高温胁迫下银杏离体枝条叶片的叶绿素荧光特性

为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和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.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.     

高温胁迫对丹参光合生理指标及叶绿素荧光特性的影响

以丹参为试材,采用土培盆栽法,于第1茬花开前进行高温胁迫处理,研究了高温胁迫对丹参生理指标、光合及叶绿素荧光特性的影响。结果表明:随着高温胁迫时间的延长,丹参叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性呈上升趋势,而过氧化氢酶(CAT)活性呈下降趋势;丙二醛(MDA)、游离脯氨酸(Pro)含量均呈上升趋势,且与胁迫时间呈极显著多项式关系。净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)均呈下降趋势,且各指标均与胁迫时间呈负相关。最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSⅡ潜在光化学活性(Fv/Fo)、有效光化学量子产量(Fv′/Fm′)、光化学淬灭系数(qP)和表观光合电子传递速率(ETR)均呈下降趋势,且各指标均与胁迫时间呈负相关,非光化学淬灭系数(NPQ)呈先上升后下降趋势。研究表明,高温(40℃)对丹参生理指标、光合及叶绿素荧光特性有较大的影响,且各功能指标共同作用,以减轻植株所受伤害。     

外源茉莉酸甲酯对干旱胁迫下萱草光合生理的缓解效应

以萱草"红运"为试材,采用PEG模拟干旱胁迫的方法,研究了干旱胁迫对萱草光合生理的影响以及外源MeJA对干旱胁迫下萱草光合生理的缓解效应,以期为提高外源茉莉酸甲酯(MeJA)在萱草园林绿化抗旱栽培中的合理利用提供参考依据.结果表明:干旱胁迫显著降低了萱草叶片光合色素含量及气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度(Ci),提高了 PSⅡ初始荧光(Fo)和非光化学淬灭系数(NPQ),而最大荧光(Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPS Ⅱ)、光化学淬灭系数(qP)等受到显著抑制,最终表现为光合速率(Pn)降低.干旱胁迫下外源MeJA显著增加了光合色素的含量,在一定程度上可通过减少叶绿素的分解和提高叶片光合机构的稳定性来减轻干旱胁迫对萱草的伤害,且叶片Gs、Ci、Pn、Fm、Fv/Fo、Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP均比干旱胁迫下有所增大,Fo和NPQ降低,而茉莉酸代谢抑制剂(SHAM)处理逆转了干旱胁迫下MeJA对萱草叶片光合特性的影响,表明在干旱胁迫下,外施MeJA可以减轻干旱胁迫下光合系统发生的光抑制现象,缓解干旱胁迫对萱草叶片光合机构的损伤以及PSⅡ反应中心的伤害,改善电子传递速率和光能转换效率,从而增强叶片的气孔导度和光合能力,增加光合产物的积累,提高萱草的抗旱性.     

外源水杨酸对NaCl胁迫下番茄幼苗光合特性的影响

采用营养液栽培,研究了外源水杨酸对NaCl胁迫下番茄叶片光合作用和叶绿素荧光参数的影响。结果表明：在NaCl胁迫条件下进行SA处理,番茄叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）均较NaCl胁迫条件下未加SA处理有明显的增加。SA处理减缓了细胞间隙CO₂浓度（Ci）、气孔限制值（Ls）的升、降速度。外源SA减小了NaCl胁迫下番茄叶片叶绿素含量、PSⅡ原初光能转换效率（Fv/Fm）、PSⅡ的潜在活性（Fv/Fo）、光合电子传递量子效率（ΦPSⅡ）、叶绿素光化学猝灭系数（qP）的下降以及初始荧光（Fo）、非光化学猝灭系数（NPQ）的升高。说明外源SA对NaCl胁迫下番茄叶片光合系统的破坏具有保护作用。     

低温胁迫对东北四种设施作物叶片光合特性及抗氧化酶活性的影响

为了研究低温对东北地区4种设施作物生理特性的影响,以茄子‘黑旋风一代’、番茄‘靓粉2号’、甜椒‘卡迪’、黄瓜‘碧露’为试材,于2013年9—12月在南京信息工程大学人工气候室,模拟寒潮动态降温过程,设计4个低温处理,最低气温分别为2、1、0、-1℃,系统研究了动态低温胁迫对4种作物叶片光合特性和抗氧化酶活性的影响。结果表明:动态低温胁迫处理明显抑制了4种设施作物叶片的光合速率,最低温度越低,处理时间越长,叶片光合速率下降越快,黄瓜、番茄在最低温度达0、-1℃,茄子、甜椒均于1℃时,叶片最大光合速率开始降为负值,Fv/Fm下降至0.4以下且无法恢复至对照水平。4种设施作物不同处理下超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性均呈先升高后降低趋势;丙二醛(MDA)含量呈现与保护酶相反的趋势。MDA含量为甜椒茄子黄瓜番茄。研究表明茄子、甜椒在最低气温1℃,黄瓜0℃,番茄-1℃时,叶片光系统活性遭到不可逆伤害,4种设施作物抗寒性由大到小的顺序为:番茄黄瓜茄子甜椒。     

高温胁迫与外源油菜素内酯对‘巨峰’葡萄叶片光合生理和果实品质的影响

【目的】探讨高温胁迫和外源油菜素内酯对鲜食葡萄光合和果实品质的影响。【方法】以3 a(年)生盆栽‘巨峰’葡萄为试材,连续高温胁迫20 d并喷施外源油菜素内酯(BR),测定葡萄叶片光合速率、叶绿素荧光参数、叶绿素含量及果实品质指标的变化。【结果】高温处理3 d即可显著降低叶片的净光合速率(Pn)、叶绿素含量、PSII实际光化学效率(ΦPSII)和光化学猝灭系数(q P),而初始荧光(Fo)显著高于对照。连续高温处理6 d,PSII最大光化学效率(Fv/Fm)开始下降。高温胁迫显著降低了果实的单粒质量、可滴定酸含量和果皮花色苷含量。高温处理20 d后,喷施BR的处理分别比未喷施处理的光合最大速率Amax、Fv/Fm、ΦPSII、q P和叶绿素含量均有提高,果皮花色苷含量为未喷施BR处理组的2.1倍。【结论】连续的高温胁迫会降低PSII反应中心活性,阻碍PSII的正常功能,抑制葡萄叶片的光合作用,影响果实品质。喷施外源BR可以有效缓解高温对葡萄叶片的光合伤害并促进果实着色。     

硅对镉胁迫下黄瓜苗期生长及光合作用的影响

以“津绿21-10”黄瓜为试材,采用盆栽试验方法,研究了石灰性褐土在不同硅浓度介入对不同镉浓度胁迫下黄瓜苗期生长、光合色素含量、叶绿素荧光参数及光合参数的影响,以期探究硅对镉毒害的缓解作用.结果 表明:镉胁迫均影响黄瓜苗期生长,功能叶片光合色素含量,叶绿素荧光参数和光合参数.硅的介入提高了黄瓜苗期生长量、光合色素含量、PSⅡ实际光合量子产量(Y(Ⅱ))、光化学淬灭系数(qP)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs),降低了初始荧光(Fo)、胞间二氧化碳浓度(Ci);PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm),在较高浓度硅(Si≥300 mg· kg-1)介入后,各浓度镉胁迫下对Fv/Fm无显著影响,并且趋于稳定;黄瓜功能叶片类胡萝卜素在硅浓度100～300 mg·kg-1介入下,体现出其保护机制;高浓度镉(5 mg·kg-1)胁迫下,需施加足量硅浓度(Si≥200 mg·kg-1)才能体现对黄瓜苗期生理指标的缓解作用.说明硅介入可以缓解镉胁迫对黄瓜苗期生理特性的毒害,改善镉胁迫下黄瓜苗期叶片的光系统Ⅱ以及光合作用,施用适量的硅可以抑制和缓解镉污染土壤中植物的镉毒害.     

不同基质栽培对番茄叶片光合作用和根系ATP酶的影响

以腐熟玉米秸、麦秸、菇渣、锯末等农产废弃物添加土壤后配成有机基质进行番茄栽培试验,探讨不同基质栽培对番茄叶片光合特性和根系ATP酶活性的影响。结果表明,有机基质栽培较土壤栽培植株同化产物积累增加,番茄光合速率、细胞间隙CO₂浓度、呼吸速率均显著提高。有机基质栽培Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP显著升高,P-H⁺+ATPase、P-Ca²⁺-ATPase、V-H⁺-ATPase、V-Ca²⁺-ATPase活性提高。有机基质栽培番茄通过提高根系质膜和液泡膜ATPase活性、增加番茄的光合速率、细胞间隙CO₂浓度,提高Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP,提高光化学效率,增强营养吸收,从而促进番茄生长和同化物形成。     

低温弱光下辣椒幼苗叶绿素荧光特性及其与品种耐性的关系

选取4份耐低温弱光性不同的辣椒品种,以耐低温弱光指数作为品种耐性鉴定的依据,研究了四叶一心期,昼/夜温度10 ℃/5 ℃,光照70 μmol ? m-2 ? s-1的低温弱光下叶片叶绿素荧光特性,分析了其与耐低温弱光指数的关系。结果表明,低温弱光处理后,辣椒叶片的初始荧光（Fo）、最大荧光（Fm）、光合系统Ⅱ（PSⅡ）最大光化学量子产量（Fv/Fm）和光化学淬灭系数（qP）呈降低趋势;非光化学淬灭系数（qN）在处理3和5 d显著上升,处理7 d,非耐性品种qN显著下降,耐性品种qN显著上升或无显著变化;最大相对电子传递速率（rETRmax）和快速光响应曲线初始斜率（α）呈下降趋势;半饱和光强（Ik）在非耐性品种中呈下降趋势,但在耐性品种中呈上升趋势;随着光照强度不断增强,qP不断下降,但耐性品种发生完全光抑制的光强显著大于非耐性品种。Fo、Fm、qP、qN、Fv/Fm、rETRmax、α、Ik等叶绿素荧光参数与耐低温弱光指数显著相关,其中rETRmax最稳定灵敏。qP光响应曲线和rETRmax可作为实际生产中辣椒耐低温弱光的主要筛选指标。     

三种有机蔬菜结果期光合及荧光特性研究

有机种植是在生态学理论指导下的一种重要的种植体系,但是缺乏对其深入的机理研究。该试验以结果时期的黄瓜、豇豆和番茄为研究对象,测定其在有机种植条件下叶片的光合特性、叶绿素荧光参数和叶绿素相对含量等指标,研究三者叶片光合特性的特点与差异。结果表明:3种有机蔬菜叶片的叶绿素含量大小为豇豆黄瓜番茄;3种有机蔬菜的净光合速率Pn、蒸腾速率Tr和气孔导度Gs对光强的响应为:豇豆黄瓜番茄,拟合的最大净光合速率Pnmax和光饱和点LSP的大小为:黄瓜豇豆番茄,表观量子效率AQE、光补偿点LCP和暗呼吸速率Rd的大小为豇豆黄瓜番茄;PSⅡ光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)大小均为黄瓜豇豆番茄。综合以上结果得出,有机黄瓜和豇豆的叶片的光合固碳能力较强,番茄弱之。     

水分胁迫对加拿大一枝黄花光合和荧光参数的影响

在水淹和干旱条件下对加拿大一枝黄花的光合和荧光参数的影响进行了研究.结果表明:一定时间内,水淹促进了加拿大一枝黄花生长,而干旱胁迫可严重抑制植株的生长,表现为15 d的水分胁迫试验中,水淹植物的叶绿素含量、光下可变荧光与光下最大荧光的比值Fv'/Fm’、表观光合电子传递速率ETR、光化学淬灭系数qP和净光合速率NPR增加,最小荧光值Fo下降,可变荧光与最大荧光之比值Fv/Fm变化不大;而干旱胁迫植物的叶绿素含量、Fv'/Fm'、Fv/Fm、ETR、qP和NPR下降,Fo值上升,处理15 d后植株死亡.     

夜间亚低温处理及其恢复对番茄叶片光抑制的影响

 为探讨夜间亚低温对番茄叶片光合作用影响的生理机制,研究了9 ℃夜间亚低温处理及恢复条件下番茄叶片净光合速率(Pn)和叶绿素荧光参数的变化。结果表明:夜间9 ℃亚低温处理3 d以上,叶片Pn、PSII最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSII潜在的活性(Fv/Fo)、实际光化学量子效率(фPSII)、PSII的电子传递速率（ETR）、光化学猝灭系数（qP）均下降,初时荧光(Fo)、PSII的还原状态(1-qP)、非光化学猝灭系数(NpQ)均提高;但夜间9 ℃亚低温处理9 d以内,除了NpQ在9 d恢复性处理后仍未恢复到对照水平外,其它叶绿素荧光参数均恢复到对照水平。上述结果说明：9 ℃夜间亚低温处理3 d就明显引起番茄成熟叶片光合作用的光抑制,而9 d以下的夜间9 ℃亚低温处理对PSII的影响是可逆的,即短期9 ℃夜间亚低温所引起的番茄叶片光合作用的光抑制现象是可以恢复的。     

外源H2S对低温下日光温室黄瓜光合作用及抗氧化系统的影响

为了探讨外源硫化氢（H2S）对黄瓜耐冷性的调控机理,以‘津优3号’黄瓜为试材,叶面喷施H2S供体硫氢化钠（NaHS）,以清水处理为对照,研究H2S对温度变化的响应,以及对黄瓜叶片光合作用和抗氧化系统的影响。结果表明：随着日光温室内气温降低和低温持续时间的延长,黄瓜叶片的H2S含量及D–/L–半胱氨酸脱巯基酶（CDes）活性先升高,后降低;光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、核酮糖–1,5–二磷酸羧化酶（RuBPCase）活性,以及暗下光系统Ⅱ最大光化学效率（Fv/Fm）、光下实际光化学效率（ΦPSII）、电子传递效率（ETR）和光化学猝灭（qP）逐渐降低,胞间CO2浓度（Ci）、初始荧光（Fo）和非光化学猝灭（NPQ）趋于升高。低温胁迫可使MDA含量增加,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性先升高后降低。与对照相比,NaHS处理叶片的H2S含量和CDes活性及Pn、Gs、Tr、RuBPCase活性、Fv/Fm、ΦPSII、ETR和qP明显升高,Ci、Fo和NPQ显著降低。低温下NaHS处理的MDA含量显著低于对照,而SOD、POD、CAT、APX和GR活性明显高于对照。NaHS处理的黄瓜产量比对照增加15.3%。可见CDes催化合成H2S受低温胁迫诱导,外源H2S可增强活性氧清除能力,减轻低温对黄瓜叶片光合机构的伤害。     

高温胁迫对甜椒光合作用和叶绿素荧光的影响

 研究了35、40、45 和50 ℃高温处理0～60min 对甜椒净光合速率(Pn) 、细胞间隙CO₂ 浓度(Ci) 、气孔导度(Gs) 、蒸腾速率(Tr) 以及叶绿素荧光参数的影响。结果表明,35 和40 ℃处理下, Pn 随Ci 的下降而下降, 而45 和50 ℃处理下, Pn 明显下降, 但Ci 在45 ℃下变化不大, 50 ℃下增加, Gs 的变化与Tr 呈显著正相关。表明在严重的高温胁迫下光合抑制主要是由于非气孔限制引起, 而在胁迫较轻时, 可能主要是通过气孔限制。蒸腾作用对气孔导度的敏感性高于光合作用。叶绿素荧光参数Fv/ Fm、Fm、Fo 在35 和40 ℃处理下变化不大,而45 和50 ℃处理下Fv/ Fm、Fm明显下降, 但Fo 上升, 处理结束后置于25 ℃下24 h 后都能得到恢复, 表明短期高温下光系统II 的可逆性失活是光抑制的主要原因。     

盐胁迫对3种黄瓜砧木幼苗光合特性的影响

研究不同浓度（0、50、100、150 mmol·L^-1）NaCl胁迫处理对3个黄瓜砧木（超级拳王南瓜、黑籽南瓜、超丰8848瓠瓜）幼苗生长、光合作用和叶绿素荧光参数的影响。结果表明,随着NaCl浓度增加,3个黄瓜砧木幼苗的地上部干鲜质量、株高、叶片数、叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率逐渐降低。高盐（150 mmol·L^-1 NaCl）胁迫下,超级拳王的初始荧光（Fo）和黑籽南瓜的光化学猝灭系数（qP）显著降低,而超丰8848瓠瓜的qP显著升高。与对照相比,盐胁迫下3个砧木幼苗叶片的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)没有降低,PSⅡ电子传递量子效率（ΦPSⅡ）无显著差异。盐胁迫下超级拳王和黑籽南瓜的叶绿素a/b比值不变,超丰8848瓠瓜的叶绿素a/b比值显著下降。     

不同茄子品种幼苗耐热性研究

以45 ℃/36 ℃（昼/夜）的温度对4个茄子品种进行胁迫处理,研究了高温胁迫对茄子的热害指数、电解质渗透率、SOD活性、MDA含量及叶绿素荧光参数的影响。结果表明,高温处理后,茄子热害指数、电解质渗透率及MDA含量显著上升,耐热品种上升幅度低于不耐热品种;SOD活性显著降低,恢复2 d后耐热品种06-E417和紫妃1号的SOD活性比处理前上升了20.3 %和20.7 %,不耐热品种则没有表现这种趋势。高温胁迫后,茄子Fv/Fm、Fv/Fo、ΦPSⅡ、qP、ETR及Fv’/Fm’均显著降低,耐热品种降低的幅度低于不耐热品种,表明在高温胁迫后耐热品种具有较高的光系统Ⅱ活性。     

冬、春田间枇杷叶片光合机构的运转

冬季枇杷光合作用的最适温度低于春季,光合作用的最适叶温高于环境温度;冬季枇杷的叶绿素含量、净光合速率(Pn)、Rubisco活性、RuBP再生速率、表观量子效率(AQY)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、光下的光化学效率(Fv'/Fm')、光化学猝灭系数(qP)及电子传递速率较低,PSⅡ反应中心失活或破坏,细胞间隙CO2浓度与环境CO2浓度比值(Ci/Ca)、光呼吸速率与净光合速率比值(Rp/Pn)、光呼吸速率与暗呼吸速率的比值(Rp/Rd)及非光化学猝灭系数(qN)较高。这些结果说明,枇杷光合作用的最适温度与环境温度的变化相适应,低温环境是限制枇杷光合作用的重要因子;光合碳代谢和光化学反应受到低温的限制是冬季光合作用较低的重要原因;在碳代谢中光呼吸所占的比例增加和非辐射能量耗散对光合机构运转有保护作用。     

干旱胁迫对转基因( PSAG12-ipt) 非洲菊光合作用的影响

 采用转基因( P_SAG12-ipt) 非洲菊为材料, 研究干旱胁迫对叶绿素荧光和光合作用的影响。结果发现, 随着干旱胁迫加剧, PSⅡ电子传递量子效率(ΦPSⅡ) 、开放的PSⅡ反应中心捕获激发能效率( Fv’/Fm’) 、光化学猝灭系数( qP) 、表观光合电子传递速率( ETR) 都表现出降低的趋势, 光化学反应的能量( P) 在叶片所吸收的光能中所占的比例也逐渐减少, 净光合速率( Pn) 、气孔导度(Gs) 也出现同样下降的趋势。随着干旱胁迫的解除, ΦPSⅡ、Fv’/Fm’、qP、ETR、Pn、Gs都显著上升, 缓慢恢复。转基因植株与非转基因对照相比, 叶绿素荧光参数和光合作用参数的变化幅度较小, 在干旱胁迫下各项参数下降较慢, 干旱胁迫结束后各项参数恢复较快。在干旱胁迫和恢复过程中, P在光能分配中所占的比例,转基因植株大于对照。反应中心由非光化学反应耗散的能量( E) 在干旱胁迫过程和恢复过程中没有明显的变化。     

油菜素内酯对黄瓜苗期叶片光合机构调节作用的研究

 0.1 mg· L ^{- 1}油菜素内酯( EBR) 处理黄瓜叶片后能显著提高净光合速率( Pn) , 其效应可持续一周。EBR 处理对叶片叶绿素含量和气孔限制值(l) 无明显影响, 但显著提高了表观量子效率(AQY) 、羧化效率(CE) 、Rubisco最大羧化速率(V_c,max ) 和RuBP最大再生速率( J_max ) 。EBR还通过增加PSⅡ反应中心开放程度( qP) 从而提高PSⅡ光合电子传递量子效率(Φ_PSⅡ) , 但不影响天线色素的光能转化效率( Fv'/Fm') 。