cond）、蒸腾速率（Tr）、叶绿素含量（Chl）都有不同幅度的下降。抗旱性强的文冠果（新疆喀什）随着干旱胁迫的加剧,净光合速率、气孔导度和叶绿素含量下降较慢。②轻度干旱胁迫下气孔限制是影响两个种源地文冠果 Pn下降的主要因素;中度和重度干旱胁迫下,非气孔限制是两个种源地文冠果 Pn下降的主要因素。③叶绿素荧光参数研究表明：干旱胁迫条件下两个种源地文冠果PSⅡ反应中心光化学效率（Fv/Fm ）、PSⅡ潜在活性（Fv/Fo ）均降低;PSⅡ光化学淬灭系数（qP）均降低,而PSⅡ非光化学淬灭系数（qNP）则增大。总体上,与抗旱性弱的文冠果相比,抗旱性强的文冠果的 Fv/Fm和Fv/Fo下降幅度较小,PSⅡ的光化学能力和PSⅡ潜在活性均较强;PSⅡ光化学淬灭系数（qP）降低的幅度较小且PSⅡ非光化学淬灭系数（qNP）降低幅度较大。     

干旱胁迫下砂生槐、锦鸡儿的生理生化特性与抗旱性

以西藏半干旱区的两种豆科灌木为研究对象,采用盆栽控水干旱胁迫手段,比较和分析了砂生槐、矮锦鸡儿在持续水分胁迫条件下的生理响应。结果表明：随着干旱胁迫时间推移,土壤含水量不断下降,2种灌木体内水分饱和亏缺值均呈上升趋势,从上升速率和变化情况来看,砂生槐的叶片保水能力优于矮锦鸡儿;叶绿素a＋b值和叶绿素a/b值综合比较结果...     

伊犁地区5个引种白蜡对干旱胁迫的响应

为探讨伊犁地区5个引种白蜡的抗旱性差异,为区域化推广栽培提供理论依据,以5个3a生引种白蜡苗木为材料,采用盆栽控水试验方法,设置4个水分梯度(CK、T1、T2、T3,田间持水量分别为80％～85％、55％～60％、40％～45％、30％～35％),测定其SOD活性、POD活性、MDA含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、叶...     

干旱胁迫下沙芥幼苗叶片光合特性和叶绿素荧光参数的变化

以一年生沙芥幼苗的叶片为实验材料,采用盆栽实验的方法,将土壤含水量设置为正常浇水为对照(70%~75%WHC,CK),轻度干旱胁迫(55%~60%WHC,LD),中度(40%~45%WHC,MD),重度(25%~30%WHC,VD)四个处理,用Li-6400光合仪和叶绿素荧光仪FMS2(Hansatech,UK),研究干旱胁迫下沙芥光合参数、荧光参数的变化规律,探讨干旱胁迫对沙芥叶片光合生理指标的影响,旨在揭示沙芥对干旱胁迫的响应机制,为阐明沙芥的耐旱性提供理论依据。结果表明:(1)随着干旱胁迫程度的加剧,沙芥叶片叶绿素a,b含量在各干旱胁迫处理下,比对照下降了1.30%~7.04%和19.47%~42.37%,类胡萝卜素含量下降了2.06%~9.88%。叶绿素a/b上升了33.49%~74.27%,Car/Chl上升了1.33%~15.73%。(2)随着干旱胁迫的加剧,沙芥叶片的净光合速率、蒸腾速率、水分利用率呈现下降的趋势,胞间CO2浓度先下降后上升,气孔限制值不断下降。这表明轻度干旱胁迫下气孔限制是影响沙芥幼苗叶片Pn下降的主要因素;中度和重度干旱胁迫下,非气孔限制是沙芥幼苗叶片Pn下降的主要因素。(3)干旱胁迫下,沙芥叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo、ΦPSⅡ,q P和ETR均呈下降趋势,q N在干旱胁迫下不断上升。     

干旱胁迫对两种辣椒叶片气体交换和叶绿素荧光特性的影响

试验研究了干旱条件下鸡爪×吉林和正椒13号两种辣撤叶片气体交换和叶绿素荧光参数的变化.结果表明,干旱处理5 d导致叶片相对含水量(RWC)、相对电导率(REC)、净光合作用(Pn)和暗适应下PSII最大光化学效率(Fv/Fm)下降,其中对鸡爪×吉林影响大于正椒13号.干旱处理下两辣椒品种的气孔导度(Gs)下降,而水分利用效率(WUE)、非光化学猝灭系数(NPQ)和光呼吸速率/净光合速率(Pr/Pn)均明显增加,其中正椒13号上升幅度高于鸡爪×吉林,这可能是正椒13号比鸡爪×吉林更耐旱的原因.     

外源ABA和钨酸钠对干旱胁迫下白菜型冬油菜ZEP表达的影响

为研究白菜型冬油菜玉米黄质环氧酶(ZEP)基因在干旱胁迫下响应外源ABA的分子机制,本研究选择白菜型冬油菜陇油7号和天油4号为试验材料,分别喷施蒸馏水、ABA溶液、钨酸钠溶液、ABA+钨酸钠溶液200 mL后置于植物培养箱干旱处理7 d。采用RT-PCR和qPCR等技术进行ZEP基因克隆和表达分析,结果表明:该基因包含一个长度为2 013 bp的ORF,编码含670个氨基酸残基的蛋白质,理论等电点为6.16,属于亲水性蛋白。该基因与拟南芥、甘蓝型油菜的同源性分别为89.25%和99.40%。实时荧光定量分析表明,干旱胁迫可诱导白菜型冬油菜ZEP基因上调表达,外源喷施ABA后陇油7号叶片ZEP基因相对表达量较CK升高66.64%,喷施外源ABA合成抑制剂钨酸钠后陇油7号叶片ZEP基因表达量较CK降低12.74%,而同时喷施外源ABA和钨酸钠后,干旱胁迫下陇油7号、天油4号叶片ZEP基因表达量较CK分别增加了3.3倍和2.28倍,陇油7号叶片中的ZEP基因表达量较根系高21.61%,表明ZEP基因在白菜型冬油菜抗旱中可能发挥一定作用。