新疆棉花叶光合速率的变化特点研究

通过对棉叶净光合速率3a的研究,结果表明：棉叶光合速率最大出现在盛蕾期至开花期,打顶前棉花主茎倒4叶光合速率最大,打顶后倒1叶和倒2叶光合速率最大,开花期前倒4叶光合速率日变呈双峰曲线,峰值出现在12：00～14：00和16：00～18：00且第一个峰值比第二个峰值高,盛花期后因品种不同而有所不同,盛花期前主茎叶光合速率较大,盛花期后果枝叶光合速率较大,不同叶位的叶片光合速率变化规律有所不同,棉叶展平14d后光合速率达到大值,化学调控,揭膜时期,追施尿素对棉花的光合速率均有较强的调节作用。     

南疆机采棉品种光合特性与产量性状相关性分析

【目的】分析不同机采棉品种单叶、群体光合性状与产量性状的关系,研究高产采棉品种单叶、群体光合特性,筛选个体及群体高光效品种,为机采棉产量遗传改良提供种质资源及理论支持。【方法】利用Li6400便携式光合仪、先驰st-303二氧化碳分析仪,分别测试5个不同类型机采棉品种花铃期的群体光合、单叶光合性状指标以及产量性状相关指标,进行显著性及相关性分析。【结果】群体光合、单叶光合性状均与产量性状指标呈正相关,但群体光合性状与产量性状相关性强于单叶光合性状;群体光合有两个峰值,分别在12:00~14:00及16:00~18:00两个时间段,最大值出现在12:00~14:00;上、中、下部单叶光合性状指指标存在差异,中、下部位叶片与产量相关性强于上部叶片与产量相关性,其中中部叶片单叶净光合速率与气孔导度与产量性状存在显著相关;17N11号群体光合速率、单叶净光合速率均是最高,分别为3.64gCO₂/(m²·h)和36.8 μmol/(m²·s),17N6号次之,为34.5 μmol/(m²·s)。【结论】群体光合速率与产量光合性状具有较强相关性,中部叶片单叶光合性状指标与产量性状相关性强于上部及下部,17N11号与17N6号单叶及群体光合性状各指标合理,产量也相对较高,可作为高光效高产机采棉品种资源,为高光效、高产机采棉育种提供核心亲本。     

硬粒小麦不同功能叶光合性状差异及对产量性状的影响

以农艺性状差异明显的3个硬粒小麦为材料,分析了不同功能叶之间光合气体交换参数、叶绿素含量、叶面积和一日内光合有效辐射的差异。结果表明:旗叶的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶面积、光合有效辐射高于倒2叶和倒3叶,而叶绿素含量和水分利用效率则无显著性差异;去掉旗叶后,3个材料的籽粒产量、生物学产量和千粒重平均值分别比对照下降了18.66%、18.78%和12.15%,下降幅度明显高于去掉倒2叶和去掉倒3叶的处理,而不同的功能叶处理后经济系数和每穗粒数没有显著性差异。在传统的硬粒小麦选育方法上,结合高光效育种手段,加强灌浆期旗叶光合性状的筛选,有助于提高硬粒小麦产量,并为进一步开展光合机理研究提供技术支持。     

硬粒小麦不同功能叶光合性状差异及对产量性状的影响

以农艺性状差异明显的3个硬粒小麦为材料,分析了不同功能叶之间光合气体交换参数、叶绿素含量、叶面积和一日内光合有效辐射的差异.结果表明:旗叶的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶面积、光合有效辐射高于倒2叶和倒3叶,而叶绿素含量和水分利用效率则无显著性差异;去掉旗叶后,3个材料的籽粒产量、生物学产量和千粒重平均值分别比对照下降了18.66％、18.78％和12.15％,下降幅度明显高于去掉倒2叶和去掉倒3叶的处理,而不同的功能叶处理后经济系数和每穗粒数没有显著性差异.在传统的硬粒小麦选育方法上,结合高光效育种手段,加强灌浆期旗叶光合性状的筛选,有助于提高硬粒小麦产量,并为进一步开展光合机理研究提供技术支持.     

新疆棉花氮营养诊断及追肥推荐研究

 应用反射仪测定棉株叶组织硝态氮含量 ,研究了硝态氮作为棉花氮营养诊断和追肥推荐指标的可行性。结果表明 ,棉花不同部位硝酸盐含量依次为叶柄 >主茎 >叶片 ,植株顶部 >植株底部 ;不同生育期棉花硝酸盐含量变化明显 ,盛花期最低 ,蕾期最高。棉花倒四叶叶柄硝酸盐含量比较稳定 ,可以灵敏的指示棉花氮素营养状况 ,可作为棉花追肥推荐的诊断部位。棉花蕾期倒四叶叶柄硝酸盐含量与产量显著相关 ,可以灵敏地指示棉花氮素营养状况 ,可作为棉花追肥推荐的诊断时期。盛花期由于灌溉和追肥的影响 ,倒四叶叶柄硝酸盐含量只与硝酸盐含量微弱相关。初步确定了棉花蕾期氮素营养诊断指标和追肥推荐量。用反射仪快速准确测定棉花蕾期硝酸盐含量并进行追肥推荐 ,速度快 ,诊断结果可靠 ,是一项前景很广的农业技术。     

基于数码图像识别的棉花氮营养诊断研究

研究田间试验条件下不同施肥处理棉花不同叶位图像色彩参数（G、NRI、NGI、NBI、G/R和G/B）与硝态氮含量、叶绿素测量值(SPAD)、叶绿素含量等营养指标间的相关性,确立棉花氮素营养诊断的最佳色彩参数和曲线方程,以期为新型数码图像技术在棉花氮素营养诊断的应用研究提供理论基础。于2012—2013年在安徽省农业科学院棉花研究所安庆试验基地进行不同施肥处理的田间试验,供试品种为‘湘杂棉8号’F1。设置8个施肥处理。分别在棉花蕾期、花铃期用Nikon D80数码相机获取棉花不同叶位图像并取样分析,研究数码相机进行棉花氮素营养诊断的最佳色彩参数,确定棉花氮素营养诊断的曲线方程。结果表明：（1）倒3叶硝态氮含量与红光标准化值NRI的相关性最好,R2=0.8754。功能叶倒4叶次之,R2=0.8013。（2）除倒1叶外,各叶位的SPAD值与数字化指标之间均有着良好的相关性。倒2叶与绿光标准化值NGI的相关性最好,相关系数为0.9591。（3）对于叶绿素含量,倒1叶与蓝光值B值相关性最好,为曲线正相关,R2=0.9444。其次为倒3叶、倒4叶,相关系数分别为0.9294、0.931。因此,在进行棉花不同叶位氮素营养诊断时,应选择上部叶位倒1叶、倒2叶、倒3叶、倒4叶,并选择色彩参数B值、蓝光标准化值NBI、NRI进行相关性分析与诊断。     

棉花不同节位叶片的光合特性研究

对4个棉花品种不同节位叶片的光合特性的研究结果表明,倒1叶的光合速率最高.但受环境影响较大,尤其是水分和气孔开闭的影响更明显;而倒4叶虽然光合速率略低,但受气孔和水分的影响并不显著;倒7叶和倒9叶由于冠层和光照的关系,光合速率太低,不能作为测量的对象.     

甘蔗细茎野生种质资源叶绿素荧光特性比较及聚类分析

利用叶绿素荧光技术研究了59个甘蔗细茎野生种质资源的叶片叶绿素荧光特性,为高光效甘蔗细茎野生资源的筛选利用及高光效甘蔗品种改良提供参考。结果表明:光合特性4个参数Fv/Fm×ETRfactor/2最大电子传递产量、α光合利用效率、ETRm最大电子传递速率、Ik最小饱和光强差异均达到达到极显著。采用系统聚类分析方法,以α光合利用效率为指标,将59个材料分为4大类,即Ⅰ类高光合利用效率、Ⅱ类中高光合利用效率、Ⅲ类中光合利用效率和Ⅳ类低光合利用效率。筛选出云南75-Ⅰ-10、云南82-61、福建登科8号和四川88-34等4个高光效种质材料,在甘蔗原始创新上可加以利用。     

棉花优质高产看叶诊断栽培模式的研究——Ⅱ.棉花生育展叶进程与优质高产的形成

棉花叶面积和干物质的形成均随主茎展叶数增加而增大。展12～16叶时,为主茎叶扩面高峰期;展16～24叶,为果枝叶扩面高峰期;棉株70％左右的生物产量在展16～24~4叶时形成,展24～24~4叶时是生物产量与经济产量形成的高峰期。“四桃”中伏桃与早秋桃为优质桃,其比率在70％～80％最佳。栽培中调节棉花生育展叶进程,在产量形成的重要时期施足花铃肥,根据棉花叶面积增大规律看叶“化控”,以协调个体生育与群体发展之矛盾,塑造高光效株型,建立良好的群体生态结构,确保高产、优质。     

盐胁迫下棉花叶绿素荧光参数的变化

通过对比耐盐和盐敏感棉花材料在盐胁迫下的叶绿素荧光参数的变化,探究棉花在盐害下的自我保护机制及筛选鉴定棉花耐盐性的生理生化指标。以耐盐材料中棉所35和盐敏感材料中棉所12为试验材料,设置梯度分别为0(对照)、100、200、300及400 mmol/L的NaCl溶液处理四叶期的棉花幼苗,测定叶绿素荧光参数。结果表明,耐盐棉花材料和盐敏感棉花材料在叶绿素荧光参数变化趋势上具有明显差异。叶绿素荧光参数可作为鉴定棉花耐盐性的生理生化指标,进一步研究将综合其他多种生理生化指标构建数学模型,定量衡量棉花的耐盐性强弱。     

干旱胁迫与复水对棉花叶片光谱、光合和荧光参数的影响

【目的】明确持续干旱胁迫对棉花叶片光谱、光合和荧光特征的影响,为筛选水分敏感指标提供理论依据。【方法】以转基因抗虫棉银瑞361为试材,采用盆栽控水方式,测定持续干旱与复水条件下棉花叶片光谱、光合和荧光参数。【结果】两年试验结果表明,随着干旱胁迫时间的延长叶片相对含水量（RWC）、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、PSⅡ原初光能转化效率（Fv/Fm）、PSⅡ实际光化学量子产量（ΦPSⅡ）、光化学淬灭系数（qP）、光化学反射指数（PRI）呈下降趋势,气孔限制值（Ls）先上升后下降,非光化学淬灭系数（NPQ）则呈上升趋势,复水后除RWC外,其它指标都未恢复到初始状态。与初始状态相比,Pn、Gs、Tr、Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP、PRI在干旱胁迫第4天时,两年平均下降了53.1%、79.9%、66.0%、3.8%、11.0%、5.7%、18.4%;Ls、NPQ在第4天时,两年平均上升了98.1%、28.6%。综合两年数据,只有Pn、Gs、Tr、Ls、Fv/Fm、PRI在第4天时与初始状态差异极显著,与RWC的R2分别为0.7640、0.7058、0.5625、0.3665、0.7319、0.4378。【结论】Pn、Gs、Tr、Ls、Fv/Fm、PRI均能在干旱胁迫初期灵敏地反映棉花叶片水分状况;在持续干旱胁迫中,Pn、Gs、Fv/Fm能更灵敏、准确地反映棉花叶片水分状况。     

模拟酸雨对马尾松叶绿素荧光特性的影响

以马尾松Pinus massoniana为供试材料,采用土培盆栽的方法研究了重度酸雨（pH 2.5）,中度酸雨（pH 4.0）和对照（pH 5.6）处理下不同季节马尾松叶片的叶绿素荧光特性。结果表明:经过2 a的酸雨喷施,马尾松幼苗叶片的Fv /Fm和Fv /Fo等荧光参数变化较为一致,均随着pH值的升高而降低,而且随着处理时间的延续实际光化学量子产量（yield）也呈现相同的趋势,说明马尾松在酸雨胁迫下,其叶片的PSⅡ原初光能的转换效率、激发能利用情况和电子传递效率都受到一定的影响,从而不利于其进行光合作用及生长,故在酸雨严重的地区,马尾松的生长不是很好,不适合大范围种植。图3参22     

低温弱光胁迫对棉花幼苗叶绿素荧光特性及能量分配的影响

[目的]探讨低温弱光胁迫下不同基因型棉花幼苗叶绿素荧光特性及能量分配的响应机制,为棉花耐低温品种选育及筛选耐低温鉴定指标和方法提供理论依据.[方法]以6种不同基因型棉花幼苗为试材,通过5℃、100 μmol/( m2·s)低温弱光处理,测定12 h内叶绿素荧光相关参数.[结果]低温弱光胁迫提高了初始荧光Fo、光合功能相对限制值L(PFD),显著降低了PSⅡ最大光化学效率Fv/Fm、PSⅡ实际光化学效率φPSⅡ、光合电子传递速率ETR、光化学猝灭系数qP等指标,非光化学猝灭系数NPQ则呈现先升后降的趋势;同时,PSⅠ激发能分配系数σ、天线热耗散速率Drate增大,PSⅡ激发能分配系数β、光化学速率Prate降低.[结论]低温弱光胁迫导致棉花幼苗叶片PSⅡ光化学活性降低,光合电子传递过程受抑,更多的光能用于天线热耗散,且干扰了PSⅠ和PSⅡ间的激发能分配和传递.综合各指标分析,新陆中28号与中棉所50号在低温弱光胁迫下表现出良好的光能分配、利用能力,耐低温能力较强,新陆早42号与中棉所43号次之,新陆早33号和新陆早19号较差.     

ABA和PP333对国兰低温胁迫及恢复中光合作用和叶绿素荧光参数的影响

为探讨植物生长调节剂ABA和PP333对国兰低温胁迫下抗寒性的影响,以春兰名品‘宋梅’为试材,采用20 mg/L ABA和300 mg/L PP333对‘宋梅’幼苗叶片进行叶面喷施和灌根处理,于光照培养箱[昼温/夜温=(5±0.5)℃/(0±0.5)℃]中进行低温胁迫9天,然后转入正常条件[昼温/夜温=(22±0.5)℃/(15±0.5)℃]恢复12天,研究不同低温处理及恢复时间对国兰光合作用和叶绿素荧光参数的影响。结果表明：低温导致春兰幼苗叶片的叶绿素含量、叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、气孔限制值(Ls)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)、光合电子传递量子效率(ФPSⅡ)、光适应下最大光化学效率(Fv′/Fm′)、光合电子传递速率(ETR)和光化学耗散能量(Prate)下降,胞间CO2浓度(Ci)、初始荧光(F0)和天线热耗散速率(Drate)则逐步上升,经ABA和PP333处理的植株指标波动幅度低于清水处理的植株,胁迫解除后能迅速恢复到对照水平,说明低温胁迫直接损伤光合机构使PSⅡ反应中心失活,而ABA和PP333可缓解PSⅡ反应中心受到的伤害,维持较高的光能捕捉能力和同化率,保证春兰幼苗叶片的光合作用能力。     

不同光质对草莓叶片光合作用和叶绿素荧光的影响

 不同光质下草莓叶片的叶绿素含量、Fv/Fm、Fm/Fo、PSⅡ无活性反应中心数量和QA 的还原速率与不同光质中的红光/蓝光比值呈正相关，而叶绿素a/b比值与红光/蓝光比值呈负相关。不同光质下草莓叶片类胡萝卜素的含量蓝膜＞绿膜＞红膜、白色膜、黄膜，与红光/远红光（R/FR）呈负相关。不同光质对草莓叶片的表观量子效率、羧化效率及光呼吸速率影响较大。除绿膜下草莓叶片的净光合速率较低外，其它膜下草莓叶片的净光合速率均无明显差异。     

外源一氧化氮供体SNP干旱条件对桑树幼苗光合作用和能量分配的影响

[目的]为探讨NO对桑树在干旱下光合作用的影响和光能分配的调控作用,研究了外源NO对干旱下桑树幼苗叶片的光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的影响.[方法]以一年生饲料桑为材料,以硝普钠（SNP）为NO供体,共设4个处理,每个处理3次重复.试验当天分别用Hoagland（CK）、1 mmol/L SNP＋ Hoagland（CK＋ SNP）、20％ PEG（6 000）＋ Hoagland（PEG）、20％PEG（6 000）＋1 mmol/L SNP＋ Hoagland（PEG＋ SNP）4种溶液对幼苗进行根施处理.[结果]外施1 mmol/L SNP可有效提高干旱下桑树幼苗叶片最大净光合速率（Amax）,缓解净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、水分利用效率（WUE）的降低和胞间CO2浓度（Ci）的升高.干旱条件下桑树叶片的最大光化学效率（Fv/Fm）、电子传递速率（ETR）、光化学猝灭（qP）、实际光化学效率（（Φ）PSⅡ）均显著下降,初始荧光（Fo）和非光化学猝灭（NPQ）上升.根施SNP的干旱胁迫下桑树叶片的Pn、Gs、Tr、WUE、Fv/Fm、ETR、qP、（Φ）PSⅡ均明显提高,Fo和NPQ下降.根施SNP明显提高了桑树叶片的荧光量子产额和热耗散的量子产额（Φf,D）.20％ PEG（6 000）＋1 mmol/L SNP＋ Hoagland处理下用于光化学反应的量子产额（ΦPSⅡ）所占比例最高,依赖于类囊体膜两侧质子梯度和叶黄素循环的量子产额（ΦNPQ）所占比例较低.叶施SNP可以使桑树幼苗在严重干旱胁迫下用于QA-以后的电子传递能量比例增加,并且相对增大了有活性的反应中心的开放程度和电子传递速率,减轻了桑树幼苗在干旱胁迫下的光抑制.[结论] NO能够缓解干旱胁迫引起的光合速率的下降及光抑制对光合系统的破坏作用,而非光化学效率的提高和热耗散的增强可能是NO减轻PSⅡ能量负荷,恢复失活的PSⅡ活性,保护光合系统并提高光合速率的重要机制之一.     

不同烤烟品种苗期质膜渗透性和光合作用对低温的响应

通过对低温（11℃和15℃）下NC82、新品系、云烟85和K326这4个品种烤烟苗期生理生化指标的测定,结果表明,（1）烟草幼苗经11℃、15℃持续低温处理,其质膜相对透性和丙二醛含量的应答反应强烈,都表现出大幅升高。15℃胁迫4d后丙二醛含量有所下降,表现出较强的自我调节能力;11℃在胁迫后7d后,烟苗相对电导率均高于50%,处于半致死状态。（2）15℃低温胁迫7d后,叶绿素含量、最大光化学效率略有回升,PSII反应中心逐渐恢复。低温下光合能力恢复要稍晚于质膜的自我修复,仍可作为抗寒性指标评价烟苗物质和能量的状况。     

强光对甜樱桃光系统Ⅱ的影响及NaHSO3和AsA的保护效应研究

以三年生欧洲甜樱桃(Prunus avium L.)‘先锋’(砧木为马哈利)盆栽苗为试验材料,测定了小同光强对叶绿素荧光参数和DI蛋白含量的影响,以及NaHSO3和外源活性氧清除剂抗坏血酸(AsA)对叶片内H2O2积累的效应.结果表明,叶片在1800μmol·m-2·s-1光强下处理6h后,光系统Ⅱ最大光化学效率(Fv/Fm)、电子传递速率(ETR)、PSⅡ量子产量(ΦpsⅡ)及非光化学淬火系数(NPQ)下降,初始荧光(Fo)和光化学猝灭系数(qP)以及DI蛋白的相对含量变化不大.与对照(H2O)相比,叶片经5mmol·L-1NaHSO3和4mmol·L-1AsA处理后,Fv/Fm下降幅度减小.这些结果表明,强光下甜樱桃Fv/Fm的下降并非是光合机构遭受破坏所致而是光合功能下调的一种保护机制,低浓度的NaHSO3和AsA对保护光系统Ⅱ有一定作用.     

干旱对桑树叶片光系统Ⅱ活性的影响

栽植桑树既有防风固沙的生态价值,又具有增加农民收入的多种经济效益。随着国家“东桑西移,南蚕北移”工程的实施,栽桑业逐渐由湿润区域向干旱地区转移。干旱胁迫对于桑树光系统Ⅱ（PSⅡ）活性影响的生理机制尚不明确,该研究利用快速叶绿素荧光技术,研究干旱胁迫对桑树叶片PSⅡ活性的影响。结果表明：干旱胁迫导致叶片光系统Ⅱ活性受到明显的抑制,桑树叶片光反应中心潜在活性（Fv/Fo）和以光吸收为基础的光合性能指数（PIABS）均显著低于对照,但干旱协迫对桑树叶片最大光化学效率（Fv/Fm）的影响不显著。干旱处理的桑树叶片PSⅡ电子受体侧的电子由QA向QB传递受阻,同时PQ库和QB的电子接受能力下降,进而增加了Q-A的积累量;同时PSⅡ电子供体侧放氧复合体（OEC）的活性下降,导致PSⅡ活性受到抑制。由此可知,重度干旱抑制桑树PSⅡ光化学活性的生理机制可能是降低PSⅡ受体侧电子传递能力,同时桑树叶片OEC活性也受到伤害。     

Effect of Methanol on Photosynthesis and Chlorophyll Fluorescence of Flag Leaves of Winter Wheat

Photosynthesis and chlorophyll a fluorescence parameters, photochemical efficiency of PS II （Fv/Fm）, photochemical quenching of PS II （qP）, nonphotochemical quenching of PS II （NPQ）, maximum activity of PS II （Fv/Fo） as well as electron transport rate （ETR）, and quantum yield of PS II （ФPS II） were measured on flag leaves of the winter wheat treated by methanol at different concentrations. The results revealed that photosynthesis was greatly improved by methanol, as indicated by higher photosynthetic rates and stomatal conductance. The enhancement effect of methanol on photosynthesis was maintained for 3-4 days. Different methanol concentration treatments also increased intercellular CO2 concentration and transpiration rates. No significant decline was found in Fv/Fm, Fv/Fo, and ФPS II, which revealed no photoinhibition during methanol application in different methanol concentrations. Methanol showing no apparent inhibitory effects indicated higher potential photosynthetic capacity of flag leaves of winter wheat. However, the increase in photosynthesis was not followed by an increase in the photosynthetic activity （Fv/Fm）, and fluorescence parameters did not indicate an improvement in intercellular CO2 concentration and PS II photochemical efficiency compared with the control, thereby encouraging us to propose that lower leaf temperatures caused by applied methanol would reduce both dark respiration and photorespiration （most importantly）, thus, increasing net CO2 uptake and photosynthetic rates.