高静水压诱变水稻突变株系的叶绿素荧光特性变化

以经75 MPa高静水压处理后筛选得到的3个水稻突变株系及其亲本粤香占为材料,测定了田间生长条件下不同生育时期水稻剑叶的叶绿素荧光动力学参数。与对照亲本相比较,3个突变株系的Fv/Fm在分蘖期和抽穗期均增加,除抽穗期突变2的ΦPSⅡ略低外,其余的ΦPSⅡ都表现为增加,说明光系统Ⅱ的功能得到改善。在抽穗期,突变株系与亲本在中午高光强下受到的抑制相比,突变株系受到的抑制较小,而且在18:00以后几乎能恢复到早上6:00的水平;在灌浆期,突变株系受到的光抑制增加,但能够快速恢复。突变1、突变2和粤压1号单株产量比对照亲本分别提高268%、279%和188%。结果显示,高静水压处理萌动的水稻种子后筛选得到的突变株系叶片的叶绿素荧光特性及田间光抑制发生了改变,产量也明显提高。高静水压诱变可能成为一种筛选高产水稻品种的新途径之一。     

温度和盐度对二种观赏海藻微繁与生长的影响

为了建立观赏海藻大规模微繁技术,研究了温度和盐度对台湾锯齿藻(Prionitis formosana)和海木耳藻(Sarcodia montagneana)生长及叶绿素含量的影响。结果表明,在实验范围内,台湾锯齿藻在35℃的条件下死亡,5~15℃藻体负生长,适宜生长温度为20~25℃;盐度为22条件下生长正常,其余盐度下均生长不良;叶绿素含量在25℃和盐度22时达到最高。海木耳藻在5℃与35℃时出现死亡,5~15℃时负生长,适宜生长温度为25~30℃;最适生长盐度为10,其余盐度下均有不同程度的生长,并且随着温度的增加生长率下降;叶绿素含量在30℃和盐度10时达到最高。     

营养盐浓度对棕鞭藻叶绿素荧光参数、细胞密度和总脂含量的影响

利用生物化学方法和叶绿素荧光动力学分析技术,研究了棕鞭藻在一次性培养过程中,不同营养盐浓度(f/4、f/2、f、2f、4f)对其叶绿素荧光参数、叶绿素含量、细胞密度、单位体积干质量、总脂含量和总脂收获量的影响。试验结果表明,营养盐浓度为2f时,该藻的最终细胞密度、叶绿素含量、单位体积干质量、总脂含量和总脂收获量均显著高于其他各处理组,由此可以看出,在本试验条件下,最适合棕鞭藻生长和油脂积累的营养盐浓度是2f。不同营养盐浓度对棕鞭藻的叶绿素荧光参数有显著影响,培养6～10d,f/4处理组的叶绿素荧光参数(光系统Ⅱ的最大光能转换效率;光系统Ⅱ的潜在活性;光系统Ⅱ的实际光能转化效率;相对电子传递效率和光化学淬灭)最低,其次为f/2处理组(P0.05)。培养7～10d,2f处理组的光系统Ⅱ的实际光能转化效率、相对电子传递效率和光化学淬灭显著高于其他处理组(P0.05)。培养结束时(第10d),各处理组细胞密度和总脂含量依次为:2f4fff/2f/4。相关性分析结果表明,营养盐浓度为f/4～2f时,棕鞭藻的细胞密度、叶绿素含量、单位体积干质量和总脂含量与营养盐浓度均呈显著的正相关;营养盐浓度为2f～4f时,上述各值与营养盐浓度则均呈显著的负相关。     

不同增殖方式来源的绿潮藻浒苔藻体生长及光合生理特性差异

为了探讨原位状态下不同增殖方式得到的绿潮藻浒苔生物体的差异,通过原位围隔实验,分别获取漂浮浒苔释放的孢子萌发形成的藻体(ST)和浒苔自身营养增殖得到的藻体(VT),通过比较这两种浒苔的生长、光合作用和荧光参数的不同,来估测其光合生理特性的差异。结果表明,ST的生长速率比VT显著高出61.27%,并且ST的最大光合作用速率(Pmax)、光合效率(α)和光合活性(P/R)比VT分别显著高出25.33%、14.93%和134.69%,而呼吸作用速率和光补偿点比VT显著低了45.7%和52.2%,这表明ST与VT相比具有更大的生长优势。另外,VT的相对电子传递速率(rETR)显著高于ST,在高光下尤为显著,并且VT在高光下具有更高的非光化学猝灭(NPQ)能力,这说明浒苔通过自身营养增殖产生的藻体对高光的适应能力比其由孢子萌发形成的藻体更强。     

聚乙二醇诱导水分胁迫引起水稻光合下降的原因探讨

在水稻品种Azucena(粳稻)6叶期用不同浓度的聚乙二醇(PEG 6000)模拟干旱处理,结果表明,随着PEG处理浓度提高,净光合速率（Pn）呈下降趋势, 但各阶段起主导作用的因素不同。第一阶段, 在10%PEG处理下Pn显著下降,色素和叶绿素荧光保持不变,气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)反而上升,表明为非气孔因子限制光合速率;第二阶段,在15%PEG处理下色素和叶绿素荧光虽开始变化,Pn继续降低, 并伴随Gs和Ci的下降而下降,因此气孔导度成为光合速率的主要限制因子;第三阶段,在20%PEG处理下Pn继续降低,Gs虽下降,但Ci并没有进一步下降,而色素和荧光参数均进一步下降,此时光合膜的损伤成为限制光合的主导因子。上述结果表明,严重水分胁迫虽使光合机构吸收和传递光能效率下降,但过剩的激发能仍可能导致活性氧积累;尽管水稻叶内启动了超氧化物防御系统,但仍能导致光合器官受损及PSⅡ光化学活性降低。     

水分胁迫对扁桃砧木干物质和叶绿素含量的影响

以新疆常用的扁桃砧木石头扁桃和毛桃的1年生实生苗为材料,设置土壤相对含水量分别为田间最大持水量的100%、80%、60%、40%和20%5个处理,研究了不同水分胁迫条件对其干物质和叶绿素含量的影响。水分胁迫处理第10、20、30天后取样,测定其叶绿素含量;在水分胁迫处理第30天取样测定其干物质含量。结果表明:2个供试品种对水分胁迫的反应一致。在土壤相对含水量为80%时,总干物质含量和叶质量比最高,土壤相对含水量较多或较少都会减少干物质的积累,石头扁桃总干物质含量和叶质量比的下降幅度大于毛桃。根质量比和根冠比在土壤相对含水量为80%时最低,随着水分胁迫程度的加剧,根质量比和根冠比升高,石头扁桃的升高幅度大于毛桃。在土壤相对含水量为80%时叶绿素a和叶绿素(a b)的含量最高,随着胁迫程度的加剧和时间的延长,叶绿素a和叶绿素(a b)的含量降低,石头扁桃的降低幅度大于毛桃。     

低温胁迫对不同种源蒙古莸叶绿素荧光特性的影响

以4个种源(BLG、XS、LJD、JB)的蒙古莸种子培育出的实生苗为试材,对其进行不同温度的处理(3、7、11、15℃),探究不同低温胁迫条件下各种源蒙古莸在不同光强度下叶绿素荧光参数变化规律,旨在阐明其对光照环境条件变化的适应.结果表明:低温胁迫导致其PSⅡ反应中心功能下降,更易失活,对光合器官造成伤害;蒙古莸主要通...     

负压供水下盆栽大豆叶片的光合生理研究

试验采用一种自制装置,在负压灌溉原理的基础上,通过设置一系列供水吸力梯度,结合盆栽方式对大豆叶片叶绿素含量、光合及荧光参数的变化进行了研究.结果表明:供水吸力增加,土壤重量含水量下降,大豆叶片叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)含量降低,类胡萝卜素(Car)含量增加; 吸力处理在50～70 hPa时光合参数均保持在较高的水平,气孔限制是光合速率(P n)下降的主要原因,120、140 hPa处理时非气孔限制起主要作用;随着光强(PAR)的增加,电子传递速率(ETR)增加,实际光量子产量(Yield)与光化学淬灭(qP)下降,非光化学淬灭(qN)上升,4个处理中50 hPa吸力下的大豆叶片活性较高.     

考虑植株氮垂直分布的夏玉米营养诊断敏感位点筛选

探明夏玉米氮素营养生化指标(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶片氮含量和叶片氮积累量)与叶片SPAD值垂直分布特征及两者间定量回归关系,确立基于叶绿素仪的夏玉米氮营养无损诊断敏感叶位和叶片部位,以实现氮营养时空变化的快捷和精准监测。利用2018-2019年连续2季不同氮营养水平下夏玉米关键生育期主茎各叶位(顶1叶~顶12叶,TL1~TL12)和叶片部位(每张叶片从叶片基部开始根据叶片长度每20%分为1个测试区间) SPAD值及氮营养指标数据,研究基于偏最小二乘(partial least square, PLS)回归模型的夏玉米不同位点SPAD值与氮营养指标间关系,确定可稳定指示夏玉米氮营养空间异质性变化的敏感叶位及叶片部位。结果表明,不同叶位间夏玉米叶片SPAD值和氮营养指标于植株间分布均呈典型的"钟型"特征,至TL5或TL6时达至峰值。同一叶位不同部位间SPAD值由20%至100%位点时则逐步升高,且80%~100%位点间无显著差异(P>0.05)。PLS分析结果显示,夏玉米不同叶位SPAD值与氮营养指标间模型精度决定系数(coefficient of determination, R2)和相对分析误差(relative percent deviation,RPD)范围分别为0.693~0.821和1.425~2.744。不同测试位点R2和RPD值范围则分别为0.660~0.847和1.607~2.451,满足模型精确诊断需求。此后,基于PLS模型中各叶位和叶片部位无量纲评价指标变量重要性投影值(variable importance for projection,VIP),确定顶4叶(TL4)完展叶60%~80%区间为夏玉米氮营养诊断的敏感区域,VIP值均高于临界值1.40,预测效果较为理想。研究可为实现氮营养的高效、快捷诊断和精准施氮提供参考。     

SiO2纳米颗粒对杉木幼苗生长发育的影响

【目的】近年来,硅对于的植物影响受到人们广泛关注,人们试图将硅确定为植物生长发育的的“必要元素”。因此如何提高植物对硅的吸收利用来增加植物的农艺性状和产量,是当前农业和林业研究的一个重要课题。【方法】以黄枝杉Cunninghamia lanceolata和罗田垂枝杉C.lanceolata var.luotian为材料,采用盆栽的方式,研究施加不同浓度的纳米SiO2颗粒(0、1、2、4 g/盆)对杉木幼苗光合参数、叶绿素荧光、叶片厚度、氮磷钾含量及其分配、生物量累积的影响。【结果】本研究结果显示,SiO2纳米颗粒对杉木根系的生长发育有很大的促进作用,使之能更好的吸收养分,加强了氮磷钾含量的累积。且叶片的厚度也有所增加,在较低的浓度下,气孔导度、光合作用机制、以及光合作用效率增加;地上的生物量也随着施入SiO2纳米颗粒浓度的增加而增加。【结论】我们的实验表明,SiO2纳米颗粒通过促进根系发育加强对营养的吸收和提升叶片厚度,以及提高净光合速率和气孔导度来提高植物的生长机理,进而增加植物的生物量来提升产量。鉴于其对植物生长发育及产量的多种积极影响,硅纳米材料将会为农林植物增产有重要的影响和广阔的前景。