干旱胁迫对红叶石楠叶片光合生理特性的影响

对不同程度干旱胁迫下红叶石楠的叶片膜伤害和光合生理特性进行了研究。结果表明,随着干旱程度的增加,叶片含水量、光合色素含量以及净光合速率等生理指标都有不同程度的下降,而花青素含量、丙二醛含量和细胞膜透性大幅增加。在轻度干旱下,净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度同步下降,光合受抑的主要限制因子为气孔因素;中度、重度干旱胁迫下,净光合速率、气孔导度下降的同时,胞间CO2浓度上升,此时光合受抑的主要限制因子为非气孔因素     

水分胁迫下葡萄糖对小麦幼苗光合作用和相关生理特性的影响

以15%聚乙二醇(PEG-6000)模拟水分胁迫,以不同浓度外源葡萄糖(Glc)处理小麦幼苗,探讨外源Glc对水分胁迫下小麦幼苗生长发育和光合特性的影响。结果表明,水分胁迫显著降低了小麦叶片水势和光合作用,抑制植株的生长,而水分胁迫下外源Glc处理能明显增加叶片水势和光合色素含量,并使水分胁迫和水分胁迫后复水处理条件下,小麦幼苗叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)胞间CO₂浓度(C_i)和叶片水分利用效率(WUE)显著升高,而使蒸腾速率(T_r)下降。同时,外源Glc处理显著提高了水分胁迫下叶片中可溶性糖和脯氨酸的积累,促进不定根和侧根的生长,植株干重比单一干旱处理提高14.32%~40.39%。由此表明,水分胁迫下外源Glc通过促进小麦根系生长和提高叶组织的渗透调节能力,改善叶片的水分状况,提高了叶片的光合功能,促进小麦幼苗的生长,降低了水分胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用。     

移栽期低温强光对烤烟新生叶和成熟叶PSⅡ功能的影响

为探究低温强光对移栽期烤烟幼苗不同生长阶段叶片的胁迫机制,利用人工模拟移栽期低温强光环境的方法,研究了由温室弱光环境转移到低温高光环境下烤烟幼苗新生叶和成熟叶的快相叶绿素荧光动力学曲线的变化情况。结果表明:烤烟幼苗新生叶的光合性能指数PIABS显著低于成熟叶,而PSⅡ最大光合效率Fv/Fm值虽低于成熟叶,但差异不显著;在低温高光下新生叶片Fv/Fm和PIABS的降低幅度也明显低于成熟叶,说明在低温强光下新生叶更容易发生光抑制现象。新生叶J点和I点的相对可变荧光(V_J和V_I)均明显高于成熟叶,即新生叶PSⅡ受体侧的电子传递速率明显低于成熟叶,且在低温高光下新生叶的V_J增加幅度大于成熟叶,即低温强光加剧了新生叶PSⅡ受体侧电子由QA向QB传递的抑制程度,但新生叶的V_I增加幅度却较成熟叶小,说明低温强光对烤烟幼苗新生叶QB向PQ的电子传递影响较小。新生叶的K点和L点的相对可变荧光(V_K和V_L)明显高于成熟叶,并且低温高光处理下新生叶V_K和V_L的增加幅度明显大于成熟叶,说明低温高光处理对新生叶放氧复合体和类囊体膜结构的伤害程度更大。总之,移栽期低温强光胁迫对烤烟幼苗新生叶PSⅡ功能的伤害程度明显大于成熟叶,这与新生叶光化学活性、电子传递速率以及OEC对低温强光胁迫更为敏感有关。     

土壤干旱对小麦叶片渗透调节和光合作用的影响

本文研究了土壤干旱对小麦叶片渗透调节和光合作用的影响.小麦叶片水势、相对含水量、饱和渗透势、光合速率、蒸腾速率和气孔导度随土壤干旱程度加剧呈现出先缓降后陡降的趋势,其变化的土壤相对含水量阈值相同.小麦旗叶的渗透调节能力约为0.5MPa,不同叶位叶片渗透调节能力不同,其强弱顺序为旗叶>倒二叶>倒三叶.干旱使叶片膨压丧失时的渗透势从正常水分处理的-1.61MPa降到-2.33MPa,弹性模量从5.74MPa增加到6.35MPa.干旱条件下的光合速率、气孔导度、气孔限制值和叶片光合放氧能力都下降,而细胞间隙CO_2含量增加,说明光合速率的降低是非气孔因素即叶肉细胞光合活性限制的结果.     

不同供水条件下小麦不同绿色器官的气孔特性研究

为了考察小麦叶片与非叶器官气孔结构特性的差异及其对供水条件的反应，本研究设置不同灌水处理，利用电镜观察小麦灌浆期不同绿色器官的气孔分布和结构特征，并分析其与气孔特性指标间的关系。结果表明，在不同灌水处理下看到各非叶器官（穗、旗叶鞘和穗下节间）均分布着气孔，但其数目少于旗叶叶片。护颖仅在远轴面存在气孔；外稃在多水条件下（4水处理）近轴面出现较多气孔，而远轴面看不到气孔，但在水分胁迫（无水处理）条件下，气孔却出现在远轴面而不在近轴面；在不同水分处理下均观察到芒上明显的气孔分布。从气孔大小看，穗各部分（护颖、外稃、内稃和芒）略小于其他器官。随着灌水次数的减少，各器官气孔密度呈增大趋势，气孔器及气孔孔径表现出长度增加、宽度减小的特征。限水灌溉下非叶器官（穗、旗叶鞘和穗下节间）在籽粒灌浆期气孔导度、蒸腾速率和光合速率的稳定性高于叶片。相关分析表明，不同器官的气孔导度与蒸腾速率均呈显著正相关，非叶器官气孔导度与光合速率的相关程度明显低于叶片。说明在干旱少水条件下，叶与非叶器官蒸腾作用均会减弱，叶片光合速率亦相应降低，而非叶器官光合速率可能保持相对稳定，可相对提高其水分利用效率。     

水分胁迫条件下高粱叶片的渗透调节及其对气孔导度和蒸腾速率的影响

两个抗旱性不同的高粱品种“3197B”和“三尺三”,在水分胁迫条件下,抗旱品种3197B渗透势降低,渗透调节能力较强.正常灌水时,两品种的气孔导度和蒸腾速率均随光照增强而增加,品种间差异不大;水分胁迫条件下,上午3197B气孔导度和蒸腾速率高于三尺三,午后水分胁迫严重时又低于三尺三,但其叶水势和膨压比三尺三高.     

虎耳草不同叶龄光合特性及叶片结构比较

为了发现阴生植物越过强光和高温的光合机制,采用LI-6400光合测定系统和石蜡切片法,对虎耳草的春叶和秋叶的光合生理和叶片结构进行了研究。结果表明：春叶的光合速率、气孔导度等极显著低于秋叶,光合速率的降低受气孔因子限制;通过Pn-PAR曲线方程发现,春叶的补偿点为14.3 μmol photons/(m2?s),光饱和点为346 μmol photons/(m2?s),均极显著高于秋叶,表明春叶对强光有较好的耐受性;叶片解剖结构表明,春叶叶肉组织增加极显著,但栅海比低于秋叶,这证实了不同叶龄虎耳草叶片形态结构与生理功能的一致性。     

土壤水分胁迫对玉米光合特性的影响

采用盆栽方法,测定了土壤水分胁迫下拔节期和抽雄开花期玉米叶片光合特性。结果表明,水分胁迫下玉米叶片光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)的平均水平与对照相比显著降低;抽雄-开花期下降幅度大于拔节期。光合速率下降主要受非气孔因素限制。水分胁迫改变了玉米叶片光合参数日变化规律。水分胁迫下,白单9的Pn,WUE,叶片叶绿素相对含量和叶面积明显高于白单31。     

壳寡糖对干旱胁迫下油菜光合参数的影响

采用酶解法获得壳寡糖, 利用CIRAS-2型便携式光合仪测定干旱胁迫下油菜光合参数。其叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(Gs)、胞间CO₂浓度(Ci)显著降低; 气孔限制值(L_s)显著提高。说明气孔限制是油菜在干旱胁迫下P_n降低的主要原因。用50 mg L^-1壳寡糖溶液喷施油菜的幼苗叶片后发现干旱胁迫下油菜叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)显著提高; 气孔限制值(L_s)显著降低。说明壳寡糖有助于减轻气孔限制引起的净光合速率的降低。壳寡糖还能促进幼苗根系生长。     

小麦叶片水分利用效率及相关生理性状的关系研究

利用19个抗旱性不同的小麦品种,对干旱状态下叶片水分利用效率和光合速率、蒸腾速率等12个指标之间的关系进行了研究。结果表明,叶片水分利用效率与叶片光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、水势和叶片离体失水速率之间的关系密切,说明这些生理性状是瞬间和短时期叶片水分利用效率的直接影响因素;而与叶片抗氧化酶活性、蜡质含量、叶片湿度和相对含水量相关性不大。因此认为,应该有针对性地研究与水分利用效率关系密切的生理性状,为小麦抗旱节水遗传育种研究提供理论依据。     

水分胁迫对大丽花光合作用、蒸腾和气孔导度的影响

以大丽花品种‘粉西施’盆栽扦插苗为试材,研究了不同程度水分胁迫及复水对大丽花品种粉西施叶片光合作用、蒸腾和气孔导度的影响。结果表明：随着水分胁迫程度的加深和胁迫时间的延长,大丽花叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和水分利用率(WUE)下降,胞间CO2浓度(Ci)先下降后上升,气孔限制值Ls先升高后下降。轻度和中度水分胁迫下,气孔限制是Pn降低的主要原因;重度水分胁迫下,非气孔限制是Pn降低的主要原因。重度胁迫更早对大丽花叶片造成伤害,重度胁迫下复水后光合指标难以恢复。     

强闪光抑制棉花叶片光系统Ⅱ活性和热耗散

除持续强光导致光合作用效率降低外,强闪光也能够影响光合功能,但规律和机制尚不清楚。为研究强闪光对喜光植物棉花叶片光合功能的影响,选用陆地棉(Gossypium hirsutum L.)品种新陆早45号为材料,于强闪光处理(20,000μmol m–2 s–1, 300 ms,间隔10 s,处理时间持续30 min)前后分别测定叶绿素荧光、P700和气体交换。结果表明,强闪光处理后不仅有活性的PSI (光系统I)反应中心含量下降,同时PSⅡ (光系统Ⅱ)电子传递活性也受到限制。与对照相比,强闪光处理后PSI的ΦND (PSI供体侧限制引起的非光化学量子产量)下降,ΦNA (PSI受体侧限制引起的非光化学量子产量)增加,暗示强闪光能够抑制PSI受体侧电子传递活性。强闪光处理不仅使PSⅡ的实际量子产量明显下降,而且非光化学猝灭和ΦNPQ (PSⅡ调节性能量耗散的量子产量)也降低;但是,ΦNO (PSⅡ非调节性能量耗散的量子产量)明显增加,表明强闪光导致热耗散降低和PSⅡ失活。此外,强闪光处理后光合速率和气孔导度均降低,但细胞间隙CO2浓度增加,证明强闪光处理后同化能力的降低不是气孔限制导致的。因此,本研究认为强闪光处理不仅抑制PSI活性,而且导致PSⅡ失活和可调节性热耗散下降;光合电子传递活性的下降可能是强闪光下光合速率降低的重要原因。     

叶面肥“天达-2116植物细胞膜稳态剂”对烟草叶片气体交换特征的影响

摘要：为了揭示叶面肥“天达-2116”对烟草光合速率的影响,本试验对比分析了喷施和不喷施叶面肥“天达-2116”两种处理下,旺长期叶片的光合速率、蒸腾速率、气孔导度以及水分利用率对光强响应特征。结果表明：喷施叶面肥时烟草的光合速率、蒸腾速率、气孔导度都随光强的增强而逐渐增大。不喷施条件下,蒸腾速率和气孔导度随光强的增强而逐渐增大,而在高光强（>1200μmol s-1m-2）下,会产生光饱和现象。喷施叶面肥“天达-2116”条件下的光合速率、蒸腾速率、气孔导度均高于不喷施的,但并未改变水分利用效率。因此,适量喷施叶面肥“天达-2116”可以显著改善烟草叶片的的光合生理性状和气体交换能力。     

叶面喷施钙素对光胁迫条件下烤烟光合生理特性的调控效应

以烤烟品种K326为供试材料开展土培盆栽试验,在人工气候室条件下设置3种光照强度,研究叶面喷施钙素对不同光照强度下烤烟叶片光合色素、气体交换参数、抗氧化酶活性、渗透调节物质及干物质积累的影响,探明外源钙对光胁迫条件下烤烟光合生理特性及抗氧化系统的调控作用。结果表明,喷施外源钙可以增加不同光照强度下烤烟叶片的叶绿素（Chla+b）及类胡萝卜素（Car）含量,Chla+b和Car含量的最高值分别出现在400~500μmol/(m²·s)低光（L1）和1500~1800μmol/(m²·s)高光（L3）处理。烤烟叶片的净光合速率（P_n）随光强增加而升高,但光能利用效率（LUE）以L1处理最高。增施外源钙后烤烟叶片的P_n、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）以及LUE显著增加,且在L1与L3处理下LUE增加比例较高,分别比对照增加了3.83%~5.63%和4.65%~7.75%。高光喷钙处理的超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、可溶性糖含量以及干物质积累量最高,丙二醛含量最低。喷施外源钙可提高烟草叶片活性氧清除酶活性和渗透调节物质含量来保护光胁迫条件下光系统Ⅱ（PSⅡ）反应中心不受伤害,促进光合效率提高,有利于光合碳同化产物的积累。     

田间密植诱导抽穗期玉米叶片衰老时的光合作用机制

为理解田间密植是否诱导抽穗期玉米叶片衰老以及衰老叶片的光合作用规律和机制,本研究以玉米"先玉335"为材料研究了抽穗期栽培密度对穗位叶和穗下第4叶的光环境、比叶重、氮素含量、叶绿素含量、气体交换以及叶绿素荧光诱导动力学的影响。结果表明,随着密度的增加玉米冠层内的光强大幅降低,尤其穗下第4叶;穗位叶和穗下第4叶的比叶重降低。同时,穗位叶和穗下第4叶的氮素含量和叶绿素含量均随栽培密度增加而下降。不同栽培密度下穗位叶荧光诱导动力学曲线(OJIP)未发生明显改变,而高密度下穗下第4叶OJIP的J和I相的相对荧光产量较低密度有提高趋势。高密度下,穗位叶和穗下第4叶叶片的光合速率、气孔导度和蒸腾速率均降低;不过,穗位叶胞间CO2浓度降低,穗下第4叶胞间CO2浓度增加。我们认为,田间密植条件下异质性光环境可以迅速诱导抽穗期玉米冠层下部叶片(如穗下第4叶)衰老;该过程中,光合作用的限制因素不是光能吸收和电子传递,而可能是碳同化。     

干旱胁迫对假俭草气体交换和叶绿素荧光特性的影响

以假俭草为实验材料,研究干旱胁迫对假俭草气体交换、叶绿素荧光的影响。结果表明,干旱胁迫使假俭草净光合速率（Pn）和气孔导度（Gs）明显下降,胞间CO2浓度（Ci）也略有下降,说明Pn的下降是气孔因素和非气孔因素共同作用的结果。干旱胁迫使得PSⅡ反应中心捕获激发能效率（F′v/F′m）和光化学猝灭（qP）降低,从而引起电子传递速率（ETR）的降低。干旱胁迫后,假俭草非光化学猝灭（NPQ）和反应中心过剩激发能（Ex）明显上升,说明假俭草天线色素尽管可以耗散部分能量,但不能及时地有效地耗散过剩激发能,从而使假俭草发生明显的光抑制。     

植物光合作用的光抑制研究进展

摘 要：光合作用的光抑制是一种发生在所有植物上的生理胁迫,不仅在强光下发生,在低温、干旱、水淹、盐胁迫、高CO2浓度等环境胁迫下,也会发生。近年来无论是对其本质的认识,还是对其机理的研究都已取得很大进展。本文概述了光系统I(PSI)、光系统II(PSII)的光抑制机理,对光抑制研究发展的历程进行了回顾,综述了光抑制的防御机制如热耗散、电子传递、活性氧清除机制、光合能力提高等,阐述了光抑制的影响因素包括低温胁迫、光照强度、水分胁迫、盐胁迫及CO2浓度等,并提出了研究中存在的问题及今后的方向,以期为光合作用光抑制的进一步研究提供参考。     

外源镉胁迫对玉米幼苗光合特性的影响

研究了模拟光条件下,外源Cd胁迫对苗期玉米光合特性的影响。结果表明,Cd胁迫下导致玉米的最大光合速率和叶片蒸腾速率明显降低,光饱和点和表观量子产额有所下降。Cd胁迫下玉米叶片气孔导度减小,低光强时,Cd胁迫对气孔的限制起到较为重要的作用,而在高光强时Cd胁迫导致光合速率较低的原因为非气孔因素,吉甜6的气孔导度受Cd影响更大。Cd胁迫处理使暗适应的玉米叶片的初始荧光Fo升高;2个玉米品种的Fm,Fv,Fv/Fo和Fv/Fm均下降,表明Cd胁迫下PSII的潜在活性和原初光能转换效率减弱;Cd胁迫对吉甜6的光能转换效率和电子传递效率的影响更大。