高温条件下澳洲坚果叶片黄化的生理特性

为探明高温条件下澳洲坚果叶片黄化的生理特性,以澳洲坚果品种‘HAES344’的叶片为试材,对湛江地区2019年6月份的气温进行调查,初步研究叶片的一些生理生化指标的变化。结果表明：湛江地区6月份的昼/夜平均温度高达33.6 ℃/28.5 ℃,特别是遭遇了3次较长时间的温度高峰期,其每日的昼/夜平均温度均超过35 ℃/29 ℃,可能导致了黄化叶片发生。随着叶片黄化程度的加深,叶片的SPAD值、SOD活性以及叶绿素（Chla+Chlb、Chla与Chlb）含量及其荧光参数（F_o、F_m与F_v / F_m）均显著下降,而丙二醛（MDA）和过氧化氢（H₂O₂）含量以及POD活性均显著升高,CAT活性则保持相对稳定。但同正常叶片相比,黄化叶片的SPAD值、叶绿素含量及其荧光参数均显著降低,而MDA和H₂O₂含量以及POD与CAT活性却显著升高。相关性分析结果表明,F_o、F_m、F_v / F_m、MDA、Chla、CAT、SOD、POD等8个指标间存在一定的显著相关性。该结果对于了解澳洲坚果叶片黄化具有参考价值,为进一步开展相关分子机理研究奠定了基础。     

PEG模拟干旱胁迫对五唇兰光合系统的影响

以3年生红背型五唇兰组培苗为试验材料,分别用5%、10%、20%的PEG 6000溶液处理模拟干旱胁迫,研究不同程度的干旱对五唇兰光合系统的影响,结果表明：（1）干旱导致叶片的气孔密度、开度、长度逐渐降低,且随PEG胁迫时间的延长下降趋势越明显,处理15 d后PEG 10%以上处理与CK差异达显著水平。（2）干旱导致叶片中苹果酸含量逐渐降低,随着PEG处理时间的延长,五唇兰叶片的苹果酸含量下降趋势减缓,凌晨叶片的苹果酸含量显著高于傍晚,处理15 d后PEG 20%处理下傍晚的苹果酸含量差异达显著水平,与CK相比降低了27.16%。（3）干旱导致叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度逐渐降低,随PEG胁迫时间的延长下降越显著,胞间CO₂浓度的变化趋势则相反,水分利用效率呈先升高后降低的趋势,处理后第15天PEG 5%以上处理与CK差异均达显著水平。（4）干旱导致五唇兰叶片叶绿素的初始荧光值（F_o）逐渐升高,可变荧光值（F_v）、最大荧光值（F_m）、PSⅡ实际光化学效率（F_v/F_m）、PS Ⅱ潜在光化学效率（F_v/F_o）则逐渐降低,表观电子传递速率（ETR）、光化学淬灭系数（qP）、PSⅡ实际光量子效率（Yield）随着PEG胁迫程度的增加而逐渐降低。非光化学淬灭系数（NPQ）随PEG胁迫浓度的增加显著提高,处理15 d后PEG 5%以上处理与CK差异达显著水平。结果表明,10%、20% PEG处理能够在较短时间内通过影响叶片的气孔关闭、降低气孔密度进而降低光合作用和阻碍光合代谢产物苹果酸的合成,同时影响五唇兰叶片对光能的吸收传递以及光化学转换,5% PEG处理在处理10 d后才表现出光合生理受到抑制的现象,说明中度、重度干旱能够在较短时间内影响五唇兰叶片的气孔性状,进而降低叶片的光合能力,导致光合产物的合成受阻,最终导致光合系统受到抑制。     

保水剂与氮肥对鼓节竹光合特性和叶绿素荧光特性的影响

本研究以3年生鼓节竹为研究材料,研究单施氮肥（150、300、450 g/丛）以及保水剂（180 g/丛）与氮肥（150、300、450 g/丛）混施对鼓节竹叶绿素、叶片光合参数和叶绿素荧光参数的影响,并通过主成分分析法对不同处理进行综合评价。结果表明：在相同的氮肥条件下,保水剂与氮肥混施提高了叶片叶绿素含量,提高了净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）、胞间二氧化碳浓度（C_i）等光合参数及初始荧光（F_o）、最大荧光（F_m）、可变荧光（F_v）、潜在活性（F_v/F_o）、最大光化学效率（F_v/F_m）实际光化学产量（Φ_PSⅡ）、光合电子传递速率（ETR）、光化学猝灭系数（qP）和非光化学猝灭系数（qN）等荧光参数,降低了水分利用效率（WUE）,说明采用保水剂和氮肥混施能够提高氮肥利用率。主成分分析综合得分CK、A、B、C、D、E、F分别为-12.57、-8.15、-3.89、3.15、0.12、10.02、11.32。综合得分F最高,即保水剂（180 g/丛）与氮肥（450 g/丛）组合最优。     

10种观赏竹的光合特性及叶绿素荧光特性研究

本研究以10种不同观赏竹为研究对象,分别对不同竹种的叶绿素、光合特性、叶绿素荧光特性进行测定和对比分析,并通过主成分分析法对10种不同观赏竹进行综合评价,进而筛选出满足城市绿化种植的优良高效竹种,也为不同观赏竹种的选育和园林绿化利用提供参考依据。结果表明：（1）在整个生长期内,佛肚竹（Bambusa ventricosa）的叶绿素含量最高,唐竹（Sinobambusa tootsik）最低;（2）在10种观赏竹中,金丝慈竹（Bambusa affinis）、花巨竹（Gigantochloa verticillata）、花孝顺竹（Bambusa multiplex f. Alphonse-karri）、花竹（Bambusa albo-lineata Chia）这4种竹子的净光合速率（P_n）值都在3.5 μmol/(m²?s)以上,而青丝黄竹（Bambusa eutuldoides var. viridi-vittata）的P_n值最低,仅为1.34 μmol/(m²?s)。不同观赏竹的净光合速率与蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）和水分利用率（WUE）之间存在显著的相关关系;（3）青丝黄竹、花巨竹、唐竹的PSⅡ潜在的光化学活性（F_v/F_o）和PSⅡ有效光化学量子效率（F_v/F_m）值相对较高,紫竹[Phyllostachys nigra （Lodd. ex Lindl.）Munro]、花孝顺竹相对较低。同时花竹、唐竹、金丝慈竹都有较高的非光化学淬灭系数（qN）、光化学淬灭系数（qP）、PSⅡ光化学效率（Yield/ΦPSII）。由此可见,在相同生长环境下,不同观赏竹的光合利用能力、光合效率及光适应能力不同,且有显著差异。综合评价可知,花巨竹、金丝慈竹、佛肚竹为高光效竹种,光合适应性较强,适宜城市绿化种植。     

过量锰处理对柱花草次级代谢物、酶活性和SgPALs基因表达的影响

以热研二号（RY2）柱花草为材料,分析过量锰处理（100~600 μmol/L）对柱花草生长、次级代谢物、多酚氧化酶（PPO）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）及SgPALs基因表达的影响,探讨金属锰毒害对柱花草次级代谢途径的影响。结果表明：相对对照锰（5 μmol/L）处理,400、600 μmol/L锰处理显著抑制柱花草叶片叶绿素浓度、最大光化合速率（F_v/F_m）、地上部和根部生物量。随着外源锰处理浓度（100~600 μmol/L）的增加,叶片原花青素、总酚和单宁含量呈现出逐渐增加的趋势,而叶片类黄酮含量逐渐降低。此外,400、600 μmol/L锰处理显著增加叶片PAL酶活性,但对PPO活性影响不明显。定量PCR结果表明,过量锰处理对SgPAL1和SgPAL2基因表达影响不明显,但过量锰处理增强了SgPAL3和SgPAL4基因在柱花草叶片中的表达。以上结果说明,柱花草可能通过苯丙氨酸途径调控次级代谢响应金属锰毒胁迫,且SgPAL3和SgPAL4基因可能参与该响应过程。研究结果为探索柱花草响应金属锰毒胁迫机理提供重要依据。     

低温胁迫对诺丽幼苗叶片光合荧光特性的影响

为了解诺丽抗寒生理特性,比较其抗寒能力,以4个诺丽（Morinda citrifolia L.）种质幼苗为试材,研究不同低温（25、12、9、6、3、0 ℃）及不同时间（1、3、5 d）胁迫对各种质幼苗叶片光合及叶绿素荧光参数等指标的影响,利用隶属函数法对4个诺丽种质耐寒能力进行评价。结果表明：（1）相同时间下随着胁迫温度的降低,4个诺丽种质幼苗叶片的净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）和电子传递速率（ETR）显著下降,而胞间二氧化碳浓度（C_i）、PSⅡ潜在活性（F_v/F_o）和PSⅡ最大光化学效率（F_v/F_m）则呈降-升-降趋势,不同处理间差异显著;（2）相同温度不同时间处理,除C_i外,各种质其余指标皆随胁迫时间的延长显著下降,6 ℃以下低温处理C_i含量随胁迫时间延长显著增加;（3）温度和时间产生交互作用,相同时间显示低温危害强度效应,相同低温显示低温危害累积效应,影响着各诺丽种质幼苗叶片的光合及荧光指标;（4）隶属函数综合评价结果表明,4个诺丽种质抗寒能力依次为‘NL004’>‘NL003’>‘NL001’>‘NL002’。综合分析表明,参试的4个诺丽种质中,‘NL004’的抗寒适应性最强,‘NL002’最弱,研究结果为诺丽抗寒栽培和育种提供参考。     

根际促生细菌对干旱胁迫下水稻生理特性的影响

【目的】本研究旨在探究植物根际促生菌蜡状芽孢杆菌F06菌株对不同干旱胁迫下水稻汕优63生理特性的影响。【方法】在盆栽试验条件下,以水稻汕优63为种植材料,研究了轻度(LD)、中度(MD)、重度(SD)3个干旱强度下接种蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)F06对水稻生理特征的影响。【结果】与正常水分管理相比,干旱胁迫(DS)下水稻叶片光合速率(P_n)和气孔导度(g_s)逐渐降低;而干旱胁迫下接种F06可显著减缓P_n和g_s下降,与不接种(NP)处理相比,P_n和g_s分别增加7.67%、12.97%、18.14%和11.51%、16.63%、17.07%,且呈现出随着干旱胁迫程度的提高,增幅增大的趋势。干旱胁迫下水稻叶片初始荧光(F_o)、非荧光淬灭系数(NPQ)显著上升,最大光化学效率(F_v/F_m)、光化学猝灭系数(q_P)显著下降;而干旱胁迫下接种F06可显著抑制F_o、NPQ升高和F_v/F_m、q_P降低,明显改善水稻叶片光能转换效率。干旱胁迫下接种F06虽然不能改变叶片水势、相对含水量和相对电导率的变化趋势,但可以有效降低其变幅。正常水分处理下接种F06虽然没有增加光合色素含量,但干旱环境下显著抑制了光合色素的分解或降低。干旱显著降低了水稻叶片和根系细胞分裂素(CTK)含量,增加了叶片中脱落酸(ABA)的含量;在干旱胁迫下,接种F06可显著提高叶片和根系中CTK的含量。【结论】由此可见,干旱生境下接种F06,可调节植物体内的激素含量,减少干旱胁迫下光合色素的分解或流失,提高光合速率,增强水稻在干旱环境中的适应能力。     

低氮对不同茶树品种叶绿素荧光特性的影响

叶绿素荧光参数经常用来评价植物抗逆胁迫强弱,反应植物胁迫的生理状态等。为灵敏检测和判断茶树品种低氮胁迫的差异,科学指导施肥,本研究以前期筛选的相对氮高效茶树品种黄旦与相对氮敏感茶树品种本山为试验材料,检测不同供氮处理下叶绿素荧光参数及生物量的变化,结果发现低氮条件下茶树叶片氮含量显著偏低,但该条件下黄旦品种叶片氮含量明显高于本山品种;低氮条件下茶树叶片最小荧光F_o、调节性能量耗散的量子产额Y(NPQ)、非光化学淬灭系数(NPQ)、非调节性能量耗散的量子产额Y(NO)等显著增加,黄旦品种在低氮条件下F_o、Y(NPQ)、Y(NO)及NPQ参数都要小于本山品种;而参数最大荧光(F_m)、光系统Ⅱ最大光合效率(F_v/F_m)、光化学淬灭系数(qP与qL)、实际光合效率Y(Ⅱ)显著下降,其中本山品种低氮下明显小于黄旦。总之,氮高效茶树品种黄旦能减缓低氮胁迫对植株造成的损害,并维持相对较高的光合效率,保证了低氮条件下有较高的产量。     

外源褪黑素对盐胁迫下金盏菊幼苗生长、光合及生理特性的影响

为探讨褪黑素（melatonine,MT）对盐胁迫下金盏菊幼苗生理机制的影响,采用盆栽砂培法研究不同浓度外源褪黑素（0、50、100、200 μmol/L MT）对不同程度盐胁迫（0、100、200 mmol/L NaCl）下金盏菊幼苗生长、光合作用及生理特性的影响。结果表明,100、200 mmol/L NaCl胁迫严重限制了金盏菊幼苗的生长,叶绿素含量、光化学荧光效率及光合作用强度降低,MDA、H₂O₂含量升高加剧了脂质过氧化程度,诱导POD酶活性升高的氧化应激反应及脯氨酸含量增加。经外源褪黑素处理能有效缓解盐胁迫对金盏菊幼苗的伤害,其中100 μmol/L MT处理下株高、茎围、地上部和根系干重较对照分别平均提高了17.35%、17.64%、32.14%和19.83%;叶绿素含量和F_v/F_m增幅分别达71.96%和4.13%,光合作用参数P_n、G_s和T_r平均分别提高了88.74%、97.21%和58.88%,而C_i降幅达18.07%;MDA和H₂O₂含量降幅达33.77%和64.29%,POD、CAT酶活性及可溶性蛋白、脯氨酸含量平均分别提高了118.02%、67.29%、55.47%和56.30%。盐胁迫条件下,MT处理能有效提高抗氧化酶活性及降低脂质过氧化水平,促进可溶性蛋白和脯氨酸积累,改善光合荧光特性,最终表现为促进金盏菊幼苗生长。     

温度胁迫下宝莲灯的生理及光合特性

以两年生宝莲灯苗为试验材料,利用植物培养箱对宝莲灯植株进行温度处理,研究不同温度对宝莲灯叶片生理及光合特性的影响。结果表明：与对照相比,高温胁迫下宝莲灯叶片的相对电导率、过氧化氢酶（CAT）活性及可溶性蛋白、游离脯氨酸（Pro）、丙二醛（MDA）含量随着温度的升高呈不同程度的增加,而叶绿素含量显著减少,过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）活性呈下降趋势;低温胁迫下相对电导率、Pro、MDA含量随着温度的下降呈上升趋势,可溶性蛋白、叶绿素含量、过氧化氢酶（CAT）活性下降趋势不明显,POD、SOD活性显著降低;随着温度的升高或降低,宝莲灯叶片的光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、水分利用率（WUE）均呈下降趋势,而胞间CO₂浓度（C_i）呈先降低后升高;蒸腾速率（T_r）却随着温度的下降而降低。高温胁迫引起的相对电导率、MDA含量的变化幅度明显小于低温胁迫,而POD、SOD活性高于低温胁迫。说明高、低温胁迫均抑制了宝莲灯的光合作用,宝莲灯对低温胁迫相对较敏感。研究结果对宝莲灯的栽培管理具有指导意义。     

不同比例红蓝光及光照强度对金线莲生理及叶绿素荧光特性的影响

为探讨LED光源在金线莲工厂化栽培中的应用,利用研发的具有不同比例红（R）、蓝光（B）的LED灯作为光源,以白色荧光灯为对照（CK）,设置以下5个试验处理,T₁：R/B(3/7), PPFD 20 μmol/(m²·s);T₂：R/B(7/3), PPFD 20 μmol/(m²·s);T₃：R/B(3/7), PPFD 30 μmol/(m²·s);T₄：R/B(7/3), PPFD 30 μmol/(m²·s);T₅：R/B(7/3), PPFD 50 μmol/(m²·s),研究不同比例红蓝光源及其光照强度对金线莲的生长、光合作用、叶绿素荧光反应和生理特性的影响。结果表明：与对照处理相比,T₄、T₅处理的金线莲株高、茎粗、植株干鲜重显著提高;T₅处理的金线莲叶片净光合速率显著高于其他处理,而T₁、T₃处理间差异不显著,但显著高于T₂、T₄处理。不同比例红蓝光处理下金线莲叶片的叶绿素含量显著高于对照处理,在相同的光照强度下,R/B(7/3)处理的金线莲叶片叶绿素含量大于R/B(3/7)处理。不同比例红蓝光源处理的金线莲叶片最大光化学效率、光系统II活性均显著高于对照处理;红光比例减少,蓝光比例增加,可降低金线莲叶片最大光化学效率、光系统II活性,同时光系统II实际光化学效率和光合电子传递效率也随之降低。T₂处理可有效提高金线莲叶片SOD和CAT活性,但POD活性降低;T₄处理下金线莲叶片POD和CAT活性降低,SOD活性升高;与对照相比,T₁处理的金线莲叶片MDA含量显著增加,较对照提高19.4%,而T₅处理与对照差异不显著。综合各处理金线莲生长来看,T₅处理R/B(7/3), PPFD 50 μmol/(m²·s)的金线莲生长最好,保持较高的光合速率及生理活性。     

低温胁迫对白及光合作用及叶绿素荧光参数的影响

为了研究白及对低温胁迫的生理响应,以一年生白及为试材,分别进行22、18、14、10℃4个低温处理,之后再置于26℃进行恢复培养,分别于处理0、7、14、21、28 d和恢复培养的3、7 d测定叶片光合速率和叶绿素荧光动力学参数。结果表明,14和10℃处理下,白及叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)显著下降,胞间二氧化碳浓度(Ci)呈现先下降后上升的趋势,在14 d时Ci最低;叶绿素荧光参数F_o上升,F_v/F_m、Y(Ⅱ)、qP和ETR大幅度下降,植株不能恢复生长。说明10℃和14℃对白及叶片PSⅡ光合系统造成严重损害,导致植株不能正常生长。18和22℃处理下,Pn、Gs、Tr和Ci均缓慢下降,说明气孔因素是导致Pn下降的主要因素,其中18℃处理条件下F_o小幅度上升,而F_v/F_m、Y(Ⅱ)、qP和ETR有小幅度下降,说明PSⅡ光合系统受到轻微损伤,22℃处理7 d时,Y(Ⅱ)、qP和ETR有轻微下降,F_o轻微上升,之后无显著变化,而F_v/F_m一直处于正常范围之内,说明7 d后白及可以适应22℃的温度环境,且Fo、Y(Ⅱ)、qP和ETR的变化均在正常范围之内,未对白及的光合系统造成伤害。研究结果表明,10、14℃严重抑制了白及的生长和光合作用;18℃处理下,白及的生长形态未受到影响,但光合作用受到轻度抑制;22℃对白及的生长和光合作用不造成影响。     

低磷胁迫对柱花草生长及抗氧化系统的影响

以基因型TF291柱花草为供试材料,分析低磷处理（5 μmol/L）对柱花草生长、抗氧化物质及抗氧化保护酶的影响,探索柱花草抗氧化系统在低磷胁迫下的响应机制。结果表明：（1）与对照磷处理（250 μmol/L）相比,低磷处理抑制了柱花草生长,其叶绿素浓度、最大光化学效率、地上部和根部生物量均显著降低（P<0.05）。（2）随着低磷处理时间的增加,15 d时叶片CAT、POD、SOD、ASP、PAL活性和类黄酮含量显著提升（P<0.05）;30 d时叶片CAT、SOD、ASP、PPO活性和MDA、H₂O₂含量显著提高（P<0.05）。本研究结果可为进一步探索低磷胁迫下柱花草抗氧化系统的分子响应机制提供重要依据。     

不同木薯品种对木瓜秀粉蚧抗氧化酶活性的影响

为了深入探讨木瓜秀粉蚧（Paracoccus marginatus）对木薯的选择性机理,本研究采用紫外分光光度法测定分析了木瓜秀粉蚧取食不同木薯品种1、2、4 d后体内超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）、过氧化氢酶（catalase, CAT）、过氧化物酶（peroxidase, POD）和多酚氧化酶（polyphenol oxidase, PPO）的活性差异。结果表明,木瓜秀粉蚧取食不同木薯品种后抗氧化酶活性存在显著差异,取食‘C1115’后其体内SOD活性最低,取食‘SC8002’后其体内CAT活性最低,取食‘SC8’后其体内POD和PPO活性最低。木瓜秀粉蚧取食木薯品种‘J1301’‘SC11’‘SC8002’‘东莞红尾’‘SC8’‘缅甸种’和‘C1115’后其体内SOD、CAT、POD和PPO活性在任一测定时间内和对照相比均显著降低。研究表明,上述木薯品种被木瓜秀粉蚧取食后能够通过抑制木瓜秀粉蚧体内抗氧化酶活性,干扰其正常活性氧代谢,可能对木瓜秀粉蚧具有抗性潜力。     

咖啡连作根际土壤水提液对其幼苗根系发育的影响

咖啡是世界三大饮料之一,营养丰富,经济价值高,深受消费者欢迎。咖啡是热区重要的多年生经济作物,长期的连作产生了严重的连作障碍,已成为影响咖农增收、制约产业可持续发展的严重问题,亟待解决。本研究采集咖啡园病株根际土壤,开展室内盆栽试验,研究其4个浓度的水提液（0、0.50、1.00和2.00 g/mL,分别表示为CK、T₁、T₂和T₃）对咖啡幼苗根系生长发育的影响,以期明晰咖啡连作障碍产生的机理,为克服咖啡连作障碍提供科学和试验依据。结果表明：发病植株根际土壤水提液导致其幼苗根系表皮细胞变小、排列更加紧密,并且随着浓度的升高,根系细胞壁及内膜系统逐渐被破坏,形成空腔;初生木质部细胞的木质化程度逐渐增加。根系鲜重、干重、总根长、根体积、根尖数、总根表面积以及根系活力均随根际土壤水提液浓度的升高而下降,T₂处理与CK相比差异显著（P<0.05）,T₃处理差异极显著（P<0.01）。随着根际土壤水提液浓度的升高,根系木质素含量和相对电导率逐渐升高,T₁处理与CK相比,木质素含量增加29.53%,差异显著,T₂、T₃处理木质素含量分别增加42.38%、66.52%,差异均达极显著;T₂、T₃根系相对电导率分别增加34.40%、58.30%,差异均达极显著。根系可溶性蛋白含量随着土壤水提液浓度的升高呈现先升高后下降的变化趋势,T₂处理与CK相比,可溶性蛋白含量增加61.75%,差异显著。MDA含量、SOD、POD和CAT活性均随着土壤水提液浓度升高而升高,T₃处理与CK相比,SOD活性增长56.77%,差异显著;POD活性增加96.28%,差异极显著。综上可知,发病咖啡植株根际土水提液中存在自毒物质,破坏咖啡幼苗根系结构、抑制根系生长发育。