干旱胁迫对结缕草叶绿素荧光和光合关键酶活性的影响

在对中国结缕草属（Zoysia Willd.）植物53份种源水分利用效率评价的基础上,以高水分利用效率种源Z110和低水分利用效率种源Z132作为试验材料,对其干旱胁迫过程中叶绿素荧光特征、光合关键酶核酮糖二磷酸（RuBP）羧化酶和磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）羧化酶的活性进行了研究。结果表明,在干旱胁迫过程中,两份结缕草种源的叶绿素初始荧光（Fo）、非光化学猝灭系数（qN）逐渐增加;叶绿素最大荧光（Fm）,PSⅡ实际光化学效率Yield,叶片表观光合电子传递速率ETR,PSⅡ光化学猝灭系数（qP）,RuBP羧化酶和PEP羧化酶活性逐渐降低。在干旱胁迫过程中,除种源Z110叶绿素Fo小于Z132的叶绿素Fo外,其他参数均大于Z132,说明干旱胁迫对Z132的光合作用影响较大,Z110对干旱胁迫表现出较强的的适应能力。     

两种结缕草品系对低温胁迫的生理响应研究

为探明不同生态条件下日本结缕草(Zoysia japonica Steud.)对低温胁迫的生理响应,以生态条件具明显差异的日本结缕草两品系室兰(Muroran)和表山北(Tawarayama Kita)为材料,采用电导法测定不同低温处理条件下其离体叶片及匍匐茎相对电导率的变化,拟合Logistic方程求得低温半致死温度(LT₅₀),并分析结缕草在低温胁迫下脯氨酸、可溶性糖含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)含量的变化规律。结果表明室兰叶片、匍匐茎的半致死温度均低于表山北,低温处理后两结缕草品系的脯氨酸、可溶性糖含量均有不同程度的升高,且随着温度的降低,室兰可溶性糖含量增幅比表山北大;两品系SOD活性随温度的降低呈"下降-升高-再下降"变化趋势,而MDA含量呈相反变化趋势。0℃时,SOD活性及MDA含量在两品系间表现出极显著差异(P<0.01)。综合各项生理指标评价,室兰的抗寒性强于表山北。     

结缕草品种抗寒性和抗寒机理研究

通过低温胁迫处理兰引3号结缕草(Zoysia japonica Steud. cv. Lanyin No.3)、青岛结缕草(Zoysia japonica Steud. cv. Qingdao)和交大1号结缕草(Zoysia japonica Steud. cv. Jiaoda No.1),分别测定27~-17℃3个品种的叶片、茎电解质渗透率(EL)、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性并进行地下茎恢复生长试验,得出生理指标的动态变化规律。结果表明:低温胁迫下,兰引3号结缕草抗寒性最强,EL、MDA和SOD三者显著相关。该研究可为结缕草的推广和应用提供重要理论依据。     

外源甜菜碱对低温胁迫下结缕草生理特性的影响

甜菜碱作为一种重要的渗透调节物质,与低温胁迫下植物的抗逆性有着密切的联系。为了探讨不同浓度外源甜菜碱对低温胁迫下结缕草相关生理指标的影响,本实验以结缕草‘青岛’品种为实验材料,分别采用0,50,100和150 mmol/L 的甜菜碱进行叶面喷施,在8/2℃(白天/夜间)的培养箱中连续处理28 d,以正常管理(28/24℃)作为对照。结果表明:外源甜菜碱能够有效缓解低温胁迫下结缕草坪观质量和叶绿素含量的下降,减少电解质渗透率和丙二醛含量的升高,显著提高SOD、POD、CAT和APX的活性,从而降低H₂O₂和O2·-的累积,同时,外源甜菜碱还可以提高低温胁迫下结缕草可溶性蛋白和脯氨酸的含量,增强渗透调节能力,进而增强结缕草对低温胁迫的抵抗性。其中,外施100 mmol/L甜菜碱对提高结缕草的耐低温能力的效果最为显著。     

NaCl胁迫对结缕草生长及光合生理的影响

为研究NaCl胁迫对结缕草(Zoysia japonica)生长及光合生理的变化规律,采用盆栽试验观测不同浓度(0, 100, 200, 300, 400和500 mmol·L^-1)NaCl溶液处理对结缕草生长及光合生理的影响。结果表明:在NaCl处理第7, 14和21 d,当NaCl浓度为300, 400和500 mmol·L^-1时,结缕草的相对生长速率、生物量和叶片相对含水量均显著低于对照;随NaCl浓度的增加,结缕草相对电导率、丙二醛含量和可溶性蛋白含量均有增加的趋势,且NaCl胁迫第21 d时,400和500 mmol·L^-1 NaCl浓度处理使结缕草相对电导率、丙二醛含量和可溶性蛋白含量均显著高于对照。结缕草的相对生长速率、生物量和叶片相对含水量均随胁迫时间的延长而显著降低,结缕草相对电导率、丙二醛含量、可溶性蛋白含量均随胁迫时间的延长而显著升高。随NaCl胁迫程度的增加结缕草的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、叶片水分利用效率(WUE)呈逐渐降低的趋势,且500 mmol·L^-1 NaCl浓度处理比对照显著降低;分别在NaCl胁迫第14和21 d时,500 mmol·L^-1 NaCl浓度处理与对照相比,结缕草的胞间CO₂浓度(C_i)和气孔限制值(L_s)显著增加,说明盐胁迫对结缕草光合作用的影响在盐胁迫早期是由气孔限制导致的,在后期是由非气孔因素导致的。     

NaCl胁迫下不同磷浓度对沟叶结缕草生长及光合特性的影响

采用水培法研究了NaC1胁迫下(300 mmol·L-1)不同浓度磷素(0,1,5和20 mmol.L-1)对沟叶结缕草(Zoysia matrella)生物量及光合作用的影响.结果表明:NaC1胁迫显著抑制了沟叶结缕草的生长.随培养液中磷浓度增加,沟叶结缕草的枝叶干重和根系均受到促进,但在20 mmol.L-1磷浓度处理时植株的生长反而受到一定的抑制.NaC1胁迫下,沟叶结缕草的叶绿素和类胡萝卜素含量有所增加,但是磷处理对色素的影响很小.盐处理降低了植株的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率,施加磷能在一定程度上缓解盐胁迫的效应.尽管随着磷素增加,盐敏感指数(SI)下降,但适量磷浓度促进了沟叶结缕草的绝对生长,提高了叶片的光合速率,从而提高其抗盐性.     

4种结缕草在南京地区的田间表现及耐寒性差异

以沟叶结缕草、中华结缕草、日本结缕草、细叶结缕草为研究对象,通过青绿期与成坪质量等田间形态观测以及氧化伤害、抗氧化酶活性、脯氨酸和可溶性蛋白含量等抗寒生理指标测定,筛选适合在以南京为代表的亚热带地区建植的结缕草草种.结果表明:沟叶结缕草青绿期最长,达270d;从成坪质量上看,沟叶结缕草和细叶结缕草都适合作为坪用品种;低温胁迫下,4种结缕草叶片中的H_2O_2和MDA含量增加,抗氧化酶APX、POD和CAT活性比胁迫前呈现不同程度的降低,脯氨酸和可溶性蛋白含量持续增加.其中,沟叶结缕草青绿期长,成坪质量高,叶中的MDA水平最低,3种抗氧化酶活性在第6d最高,表明其耐寒性最强,是最适合在南京地区建植的结缕草. 氧化伤害、抗氧化酶活性、脯氨酸和可溶性蛋白含量等抗寒生理指标测定,筛选适合在以南京为代表的亚热带地区建植的结缕草草种.结果表明:沟叶结缕草青绿期最长,达270d;从成坪质量上看,沟叶结缕草和细叶结缕草都适合作为坪用品种;低温胁迫下,4种结缕草叶片中的H2O2和MDA含量增加,抗氧化酶APX、POD和CAT活性比胁迫前呈现不同程度的降低,脯氨酸和可溶性蛋白含量持续增加.其中,沟叶结缕草青绿期长,成坪质量高,叶中的 DA水平最低,3种抗氧化酶活性在第6d最高,表明其耐寒性最强,是最适合在南京地区建植的结缕草. 氧     

结缕草3个品种抗寒性的综合评价

跟踪测定了田间自然降温过程中,结缕草3个品种叶片、茎、根茎的电解质渗透率、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、丙二醛含量、可溶性蛋白质含量和叶绿素含量6个抗寒指标的变化。根据指标测定值的变化趋势,采用加权法对结缕草3个品种的抗寒能力进行综合评价。结果表明,兰引3号抗寒力最强,交大1号次之,青岛最差。通过试验测定,选出了能够较好地反映结缕草抗寒性的指标,包括电解质渗透率、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、丙二醛含量、可溶性蛋白质含量和叶绿素含量。     

水分胁迫对结缕草种群特征和生理特性的影响

 采用大田试验,研究了“ＪＤ-１”结缕草在水分胁迫下的种群特征和生理特性变化。结果表明,水分胁迫能明显抑制结缕草的生长发育,结缕草也能通过自身生理生化调节来减弱由水分胁迫带来的伤害。在水分胁迫下,水分胁迫区结缕草密度、株高和生物量低于无水分胁迫区,且随水分胁迫的增加而明显降低。结缕草叶片相对电导率、游离脯氨酸含量和丙二醛含量在无水分胁迫区随试验期的延长呈缓慢增大的趋势;而在轻度和重度水分胁迫区随水分胁迫时间的延长呈波动状变化。复水期内结缕草密度、株高和生物量明显增大,水分胁迫区密度和生物量明显大于无水分胁迫区;结缕草叶片相对电导率、游离脯氨酸含量和丙二醛含量明显低于无水分胁迫区,且轻度和重度水分胁迫区各指标值差异不显著。     

结缕草酯酶同工酶的研究

以台湾原产中华结缕草、沟叶结缕草，山东原产中华结缕草，日本结缕草，日本原产日本结缕草和细叶结缕草共２０２个样品为材料，检验其酯酶同工酶谱。结果发现了２６条酯酶带，构成了１３０个酶谱类型，各酶带出现频率随草种和原产地而异，以各酶带出现的频率，利用尤克利氏距离公式算出各族群的距离，发现中华结缕草和沟叶结缕草间的距离最近，合成一群集，细叶结缕草和日本结缕草距离最远，各成一群集。以上结果表明，酯酶同工酶不     

干旱胁迫对4种决明属植物光合作用和叶绿素荧光特性的影响

以4种决明属植物草决明(Cassia obtusifolia)、望江南(C.occidentalis)、伞房决明(C.corymbosa)、双荚决明(C.bicapsularis)为材料,采用盆栽控水试验,设置轻度干旱、重度干旱和正常灌水处理,研究了干旱胁迫对4种决明属植物的叶绿素含量、光合作用参数和叶绿素荧光特性的影响。结果显示,1)干旱胁迫导致4种决明属植物的叶绿素含量下降,望江南的下降幅度最小,说明望江南在水分减少的情况下仍具有较高的光合作用能力,伞房决明的叶绿素含量在3种处理下都趋于最高水平,表明伞房决明光能吸收、转换和传递能力较强;2)干旱胁迫导致4种决明属植物气孔导度(Gs)降低,气孔限制值(Ls)升高,伴随着胞间CO2浓度(Ci)降低,净光合速率(Pn)下降,表明是气孔因素造成的,此后,除草决明外其它3种植物的Ci均升高,Ls均下降,这是非气孔因素造成的;在干旱胁迫下望江南具有较高的光合速率,伞房决明具有相对较高的气孔开放度;3)干旱胁迫导致4种决明属植物的最大荧光(Fm)和光化学效率(Fv/Fm)下降,初始荧光(Fo)上升,表明PSⅡ结构受到破坏或者植物进行了热耗散。光化学淬灭系数(qP)和电子传递速率(ETR)下降,而非光化学淬灭系数(NPQ)上升,说明干旱胁迫对PSⅡ造成伤害,但其能够有效地避免或减轻因PSⅡ吸收过多光能而引起的光抑制和光氧化。望江南表现的最稳定,说明望江南具有较强的抗旱性。     

遮阴对大豆幼苗光合和荧光特性的影响

为了探寻不同遮阴条件下大豆幼苗叶片的光合响应机理及寻求适度的遮阴比例,本试验模拟田间玉/豆套作,以强耐阴“南豆12号”和弱耐阴“桂夏3号”2个大豆品种为材料,在不遮阴、半侧遮阴(30%,50%,70%)和全遮阴(50%)5个不同遮阴方式下,测定了不同生育期遮阴和复光后大豆幼苗叶片色素含量、光合速率和叶绿素荧光参数的变化。结果表明,随着遮阴程度增加,大豆幼苗叶片的色素含量和初始荧光强度(F₀)增加,叶绿素a/b值变小;光合速率(P_n)、最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)和光化学淬灭系数(qP)呈先升后降趋势,非光化学淬灭系数(NPQ)则呈先降后升的趋势。遮阴胁迫对2个大豆品种幼苗第四复叶期的影响最为显著。2个品种间比较,“南豆12号”和“桂夏3号”在弱遮阴下都能通过改变色素组分比例、促进光合电子传递等途径提高光能潜力的利用来适应弱光环境。在强遮阴胁迫下,“南豆12号”的PSⅡ反应中心抗胁迫能力更强,“桂夏3号”则不能及时耗散过剩光能,导致光合机构受到破坏。     

不同土壤基质上结缕草净光合速率及生长的研究

在沈阳师范大学实验园内将结缕草Zoysia japonica茎段分别栽植在腐殖质(A1)、建筑残土(A2)、表土被移除土壤(A3)、沙(A4)4种土壤基质上,研究土壤基质对结缕草净光合速率及生长的影响。结果表明,结缕草的净光合速率和大部分的生长指标均为A1A4A2A3。腐殖质基质有效促进了结缕草的生长,各生长指标与其他处理间差异显著。其他3个处理之间差异不显著(P0.05)。结缕草在基质A4上的生长指标优于基质A2和A3,说明结缕草耐贫瘠,而土壤结构的破坏不利于其生长。     

青藏高原几种高山植物的光合生理特性

以14种高寒草甸植物为材料,研究分析植物叶片的光合色素含量和叶绿素荧光参数,以探究高寒草甸植物适应青藏高原极端环境的光合生理机制。结果表明,黄花鸢尾(Iris pseudoacorus)、美丽风毛菊(Saussurea pulchra)、鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)和天蓝苜蓿(Medicago lupulina)叶片的单位面积叶绿素含量分别比黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)高284.83%、200.56%、171.35%和148.31%,叶片PSⅡ有效光化学量子产量分别高79.99%、73.94%、68.37%和63.90%,叶片PSⅡ实际光化学效率也具有相同的变化趋势;而黄花鸢尾、美丽风毛菊、兰石草(Lancea tibetica)和麻花艽(Gentiana straminea)叶片的单位叶面积类胡萝卜素含量分别比天蓝苜蓿高393.93%、348.48%、260.61%和233.33%,其叶片的非光化学猝灭也显著高于天蓝苜蓿;黄帚橐吾、珠芽蓼（Polygonum viviparnm）和柔软紫苑(Aster flaccidus)叶片的叶绿素a/b值高于2.91,能适应较强光照,而天蓝苜蓿叶片的叶绿素a/b值小于2.5,常生长于植被下层,说明植物能够通过调整光合色素含量和构成而合理有效地利用光能以适应特殊的环境条件。     

温度胁迫对柱花草叶绿素荧光参数和光合速率的影响

为了探讨柱花草对不同温度的适应机制,以播种后40 d的幼苗为试验材料,在光照培养箱内分别用高温(36℃)处理5 d,低温(6℃)处理2 d,并以常温(25℃)处理5 d为对照,测定光合速率及叶绿素荧光参数等相关指标在不同温度胁迫下的变化。结果表明,低温处理2 d,叶绿素荧光参数的最大光化学效率(Fv/Fm)、光系统Ⅱ电子传递量子效率(Ф_PSⅡ)、光化学猝灭系数(qP) 和非光化学猝灭系数(NPQ)、叶片光合速率、叶片ATP含量及RuBPcase和FBPase活性显著降低;而高温处理5 d对其光合效率没有产生明显的抑制作用。在温度胁迫条件下,足够的ATP供应对保证柱花草的光合能力是有必要的。     

不同叶型丹参光合特性研究

为了研究大叶型丹参和小叶型丹参(栽培变种)光合特性,为其合理栽培提供依据,使用LI-6400XT便携式光合仪测定了2种叶型丹参光合速率对光强的响应曲线及光合日变化情况。结果表明,大叶型丹参的光补偿点和光饱和点低于小叶型丹参;2种叶型丹参表观量子利用率均在0.06以上,对弱光利用率高;净光合日变化均为双峰型,光合峰值出现在11:30和14:30,13:00前后出现“午休”现象,大叶型丹参“午休”更为剧烈;大叶型丹参的“午休”属非气孔限制型,小叶型丹参的“午休”属气孔限制型;气孔导度和蒸腾速率日变化均呈单峰型。大叶型丹参午间蒸腾作用剧烈造成局部水分亏缺是其光合“午休”的重要因素,栽培中应考虑与适当高秆作物间作或套作,降低其蒸腾速率,缓解光合“午休”,提高产量。     

铅递进胁迫对假俭草和结缕草生理特性的影响

采用盆栽试验,研究了铅递进胁迫对假俭草和结缕草叶片脂质过氧化程度、叶绿素含量、脯氨酸含量及叶片抗氧化系统等的影响.结果表明,随着Pb2 处理浓度的升高,1)假俭草叶片出现不同程度的伤害,结缕草伤害较轻;2)2种草叶片膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量增加,增大幅度假俭草大于结缕草;3)超氧化物歧化(SOD)活性在假俭草中先升高后降低,结缕草变化不明显;4)假俭草过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均呈现先升高后降低的趋势,而结缕草恰好相反;5)游离脯氨酸(Pro)含量假俭草随铅胁迫浓度的增加先升高后降低,结缕草游离脯氨酸含量一直升高;6)2种草叶绿素含量都是呈现出先升高后降低的变化趋势.分析表明结缕草对铅的耐受性比假俭草强.     

中国结缕草属植物的生长速度研究

以盆栽法对中国结缕草属4个种的64份野生种源的匍匐茎生长速度进行了研究.结果表明,结缕草属植物不同种源利用匍匐茎进行营养繁殖时,变异很大,匍匐茎总长度和地上部生物量的变异系数分别为78.97%和33.00%;不同种间的匍匐茎总长度存在显著的差异,而地上部生物量无显著差异;结缕草Zoysia japonica的种内变异最大,细叶结缕草Z.tenuifolia的种内变异最小.     

连作对烤烟生长特性和光合能力的影响

研究了连作2年和连作5年对烤烟(Nicotiana tabacum)的生长及叶片的光合特性的影响。结果表明,连作2年对烤烟的生长和光合影响不大,而连作5年却明显限制了烤烟叶片的生长,减弱了叶片的光合能力。连作5年显著降低了烤烟叶片的叶绿素含量,烤烟叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)下降,但胞间CO2浓度(Ci)却变化不大,同时连作5年的烤烟叶片的表观量子效率(AQY)、光饱和点(LSP)、光饱和时最大光合速率(Pmax)、羧化效率(CE)、CO2饱和点(CSP)和CO2饱和时最大光合速率(Jmax)均比正茬低,而光补偿点(LCP)和CO2补偿点(CCP)却增加。因此,连作明显降低了烤烟叶片对光强和CO2的利用能力,说明连作5年引起烤烟叶片光合作用减弱不仅仅是由气孔因素引起的,连作还限制了叶肉细胞对CO2的利用能力。     

野生结缕草坪用性状的综合评价

以湖南省普遍用于城市绿化的杂交狗牙根天堂草328(Cynodon dactylon×C.transadlensis Tifdwarf328’)为对照,对野生结缕草(Zoysia japonica)的坪用性状进行综合评分,以确定其应用范围。结果表明:野生结缕草草坪优于对应类型的杂交狗牙根草坪。但由于其存在种子收集困难,生长速度慢等缺点,不宜用于水土保持草坪,建议在观赏草坪、游憩草坪和运动场草坪中推广应用;杂交狗牙根适用于水土保持草坪、游憩草坪和运动场草坪,但由于其密度小、绿色期短等缺点,不是观赏草坪的理想草种。