不同茶树品种(系)叶绿素荧光参数季节性差异研究

采用PAM-2500便携式调制叶绿素荧光仪测定了5个茶树品种(系)春、夏、秋3季的叶绿素荧光参数,分析比较了各参数的季节性差异和品种间差异。结果显示,茶树能通过自身调节机制改变能量耗散中Y(NPQ)和Y(NO)的比例,以适应夏秋季伏旱天气的影响,但不同品种适应能力不尽相同。供试5个品种(系)中,0311、0305两个品系的PSII电子传递速率快,光化学反应启动速率快,最小饱和光强大,表现出较高的光能利用率,具有较高潜在生物产量的生理基础和较强的适应性。     

还原态蒙脱石结构Fe（Ⅱ）催化水铁矿转化特性及影响因素

还原条件下土壤中Fe(Ⅱ)催化水铁矿转化在调控营养元素和污染物的生物地球化学过程中具有重要作用。然而,作为土壤中Fe(Ⅱ)存在的主要形态之一,蒙脱石结构中Fe(Ⅱ)催化水铁矿转化的特性及其影响因素目前尚不清楚。以化学还原的蒙脱石为研究对象,探究还原态蒙脱石(rSWy-2)结构中Fe(Ⅱ)催化水铁矿转化的特性及其影响因素。结果表明,贫铁的蒙脱石结构中Fe(Ⅱ)可催化水铁矿向纤铁矿转化,反应96 h后水铁矿转化量达到83.3%。X射线衍射(XRD)、高分辨透射(HRTEM)、球差电镜(STEM)和表面吸附态Fe(Ⅱ)含量分析表明,rSWy-2结构Fe(Ⅱ)催化水铁矿转化主要经历矿物间固相吸附、电子传递和水铁矿转化三个阶段,形成的纤铁矿呈板状纳米片,尺寸大小为100～200 nm。溶液中Na+和Cl–离子对rSWy-2催化水铁矿转化影响较弱,而Ca²⁺、SO₄^2-、有机质和As(Ⅲ)均对水铁矿转化具有明显的抑制作用。     

微生物燃料电池系统中氧化还原介体的研究

论述了微生物燃料电池电子传递过程中氧化还原介体的种类、特性,其包括外源性氧化还原介体（人造介体和天然存在介体）和内源性氧化还原介体（主要是指微生物自身产生的介体）,并综述了氧化还原介体在不同微生物燃料点电池中的应用及其特性,为其在提高生物降价等方面提供了参考和研究方向。     

4种草坪草叶绿素荧光特性的比较

 本试验以中华结缕草( Zoysia sinica) 、假俭草( Eremochloa ophiuroides) 、高羊茅( Festuca arundinacea) 和多年生黑麦草(Lolium perenne) 为材料, 研究了30℃测试条件下它们的光强依赖的叶绿素荧光特性。发现随着光强升高, 相对于高羊茅和黑麦草, 中华结缕草和假俭草的开放的PSⅡ反应中心捕获激发能效率( F′v/F′m) 、PSⅡ电子传递量子产率( ФPSⅡ) 、光化学猝灭( qP) 下降较慢, 而表观电子传递速率( ETR) 上升较快。尽管高羊茅和黑麦草有较高的非光化学猝灭( qN) , 但由于其较低的qP和ФPSⅡ, 在高光强下仍然容易引起光抑制, 造成ETR的降低。因此可以认为冷季型草坪草黑麦草和高羊茅的耐光抑制能力较弱, 而暖季型草坪草中华结缕草和假俭草的较强。利用非损伤的叶绿素荧光技术可以用来快速鉴定不同基因型草坪草的耐光抑制能力。     

光合电子流对光响应机理模型在超级晚稻 光合特性研究中的应用

[目的]了解光合电子流对超级晚稻光合特性的影响,进一步揭示植物捕光色素分子内禀参数对超级晚稻光合作用的影响机制,为超级晚稻高光效育种打下基础.[方法]利用LI-6400XT便携式光合测定系统测量不同超级晚稻品种的电子传递速率对光的响应曲线,利用叶氏光合机理模型分析超级晚稻光合特性差异及其产生的原因.[结果]叶氏光合机理模型可较好地拟合超级晚稻叶片的光合电子流对光的响应曲线,由此得到的最大电子传递速率(ETRmax)和饱和光强(PARsat)与实测值高度符合.超级晚稻品种的ETRmax和PARsat均显著高于对照汕优46(P<0.05),超级晚稻本征光能吸收截面(σik)较大,捕光色素分子处于最低激发态的最小平均寿命(τmin)较短.此外,捕光色素分子的有效光能吸收截面(σ'ik)和处于激发态的捕光色素分子(Nk)也影响着超级晚稻对光能的吸收和利用.[结论]超级晚稻通过捕光色素分子内禀参数影响光合电子流,进一步影响其光合特性.     

宁麦8号功能叶衰老过程中的光能转化特性

为探讨小麦衰老过程中的光能转化以及有关生理特性的变化,以大田种植的高产小麦新品种宁麦8号冠层上部的三片功能叶为对象,自旗叶全展时至枯黄,研究其光合速率、叶绿素含量、电子传递活性、叶绿体类囊体膜吸收光谱和抗氧化酶SOD、POD活性,以及MDA含量的变化。结果表明,叶片衰老过程中,净光合速率平稳下降,而叶绿素含量先略有下降,然后逐渐上升,且旗叶的叶绿素含量较倒二叶和倒三叶要高。PS 电子传递活性在前期相对稳定,旗叶全展35d以后其活性明显降低;PS 电子传递活性则经历两个时期,全展28d以前上升,28d后快速下降。PS 和PS 电子传递活性在三片功能叶中的变化趋势基本相同,但倒三叶活性明显最低。与此同时,MDA含量在三片功能叶中均有上升,而SOD则下降,而且倒三叶的含量比旗叶和倒二叶要低,POD的活性在三片功能叶中都是下降的。叶绿体类囊体膜室温下吸收光谱的变化反映出旗叶的总体光能吸收水平要高于倒二叶和倒三叶的,而三者的总体趋势均下降。光能转化及早衰直接影响到光合产物,因此,研究小麦功能叶片的光能转化、有效控制或延缓衰老是进一步发挥增产潜力的有效途径。     

4种珍稀观赏竹光合作用特性研究

    以黄槽绿皮罗汉竹(Phyllostachys aurea cv.luteosulcata)、绿槽黄皮罗汉竹(Phyllostachys aurea cv.viridisulcata)、金镶玉竹(Phyllostachys aureosulcata f.spectabilis)和紫竹(Phyllostachys nigra)为材料,研究它们的气体交换、叶绿素荧光和光能分配特性.结果表明:4种竹子的净光合速率(Pn)、吸收光能分配和电子流分配等有所差异,但这种差异并不是由气孔因素所引起.黄槽绿皮罗汉竹的Pn最高,这主要是由于它具有很高的羧化效率和由光呼吸消耗的能量少而引起的.尽管绿槽黄皮罗汉竹具有很高的PSⅡ光能转换效率(Fv'/Fm')、光化学猝灭(qP)、实际PSⅡ量子效率(ΦPSⅡ)、光化学速率(Prate)和电子传递速率(Jf),以及很低的非光化学猝灭(NPQ),但是有近50%的光能用于光呼吸.金镶玉竹和紫竹的Fv'/Fm'、qP、ΦPSⅡ、Prate和Jf很低,且有很高的NPQ,但这2种竹子仍有近50%的能量用于光呼吸,表明这2种竹子主要通过非辐射能量耗散和光呼吸来防御光合作用的光破坏.     

UV-B辐射增强对粳稻光合电子传递与光响应特性的影响

[目的]光合作用对UV-B辐射增强的响应对评价粳稻在全球气候变化背景下的适应能力至关重要。本文旨在分析UV-B辐射增强对粳稻剑叶光合作用内在机制的影响。[方法]以北方粳稻品种‘沈农265’为试验材料,采用盆栽形式,试验设对照组CK(采用自然光照射),处理组T1、T2分别在自然光照基础上增加UV-B辐射1.05和2.1 W·m~(-2),每个处理重复3或6次。选取粳稻幼苗移栽于无孔试验桶中,紫外灯照射时间为08:00—16:00,阴雨天不进行UV-B处理,直至成熟收获。试验期间对粳稻各生长时期进行剑叶活体测量,测定光合电子流传递分配、光合响应曲线及参数,包括非环式光合电子流中参与碳还原或光呼吸的那一部分电子流J_c、J_o,表观量子效率(AQY),最大净光合速率(P_(max))和暗呼吸速率(R_d)的变化特征。[结果]对光合电子传递的影响:UV-B辐射增强在剑叶各个生长期J_c和J_o(非环式电子流中参与光呼吸和碳还原的电子流)均降低,J_o/J_F与J_o/J_c(光呼吸所占的比例)均增加,说明UV-B增强降低了光合电子进入碳还原的部分;UV-B处理在剑叶各个生长期也降低了V_o(Rubisco的氧化速率)和V_c(Rubisco的羧化速率),但V_o/V_c呈上升趋势,且与UV-B辐射强度成正比,说明UV-B辐射增强降低了Rubisco(核酮糖-1,5-二磷酸加氧酶)的羧化速率。对光合响应特性的影响:剑叶各生长期在UV-B处理下,CK与T1、T2的光合响应曲线趋势相同,净光合速率(P_n)从大到小的处理为对照组、低剂量UV-B辐射、高剂量辐射;除成熟期,LSP(光饱和点)均降低,在灌浆期降幅最大,除灌浆期,LCP(光补偿点)均上升,在孕穗期升幅最大;AQY总体呈下降趋势;P_(max)显著下降,T2对P_(max)的抑制程度大于T1;除成熟期,R_d(暗呼吸速率)都呈增加趋势,灌浆期增幅最高。[结论]UV-B辐射增强总体上增加了剑叶光呼吸耗能,降低了光合电子进入碳还原的过程,增加了光合电子在Rubisco氧化反应上的消耗比例,抑制了更多的光合电子向羧化方向传递,导致羧化传递速率降低。在相同PAR(光合有效辐射)下,随着UV-B辐射的增强,粳稻剑叶净光合速率呈降低趋势,光合作用能力逐渐减弱。     

生殖生长期两优培九功能叶光反应特性

在野外条件下,利用荧光动力学分析和生理生化研究技术,对生殖生长期超高产杂交稻两优培九和大面积推广稻汕优63功能叶原初反应、电子传递和光合磷酸化水平进行系统研究,比较光反应特性。结果表明: (1) 与汕优63相比,两优培九功能叶叶绿素含量高22.90%,光合功能期长约50%,叶绿素a/b比值高36.78%;(2) 光能吸收与分配方面,两优培九功能叶单位叶面积吸收的光能不占优势,但保持高吸收的稳定期长,有活性的反应中心数量多,热耗散的能量比例较少,进入电子传递链的能量高;(3) 荧光参数分析发现两优培九PSII供体侧、受体侧和反应中心性能优良,光能吸收、传递和转化为电能效率较高;(4) 叶绿体放氧活性、电子传递链和光合磷酸化活性均显著高于汕优63,表明两优培九电能转化为活跃化学能能力强。