缺钾胁迫对水稻光合特性及光合防御机制的影响

以钾敏感型品种二九丰和钾钝感型品种原丰早为材料,研究了缺钾对水稻光合和叶绿素荧光特性的影响以及光合防御机制,并对缺钾条件下的光合防御机制进行了讨论。在缺钾条件下,两品种的净光合速率(Pn)随气孔导度(Gs)的下降而下降;光合作用的关键酶Rubisco含量降低,而抗氧化酶系统的关键酶SOD活性显著上升。进一步的叶绿素荧光特性研究表明,随着钾胁迫时间的延长,缺钾水稻叶片中的 Fv/Fm、ФPSⅡ、qP及ETR均显著下降,说明PSⅡ反应中心受到伤害。缺钾也降低了水稻叶片的光饱和点,PSⅡ吸收的光能超过了光合作用所能利用的光能。缺钾叶片NPQ显著上升,说明钾胁迫下的水稻叶片通过启动热耗散机制耗散过剩的激发能,以减轻因PSⅡ吸收过多光能而引起的光抑制和光氧化从而保护光合机构免受伤害。从品种间的差异来看,原丰早在缺钾条件下,由于仍有较强的光合能力和抗光抑制能力,因此对缺钾有更强的耐性。     

一氧化氮对盐胁迫下玉米幼苗叶绿素荧光参数和光合特性的影响

以玉米幼苗为材料,研究一氧化氮（NO）供体硝普钠(Sodium Nitroprusside, SNP)对盐胁迫下玉米幼苗叶片叶绿素荧光参数(Fv/Fm、φPSⅡ、qP和NPQ)和光合参数(Pn、Gs和Ci)的影响。结果表明,0.1 mmol/L SNP能够显著缓解NaCl胁迫导致的玉米幼苗叶片Fv/Fm、φPSⅡ、qP、NPQ、Pn和Gs的下降及Ci的升高,在一定程度上防止NaCl胁迫对玉米幼苗叶片PSⅡ反应中心的损伤,维持玉米幼苗叶片较高的光合活性。     

花后干旱胁迫对两种筋力型小麦品种旗叶光合特性的影响

在盆栽防雨条件下，分别以强筋小麦品种豫麦34和弱筋小麦品种豫麦50为材料，研究了花后不同阶段（整个灌浆期、花后0～10d、花后10～20d和花后20～30d）土壤干旱胁迫（土壤相对含水量为35％～40％）对植株旗叶光合特性的影响。结果表明，花后不同阶段土壤干旱胁迫均导致两品种旗叶净光合速率（Pn），PSⅡ活性（Fv/Fo）、PSⅡ最大光能转换效率（Fv/Fm）、实际光化学效率（ΦPSd）和光化学猝灭系数（qP）显著下降，非光化学猝灭系数（qN）显著上升；以整个灌浆期干旱胁迫下旗叶光合参数下降幅度最大。不同阶段相比，以花后10～20d干旱胁迫下旗叶光合参数的降幅最大，处理间差异达到极显著水平，而花后0～10d和20～30d干旱胁迫对旗叶光合参数的影响相对较小。因此，保证花后10～20d的麦田水分供应对维持小麦较高的光合性能、促进籽粒灌浆具有重要作用。两品种相比，以强筋小麦品种豫麦34旗叶光合性能及产量受干旱胁迫的影响相对较大。     

冬季喷施多效唑对荔枝叶片叶绿素荧光特征的影响

为弄清多效唑(PP333)对荔枝叶片光合能力的影响,于2011年12月对‘妃子笑,荔枝整株喷施PP333(500 mg/L),研究其对叶片叶绿素指数和叶绿素荧光动力学参数的影响.结果表明:喷施PP333可显著增加荔枝叶片的SPAD值,且使Fv/Fm、Fv/F0、Fv′/Fm′、ΦPSⅡ、ETR、PCR等叶绿素荧光参数有所增加,而NPQ则降低;从光响应曲线可以看出,Fv′/Fm′、ΦPSⅡ和qP随光化光强度的增加呈下降趋势,而NPQ、PCR和ETR随光化光强度增加而增加;从PSⅡ反应中心能量分配比率上看,PP333处理后P、E增加,D减小,更有利于能量进入PSⅡ反应中心,促进光化学效率提高;PP333处理可以增加PSⅡ反应中心的开放比例,推动光合电子传递,提高荔枝叶片的光合性能.     

氮素对小麦不同叶位叶片叶绿素荧光参数的调控效应

为了解氮素对小麦不同叶位叶片光合能量利用的影响,测定和分析了旱地和水地小麦品种在3个氮素水平下不同叶位叶片的叶绿素荧光参数.结果表明,随氮素水平的提高,小麦幼苗叶片最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)和非光化学猝灭系数(qN)都呈上升趋势,而光化学猝灭系数(qP)则呈下降趋势;但旱地品种叶片荧光参数对氮素更敏感,旱地品种小麦幼苗叶片的Fm、Fv、 Fv/Fm、Fv/Fo和qN均高于水地品种,qP低于水地品种.旱地和水地品种在不同氮素处理下各叶位叶绿素荧光参数表现不同,光合能量利用随叶位的降低逐渐升高.     

干旱对玉米自交系叶片叶绿素荧光特性的影响

以玉米自交系郑58(抗旱性强)和丹340(抗旱性弱)为材料,采用盆栽控水试验,设置中度干旱和正常灌水处理,研究干旱胁迫对玉米自交系苗期、抽雄吐丝期和灌浆期叶片叶绿素荧光指标的影响。结果表明,不同生育时期,玉米自交系叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)的最大荧光(Fm)、原初最大光能利用效率(Fv/Fm)、潜在光化学效率(Fv/F0)、有效光化学量子产量(Fv’/Fm’)、实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(q P)均随干旱胁迫的加剧而下降;初始荧光(F0)和非光化学猝灭系数(q N)均随干旱胁迫的加剧而升高。与丹340相比,郑58的Fm、Fv/Fm、Fv/F0、Fv’/Fm’降幅均相对较小。不同时期干旱胁迫下,郑58的Fm、Fv/Fm、Fv/F0、Fv’/Fm’、ΦPSⅡ和q P均高于丹340。与丹340相比,干旱胁迫下,郑58光系统Ⅱ具有较高的光能转化和利用效率、实际光化学量子效率和有效光化学量子产量,通过调节碳同化能力和激发能利用效率,有效地耗散过剩光能减轻光抑制,保护光合机构,维持较高的光合性能。光系统Ⅱ中Fm、Fv/Fm和Fv/F0可以用来鉴定玉米自交系抗旱性。     

低温对水稻不同耐冷品种幼苗光合速率和叶绿素荧光参数的影响

 选用水稻耐冷品种湘糯1号和冷敏感品种IR50为材料，研究了低温对水稻幼苗光合速率和叶绿素荧光参数的影响。结果表明，低温下水稻两品种的光合速率迅速降低，冷敏感品种比耐冷品种下降幅度更大。低温下湘糯1号PSⅡ反应中心和天线系统受到的伤害轻，反应中心过剩激发能积累少，可藉较高的qP和qN进行过剩光能的耗散，保护光合机构免受低温伤害，而冷敏感品种qP下降快，Ex增加较多，但qN却随低温延长而下降，说明它的反应中心和天线系统都受到了严重的低温伤害，导致光合速率下降。     

干旱胁迫下氮肥对玉米叶片生理特性的影响

采用盆栽控水试验,研究干旱胁迫下氮肥水平对玉米光合作用及保护酶活性的生理响应。结果表明,与正常灌水处理相比,干旱胁迫降低玉米叶片的气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ量子产量(φPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP);增加胞间CO2浓度(Ci)、非光化学猝灭系数(qN)和丙二醛(MDA)含量;保护酶活性(SOD、POD和CAT)升高。干旱胁迫下适量施氮(225 kg/hm2)提高玉米叶片的Gs、Tr、Fv/Fm、φPSⅡ和qP;降低Ci和qN;同时显著提高保护酶活性(SOD、POD和CAT),降低膜质过氧化程度,全面改善叶片光合功能和内在的生理特性。不施氮肥和过量施氮(450 kg/hm2)均表现出与适量施氮处理相反的变化趋势。     

不同大豆品种幼苗叶片光合及叶绿素荧光 特性对套作遮荫的响应

选用4个耐荫性有差异的大豆品种为材料,通过与单作比较,研究了不同大豆品种幼苗叶片光合及叶绿素荧光特性对套作遮荫的响应差异。结果表明,套作遮荫提高了大豆叶片叶绿素含量、总叶绿素与类胡萝卜素比值（Chl(a+b)/Car）、胞间二氧化碳浓度（Ci）、水分利用效率（WUE）、叶片初始荧光（Fo）、PSⅡ有效光化学量子产量（Fv′/Fm′）和实际光化学效率（ΦPSⅡ）;使叶绿素a与叶绿素b比值（Chla/b）、类胡萝卜素(Car)含量、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、气孔限制值（Ls）、蒸腾速率（Tr）、PSⅡ最大光化学量子产量（Fv/Fm）、光化学荧光猝灭系数（qP）、非光化学荧光猝灭（NPQ）呈减小趋势。套作遮荫降低了大豆地上部分干物质积累量,其干物质积累量与Pn呈极显著正相关。耐荫性相对较好的材料,如贡选1号和南豆12在套作遮荫下Pn下降较少,且有着相对较高的Chlb、Car分子组成比例、Fo和Fv/Fm。     

尿素对骠马胁迫紫苏幼苗的缓解效应

为探讨尿素对骠马胁迫紫苏幼苗的缓解效应,阐明适宜紫苏生长的最佳除草施肥条件。采用随机区组试验设计,在紫苏六叶期喷施不同浓度的尿素(0、1、2、4和8g/L)和6.9 %骠马水乳剂(0、1.33、2.66、5.32和 7.98 mL/L),分析其对紫苏光合特性指标、荧光特性、杂草防效和籽粒产量的影响。结果表明,骠马显著降低紫苏叶片的叶绿素含量指数（CCI）,净光合速率（Pn）和气孔导度（Gs）也均不同程度降低,胞间CO2浓度（Ci）升高,说明骠马显著抑制紫苏的光合特性,且表现出一定的剂量-效应关系;叶绿素荧光分析表明,除草剂显著降低了PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）、PSⅡ潜在活性（Fv/Fo）、PSⅡ实际光化学效率（ФPSⅡ）及光化学荧光淬灭系数（qP）,非光化学淬灭系数（NPQ）则呈一定的上升趋势。表明在除草剂骠马胁迫下紫苏叶片发生了光抑制,PSⅡ复合体受到损伤伴随着光合电子传递受阻;8 g/L的尿素处理效果相同;而1～4g/L浓度的尿素处理则效果相反。1～4 g/L的尿素和不同浓度的骠马先后处理,比单用骠马处理效果好,A组的P1N3处理可使籽粒产量比单独施用骠马增产11%,杂草防效提高11.35%,表明先施4 g/L的尿素再施1.33 mL/L 的骠马,能显著缓解骠马对紫苏的胁迫,提高其光合性能,并使其光系统Ⅱ维持较高的光化学效率,该施药模式具有平衡除草施肥技术,安全高产等特点,有较高的推广价值。     

高静水压诱变水稻突变株系的叶绿素荧光特性变化

以经75 MPa高静水压处理后筛选得到的3个水稻突变株系及其亲本粤香占为材料,测定了田间生长条件下不同生育时期水稻剑叶的叶绿素荧光动力学参数。与对照亲本相比较,3个突变株系的Fv/Fm在分蘖期和抽穗期均增加,除抽穗期突变2的ΦPSⅡ略低外,其余的ΦPSⅡ都表现为增加,说明光系统Ⅱ的功能得到改善。在抽穗期,突变株系与亲本在中午高光强下受到的抑制相比,突变株系受到的抑制较小,而且在18:00以后几乎能恢复到早上6:00的水平;在灌浆期,突变株系受到的光抑制增加,但能够快速恢复。突变1、突变2和粤压1号单株产量比对照亲本分别提高268%、279%和188%。结果显示,高静水压处理萌动的水稻种子后筛选得到的突变株系叶片的叶绿素荧光特性及田间光抑制发生了改变,产量也明显提高。高静水压诱变可能成为一种筛选高产水稻品种的新途径之一。     

水稻孕穗期不同叶位叶片的气体交换与叶绿素荧光特性

研究了6个水稻品种孕穗期不同叶位的气体交换和叶绿素荧光特性,结果表明净光合速率([i]P[/i][sub]n[/sub]）、气孔导度（[i]g[/i]）、蒸腾速率（[i]E[/i]）和水分利用效率（[i]WUE[/i]）均随叶位降低而明显下降;而胞间CO[sub]2[/sub]浓度（[i]C[/i][sub]i[/sub]）基本维持不变,说明叶片衰老时[i]P[/i][sub]n[/sub]的下降主要不是气孔因素引起的。叶绿素含量降低与[i]P[/i][sub]n[/sub]下降的表现一致,叶绿素荧光分析表明[i]F[/i][sub]v[/sub]/[i]F[/i][sub]m[/sub]和[i]F[/i]'[sub]v[/sub]/[i]F[/i]'[sub]m[/sub]没有随叶位发生变化,而PSⅡ的光化学效率[i]Ф[/i][sub]PSⅡ[/sub]和电子传递速率([i]ETR[/i]）随叶位降低明显下降,这表明可能是PSⅠ电子传递受阻导致CO[sub]2[/sub]同化下降。     

聚乙二醇诱导水分胁迫引起水稻光合下降的原因探讨

在水稻品种Azucena(粳稻)6叶期用不同浓度的聚乙二醇(PEG 6000)模拟干旱处理,结果表明,随着PEG处理浓度提高,净光合速率（Pn）呈下降趋势, 但各阶段起主导作用的因素不同。第一阶段, 在10%PEG处理下Pn显著下降,色素和叶绿素荧光保持不变,气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)反而上升,表明为非气孔因子限制光合速率;第二阶段,在15%PEG处理下色素和叶绿素荧光虽开始变化,Pn继续降低, 并伴随Gs和Ci的下降而下降,因此气孔导度成为光合速率的主要限制因子;第三阶段,在20%PEG处理下Pn继续降低,Gs虽下降,但Ci并没有进一步下降,而色素和荧光参数均进一步下降,此时光合膜的损伤成为限制光合的主导因子。上述结果表明,严重水分胁迫虽使光合机构吸收和传递光能效率下降,但过剩的激发能仍可能导致活性氧积累;尽管水稻叶内启动了超氧化物防御系统,但仍能导致光合器官受损及PSⅡ光化学活性降低。     

低温光抑制胁迫对不同抗冷性的籼稻抽穗期剑叶叶绿素荧光的影响

以具不同抗冷力的籼稻品种青华6号(冷敏感)和桂山矮选3(抗冷)为材料,采用PAM调制荧光仪检测叶片叶绿素荧光的分析方法,探讨不同抗冷力的籼稻品种防御低温光抑制的可能机制。结果表明,籼稻抽穗期剑叶经低温光抑制胁迫后,与黑暗低温处理比较,光照低温处理引起的初始荧光Fo上升,Fv/Fm比值下降明显。抗冷的桂山矮选3比冷敏感的青华6号的Fo上升和Fv/Fm下降的幅度较为显著,但在常温弱光下其恢复较快。荧光猝灭分析亦表明,低温光抑制胁迫引起光化学猝灭qP下降,非光化学猝灭qN受抑制明显,但恢复较快一些。由此可认为,低温诱导籼稻光抑制发生,低温光抑制的程度不完全是伤害的结果,其恢复能力的强弱更能准确地反映品种间抗光抑制的能力。桂山矮选3比青华6号具有较强的防御低温光抑制的能力可能与叶黄素循环库的大小以及玉米黄质的调节作用有关。     

外源C4二羧酸对转玉米PEPC基因水稻C4光合途径的促进作用

以转PEPC基因水稻和野生型水稻Kitaake为材料, 研究了不同基因型水稻叶片中的C4光合微循环及其功能。通过测定与光合C4途径有关的关键酶,如磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)、NADP苹果酸酶(NADP-ME)、NADP苹果酸脱氢酶(NADP-MDH)和丙酮酸磷酸双激酶(PPDK),说明野生型水稻叶片中具有完整的C4光合酶体系;用外源草酰乙酸(OAA)或苹果酸(MA)饲喂叶切片或叶绿体后明显增加光合速率,证明野生型水稻中具有一个有限的光合C4微循环。将玉米的PEPC基因导入原种水稻后,可大幅度提高光合C4微循环的速率。测定不同基因型的CO2交换速率,看出水稻中C4光合微循环的增强有提高净光合速率(Pn)和降低Pr/Pn比值的作用。叶绿素荧光特性分析表明,C4光合微循环的增强伴随着PSⅡ电子传递效率(Fv/Fm)和光化学猝灭(qp)的增加,以及非光化学猝灭(qN)的降低。      

低温对杂交水稻及其亲本剑叶77K荧光的影响

 以大田栽培的三套杂交水稻组合汕优63、青优早和秀优57为材料， 研究了低温(5℃)与光照(210 μmol m^-2 s^-1 PFD)对杂交水稻F₁及其亲本剑叶77K荧光的影响。结果表明：低温引起77K荧光参数F0、Fm、Fv下降，可变荧光Fv的变化能反映三套杂交水稻组合间的抗冷性的差异。F₁的抗冷性居父母本之间。同时发现，在低光照下低温处理引起Fo，Fm，Fv上升，但未改变Fv／Fm，Fv／Fo的比值。证明在低温下，低于水稻生长光强210μmol m^-2 s^-1 PFD的光照对PSⅡ的最初光能转化效率和光能传递速率影响不大， 即对光合作用的光化学过程未产生光抑制现象。由此可见，取样于田间强光照下的水稻剑叶，在5℃和210μmol m^-2 s^-1 PFD 处理下，210μmol m^-2 s^-1 PFD可能有利于水稻对低温的适应， 从而减轻叶片的光化学过程的伤害程度。     

水稻对光抑制和除草剂DCMU的耐性及其生理遗传特点（英文）

 以籼稻3037、Palghar和粳稻029、02428及其正反交F₁为材料，探讨水稻籼粳亚种对光抑制和DCMU的耐性及其在杂种F₁中的生理遗传特点。结果表明，亲本及正反交F₁的PSⅡ活性对光抑制和除草剂的耐性基本上是一致的。粳稻大于籼稻，籼粳杂种F₁分别与其母本相似。在育种上选用耐光抑制和DCMU（I₅₀较高）的品种作母本是水稻生理育种中选亲配组的重要着眼点之一。     

粳稻穗角和每穗颖花数的遗传分析

 调查了粳稻直立穗品种丙8979与弯曲穗品种C堡杂交组合的P1、P2、F1、F2四个世代（2002年）和P1、P2、F1、F2、F2∶3五个世代(2003年）的穗角和每穗颖花数的表型分布。运用主基因+多基因混合遗传模型和分离世代加不分离世代联合分析的方法，对这两个性状进行了遗传分析。结果表明，穗角和每穗颖花数性状均受2对主基因+多基因共同控制。独立的2对主基因和多基因都存在加性 显性 上位性效应。穗角性状以主基因遗传为主；每穗颖花数性状以多基因遗传为主。     

叶绿素缺乏对大豆光系统Ⅱ和光能分配的影响

研究田间条件下大豆叶绿素缺乏突变体以及野生型叶片逐步展开过程中的叶绿素含量、气体交换、叶绿素荧光动力学等特性,并分析了二者在叶片展开过程中吸收光能分配的差异.结果表明:叶绿素缺乏导致突变体大豆有活性的PSⅡ反应中心数目减少,每个反应中心的光能吸收和激发能捕获增加,但是PSⅡ电子传递受阻,致使每个反应中心的激发能耗散增加.与野生型相比,突变体大豆叶片所吸收的能量中分配给热耗散的能量较多,而过剩的激发能较少;同时随着叶绿素含量降低,光合电子传递中向光呼吸分配的比例增大.     

水稻短根的遗传分析

 用水稻短根突变化RM1、RM2与原品种Ohchikara杂交配成两个组合的P₁、 P₂、 F₁、 F₂、 B₁₁、B'₁₁、B₁₂、 B'₁₂ 以及F₃世代，调查冠根长度，研究短根性状的遗传。结果表明，RM1和RM2的短根性状均受单个位点稳性核基因（srt1srt1），并且RM1和RM2的短根基因是等位的。讨论了srt1基因在杂交稻和中子纯度快速鉴定中的应用。