高温对金荞麦光合气体交换和叶绿素荧光特性的影响

以8个野生金荞麦(Fagopyrum dibotrys)种质为试材,在室内模拟35和45℃高温胁迫,测定了各种质气体交换和叶绿素荧光参数,探讨金荞麦对高温胁迫的光合适应机制,并在利用主成分分析和隶属函数法综合考虑各综合指标权重的基础上,评价种质间耐热性强弱。随着高温胁迫强度的增加,各金荞麦种质的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光量子产量(Yield)和光化学猝灭系数(qP)等参数均逐渐降低;叶片非光化学荧光猝灭系数(NPQ)则先增加后降低(JQ4、JQ5和JQ7)或一直增加(JQ1、JQ2、JQ3、JQ6和JQ8)。利用主成分分析将9个单项指标转换为相互独立的两个综合指标(第一、二主成分),其权重分别为0.816和0.184。隶属函数法综合评价出8个金荞麦种质耐热性顺序分别为JQ6JQ2JQ3JQ1JQ8JQ4JQ5JQ7。为抵御高温,耐热性强的金荞麦种质通过调节气孔导度,减小蒸腾速率,提高水分利用率,并将过剩的激发能以热的形式耗散掉,以保护光合机构。     

高羊茅对高温胁迫应答机制的研究进展

高温胁迫是影响植物生长的主要限制因子,全球气候变暖进一步加剧了高温对植物生长的危害。高羊茅(Festuca arundinacea)是一种冷季型多年生草本植物,其对高温胁迫的应答机制近几年受到国内外众多学者的共同关注。本文综述了不同品种高羊茅的耐热性及高温胁迫对高羊茅形态学、生理生化、代谢学、分子表达等方面的影响,主要阐述了高温胁迫对高羊茅的各种危害:高温胁迫使植物根部活力下降、地下生物量减少、叶绿素含量降低、抗氧化酶活性下降、渗透调节受破坏、扰乱其次生代谢,并提出了通过施加添加剂缓解高温胁迫危害的方法和未来的研究方向。     

高温胁迫下高羊茅生理生化特性研究

高温是制约冷地型草坪草生长发育最重要的生态因子之一。对草坪草高羊茅品种凌志Festucaarundinaceacv.Barlexas进行了高温胁迫下的生理生化研究。结果表明:在42/32℃(昼/夜)的高温胁迫下,植株的生长受到了明显的抑制,随着高温胁迫时间的延长,叶片的相对含水量明显下降;叶绿素含量呈先升高后下降的趋势;可溶性糖含量持续增加,其中胁迫至第5~7天增幅最大;脯氨酸和丙二醛(MDA)含量也逐渐增加,这些生理生化指标的变化可为寻求草坪草抗热种源提供科学的理论依据。     

盐胁迫对高羊茅叶片光系统活性的影响

以高羊茅为材料,利用气体交换、叶绿素荧光猝灭以及快速叶绿素荧光诱导动力学曲线分析(O-J-I-P test)等手段,研究了300mmol/L盐胁迫对高羊茅叶片光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)光化学活性以及光合作用的影响.结果表明.300mmol/L盐胁迫没有伤害高羊茅叶片的PSⅡ和PSⅠ的活性,其净光合速率的降低是由气孔导度降低引起的,光合速率降低后诱导实际光化学效率(φPSⅡ)下降,叶黄素循环在保护高羊茅光合机构免受过剩激发能伤害过程中起重要作用,盐胁迫下叶片中渗透调节物质的增加有助于维持细胞膜的稳定性而进一步保护PSⅡ免受盐胁迫.     

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。     

摘心对葡萄光合及叶绿素荧光特性的影响

探究夏黑葡萄、阳光玫瑰葡萄在摘心处理后对叶片光合和叶绿素荧光的生理响应,为夏黑葡萄和阳光玫瑰葡萄栽培研究提供理论依据。以当年生夏黑葡萄、阳光玫瑰葡萄单株盆栽苗为试验材料,采用顶芽摘心的技术进行改善植株光合效率的试验,测定摘心20-21天后标记叶的光合参数和叶绿素荧光参数。结果表明：在摘心后,两种葡萄品种Pn均显著增加,分别比不摘心增加16.8%、 35.7%; Gs分别比不摘心增加31.7%、14.2%;Ci分别比不摘心提高8.6%、5.3%;Tr分别比不摘心提高12.6%、39.8%;摘心后VPD分别比不摘心降低26.3%、23.6%,摘心有助于降低葡萄叶片的VPD。摘心后,两种葡萄叶片的F0降低,F0/Fm显著低于不摘心处理4.34%、3.66%,而Fv/Fm分别显著高于不摘心处理0.93%、0.87%。光合参数Ci、Gs、VPD、A、E、WUE相互之间存在极显著相关性,叶绿素荧光参数F0、Fm、F0/ Fm、Fv/Fm相互存在极显著相关性,但光合参数中只有VPD、A、E与叶绿素荧光参数显著相关。研究表明,摘心后,夏黑葡萄、阳关玫瑰葡萄的光合效率和叶绿素荧光均发生了显著变化,摘心后Pn、Gs、Ci、Tr、WUE均有所增加,而VPD有所降低,F0、F0/Fm降低,Fv/Fm提高。摘心对Fm影响不大。     

高温胁迫对6个高羊茅株系生理指标的影响

在人工气候箱中,对高羊茅品种‘佛浪’（Festuca arundinacea cv. Fine Lawn）原始株系及其辐射诱变后代中筛选的5个优良株系进行高温胁迫,然后通过研究各株系的生理生化指标变化特征,一方面比较6个株系的耐热性,另一方面试图为高温高湿地区鉴定和选育耐热的冷地型草坪草提供一定的理论基础。结果表明,随着高温胁迫时间的延长,各株系的伤害率、丙二醛和脯氨酸含量变化均呈升高趋势;叶绿素含量、可溶性蛋白质含量和超氧化物歧化酶活性整体变化趋势为先升高后降低;可溶性糖含量呈降低的变化趋势。通过隶属函数法对6个高羊茅株系的耐热性进行综合评价,强弱顺序为‘HN001’>‘HN005’>‘HN002’>‘HN006’>‘HN003’>‘HN004’。     

大麦黄矮病毒侵染对燕麦光合及叶绿素荧光参数的影响

为探究燕麦在蚜虫和大麦黄矮病毒（Barley Yellow Dwarf Virus,BYDV）为害后的光合生理响应,本试验测定了燕麦接种蚜虫和BYDV后不同时间（0,7,14,21,28和35 d）的叶片光合和叶绿素荧光参数。结果表明,随着为害时间的延长,叶片叶绿素a（Chl a）、叶绿素b（Chl b）以及总叶绿素（T-Ch1）含量显著降低（P<0.05）,类胡萝卜素（Car）含量显著增加（P<0.05）,Chl a/Chl b先上升后稍有下降,接种BYDV 21 d后,Chl a/Chl b均增加至最大值,比CK处理高57.37%（P<0.05）;叶片净光合速率和水分利用效率下降,胞间CO₂浓度、气孔导度和蒸腾速率上升;同时最大荧光、潜在光化学效率、最大光化学效率、光化学淬灭系数、PS Ⅱ光化学量子产量和表观光合电子传递速率均呈现下降的趋势,非光化学猝灭系数上升。本研究表明BYDV侵染严重损伤了燕麦叶片的光合作用能力,其光合参数发生了显著变化,为探讨BYDV与燕麦的互作机理提供了一定的参考依据。     

高温胁迫下银杏离体枝条叶片的叶绿素荧光特性

银杏是一种重要经济树种,随着全球气温升高,高温适应性问题已经影响了其在低纬度区域的栽培。为了探明高温胁迫对银杏叶片光合过程的影响,本研究中离体银杏枝条被置于不同温度（25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃）下处理,随即对其叶绿素荧光参数进行监测。 结果显示：40 ℃以上高温胁迫下,银杏叶片的光系统II（PSⅡ）潜在光化学效率（Fv/Fo）、最大光化学效率（Fv/Fm）显著下降;最大荧光（Fm）、最大相对电子传递速率（rETRmax）、PSⅡ实际光化学效率（Yield）、光化学淬灭系数（qP）均显著下降;而初始荧光（Fo）和非光化学淬灭系数（NPQ）在40℃以上高温胁迫下显著上升。本研究表明,银杏离体枝条叶片光合作用对温度变化较敏感,推测高温可能伤害了光合机构,从而对光能的吸收、转换与光合电子传递都有显著的影响。银杏离体枝条叶片的叶绿素荧光动力学参数对高温的敏感性,可能有助于快速筛选和培育耐高温的银杏品种。     

铝胁迫下添加水杨酸对黑麦草生理及叶绿素荧光参数的影响

选取黑麦草品种Nagahahikari和特高作为试验材料,探究不同浓度外源水杨酸(SA)(0.3,0.6 mmol/L)对铝胁迫下黑麦草生理和叶绿素荧光特性的影响.结果表明:铝胁迫下SA浓度为0.6 mmol/L时能显著提高两个黑麦草品种的根长、地下生物量、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量和荧光参数Fo、Fm、φEo、δ...     

低温胁迫对高羊茅生长影响的研究

以高羊茅Festuca arundinacea草坪草为材料,设置3种低温处理:-6、5和0 ℃处理8 h,并以室温为对照,然后测定过氧化氢酶（CAT）活性、电解质渗透率、可溶性糖含量、脯氨酸含量和叶绿素含量等生理指标。结果表明,在5 ℃下, CAT的活性在胁迫4 h时活性最大;当温度为0与-6 ℃时,酶的活性随着胁迫时间的延长而急剧下降,温度越低,下降越快。叶绿素含量随着胁迫时间的延长而下降,温度越低下降越快。脯氨酸含量在0与-6 ℃时,随着时间的延长,含量则明显增加。在-6 ℃时, 电解质渗透率明显增大。可溶性糖含量随胁迫时间延长而上升,-6 ℃时,可溶性糖含量明显上升,低温抗寒锻炼能有效增强高羊茅的抗寒性。     

高温胁迫下水肥耦合对高羊茅生态性状的影响

采用盆栽方式,在控水、控肥条件下,设计了低、中、高3个水分水平和3个养分水平,研究了在高温(38/30 ℃,昼/夜)胁迫条件下,不同水肥耦合方式对高羊茅品种凌志Festuca arundinecea cv. Barlexas生态性状的影响。结果表明：水分和养分及其耦合效应对高羊茅草坪草的生态性状有显著的影响,水肥耦合的施肥灌溉方式明显好于单纯的水分灌溉;最佳的水肥耦合方式是中水中肥（f2w2）,能最大限度地改善高羊茅草坪草的生态性状,延长高羊茅草坪草在高温胁迫下的绿期,而水分不足或淹灌以及养分不足或过多都不利于高羊茅的生长;在高温胁迫下,水分比肥料对高羊茅的作用更大。     

淹水对番木瓜光合和叶绿素荧光特性的影响

通过袋栽试验,研究了淹水对番木瓜光合和叶绿素荧光特性的影响。结果表明,淹水降低番木瓜叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度和PSII有效光化学量子产量（YIELD）、光合电子传递速率 (ETR)和光化学荧光淬灭系数 (qP),提高其非光化学荧光淬灭(qN)值,同时影响其叶绿素荧光诱导曲线。淹水28 h和52 h后,番木瓜叶片的光合作用明显降低,对照和淹水处理之间的气体交换参数和叶绿素荧光参数差异极显著（P<0.01）。     

盐胁迫对罗汉果幼苗生长和叶绿素荧光参数的影响

为揭示罗汉果幼苗对盐胁迫的响应,本文研究了不同浓度NaCl溶液胁迫处理罗汉果幼苗生长和叶绿素荧光参数的变化。结果表明：随着盐胁迫浓度的升高,罗汉果幼苗茎叶、根系质量、及叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b的含量逐渐减小,在40 mmol/L以上盐胁迫下茎叶鲜质量及叶绿素含量显著低于对照组;随着盐胁迫浓度的升高,F_o逐渐升高,F_m、F_v/F_o和F_v/F_m都逐渐减小,F_v"/F_m"和qP先增加后减小,qN逐渐升高,罗汉果幼苗的光化学量子产额(Φ_PSⅡ)逐渐下降,尤其在120 mmol/L处理组罗汉果幼苗叶绿素含量、叶绿素荧光参数均变化明显。综上可知,40 mmol/L以上盐胁迫对其生长特性、植株光合作用影响较大,120 mmol/L以上盐胁迫则严重抑制了罗汉果幼苗的生长、叶绿素含量及荧光特性。     

高温胁迫下不同激素处理对高羊茅生理生态指标及耐热性的影响

以凌志高羊茅为试验材料,研究在高温胁迫下喷施SA,6-BA和H2O2对其生理生态指标及耐热性的影响。结果表明:(1)喷施6-BA,SA及H2O2对高羊茅草坪草的生态性状有显著的影响,他们都不同程度地减轻了高温胁迫对高羊茅草坪草的伤害;(2)浓度为0.1 mmol/L的SA比浓度为0.5mmol/L和1.0 mmol/L的SA能更有效地减轻高羊茅草坪草由于高温胁迫导致的伤害;(3)浓度为0.01 mmol/L的6-BA在所有处理中效果最好,使得高羊茅草坪草的叶色、质地、盖度、均一性、生长速度、叶绿素含量和净光合速率都明显优于其他种类及浓度的喷施方式;(4)H2O2对提高高羊茅草坪草的抗热性相比另外两种物质并不明显;(5)喷施SA,6-BA和H2O2对高温胁迫下高羊茅光合速率的提高有很大作用。     

高温胁迫对高羊茅航天诱变新品系生理特性研究及综合评价

本研究以高羊茅航天诱变新品系和贵州主推的育成品种水城高羊茅和黔草1号高羊茅共11份材料为研究对象,采用盆栽试验,在42 ℃/32 ℃(12 h/12 h)人工气候室进行高温胁迫试验,每4 d测定可溶性蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)生理生化指标,并应用隶属函数法和灰色关联度法对其生理指标及11份高羊茅材料耐热性进行综合评价。结果表明,可溶性蛋白质随着高温胁迫时间的延长总体呈下降趋势,SOD、POD、CAT含量随着高温时间的延长总体呈上升趋势。4个生理指标在11份材料间均存在显著性差异。利用隶属函数法对11份高羊茅材料进行综合耐热适应性评价,得出耐热性顺序为:SP5-85>SP5-60>SP5-71>SP5-42>SP5-94>SP5-7>SP5-88>水城高羊茅>SP5-5>SP5-89=黔草1号高羊茅。利用灰色关联性分析法得出各耐热指标与耐热性的关联序为:SOD>CAT>POD>可溶性蛋白质。     

改性凹凸棒基复合肥对当归光合特征及叶绿素荧光参数的影响

探明改性凹凸棒基复合肥对当归光合生理的影响。设T₁(30%改性凹凸棒基复合肥)、T₂(磷酸二铵)和CK(不施肥)田间试验,研究凹凸棒基复合肥对当归农艺学性状、叶绿素含量、光合特性及叶绿素荧光参数的影响。结果表明,不同施肥处理能够促进当归株高生长和株展伸长且出苗数增多;不同施肥处理均可显著提高当归叶绿素含量,以T₁最高,分别比CK和T₂高19%和4%;T₁和T₂均可以提高当归叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO₂浓度(Ci)和水分利用率(WUE),且以T₁处理效果最显著;在各处理中T₁的PSⅡ反应中心电荷分离实际量子效率(ΦPSⅡ)、电子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(qP)、PSⅡ的潜在活性(F_v/F_o)均为最高水平。叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、电子传递速率和光化学淬灭系数等数据显示,30%凹凸棒改性复合...     

高温胁迫下不同氮肥处理对高羊茅氮代谢的影响

采用盆栽试验,研究了不同氮肥（NO3--N、NH4+-N、NH4NO3-N）处理对高羊茅品种凌志Festuca arundinacea cv. Barlexas在高温38/30 ℃（昼/夜）胁迫下叶片内硝态氮含量、铵态氮含量以及参与氮同化和代谢过程的主要酶活性的影响。结果表明：随着胁迫时间的延长,经过不同氮肥处理的植株中硝态氮含量先升后降,而铵态氮含量呈上升趋势,其中NH4NO3-N处理株的硝态氮含量最高,铵态氮含量最低,NH4+-N处理株的铵态氮含量最高;不同处理株中的硝酸还原酶（NR）活性呈下降趋势,而谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶（GOGAT）活性均呈先升后降的趋势,总体上,NH4NO3-N处理株的NR、GS和GOGAT活性最高;NH4NO3-N和NO3--N处理株的谷氨酸脱氢酶（GDH）活性均呈下降趋势,而NH4+-N处理株的GDH活性呈上升趋势。在试验条件下,经NH4NO3-N处理的高羊茅受氧化胁迫程度最小,耐热性最好,有利于高羊茅越夏和延长其绿期。     

干旱和盐胁迫对鸭茅叶绿素荧光动力学参数的影响

为了研究鸭茅对干旱、盐胁迫的回馈,采用随机区组盆栽试验。试验包括4种相对含水量处理,相对含水量为75%(CK)、55%、35%、20%和3种盐浓度(100,70和35 mmol/L),以相对含水量75%作为对照,研究干旱胁迫和盐胁迫对叶绿素荧光参数的影响。结果表明:随着相对含水量的减少,鸭茅的非光化学荧光淬灭(NPQ)幅度逐渐降低,光化学淬灭系数(qP)逐渐增加;最大光化学效率(Fv/Fm)、潜在活性(Fv/F0)逐渐减少;电子传递速度(ETR)逐渐降低;实际原初光能的捕获效率Y(Ⅱ)降低。但在极度干旱胁迫时,热耗散能力降低,光合作用上升,潜在最大光合效率和潜在光合效率增加,实际原初光能的捕获效率增加;表明在极度干旱的条件下,鸭茅的内部机制会做出相应的反应,来避免恶劣的环境。盐胁迫时,低浓度促进热耗散幅度抑制光合作用,相反高浓度抑制剩余光能的转化和促进光合效率;鸭茅的Fv/Fm先上升后下降,Fv/F0与Fv/Fm有相同的趋势;ETR先上升后减少,原初光能的捕获效率先增加后降低。综合评定,鸭茅受盐胁迫影响大于干旱胁迫。     

不同品系高羊茅应答高温胁迫的初级代谢产物分析

为探讨高温对高羊茅初级代谢的影响,对耐热性不同的两个高羊茅基因型PI 578718(耐热)和PI 234881(热敏感),进行40℃/35℃(昼/夜各12 h)模拟高温胁迫21 d,分别于不同时间段取样测定生理以及代谢产物的变化。结果表明,在高温胁迫下,草坪质量、叶绿素含量、叶片相对含水量、根系活力持续下降,电解质渗漏加剧,与耐热型基因型相比,热敏感基因型各生理指标变化更明显。通过GC-MS分析,检测并鉴定了25种初级代谢产物,主要包括有机酸和脂肪酸(9种)、氨基酸(9种)、糖类和糖醇(7种),其中氨基酸(如脯氨酸、缬氨酸、谷氨酸)、糖类(如蔗糖)和糖醇(如肌醇)在叶片中大量积累,而有机酸和脂肪酸类(如柠檬酸、棕榈酸)在根系中大量积累。高温胁迫下叶片和根系中代谢产物如缬氨酸、谷氨酸、脯氨酸、蔗糖、肌醇、柠檬酸、棕榈酸含量的升高或维持,可能是耐热基因型PI 578718与热敏感基因型PI 234881之间耐热性差异的主要原因,而且柠檬酸作为抗氧化剂并参与呼吸作用的三羧酸循环途径,它的高积累,可能更有助于提高高羊茅对高温胁迫的耐性和适应性。