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.     

低温弱光对辣椒幼苗叶绿素a荧光参数的影响

以脉冲调制式荧光仪研究了偏低温弱光和临界低温弱光胁迫对辣椒幼苗叶绿素a荧光参数的影响,结果表明:无论是在偏低温(19℃/12℃)还是在临界低温(15℃/8℃)下,辣椒幼苗的Fv/Fm、Fv/Fo和qP均下降,qN升高,但临界低温比偏低温严重。在两种低温下,30μmol?m-2?s-1弱光使Fv/Fm和Fv/Fo下降幅度小,而qP和qN下降或升高幅度大,即30μmol?m-2?s-1弱光能够降低辣椒幼苗对低温的敏感性,提高PSⅡ光化学活性,但同时使光化学猝灭下降严重,非光化学猝灭则上升较大。     

光胁迫下烤烟幼苗叶片光抑制及Ca2+的缓解作用

利用FMS-2型调制式脉冲荧光仪测定烤烟品种‘龙江911’叶片的叶绿素a荧光日变化。分别为烤烟幼苗由温室弱光下移植到室外强光下(光胁迫)、喷施Ca2 的烤烟幼苗由温室弱光下搬到室外强光(Ca2 处理)和温室内的烤烟幼苗(对照)3个处理。结果表明:光胁迫下的烤烟幼苗叶片原初光化学效率(Fv/Fm)的日变化为双峰曲线,峰值分别出现在08:00和15:00左右,初始荧光(F0)上升。光胁迫下的叶片光化学猝灭系数(qP)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)和电子传递速率(ETR)同Fv/Fm一样降低,但达到低谷以后恢复到原来的水平,说明烤烟幼苗突然暴露在强光下发生了严重的光合作用的光抑制。同光胁迫下的烤烟幼苗比较,Ca2 处理的叶片Fv/Fm下降的幅度较小,说明Ca2 对光胁迫下烤烟幼苗的光抑制起到了缓解作用。     

聚乙二醇胁迫对茶树幼苗叶片叶绿素荧光特性的影响

以铁观音为试验材料,研究了聚乙二醇(PEG)胁迫对茶树幼苗叶片叶绿素荧光特性的影响.结果表明,在PEG胁迫下,茶树幼苗叶片的基础荧光(Fo)显著升高,最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)显著下降,说明PEG胁迫使茶树幼苗叶片PSⅡ反应中心受到伤害;PEG胁迫还降低了茶树的光化学反应速率(Prate),缩短了荧光上升时间(T1/2)、抑制了PSⅡ反应中心电子的传递(ETR降低),导致天线色素热耗散速率(Drate)和光合功能相对限制值[L(PFD)]升高,光化学猝灭(qP)和PSⅡ实际光化学效率(Yield)显著下降.     

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。     

弱光胁迫对番茄幼苗光合特性和根系生长的影响

以番茄品种东农722为试材,研究弱光[100~150μmol/(m~2·s)]胁迫对番茄幼苗光合特性和根系生长的影响。结果表明,弱光下叶绿素a+叶绿素b含量下降而叶绿素b相对含量上升,有利于番茄叶片有效地捕获光能。净光合速率(Pn)显著下降,胞间CO_2浓度(Ci)显著上升,其中Pn下降是由非气孔因素造成的。处理5 d,弱光下最大光化学效率(Fv/Fm)显著上升,说明弱光没有使番茄叶片PSⅡ光化学活性受抑制,而是增加了原初光能转化效率。光化学淬灭系数(qP)和电子传递速率(ETR)显著下降而调节性能量耗散Y(NPQ)显著上升,表明弱光胁迫5 d的叶片不能进行正常的光合作用,但通过自身调控未受损伤。弱光下处理10 d,非调节性能量耗散[Y(NO)]显著上升,而根长、根表面积和根体积显著下降,说明番茄叶片在弱光胁迫10 d时已受损伤,根系处于长期弱光胁迫中,细胞功能也受到一定的破坏。     

锌营养对盐胁迫下水稻幼苗叶片细胞膜和叶绿素荧光特性的影响

[目的]探究锌营养对水稻幼苗在盐胁迫下有关细胞保护酶活性、膜脂过氧化情况和叶绿素荧光特性的影响。[方法]通过砂培试验,研究锌营养对盐胁迫下水稻幼苗叶片细胞膜和叶绿素荧光特性的影响。[结果]结果表明:锌营养能够显著提高其叶片内SOD和POD的活性,减少细胞内电解质的外渗率和MDA的含量,保护了细胞膜的稳定性,特别是在中低锌营养浓度处理(0.5、1.0 mg/L)。同时,锌营养还能减轻因盐胁迫造成的叶片光合机构的破坏程度,提高PSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm),有效光化学效率(Fv′/Fm′)及PSⅡ电子传递量子效率(PSⅡ),并提高电子传递速率(ETR)和光化学猝灭系数(qP),减小非光化学猝灭系数(NPQ),以达到提高光能利用率的目标。[结论]该研究为在盐渍化土壤栽培水稻提供科学的栽培措施。     

外源H_2O_2处理对两种小麦叶绿素荧光和叶绿素的影响

[目的]研究不同浓度H2O2处理对2种小麦幼苗叶绿素荧光和叶绿素的影响。[方法]以小麦品种宁春四号和西旱二号幼苗为材料,采用室内水培试验。[结果]对于宁春四号,200μmol/L H2O2处理使得初始荧光(F0)、最大荧光(Fm)、PSⅡ处调节性能量耗散的量子产量Y(NPQ)、光化学淬灭(qP)和非光化学淬灭(NPQ)明显低于对照;不同浓度的H2O2处理使得幼苗叶片叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)和叶绿素总量均显著降低。50、100和200μmol/L H2O2处理下西旱二号幼苗叶片Chla含量和F0显著降低,PSⅡ的最大量子产量(Fv/Fm)、实际光化学反应效率(Y(Π))、电子传递速率(ETR)、qP和NPQ均增大,而Chlb和叶绿素总量无显著变化。[结论]与宁春4号相比,外源H2O2胁迫使西旱2号小麦幼苗叶片PSⅡ反应系统更开放,光合机构的损伤较严重。     

聚乙二醇胁迫对茶树幼苗叶片叶绿素荧光特性的影响

以铁观音为试验材料,研究了聚乙二醇（PEG）胁迫对茶树幼苗叶片叶绿素荧光特性的影响.结果表明,在PEG胁迫下,茶树幼苗叶片的基础荧光（Fo）显著升高,最大荧光（Fm）、可变荧光（Fv）、PSⅡ原初光能转化效率（Fv/Fm）、PSⅡ的潜在活性（Fv/Fo）显著下降,说明PEG胁迫使茶树幼苗叶片PSⅡ反应中心受到伤害;PEG胁迫还降低了茶树的光化学反应速率（Prate）,缩短了荧光上升时间（T1/2）、抑制了PSⅡ反应中心电子的传递（ETR降低）,导致天线色素热耗散速率（Drate）和光合功能相对限制值[L（PFD）]升高,光化学猝灭（qP）和PSⅡ实际光化学效率（Yield）显著下降.     

盐胁迫对杨树和紫丁香叶片叶绿素荧光特性的影响

【目的】研究NaCl不同浓度胁迫处理对杨树和紫丁香叶片叶绿素荧光特性的影响。【方法】采用0(对照),200,400,600,800mmol/L NaCl溶液处理杨树和紫丁香叶片,研究两者在盐胁迫条件下叶绿素荧光参数的变化。【结果】随着NaCl处理浓度的增大,杨树和紫丁香叶片的PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ有效光化学量子效率(Fv′/Fm′)、非循环光合电子传递速率(ETR)、PSⅡ实际光能转化效率(ΦPSⅡ)以及光化学猝灭系数(qp)均呈下降趋势。比较而言,杨树Fv/Fm下降并不显著,且在非胁迫环境或较低盐胁迫条件下,杨树叶片的Fv′/Fm′、ETR、ΦPSⅡ以及qp值高于紫丁香叶片,而非光化学猝灭系数(NPQ)值低于紫丁香叶片。【结论】在非胁迫环境或较低盐胁迫条件下,杨树叶片光合作用的光化学性能优于紫丁香叶片。     

越冬期不同产地绿竹叶绿素荧光参数的动态变化

测定了4个产地绿竹在越冬期叶绿素荧光参数的动态变化,分析了不同产地绿竹抵御低温的适应机制。结果表明:绿竹对低温反应敏感,在越冬期内,其叶绿素初始荧光(F0)、非光化学猝灭系数(qN)有所升高,而最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、PSⅡ最大光能转换效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)、光化学猝灭系数(qP)、PSⅡ实际光量子效率(ΦPSⅡ)等指标呈现出与月平均气温相一致的动态变化,即先下降后上升。低温胁迫后绿竹叶片通过光合作用调节而形成自我保护机制,随着低温胁迫的增强,PSⅡ潜在活性和原初光能转化效率受到抑制,光合作用能力减弱,温度达到最低时光抑制明显,一旦胁迫缓解,叶片光合能力有所恢复;温州绿竹光能转化效率较高,具有较强抗低温能力,福安、尤溪绿竹居中,漳州绿竹抗寒性最弱。     

移植胁迫对枣苗叶片叶绿素a荧光参数的影响

[目的]为了研究移植胁迫对枣苗叶片叶绿素a荧光参数的影响。[方法]移栽前对1年生灰枣嫁接苗进行不同程度的晾晒胁迫处理,试验分为蘸浆、晾晒0.5、1、1.52、d和留床苗(CK)6个处理,测定其叶绿素a荧光参数。[结果]结果表明:移植胁迫并没有改变灰枣叶绿素a荧光参数的日变化进程,却使枣树的初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)和可变荧光(Fv)升高,原初光能转化效率(Fv/Fm)和PSII潜在活性(Fv/Fo)及实际光化学量子效率(ΦPSII)降低,这些指标的升高或降低幅度随胁迫程度的增强而增大。[结论]该研究为苗木移栽的生产实践提供了理论依据。     

低温胁迫对玉米幼苗叶片叶绿素荧光参数的影响

低温伤害是限制玉米产量和品质的主要因素之一.本研究中,将三叶期玉米(川单25号)幼苗用不同温度(25℃、20℃、15℃、10 ℃、5℃和0℃)处理1h后,测定玉米幼苗叶片的叶绿素荧光动力学参数和光响应曲线参数,以期探讨低温胁迫对玉米幼苗光合过程的影响.结果表明,低温胁迫下,玉米幼苗叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)的潜在光化学效率(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)显著下降;暗下最大荧光(Fm)、电子传递速率(ETR)、PSⅡ光下实际光化学效率(Yield)、光化学淬灭系数(qP)也均同时下降;而初始荧光(Fo)显著上升,非光化学淬灭系数(qN)则先上升后下降.此外,低温也导致玉米幼苗叶片的光能利用效率(α)、最大相对电子传递速率(rETRmax)与半饱和光强(Ik)显著下降,三者的下降程度与低温胁迫程度均呈显著正相关.本研究表明,玉米幼苗对低温较敏感,低温伤害了光合机构,对光能的吸收、转换与光合电子传递都有较显著的影响.此外,玉米幼苗的叶绿素荧光动力学参数对低温很敏感,可以作为筛选玉米耐冷品种的手段,加快耐冷品种的选育工作.     

淹水胁迫对紫丁香幼苗叶片PSⅡ光化学活性的影响

[目的]为深入研究紫丁香的不耐淹水特性提供理论数据.[方法]在盆栽条件下,研究了紫丁香幼苗叶片PSⅡ光化学活性对淹水胁迫的响应.[结果]淹水前6d对紫丁香幼苗叶片PSⅡ光化学活性的影响较小,而淹水6d后紫丁香幼苗叶片Fv／Fm和PIABS明显降低.快相叶绿素荧光动力学参数的研究结果表明,PSⅡ光化学活性降低,而电子由Pheo向QA的传递在淹水胁迫下未受明显的抑制.淹水胁迫下紫丁香幼苗叶片单位反应中心吸收光能ABS/RC增加.[结论]PSⅡ光化学活性对淹水胁迫较敏感.长期的淹水胁迫导致紫丁香幼苗叶片PSⅡ发生明显的光抑制.淹水胁迫导致紫丁香幼苗叶片PSⅡ电子受体侧由QA向QB的传递受阻,从而导致QA被过度还原,QA大量积累.淹水胁迫导致紫丁香幼苗有活性PSⅡ反应中心数量降低,通过以剩余有活性反应中心的功能增强的方式来维持淹水胁迫下PSⅡ的光能供应.     

ALA对西瓜叶片叶绿素荧光光响应曲线的影响

用PAM-2100便携式荧光仪测定50～200 mg·L-1 ALA处理的西瓜幼苗叶片,观察到ALA处理可以提高西瓜幼苗暗适应叶片最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在光化学效率(Fv/F0)以及叶片获取光能能力(1/F0-1/Fm)的效应.对叶绿素荧光光响应曲线的研究表明,叶片PSⅡ有效光化学效率(Fv′/Fm′)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、荧光猝灭系数(qP)和光化学能量耗散(P)均随着光化光照强度的增加呈下降趋势;而非光化学荧光猝灭系数(NPQ)、电子传递速率(ETR)、光化学速率(PCR)、天线热耗散(D)以及PSⅡ反应中心非光化学能量耗散(E)则随着光化光照强度增加呈上升趋势.在作用光照强度为40 μmol·m-2·s-1时,Fv′/Fm′、ΦPSⅡ、qP、P、E、D和NPQ等光响应曲线出现1个明显的转折点;当光化光照强度低于40 μmol·m-2·s-1时,随光照强度增加,曲线呈相反趋势.外源ALA处理明显提高西瓜叶片Fv′/Fm′、ΦPSⅡ、P、PCR和ETR.当光化光照强度高于1 500 μmol·m-2·s-1时,ALA处理叶片NPQ明显高于对照,表现出更强的能量耗散能力.从PSⅡ反应中心能量分配比率上看,ALA处理叶片D下降,E上升,同时保持较高P,说明ALA处理有利于能量进入PSⅡ反应中心,促进光化学效率提高.     

弱光胁迫及强光恢复对设施红地球葡萄叶片光合及衰老特性的影响

以1年生设施盆栽红地球葡萄为试材,通过人工环境控制模拟阴天转晴天气过程,分别给予日均光合有效辐射为100、300μmol/(m~2·s)的短期弱光胁迫3、6、9、12 d,以气候箱日均光合有效辐射600μmol/(m~2·s)处理为对照(CK),后统一以强光800μmol/(m~2·s)恢复处理6 d,研究弱光胁迫及强光恢复对设施葡萄叶片光合参数、叶绿素荧光参数、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛含量(MDA)和可溶性蛋白含量的影响,并利用隶属度函数方法对各参数进行综合评价。结果表明,随弱光胁迫时间的延长,表观量子效率(AQY)、气孔限制值(Ls)、可溶性蛋白含量、CAT活性、POD活性先增后减;经强光恢复,各处理的叶绿素含量、最大净光合速率、PSⅡ最大光能转化效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光化学量子效率(Ф_(PSⅡ))、光化学淬灭系数(q_P)较弱光处理阶段有降低趋势,非光化学淬灭系数(NPQ)有上升趋势,光抑制现象严重;随弱光胁迫时间的延长并经强光恢复,葡萄叶片的MDA含量持续升高,可溶性蛋白含量、CAT活性、POD活性、SOD活性降低;胁迫超过3 d,综合评价指标(SI值)下降明显,弱光胁迫相同天数下,300μmol/(m~2·s)弱光胁迫的SI值100μmol/(m~2·s)弱光胁迫的SI值。因此,设施葡萄对弱光胁迫有一定的适应性,胁迫6 d即超出植株自身调控范围,同时弱光胁迫可提高设施葡萄对光抑制的敏感性,而强光恢复加速了葡萄叶片的衰老进程,对弱光胁迫后的植株会产生二次伤害。     

花青苷对低温弱光处理的番茄（L.esculentum Mill.）幼苗光合机构的保护作用

【目的】探索幼苗叶片花青苷对低温弱光处理的番茄幼苗的光合作用是否具有保护作用。【方法】利用硫灯和氙灯下生长的番茄幼苗真叶之间以及野生型(WT)和光敏素双突变体(phyB1phyB2)幼苗真叶之间花青苷含量的差异，以叶绿素荧光为指标，研究花青苷对低温弱光处理的番茄幼苗叶片光合荧光变化的影响。【结果】低温弱光(2oC, 100 µmol photons•m-2•s-1)对番茄幼苗叶片PSⅡ具有显著的抑制作用，但是对PSI活性影响不大。低温弱光处理硫灯和氙灯下的番茄幼苗及硫灯下的WT和突变体番茄幼苗3 h后，硫灯下富含花青苷的番茄 PSⅡ光化学效率Fv/Fm降低到处理前的76.3%，氙灯下的降低到63.3%；能合成花青苷的WT的Fv/Fm降低到处理前的64.3%左右，而不能合成花青苷的phyB1phyB2降低到处理前的53.7%；下降程度显著高于WT。在番茄幼苗叶片不能合成花青苷后，分别生长在硫灯和氙灯下的番茄植株叶片在经过低温弱光处理3 h后，叶片的PSⅡ光化学效率Fv/Fm的变化幅度没有显著的差别；同样，硫灯下WT和phyB1phyB2植株之间也没有显著差别。【结论】花青苷对低温弱光逆境处理的番茄叶片的光合机构具有保护作用，这种保护作用极可能与花青素对可见光和紫外光的吸收和屏蔽作用有关。     

低温胁迫下PEG处理对辣椒幼苗叶片叶绿素荧光参数的影响

用25%PEG溶液处理辣椒种子,研究了在低温胁迫下PEG浸种对辣椒幼苗叶片叶绿素荧光参数的影响。结果表明,低温胁迫下,辣椒幼苗叶片Fv/Fm、фPSⅡ、q P和Fv'/Fm'均不同程度地降低,NPQ呈上升趋势;PEG浸种处理明显缓解了辣椒幼苗叶片Fv/Fm、Fv'/Fm'、q P和фPSⅡ的降低幅度和NPQ的上升幅度,表明PEG浸种处理能够提高低温胁迫下辣椒幼苗的光化学活性。     

循环干旱锻炼对在干旱胁迫下烟草植株光合参数及叶绿素荧光参数的影响

[目的]研究循环干旱锻炼对在干旱胁迫下烟草植株叶片光合参数及叶绿素荧光参数的响应差异,从一个侧面了解干旱锻炼提高烟草抗旱性的机制。[方法]通过对漂浮育苗的烟草幼苗进行控水—半萎蔫—复水—恢复的循环干旱锻炼及后续干旱胁迫,测定烟草光合参数及叶绿素荧光参数。[结果]循环干旱锻炼后烟草植株在随后的干旱胁迫下烟叶净光合速率(Pn)、PSⅡ最大光化学量子效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)比未锻炼的对照高,而非光化学淬灭系数(NPQ)下降。[结论]循环干旱锻炼提高了烟草植株光合系统对干旱胁迫的适应能力。     

低温胁迫对白桦幼苗生长和生理的影响

将白桦幼苗分别置于4℃和对照(23℃)的人工气候室中,分别在处理当天、4、7、10、14d时测定其高生长、叶片质膜透性、叶绿素相对含量、叶绿素荧光参数PSⅡ、有效光化学量子产量(Fv′/Fm′)、光化学淬灭系数(qp)和非光化学猝灭效率(NPQ)的变化情况。结果表明:低温胁迫导致高生长基本停止,叶绿素含量逐渐降低,14d时叶片变黄;相对电导率先升高后降低,最后恢复到对照水平;叶绿素荧光参数Fv′/Fm′、qp和NPQ与对照相比均显著降低,Fv′/Fm′和NPQ则先降低后升高;qp表现为先降低后有升高,最后降低的波动形式。这些现象表明,4℃低温已造成了质膜可逆性的伤害和PSII原初光能转化受到抑制,但随着胁迫时间延长,植物产生了适应性,抗寒能力得到了显著提高。