叶片光合生理参数变化特征与小麦受旱状态的关系

以小麦为供试作物布设干旱过程试验,研究干旱过程中小麦叶片光合生理参数(包括净光合速率(Pn)、气孔导度(g_ssat)、胞间CO₂与空气CO₂浓度比(Ci/Ca)、最大羧化速率(Vc_max)以及最大电子传递速率(J_max))的变化特征,并探讨干旱不同阶段Pn与g_ssat的关系及其对气孔导度模型斜率的影响。结果表明:土壤有效含水量(ASWC)较大时(>0.5),即水分供给充足条件下,小麦叶片光合生理参数随着ASWC的减少保持相对稳定;而当ASWC降至<0.5时,g_ssat、Ci/Ca以及Pn减小,在ASWC>0.3时,Pn与g_ssat及Ci/Ca的关系保持相对稳定;当ASWC<0.3时,g_ssat随ASWC减小呈显著降低趋势,Vc_max和J_max也在此阶段随ASWC减小而线性降低,而Pn随g_ssat的减小降...     

基于Bp神经网络和Ball-Berry模型的胡杨气孔导度模拟

以2014年5月至9月胡杨气孔导度和环境因子的实测数据,分析了胡杨气孔导度的季节变化特征,并基于Bp神经网络和Ball-Berry模型对胡杨气孔导度进行了模拟研究.结果表明:胡杨气孔导度峰值的出现时间春季要早于夏、秋季节.在不同季节,光合有效辐射均是影响胡杨气孔导度最敏感的环境因子.利用Bp神经网络模型对春季、夏季和秋季胡杨气孔导度的模拟值与实际观测值基于1∶1直线的决定系数最高可达0.9078;利用Ball-Berry模型对春季、夏季和秋季胡杨气孔导度预测值的决定系数最高为0.5807.在不同光合有效辐射水平下也对春季、夏季和秋季的胡杨气孔导度进行了模拟,Bp神经网络对气孔导度模拟值与观测值基于1:1直线决定系数最高为0.6739,Ball-Berry模型的决定系数最高为0.5477,在光合有效辐射较弱时,Ball-Berry模型的模拟效果较Bp神经网络效果好,但随着光合有效辐射的增强,Bp神经网络的模拟精度要高于Ball-Berry模型.     

节水灌溉条件下夏玉米气孔导度与光合速度的关系

以夏玉米为材料，在人工测试坑控制的３个灌水量下，进行气孔导度与光合速度关系的研究，在高中低３个灌水量下各生育期光合速率Ｐｎ差异是大的为轴雄－－吐丝期，而灌浆期差异最小，Ｐｎ与气孔导度Ｃｓ具有很好的平行关系，同时对不同光照Ｐ与Ｐｎ、Ｃｓ和胞间ＣＯ２Ｃｉ进行了分析，探讨了气孔对光合速率的调节机制。     

荒漠植物白麻气孔导度特征及其影响因子研究

依据2010年对干旱荒漠区白麻的观测资料,对白麻气孔运动及其影响因子进行了分析研究并揭示了荒漠植物白麻的水分利用特征。结果表明:(1)白麻气孔导度的整体下降过程中有少许周期性波动,与净光合速率、蒸腾速率和胞间CO2浓度的转折点基本一致。(2)白麻气孔导度与影响因子之间进行偏相关分析,多元回归分析,通径分析,最终得出白麻气孔导度主要受光合有效辐射(PAR)、水汽压亏缺(VPD)、叶气温差(ΔT)和空气温度(Ta)的影响。(3)白麻水分利用效率和气孔限制值的关系可以看出:水分利用效率随着气孔限制值的增大而增大,随着气孔限制值的减小而减小。     

叶片气孔分布及生理特征对环境胁迫的响应

从干旱、遮荫、盐胁迫、重金属以及CO2浓度5个方面综述了植物叶片的气孔分布及其特性在不同胁迫环境下出现的形态和生理差异。结果表明:(1)干旱胁迫导致大多数植物叶片的气孔密度增大,气孔开度减少,而气孔的分布则随物种和胁迫程度不同而出现差异。(2)遮荫环境导致多数植物的气孔数量和气孔密度减小,气孔的形状发生改变,植物的气孔导度和净光合速率均明显降低。(3)盐胁迫将减少植物的叶片面积,改变叶片的组织结构,增加叶片的气孔密度,降低植物的气孔导度和净光合速率。(4)重金属胁迫则导致植物的气孔导度和胞间CO2浓度均呈现降低趋势。(5)大多数研究都表明叶片的外部形态及其气体交换等特征在提升CO2浓度后将受到显著影响。     

西北旱区制种玉米灌浆期气孔导度与叶水势对水氮胁迫的响应

为了探究西北旱区制种玉米水氮胁迫条件下的生理节水机理,设置充分灌溉(FI)与亏缺灌溉(DI)处理,以及施氮(N150)与不施氮(N0)处理,分析了不同水氮模式下叶水势与气孔特征的变化规律。结果表明:充分灌溉条件下,施氮主要通过增加气孔开度和气孔数量提高气孔导度,与不施氮处理相比,气孔开度提高19.46%,气孔数量增加8.46%;亏缺灌溉条件下则通过增加单位面积开放气孔数量和降低气孔开度来应对水分消耗,提高抗旱能力,与充分灌溉相比,亏缺灌溉气孔开度平均降低21.38%,气孔数量平均增加14.08%;增加灌水量能极显著增大气孔开度(P<0.05)和提高玉米叶片黎明和正午叶水势值,促进作物蒸腾作用;FIN150处理较DIN150处理黎明和正午叶水势均值分别上升了3.30%和2.00%,FIN0处理较DIN0处理黎明和正午叶水势均值分别上升了13.41%和14.29%;亏缺灌溉条件下,施氮处理黎明和正午叶水势均值分别上升了2.87%和0.17%。干旱导致气孔导度及正午叶水势的降低可以通过增施氮肥得到部分补偿。     

太空诱变梭梭光合特性的研究

为了探讨太空诱变对梭梭光合特性的影响,采用Li-6400便携式光合仪对太空诱变梭梭与对照梭梭的光响应曲线、光合速率、蒸腾速率、气孔导度等生理特性进行测定和对比分析。结果表明:太空诱变梭梭与对照相比,光饱和点提高93.75μmol/(m2.s),在光饱和点的光合速率增加了3.11μmol CO2/(m2.s);太空诱变梭梭的蒸腾速率高,这可能与空间诱变梭梭具有较高的光合速率和较大的气孔导度有关;太空诱变提高了梭梭的水分利用率。     

黄土高原地区3个大扁杏品种的光合特性日变化研究

对陕西吴旗县引种栽培的龙王帽、一窝蜂和优一3个大扁杏品种的光响应曲线、净光合速率(P n)、蒸腾速率(T r)、气孔导度(G s)和水分利用效率(WUE)等生理特性指标进行了测定和比较分析。结果表明:龙王帽、一窝蜂和优一的光饱和点分别为600,600和400μm o l/(m2.s);日均P n排序为一窝蜂[4.07μm o l/(m2.s)]>龙王帽[3.75μm o l/(m2.s)]>优一[3.17μm o l/(m2.s)],日均T r排序为一窝蜂[1.74 mm o l/(m2.s)]>龙王帽[1.51mm o l/(m2.s)]>优一[1.29 mm o l/(m2.s)],日均WUE排序为优一(2.35 mm o l/m o l)>龙王帽(2.29 mm o l/m o l)>一窝蜂(2.22 mm o l/m o l)。3个品种比较而言,一窝蜂和龙王帽属高光合、强蒸腾品种,适宜栽植在水分和光照条件较好的地方;优一属弱蒸腾、低光合品种,适于在光照和水分条件稍差的地方生长。     

沙芦内含物PAAC对干旱胁迫下玉米幼苗叶片光合及蛋白氧化损伤的保护作用

采用沙培试验,培养期间用沙丘芦苇特有的多氨基芳香族化合物PAAC水溶液对培养的两种不同基因型玉米幼苗叶片进行喷施处理,研究幼苗叶片在正常供水和干旱胁迫下的相对含水量、光合作用、叶绿素荧光等参数的变化趋势。确定这些生理指标在评价作物抗旱性方面的作用,并与甜菜碱溶液喷施处理的作物参比,研究该内含物对植物蛋白氧化损伤的影响。结果表明:PAAC溶液能够明显地降低干旱下植物叶片蛋白质中羰基含量的上升,即该内含物能够有效地减弱干旱胁迫下植物蛋白氧化损伤程度,RWC相对较高,说明PAAC一定程度上降低水分的散失。当植物受到中度干旱胁迫时,PAAC显著地减缓玉米叶片光合速率的下降,同时Fv/Fm、qP、ETR等叶绿素荧光参数数值也明显高于同期的对照,表明PAAC具有保护类囊体膜上PSⅡ的光合学活性的作用,一定程度上增强了植物的抗旱能力。     

不同施氮量滴灌棉田棉花蕾期脱落酸(ABA)与气孔导度之间的响应关系

利用滴灌盆栽试验,研究棉花蕾期不同施N水平条件下,脱落酸(ABA)含量与气孔导度之间的响应特征。结果表明:在蕾期,盆栽滴灌棉花不同处理纯N分别为2 g·盆~(-1)(N2)、4 g·盆~(-1)(N4)、6 g·盆~(-1)(N6)的条件下,ABA含量与气孔导度之间呈正相关关系,相关性系数(r)的分别为0.905、0.942、0.958,T检验显著水平P分别为0.034、0.016、0.010;2 g·盆~(-1)、4 g·盆~(-1)和6 g·盆~(-1)的模型分别为二次函数、指数函数和指数函数,模型拟合决定系数(R2)分别为0.975、0.894、0.946,F检验P分别为0.025、0.015、0.005,达到显著水平和极显著水平。回归模型较好地描述了滴灌棉花蕾期ABA与气孔导度之间相关性及其不同施N水平的模型特征。     

水分胁迫下肥料配比对葡萄光合速率与氮代谢的影响

以无核白鸡心葡萄为试材,设置3个水平的水分处理和3个肥料配比,研究水分胁迫下肥料配比对无核白鸡心葡萄叶片叶面积、叶绿素含量、光合速率及氮代谢相关酶活性的影响。结果表明:萌芽期和坐果期土壤水分含量为田间持水量的55%~60%、施肥配比为N∶P∶K=2∶5∶3的水肥处理能有效促进叶面积增加,提高光合速率,是较好的水肥处理组合;转色期和采收后需维持正常含水量和适当增施钾肥可提高光合速率;土壤水分含量为田间持水量的55%~60%、施肥配比为N∶P∶K=2∶5∶3的水肥处理无核白鸡心葡萄硝酸还原酶活性较高,能有效促进氮肥的吸收利用;水分胁迫处理使谷氨酰胺合成酶活性先升高后降低,且使谷丙转氨酶活性升高。在生长期中轻度水分胁迫、适当增施钾肥能明显提高硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶与谷丙转氨酶活性,提高氮肥的转化利用。     

不同生育期水分胁迫对设施延后栽培葡萄光合特性的影响

在张掖市灌溉试验站开展了设施延后栽培葡萄灌溉试验,研究了不同生育期水分胁迫对温室栽培葡萄光合指标的影响。结果表明,各个胁迫处理下光合速率均大于对照处理,而胞间CO₂浓度相比对照均有明显下降,且以生育期的先后胁迫顺序从高到低排列。水分胁迫可以提高设施延后栽培葡萄的外观品质,以开花期胁迫处理下果粒重、纵横径最大。萌芽期胁迫处理使得果实产量增加,营养品质有所提高,并且叶片水分利用效率最高,可为设施延后栽培葡萄节水、调质、增效的灌溉制度提供依据。     

Response of stomatal conductance of two tree species to vapor pressure deficit in three climate zones

Stomatal behavior is a central topic of plant ecophysiological research under global environmental change. However, the physiological mechanism controlling the response of stomata to vapor pressure deficit(VPD) or relative humidity(RH) has been inadequately understood till now. In this study, responses of stomatal conductance(gs) to VPD in two species of trees(Fraxinus chinensis Roxb., Populus alba L. var. pyramidalis Bge.) in three different climate zones(Jinan with typical warm humid/semi-humid climate, Urumqi with temperate continental arid climate and Turpan with extreme arid desert climate) were measured. Levels of two phytohormones(abscisic acid, ABA; indole-3-acetic acid, IAA) in the leaves of the two tree species at these three sites were also measured by high performance liquid chromatography. The results showed that the responses of gs to an increasing VPD in these two tree species at the three sites had peak curves which could be fitted with a Log Normal Model(gs=a·exp(–0.5(ln(D/c)/b)2). The VPD/RH values corresponding to the maximum gs can be calculated using the fitting models for the two tree species in the three sites. We found that the calculated gs-max-VPD correlated negatively with relative air humidity in the three sites during the plant growth period(April to October 2010), which showed the values of gs-max-VPD were related to the climate conditions. The prevailing empirical stomatal model(Leuning model) and optimal stomatal behavior model could not properly simulate our measured data. The water use efficiency in the two tree species did not show obvious differences under three very different climatic conditions, but the highest gs, photosynthetic and transpiration rates occurred in P. alba var. of Turpan. The sensitivity in response of gs to VPD in leaves of the two trees showed positive correlations with the concentration of ABA, which implied that ABA level could be used as an indicator of the sensitivity of stomatal response to VPD. Our results confirmed that the prediction of the response of gs to VPD might be incomplete in the two current popular models. Therefore, an improved gs model which is able to integrate the results is needed. Also, the stomatal response mechanism of single peak curves of gs to VPD should be considered.     

施氮时期对葡萄叶片光合生理及内源激素水平的影响

以10 a生酿酒葡萄‘蛇龙珠’为试验材料,运用水肥一体化滴灌的方式分别在萌芽期(S1)、新梢旺长期(S2)、开花期(S3)、果实第一次膨大期(S4)和副梢生长旺期(S5)一次性施入300 kg·hm^-2尿素,对照为整个生育期均不施氮肥(CK),分别于花后50 d(DAF50)、花后85 d(DAF85)和花后120 d(DAF120)进行光合特性指标的测定,并采样分析氮肥施用时期对葡萄叶片光合生理及内源激素水平的影响。结果表明:各生育期施氮均能增加叶片净光合速率(Pn)及PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm),在花前施氮肥叶片Pn和Fv/Fm增加最为显著,最高分别达到18.22μmol·m^-2·s^-1和0.854。S1、S2和S3处理显著增大了不同生育期叶片气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),且S2处理在DAF85时最显著,Gs和Tr分别比CK高18.5%和10.8%;S3、S4和S5处理显著降低了叶片的胞间CO₂浓度(Ci)和非光化学淬灭系数(NPQ),S1处理叶片Ci与CK之间无显著差异。果实第一次...     

盐胁迫对葡萄幼苗光合及叶绿素荧光特性的影响

以一年生红地球葡萄幼苗为材料,采用盆栽模拟盐胁迫环境,设置0.1 g/kg、0.2 g/kg和0.3 g/kg等3个盐分梯度,以不加Nacl(0 g/kg)为对照(CK),研究NaCl胁迫对葡萄幼苗光合作用和叶绿素荧光特性的影响.结果表明:随着胁迫时间的延长,各梯度盐处理下葡萄幼苗叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr...     

Physiological and biochemical appraisal for mulching and partial rhizosphere drying of cotton

Water is the main factor for the healthy life of plant. One of the main negative effects of climate change is the increasing scarcity of water that is lethal for plant. Globally, for water deficit regions(arid and semi-arid), drought is the main factor responsible for low production of agriculture, especially for cotton. Great efforts have been and are being made to find alternatives to water saving practices. This study aimed to examine the effects of partial rhizosphere drying(PRD, half of the root system irrigated at one event, and the other half irrigated in the next event, and so on) with and/or without various mulching treatments on physiological and biochemical traits of cotton. To explore this objective, we laid out experiments in completely randomized design with factorial arrangement in the Islamia University of Bahawalpur, Pakistan in 2016. Two factors included were four mulching treatments(M_0, no mulching; M_1, black plastic mulching; M_2, wheat straw mulching; and M_3, cotton sticks mulching) and two irrigation levels(I_0, control(full irrigation); and I_1, PRD). Fisher's analysis of variance among means of treatments was compared using least significant difference test at 5% probability level. Results revealed that the maximum plant height, leaf area, leaf gas exchange(photosynthetic rate and stomata conductance), chlorophyll, proline and total sugar contents, and enzyme activities were higher under M_2 than under other three mulching treatments. As for irrigation levels, higher values of plant height, photosynthesis and water related parameters(leaf water potential, leaf osmotic potential, leaf turgor potential, etc.) were recorded. Contents of total sugar and proline and activities of antioxidant enzymes were significantly higher in PRD-treated plants than in control plants. It was concluded that combined application of PRD and mulching was more effective than the rest of the treatments used in the experiment. Similar study can be conducted in the field by applying irrigation water in alternate rows in semi-arid regions.     

红地球葡萄健康叶片内生细菌多样性分析

本研究利用平板分离方法和变性凝胶梯度电泳(DGGE)技术,分析了北京、成都、合肥、武汉等4个地区的红地球葡萄在开花期、成熟期和衰老期健康叶片中内生细菌的群落结构。平板分离培养结果表明不同地区葡萄叶片中的内生细菌数量在8.0×10~3~2.8×10~4CFU·g~(-1)之间,其中武汉地区最高;不同生长时期葡萄叶片中的内生细菌数量在0.8×10~3~1.5×10~4CFU·g~(-1)之间,其中成熟期数量最大。扩增16S rRNA基因序列鉴定,分离获得的内生细菌属于芽胞杆菌属、泛菌属、短小杆菌属、假单胞菌属和葡萄球菌属,芽胞杆菌属为常见菌群。DGGE分析结果显示,同一地区和同一生长时期的样品间相似性较高;不同地区以成都地区的内生细菌种类最丰富;不同生长时期以成熟期种类最多。对特征条带回收测序,结果显示不可培养细菌和未确认的海洋浮游细菌在葡萄叶片中大量存在。     

施氮量对‘马瑟兰’葡萄果实挥发物质组分与含量的影响

为了明确氮素施用量对‘马瑟兰’葡萄果实芳香物质组成及含量的影响,本研究通过设置4个施氮处理,分别为施入尿素150 kg·hm^-2（N150）、300 kg·hm^-2（N300）、450 kg·hm^-2（N450）和600 kg·hm^-2（N600）,对照为整个生育期不施氮肥（N0）。在花后55 d（DAF55）、花后85 d（DAF85）和花后116 d（DAF116）采集果实样品,分析芳香物质组成及含量。结果表明,‘马瑟兰’果实中芳香物质以醛类为主,相对含量达到总含量的68%以上,施氮处理均能够增加DAF85前果实中挥发性物质含量,最高可达到20 122.28 μg·kg^-1,而在采收期（DAF116）对照果实中挥发性物质含量为7 776.13 μg·kg^-1,高于施氮处理3.56倍以上。月桂烯是‘马瑟兰’果实的特征性芳香物质之一,主要在成熟果实中含量丰富,且在N300处理下香气值最高,含量为55.86 μg·kg^-1,3-乙烯醛是不施氮果实中的特征性香气物质。‘马瑟兰’果实香型以脂膏香和花香为主,施氮可增加原有香型比例,但不会改变整个生育期果实香味类型,而不施氮果实在成熟时以草香型为主,改变了原有香味特征。