东北红豆杉幼苗光合和荧光特性对不同光照条件的响应

以4 年生东北红豆杉为材料,研究了全光照(FL)、50% 全光照(L1)、30% 全光照(L2)和15% 全光照(L3)4 种光照条件下东北红豆杉幼苗的光合作用和叶绿素荧光特性的差异。结果表明:L2 条件下的叶绿素a、叶绿素b 含量和总叶绿素含量都最高,全光照使幼苗叶绿素a、叶绿素b 含量和总叶绿素含量都显著减少;L3 条件下的叶绿 素a/ b 值最低为2郾203,显著低于正常值。3 种遮荫条件下的东北红豆杉幼苗的光响应曲线趋势基本一致,随光合 有效辐射(PAR)的增加净光合速率(Pn )先快速增加后趋于平缓,L2 幼苗的Pn 最高,L3 次之,L1 最低;FL 幼苗在 PAR 1 000 滋mol/ (m2·s)时Pn出现明显下降。L2 条件下叶片最大净光合速率(Pmax)、平均净光合速率(Pa )、光饱 和点(LSP)、表观量子效率(AQY)、气孔导度(Gs)最高,光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd )相对较低;FL 条件下, LSP、AQY 最低,LCP、Rd最高。FL 条件下幼苗荧光参数与遮荫条件相比,初始荧光(F0 )显著升高,最大荧光(Fm )、 可变荧光(Fv)、PS域潜在活性(Fv / F0 )和PS域原初光能转换效率(Fv / Fm )显著降低,非光化学猝灭系数(qN)略 高,光化学猝灭系数(qP)和电子传递速率(ETR)略低;L2 和L3 条件下幼苗的叶绿素荧光参数相差不大,也都比L1 适宜。结果表明,全光照破坏了幼苗的光合机构,30%左右的全光照条件对幼苗更适宜。      

不同光照条件下东北红豆杉幼苗光合特性日变化

为了解东北红豆杉的光适应特性以达到高效培育的目的,以5年生东北红豆杉幼苗为研究对象,研究3种光照条件下(全光照FL、60%全光照F1和30%全光照F2)东北红豆杉幼苗光合特性的日变化规律,明确其幼苗随光温变化的生理响应特点。结果显示:3组幼苗的净光合速率(Pn)均呈现双峰变化趋势,9:00时Pn的峰值显著高于15:00时的峰值,且F2条件下的Pn最高,F1次之,FL最低;显然增加光照强度后,幼苗的Pn受到了强光的抑制。气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)的日变化规律与Pn相似,呈现出明显的双峰趋势,F2条件下幼苗的Gs变化幅度要小于其他2组幼苗的Gs;上午F2条件下幼苗的Tr最高,下午FL条件下的Tr最高。胞间CO2浓度(Ci)呈现V型变化趋势,上午F2条件下幼苗的Ci最高,下午最低,且与FL条件下的幼苗差异显著。气孔限制值(Ls)的变化趋势与Ci完全相反。总体而言,幼苗增加光照强度后,在1 d内,从外观上幼苗生长状态正常,但净光合速率明显下降。      

叶面施氮对东北红豆杉幼苗生长及光合特性的影响

为探究氮素在东北红豆杉幼苗培育中的作用,以6年生东北红豆杉幼苗为试验材料,采用叶面施氮法研究尿素、硝酸钠和硫酸铵3种氮素形态在3个氮浓度(0.5、1.0、1.5 g/L)下幼苗的生长、叶片氮含量、叶绿素含量以及光合特性的差异。结果表明,施氮处理幼苗的生长量较对照组幼苗(CK)均有不同程度的提高,其中1 g/L尿素处理幼苗的效果最好,枝生长量比CK提高了39.1%,达极显著水平(P0.01);叶片氮含量也都有所增加,1.5 g/L尿素处理幼苗的氮含量最高,比CK提高了20.0%(P0.01)。在叶绿素含量上,1 g/L尿素处理幼苗的总叶绿素和叶绿素a含量比CK提高了20.5%和27.1%(P0.01)。施氮后幼苗的净光合速率(Pn)、最大净光合速率(Pmax)、光饱合点(LSP)和表观量子效率(AQY)等光合指标也都好于CK(1.5 g/L硫酸铵除外),1 g/L尿素处理幼苗的Pmax比CK提高了62.0%(P0.01)。从整体上看,幼苗总叶绿素含量和Pmax呈现出随幼苗叶片氮含量增加而增加的趋势,1 g/L尿素处理效果最好,硫酸铵和硝酸钠之间没有表现出显著差异。      

秋冬季自然降温过程中东北红豆杉幼苗的生理生化特性

以4年生东北红豆杉实生苗为试验材料,分别测定了室外自然越冬幼苗以及初次室外越冬幼苗在秋冬季节自然降温过程中的多项生理生化指标,揭示了东北红豆杉幼苗适应低温条件的生理生化特性。结果表明:1）低温导致幼苗细胞膜透性增大。从9月至翌年1月,自然越冬幼苗的相对电导率由44.32%上升至12月的最高点52.98%,初次室外越冬幼苗由47.80%上升至12月的最高点62.12%。2）半致死温度下降。自然越冬幼苗和初次越冬幼苗的半致死温度的最低值分别为-37.5和-31.1 ℃。3）叶绿素含量下降。自然越冬幼苗和初次室外越冬幼苗翌年1月份的叶绿素含量相对9月份分别下降了24.7%和38.0%。4）可溶性蛋白质和游离脯氨酸含量呈先升高后下降趋势,可溶性糖含量逐月升高,2组幼苗间差异不显著。5）SOD和POD活性升高。自然越冬幼苗SOD和POD活性的最高值比9月升高了11.6%和17.2%,初次室外越冬幼苗SOD和POD活性的最高值比9月份升高了19.6%和5.9%。6）MDA含量逐月上升。翌年1月自然越冬幼苗和初次室外越冬幼苗的MDA含量较9月分别上升了26.8%和24.8%。初次室外越冬幼苗的多项指标都显示出其对低温的耐受力远低于自然越冬幼苗。      

南方四季杨雌雄幼苗对镉胁迫光合生理响应的差异

为探讨南方四季杨雌雄幼苗对土壤镉污染的生理适应机制,采用盆栽模拟试验,测定了植株气体交换特征和叶绿素荧光参数,以及最终的生物量积累、丙二醛和可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶活性。结果表明:镉处理45 d后,雌株的净光合速率(Pn)、水分利用效率(WUE)、PSII最大光化学量子产量(Fv/Fm)显著下降,初始荧光(F0)、非光化学猝灭系数(qN)显著上升,但是在第60天这些指标均恢复正常,一直到第90天,Pn、气孔导度(Gs)、电子传递速率(ETR)显著下降,但是WUE仍维持正常;而雄株的光合和荧光参数在第45天没有显著变化,从第60天开始,Pn、Gs、Fv/Fm、ETR显著下降,F0、qN显著上升,并且维持到第90天,一直没有恢复。第90天的雌株根、茎、叶生物量和丙二醛(MDA)含量分别比对照降低了71.04%、58.33%、71.61%和54.22%,雄株降低了83.11%、72.72%、80.31%和69.38%;雌株的超氧化物歧化酶活性、可溶性蛋白含量与对照变化均不显著,雄株的比对照分别降低了30.54%和20.50%。可见镉对两者都造成了胁迫,且雄株的受胁迫程度高于雌株,可能是因为雌株的光合系统对镉胁迫更敏感,因此比雄株更早地做出相应的防御响应。     

细叶云南松幼苗对不同光照条件的生理响应

为了研究细叶云南松幼苗对不同光照强度的生理响应,以1月生和1年生细叶云南松幼苗为研究对象,采用人工模拟不同光照条件(100%、50.3%、15.0%、4.2%全光照)的方法,对其在不同光照条件下的叶绿素含量、可溶性蛋白含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)等抗氧化酶活性进行研究。结果表明:随着光照强度的减弱,1月生幼苗叶绿素a、b和总叶绿素含量先上升后下降;可溶性蛋白含量在50.3%全光照时最高;SOD、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性以及MDA含量均呈上升趋势,15.0%全光照时达到最大值。随着光照强度的减弱,1年生幼苗叶绿素a、b和总叶绿素含量持续上升;可溶性蛋白含量逐渐下降;SOD活性先上升后下降,15.0%全光照时活性最强;APX、CAT活性以及MDA含量均呈上升趋势,15.0%全光照时达到峰值。1月生和1年生幼苗的POD活性均在50.3%全光照下最大。综合分析得出,50.3%全光照有利于细叶云南松幼苗生理代谢活动的提高,此时,1月生和1年生幼苗的叶绿素和可溶性蛋白含量较高,MDA含量和SOD、CAT等抗氧化酶活性均保持低水平。因此,细叶云南松幼龄时期培育中应适当遮荫。     

土壤水分条件对枫杨幼苗光合生理的影响

设定对照(CK,即常规生长)、轻度干旱(T1)、湿土壤(T2)和水淹(T3)4个处理组,研究枫杨(Pterocaryastenoptera C.DC.)幼苗在不同土壤水分条件下的光合生理反应.研完显示不同土壤水分对枫杨幼苗叶片净光合速率、气孔导度、水分利用效率和光合色素含量等参数有不同影响.胁迫初期(25 d),植株的各项生理指标变化较小,T3净光舍速率Pn比对照下降了25.4%.50天后,Pn下降比例大小为T1(60.3%)>T3(47.8%)>T2(28.1%),随后趋于稳定;蒸腾速率Tr和气孔导度Gs的变化趋势基本一致,T2和T3与对照无显著差异,T1则显著低于对照;T1有较高的水分利用效率(WUE),以对抗干旱缺水的逆境.T3光合色素含量持续处于最低状态,T1则与对照总体没有显著差异.各组叶绿素与类胡萝卜素含量之比界于4.475～6.920之间波动.而叶绿素a与叶绿素b的含量之比界于2.518～3.216之间波动.本实验证实枫杨幼苗兼具一定的耐水淹和耐旱的能力,也表明枫杨树种可用于三峡库区消落带的植被恢复构建.

Abstract：

In an experiment reported in this paper, Pterocarya stenoptera C.DC.seedlings were subjected to 4 water condition treatments, i.e.control (CK, normal water condition), T1 (light drought stress), T2 (wet soil) and T3 (soil submersion), and their photosynthetic responses were investigated.The results showed that different soil water conditions influenced, to different extents, the net photosynthetic rate (Pn), stomatal conductance (Gs), water use efficiency (WUE) and photosynthetic pigment content of the P.stenoptera seedlings.In the early period of stress (25d) of T3, these indices changed little and only Pn decreased by 25.4% compared with the control.Pn decreased by 60.3%, 47.8% and 28.1% in T1, T3 and T2, respectively, after 50 days and appeared relatively stable thereafter.Tr and Gs showed a similar change trend in various treatments.T2 and T3 had no significant difference from the control in the two in-dices, while T1 was significantly lower than it.T1 kept high water use efficiency against the drought stress.T3 had the lowest content of photosynthetic pigment, while T1 did not differ from CK in the con-tent of chlorophylls and carotenoids as a whole.The ratio of chlorophylls to carotenoids ranged from 4.475 to 6.920 and the ratio of chlorophylls a to b varied from 2.518 to 3.216 in these treatments.The above re-sults proved that P.stenoptera, seedlings are fairly tolerant to both waterlogging and drought stress and that P.stenoptera, can be a candidate species in the construction of the protection vegetation system of the Three Gorges Reservoir Region.     

蚕豆幼苗光合特性及抗氧化酶对Cs~+胁迫的响应

为研究蚕豆的光合特性及抗氧化酶在铯(Cs~+)胁迫下的响应特征,用浓度为0～200 mg/L Cs~+溶液浇灌盆栽蚕豆,模拟~(137)Cs随雨水沉降造成的土壤放射性污染,测定不同浓度Cs~+溶液浇灌下蚕豆幼苗的光合特性及抗氧化酶活性等的变化。结果显示,蚕豆叶片叶绿素含量随Cs~+浓度的增加呈现先增加后下降的趋势,低浓度Cs~+(25 mg/L)处理净光合速率(Pn)有所增加,高浓度(200 mg/L)处理Pn略有下降;蒸腾速率(E)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)在一定程度上显著增加;蚕豆叶片的原初光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)、电子传递速率(ETR)等无显著性变化,非光化学淬灭系数(qNP)在50 mg/L和200 mg/L处理下显著升高,非光化学耗散增强;过氧化物酶(peroxidase,POD)和抗坏血酸(ascorbate peroxidase,APX)活性显著降低,POD和APX对Cs~+胁迫的响应要强于超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD);相关性分析表明,蚕豆的Pn和POD、APX活性与其体内Cs~+富集量呈一定的负相关关系。结果表明蚕豆对Cs~+胁迫的耐受性强,有较强的Cs~+富集能力,且主要蓄积在根中,安全性增强,在土壤铯污染修复中具有较大的应用潜力。     

两株东北红豆杉内生真菌的生理特性

采用接种法，对两株东北红豆杉内生真菌散囊菌（Eurotium sp.,1001)和曲霉（Aspergillus sp.,1003)在不同温度、pH、碳源、氮源、培养基及糖质量浓度下进行了生理实验研究。结果表明：温度对两种菌株的生长和孢子的产生具有明显的影响；pH6－7时菌株生长良好，且可以保持较高的菌液质量浓度；两种菌株均以蔗糖为主要碳源，菌丝干质量与培养基质量浓度呈正向关系。     

超低温保存下东北红豆杉种子的活力

为建立东北红豆杉种质资源保存体系及种质资源库的建立提供科学依据,采用 TTC法对经过超低温保存的种子进行活力测定,比较了4种不同处理对种子生活力的影响。结果表明,超低温可以应用于东北红豆杉种子的贮藏,解冻方式是影响东北红豆杉种子超低温贮藏的重要因素,DMSO 的保护作用不明显,保存效果较好的解冻方式为快速解冻。     

东北红豆杉RAPD反应体系的优化（摘要）（英文）

[目的]研究东北红豆杉RAPD反应体系的优化条件。[方法]以东北红豆杉叶片为材料,用改进CTAB法提取DNA,分别从模板DNA浓度（10、20、30、40、50 ng）、引物浓度（5、10、15、20、25 pmol/μl）、dNTP浓度（0.1、0.15、0.2、0.25、0.3 mmol/L）,TaqDNA聚合酶量（0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 U）及镁离子浓度（0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mmol/L）5个方面对东北红豆杉RAPD扩增效果的影响进行分析。[结果]用改良的CTAB法提取红豆杉基因组DNA,所得DNA质量较好,无杂质存在,条带整齐一致,而且能够取得比较理想的RAPD扩增效果。通过各因子的比较分析,建立了东北红豆杉RAPD优化体系：20μl PCR反应总体积中含模板DNA10 ng,Mg2 ＋2.0 mmol/L,引物15pmol/μl,dNTP0.2 mmol/L,TaqDNA聚合酶1.0 U,10×buffer缓冲液2μl,以双蒸水补充至20μl。[结论]为进一步探索与东北红豆杉性别鉴定相关的研究提供技术支持。     

东北红豆杉RAPD反应体系的优化

[目的]研究东北红豆杉RAPD反应体系的优化条件.[方法]以东北红豆杉叶片为材料,用改进CTAB法提取DNA,分别从模板DNA浓度(10、20、30、40、50 ng)、引物浓度(5、10、15、20、25 pmol/μl)、dNTP浓度(0.1、0.15、0.2、0.25、0.3 mmol/L),Taq DNA聚合酶量(0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 U)及镁离子浓度(0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mmol/L)5个方面对东北红豆杉RAPD扩增效果的影响进行分析.[结果]用改良的CTAB法提取红豆杉基因组DNA,所得DNA质量较好,无杂质存在,条带整齐一致,而且能够取得比较理想的RAPD扩增效果.通过各因子的比较分析,建立了东北红豆杉RAPD优化体系:20 μl PCR反应总体积中含模板DNA 10 ng,Mg2+ 2.0 mmol/L,引物15 pmol/μl,dNTP 0.2 mmol/L,Taq DNA聚合酶1.0 U,10×buffer缓冲液2 μl,以双蒸水补充至20 μl.[结论]为进一步探索与东北红豆杉性别鉴定相关的研究提供技术支持.     

东北红豆杉种子不同部位抑制萌发物质比较

为了深层次发现东北红豆杉(Taxus cuspidata S.et Z.)种子休眠机理,以便为有针对性的采取措施促进其种子萌发提供依据,该试验以白菜(Brassica rapa var.glabra)的种子作为测定材料,对东北红豆杉种子种胚、胚乳、内种皮、中种皮、外种皮5部分的甲醇浸提液进行活性测定,比较研究了5部分浸提液对白菜种子发芽率及胚根生长的影响。结果表明:5部分浸提液中均含有抑制种子萌发物质,显著影响到白菜种子的萌发,另抑制作用会随着浸提液质量浓度的增加而增强;5部分浸提液的抑制作用相比较,种胚最强,其次为胚乳、内种皮、中种皮和外种皮。     

东北红豆杉资源拓展低能耗优质盆花培育研究

根据对东北红豆杉资源危机进行调查了解,利用其植物学和生长习性特点,研究盆花栽培,促进了快速繁育和高级利用。培育的盆花成形快、质量高,是黑龙江省当前唯一地产特色花卉,不仅拓展了保护性开发的新途径,而且因大大降低全年温室培育费用,进入家庭得到推广普及,减小了这一物种灭绝的危险。     

不同pH条件下锑对水稻幼苗的毒害效应

为探究pH对锑胁迫下水稻生长的影响,本研究通过水培试验,研究了不同pH条件下水稻中锑的吸收量以及锑对水稻的生长、叶绿素荧光特性、光响应曲线参数和抗氧化酶活性的影响。结果表明,锑胁迫抑制了水稻的生长以及地上部和根部生物量的积累,其中株高较无锑处理减少了4.30%~11.72%;叶片PSⅡ最大光化学量子产量（Fv/Fm）...     

油菜素内酯对干旱胁迫下烤烟幼苗生长生理及光合特性的影响

【目的】探讨外源2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide,EBR)对干旱胁迫下烤烟幼苗生长的调控效应与生理机制。【方法】以烤烟品种‘豫烟6号’为材料,采用Hoagland营养液水培法,研究不同质量浓度EBR(0,0.10,0.20和0.40 mg/L)对PEG 6000(质量分数15%)模拟干旱胁迫下烤烟幼苗生长、活性氧代谢、抗氧化酶活性和光合荧光特性的影响。【结果】干旱胁迫对烤烟幼苗造成了严重的氧化伤害和光抑制,添加不同质量浓度的EBR后,烤烟幼苗的总根长、总根表面积、根平均直径、根尖数、地上部和地下部鲜质量均明显提高;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性显著提高,而超氧阴离子(O^-·₂)和丙二醛(MDA)含量显著下降;幼苗叶片的叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(Pⁿ)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、气孔限制值(L_s)和水分利用效率(WUE)明显提高,而胞间二氧化碳浓度(C_i)显著降低;PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)和光化学猝灭系数(qP)显著提高,而非光化学猝灭系数(NPQ)显著降低。上述指标均以0.20 mg/L EBR处理的效果最为显著。【结论】在干旱胁迫下,外源EBR能够通过提高烤烟幼苗的抗氧化酶活性,减轻细胞膜氧化损伤,从而增强烟草幼苗对干旱胁迫的耐受性,并通过提高叶片对光能的捕获与转化能力,增强叶片光合效能,促进烟苗的生长。