镉胁迫对水稻光合、叶绿素荧光特性和能量分配的影响

 以浙农952为材料，用水培法研究了不同浓度镉（Cd）胁迫对水稻光合、叶绿素荧光特性和能量分配的影响。结果表明，低浓度Cd（0.1 mmol/L）胁迫下水稻净光合速率（Pn）、Fv/Fm、ΦPSⅡ和qN均略有上升，qP无显著变化，这说明在0.1 mmol/L浓度的Cd胁迫下水稻充分启动了能量耗散途径，耗散了过剩光能，使光合机构免受伤害。高浓度Cd（1.0 mmol/L）处理后Pn 、Fv/Fm、ΦPSⅡ均显著降低，qP和qN也大幅下降，在能量分配方面D和Ex显著上升，P显著下降，这说明在1.0 mmol/L浓度的Cd胁迫下，水稻PSⅡ受到伤害，某些能量耗散途径受阻，过剩的激发能不能及时耗散又导致活性氧的产生，最终引起抗氧化物酶活性的升高和叶绿体结构的破坏。     

水分胁迫对玉米苗期叶绿素荧光参数的影响

以玉米品种京科25和吉单261为试验材料,研究苗期叶片叶绿素荧光参数。结果表明,水分胁迫对叶绿素荧光参数的影响非常显著,玉米叶片的基础荧光增大,而可变荧光、PSⅡ光化学效率及PsⅡ潜在活性显著降低;在水分胁迫条件下,吉单261 PSⅡ原初光化学效率(Fv/Fm)、光化学淬灭系数(qP)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)及电子传递速率(ETR)的下降较少,非光化学淬灭系数(qN)增加较少。表明吉单261在水分胁迫条件下,光合机构受破坏较轻,其吸收的光能可以较多的用于光化学转化,通过热耗散的能量较少。     

花期干旱对不同基因型大豆叶绿素荧光特性的影响

利用叶绿素荧光动力学测定技术,测定开花期干旱不同基因型大豆品种叶绿素荧光参数的变化.以3个不同基因型大豆品种为材料,应用OS52FL调制式叶绿素荧光仪研究在开花期干旱胁迫下,各荧光参数的变化及用方差分析进行综合评价.结果表明,大豆开花期受旱后,可变荧光与最大荧光比(Fv/Fm)、可变荧光与初始荧光比(Fv/Fo)、非光化学淬灭系数(NPQ)均降低,而电子传递速率(ETR)升高,说明光系统Ⅱ(PSⅡ)受到了伤害,使得PSⅡ原初光能转换效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、起光保护作用的热耗散降低,光合电子传递速率升高.且荧光参数之间具有相关性.花期干旱胁迫后,各参数存在基因型差异,新大豆1号在花期干旱条件下,光合机构受破坏较轻,其吸收的光能能较多的用于光化学转化能力,抗旱能力强.因此,花期干旱胁迫下,叶绿素荧光参数的变化与大豆品种抗旱性有关,利用大豆叶绿素荧光特性对干旱胁迫的反应差异鉴定品种抗旱性是可行的.     

独脚金内酯缓解油菜渍水胁迫的生理机制

为了缓解渍水危害,维持并促进油菜生长,探究独脚金内酯对渍水处理后油菜生长的影响,以中双11号为材料进行盆栽试验,五叶期渍水处理7d后,分别用0、0.1、1和5μmol/L独脚金内酯(SL)对渍水胁迫组(W)和正常水分组(C)进行灌根处理。在灌根后第3d和7d测定油菜干鲜重、光合气体交换参数、荧光参数、叶绿素含量以及抗氧化酶活性的变化。结果表明,1μmol/独脚金内酯显著提高了渍水处理7d后油菜的地上部和地下部的生物量;显著提高了净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),降低了胞间CO_2浓度(Ci);增加了相对电子传递效率(rETR)、PSⅡ最大光能转换效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、PSⅡ有效光化学量子产量(Fv'/Fm')和PSⅡ实际光能转换效率(Ф_(PSⅡ));降低了非光化学淬灭系数(q N);提高了叶片的叶绿素含量、POD以及CAT酶活性,而降低了SOD酶活性。可见采用1μmol/L独脚金内酯灌根能够有效缓解渍水胁迫,通过提高生物量的积累、光合作用效率、光合色素含量、部分叶绿体荧光参数,降低非光化学猝灭和SOD酶活性等以促进受渍油菜幼苗恢复生长。     

干旱及复水对油菜苗期光合及叶绿素荧光特性的影响

以西藏当地推广的油菜代表品种芥菜型油菜(Brassica juncea L.)年河1号、白菜型油菜（Brasscia rapa L.）青油17号和甘蓝型油菜（Brasscia napus L.)藏油5号为材料,设置持续干旱1周和2周的2个干旱处理及干旱后复水1周、2周、3周的3个时期,研究苗期干旱及复水对油菜光合及荧光特性的影响。结果表明：（1）干旱胁迫造成油菜实际光化学效率（ФPSⅡ）、表观光合电子传递速率（ETR）、光化学淬灭系数（qP）、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）均下降,且随干旱时间延长而降低。PSⅡ反应中心完全关闭时荧光产量(Fm）、最小荧光（Fo）随干旱时间延长而升高。PSⅡ原初光能转化效率（Fv/Fm）、PSⅡ的潜在活性（Fv/Fo）相对变化小,下降不显著。（2）干旱后复水1～2周时,油菜气体交换参数较前期干旱处理均有升高,复水2周后升高幅度大于1周,尤其是干旱2周处理后复水时参数值大幅度升高;复水3周时,油菜气体交换参数呈下降趋势,净光合速率明显下降。（3）干旱后复水1～2周时,油菜PSⅡ、ETR、qP值较对照均有升高,复水1周后较2周后的升高幅度大,尤其是干旱2周处理后复水时,它们的升高幅度大于干旱1周处理后复水的情形;Fm、Fo较对照仍有升高,复水3周各荧光参数值下降。复水后Fv/Fm、Fv/Fo值变化相对较小。     

干旱对玉米自交系叶片叶绿素荧光特性的影响

以玉米自交系郑58(抗旱性强)和丹340(抗旱性弱)为材料,采用盆栽控水试验,设置中度干旱和正常灌水处理,研究干旱胁迫对玉米自交系苗期、抽雄吐丝期和灌浆期叶片叶绿素荧光指标的影响。结果表明,不同生育时期,玉米自交系叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)的最大荧光(Fm)、原初最大光能利用效率(Fv/Fm)、潜在光化学效率(Fv/F0)、有效光化学量子产量(Fv’/Fm’)、实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(q P)均随干旱胁迫的加剧而下降;初始荧光(F0)和非光化学猝灭系数(q N)均随干旱胁迫的加剧而升高。与丹340相比,郑58的Fm、Fv/Fm、Fv/F0、Fv’/Fm’降幅均相对较小。不同时期干旱胁迫下,郑58的Fm、Fv/Fm、Fv/F0、Fv’/Fm’、ΦPSⅡ和q P均高于丹340。与丹340相比,干旱胁迫下,郑58光系统Ⅱ具有较高的光能转化和利用效率、实际光化学量子效率和有效光化学量子产量,通过调节碳同化能力和激发能利用效率,有效地耗散过剩光能减轻光抑制,保护光合机构,维持较高的光合性能。光系统Ⅱ中Fm、Fv/Fm和Fv/F0可以用来鉴定玉米自交系抗旱性。     

DA-6对高温胁迫下黄灯笼辣椒幼苗的影响

以海南黄灯笼辣椒"热辣2号"为试验材料,分别对幼苗喷施10、20、30、40、50 mg/L的DA-6,再进行高温胁迫处理,研究不同浓度的DA-6对缓解黄灯笼辣椒幼苗高温胁迫的作用。结果表明:喷施DA-6的辣椒幼苗各项生理指标较对照存在显著差异;喷施30 mg/L的DA-6时,幼苗的叶色值、根系活力、MDA含量、SOD活性和脯氨酸含量等指标综合反应较好,与其他处理差异显著。高温胁迫下,DA-6可有效增强黄灯笼辣椒幼苗的光合能力,喷施30 mg/L DA-6的辣椒幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)与对照相比均有所提高,分别提高了0.46、1.69、1.37倍;其PSⅡ最大荧光效率(Fv/Fm)、PSⅡ量子产量(Yield)、非光化学淬灭(qN)与光化学淬灭(qP)均显著高于对照。因此,DA-6能够缓解高温胁迫对黄灯笼辣椒幼苗的影响,其最适宜浓度为30 mg/L。     

开花期叶面喷施赤霉素对小黑麦旗叶光合及产量的影响

为给赤霉素在小黑麦生产中的合理使用提供依据,选用小黑麦东农8809和东农95-6654为材料,研究了开花期叶面喷施赤霉素对小黑麦旗叶叶绿素含量、荧光特性及产量的影响。结果表明,叶面喷施赤霉素后,小黑麦叶绿素a、叶绿素b及叶绿素（a＋b）含量提高;叶绿素荧光动力增强,旗叶电子传递活性（Fm）、PSⅡ原初转换效率（Fm/Fv）、光化学淬灭（qP）提高,非光化学淬灭（qN）减少,光合功能增强,千粒重及产量显著提高。其中开花期喷施赤霉素浓度为20mg.L-1时增产作用最好。     

低温胁迫下不同果蔗品种光合及荧光特性的变化及耐寒性评价

以6个果蔗品种幼苗为试材,研究低温（0℃）胁迫对各品种叶片的叶绿素含量、气体交换参数及叶绿素荧光参数等指标的影响,利用隶属函数对果蔗品种的抗寒性进行综合评价。结果表明,随着低温胁迫时间的延长,‘桂果蔗1号’和‘拔地拉’的叶绿素（Chl）含量先上升后下降,其余4个果蔗品种幼苗叶片Chl含量持续下降;低温胁迫下,6个果蔗品种的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）显著下降,但胞间CO2浓度（Ci）、水分利用效率（WUE）和气孔限制值（Ls）却显著增加,说明光合作用的下降主要由非气孔因素引起;在叶绿素荧光参数方面,低温胁迫下6个果蔗品种的初始荧光（Fo）和非光化学淬灭系数（NPQ）呈上升趋势,而PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）、光化学淬灭系数（q P）和PSⅡ实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)均显著下降,表明低温对PSⅡ反应中心的电子传递潜力产生明显的抑制。用隶属函数法综合评价抗寒性由强到弱依次为:‘桂果蔗1号’>‘拔地拉’>‘闽引黄皮果蔗’>‘白玉果蔗’>‘龙黑果蔗’>‘川蔗26号’。      

冬小麦叶片光合特性对除草剂世玛的响应及其机理

为了探明冬小麦对除草剂世玛的光合响应及其机理,在不同浓度世玛处理下,测定小麦叶片净光合速率（Pn）、初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）和PSⅡ潜在活性（Fv/Fo）等光合、叶绿素荧光参数的日变化,并对其差异进行比较。结果表明,（1）冬小麦净光合速率的日变化均呈双峰曲线,有明显的光合“午休”现象,随着世玛浓度的升高,Pn显著下降。（2）Fo、Fm 、Fv/Fm及Fv/Fo日变化均呈高低高的变化趋势,其中对照的Fo以13∶00时最低;而世玛处理后的Fo最低点均推后到17∶00;各处理的Fm以13∶00～15∶00最低;与PAR呈正相关（r=0.730,P<0.05）;Fv/Fm和Fv/Fo值随着世玛浓度的升高而下降,11∶00时最低。（3）失活的PS Ⅱ反应中心数量(Fi-Fo) 随世玛浓度的升高显著下降,QA的还原速率显著升高。拔节后,4.5 mL·hm_-2浓度的世玛处理对冬小麦的安全性较高;大于4.5 mL·hm_-2浓度处理下,冬小麦倒二叶光合作用PS Ⅱ电子传递受阻,PS Ⅱ反应中心的失活降低了光合作用速率,导致植株生长受到抑制。     

不同光质对紫苏光合特性的影响

以紫苏为材料,利用LED灯调制光源,按照光质组成的不同设置8个处理,测定紫苏叶片的光合与荧光参数,研究不同光质处理对紫苏光合特性的影响。结果表明:红蓝黄配比光(RBY)处理有利于提高紫苏叶片光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、光合性能指标(PI_(ABS))、单位面积电子传递的量子产额(ET_O/CS)、PSⅡ最大光化学效率(ψ_(PO),即F_v/F_m)、电子传递到电子传递链中Q_A~-下游的其他电子受体的概率(ψ_O)和反应中心吸收的光能用于电子传递的量子产额(ψ_(EO)),说明RBY处理促进了紫苏PSII的活性,提升了光能利用率,而G和Y处理有减弱作用。不同光质处理下紫苏的光能利用率表现为红蓝黄配比光(RBY)红蓝配比光(RB)白光(CK)蓝光(B)红蓝绿配比光(RBG)红光(R)绿光(G)黄光(Y)。     

云南紫苏资源芳香油积累动态的研究

应用水蒸汽蒸馏法对收集到的２０份云南紫苏试材的芳香油积累动态进行了研究，结果表明：不同发育时期芳香油含量不同，以花芽分化及开花期含量最高；试材间芳香油含量差异极大，最高者可达０．３０８７％，最低者仅为０．０４３１％。     

金鱼草花青素糖基转移酶基因的克隆与表达特性分析

以白苏子(Perilla frutescens)花青素糖基转移酶基因为探针,通过电子克隆和RT-PCR的方法从金鱼草(Antirrhinum majus L.)叶片中克隆到花青素糖基转移酶基因(Am GT1)的全长c DNA,并对其表达特性进行分析。结果表明:Am GT1全长892 bp,编码277个氨基酸;进化分析表明Am GT1的氨基酸序列与白苏子的同源性最高为79%,与其他花青素糖基转移酶蛋白的同源性在42%~62%之间,表明Am GT1是从金鱼草中克隆的新的花青素糖基转移酶基因。实时定量RT-PCR分析表明:该基因在金鱼草叶片中的表达量最高,根中的表达量最低;该基因虽然在红色、粉色、黄色、白色花朵中均有表达,但在红色花朵中的表达量最高,且存在一个从紧蕾期到松蕾期的跃变。     

Correlation of Chlorophyll Meter Readings with Gas exchange and Chlorophyll Fluorescence in Flag Leaves of Rice (Oryza sativa L.) Plants

Abstract

The objective of this study was to establish the correlation of the chlorophyll meter (SPAD) readings with the contents of chlorophyll (Chl) and ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco), the gross photosynthetic rate (P_g), and the maximum quantum yield of photosystem II (PSII) (F_v/F_m) in flag leaves of rice (Oryza sativa L.) in ripening stage. The SPAD readings significantly correlated with the Chl content, the Rubisco content, P_g and F_v/F_m (R² = 0.848, 0.648, 0.671 and 0.712, respectively), which suggests that the SPAD meter has the potential to estimate the photosynthetic capacity of the flag leaves. However, both P_g and F_v/F_m had a stronger relationship with the Rubisco content than the SPAD readings, indicating that the PSII photochemical and CO₂ assimilation capacities are strongly influenced by the Rubisco content. Therefore, accurate calibration would be indispensable to obtain the physiological information from the SPAD readings of flag leaves.     

Large scale identification of SSR marker in perilla by next generation sequencing

Perilla frutescens (L.) is an edible, medicinal crop, and most popular in East Asia. Its molecular breeding and research are hampered by the paucity of molecular markers. Simple sequence repeat (SSR) markers are ubiquitous and widely used in eukaryotic genomes. EST-SSRs identification of perilla was performed in 116,387 reads generated by Illumina paired-end sequencing technology. In total 25,449 unigenes containing SSR and 33,867 SSR loci were identified, and 19,400 primer pairs were designed. Polymorphism of SSR primers was conducted by searching for insertions and deletions (INDELs), and 1,567 unique SSRs were predicted. Totally, 200 SSR primer pairs were selected for polymorphic validation among 23 perilla accessions. Results showed that 175 primer pairs produced amplicons, and 30 pairs exhibited polymorphism. Polymorphic ratio was higher by using INDEL method than using conventional primers. Phylogenetic analysis showed the 2 distinct groups: P. frutescens var. frutescens and P. frutescens var. crispa. Wrinkled leaf trait and seed trait were distinct between these 2 groups. However, no clear leaf color or geographic relationship was detected. The large scale development and identification of SSR marker in this research laid a foundation for genetic analysis and marker assisted breeding of cultivated perilla.     

培养条件对紫苏下胚轴外植体再生的影响

以紫苏下胚轴为材料,研究影响紫苏外植体芽再生的影响因素。结果表明：苗龄、黑暗时间、激素浓度及配比对紫苏芽再生均有较大影响。取13d苗龄的下胚轴先在分化培养基（MS+3.0mg/L BA+0.3 mg/L NAA）黑暗预培养8d后转为14h/d光照条件培养可获得较高的再生频率。诱导芽苗生根最佳培养基为1/2MS +1.0mg/L BA+0.3 mg/L IAA。     

10种观赏竹的光合特性及叶绿素荧光特性研究

本研究以10种不同观赏竹为研究对象,分别对不同竹种的叶绿素、光合特性、叶绿素荧光特性进行测定和对比分析,并通过主成分分析法对10种不同观赏竹进行综合评价,进而筛选出满足城市绿化种植的优良高效竹种,也为不同观赏竹种的选育和园林绿化利用提供参考依据。结果表明：（1）在整个生长期内,佛肚竹（Bambusa ventricosa）的叶绿素含量最高,唐竹（Sinobambusa tootsik）最低;（2）在10种观赏竹中,金丝慈竹（Bambusa affinis）、花巨竹（Gigantochloa verticillata）、花孝顺竹（Bambusa multiplex f. Alphonse-karri）、花竹（Bambusa albo-lineata Chia）这4种竹子的净光合速率（P_n）值都在3.5 μmol/(m²?s)以上,而青丝黄竹（Bambusa eutuldoides var. viridi-vittata）的P_n值最低,仅为1.34 μmol/(m²?s)。不同观赏竹的净光合速率与蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）和水分利用率（WUE）之间存在显著的相关关系;（3）青丝黄竹、花巨竹、唐竹的PSⅡ潜在的光化学活性（F_v/F_o）和PSⅡ有效光化学量子效率（F_v/F_m）值相对较高,紫竹[Phyllostachys nigra （Lodd. ex Lindl.）Munro]、花孝顺竹相对较低。同时花竹、唐竹、金丝慈竹都有较高的非光化学淬灭系数（qN）、光化学淬灭系数（qP）、PSⅡ光化学效率（Yield/ΦPSII）。由此可见,在相同生长环境下,不同观赏竹的光合利用能力、光合效率及光适应能力不同,且有显著差异。综合评价可知,花巨竹、金丝慈竹、佛肚竹为高光效竹种,光合适应性较强,适宜城市绿化种植。     

油莎豆幼苗应对盐碱胁迫的光合生理响应机制

对油莎豆幼苗在不同浓度盐胁迫和碱胁迫下的光合生理响应进行研究,揭示其耐盐机制以及抗盐碱能力阈值,为油莎豆在新疆大面积种植及合理划分种植区域提供理论基础。试验选用2种中性盐（NaCl, Na₂SO₄）和2种碱性盐（NaHCO₃ , Na₂CO₃）,分别按2∶1的比例配成相应溶液进行胁迫处理,盐、碱胁迫处理低、中、高浓度分别为 80、160、320 mmol· L^-1和40、80、120 mmol· L^-1,培养于室内光温培养箱中,在出苗15 d后,测量叶绿素含量,光合参数,荧光参数等指标。结果表明：在盐、碱胁迫下随胁迫程度的增加叶绿素a含量（Chl a）、叶绿素b含量（Chl b）、总叶绿素含量（Chl T）、类胡萝卜素含量（Car）、光合速率（P_n）、气孔导度 （G_s）、蒸腾速率（T_r）呈下降趋势,最大荧光（F_m）、实际光化学效率（ΦPSⅡ）、最大光化学效率（F_v/F_m）、光化学猝灭系数（qP）被抑制,非调节性能量耗散（Y(NO)）升高。其中P_n与G_s、T_r、Chl a,呈极显著正相关（P<0.01）,与Car、Chl T、F_m、ΦPSⅡ、qP（P<0.05）成显著正相关,与Y(NO)表现为显著负相关。因此油莎豆在盐、碱胁迫下光合速率下降主要与G_s、T_r、Chl a的降低有关。且油莎豆在盐碱胁迫下可通过降低G_s、T_r、叶片含水量（WC）和提高水分利用效率（WUE）以及启动热耗散机制来维持水分的供给和光合系统的动态平衡。在不同盐成分处理中表现为同浓度下碱胁迫抑制程度均大于盐胁迫。