A modified fluorometric method to quantify the concentration effect (pI50) of photosystem II-inhibiting herbicides

Chlorophyll fluorescence induction curves of isolated thylakoids were measured in the absence and in the presence of various concentrations of photosystem II-inhibiting herbicides. A mathematical program was applied to simulate the curves. Based on these simulated curves a new method is developed to determine the concentration effect (pI₅₀) of the herbicides. The results of the new method correspond well with reported values in the literature. The method is very convenient and time-saving.     

低温对早稻幼穗分化期叶片生理特性的影响及其与产量的关系

为了探讨低温("小满寒")对早稻幼穗分化期水稻叶片生理特性及产量性状的影响,本研究以30℃/25℃为对照,利用人工气候室进行试验,研究低温(22℃/17℃)下水稻叶片的生理生化变化特征,并分析其与产量之间的灰色关联度。结果表明,随低温处理时间的延长,水稻光合色素呈先上升后下降趋势,并在处理后4 d达最大值。水稻光响应曲线的最大光合速率、光饱和点及光能初始利用效率均随着低温胁迫时间的增加逐渐下降,而光补偿点则呈上升趋势。在荧光参数方面,光化学淬灭系数(qP)、PSⅡ电子传递效率(ETR)及PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)呈先下降后上升的趋势,而非光化学淬灭系数(qN)则随着胁迫时间的延长于处理6 d达最大值。叶片SOD活性、POD活性、MDA含量和可溶性蛋白含量均呈先上升后下降的趋势,而CAT活性随着胁迫时间的延长逐渐下降。另外,水稻产量、穗长、结实率、成穗率及千粒重等均随低温处理时间的延长而减少。通过灰色关联度分析各个性状与产量之间的关联度,依次为每穗实粒穗长二次枝梗数一次枝梗数千粒重CAT活性,且其关联度均大于1。CAT活性、光能初始利用效率、光饱和点、ETR、Fv/Fm及叶绿素a/叶绿素b等生理生化指标也与产量关联度较高,可作为低温影响下产量评价与估算的指标。     

基于蛋白质反式剪接在大肠杆菌中表达鲎C因子CES多肽

鲎C因子是鲎血细胞中一种对内毒素具有高亲和力的丝氨酸蛋白酶原,可替代鲎试剂用于内毒素检测。鲎C因子N端Cys—EGF．sushil—sushi2（CES）片段中的sushil区域是与内毒素结合的关键部位。本研究在sushil结构域中的特定位点断开CES与内毒素结合的功能片段,然后分别和蛋白质内含肽SspDnaX的N端片段（IN）和C端片段0C）连接,并在大肠杆菌中表达,表达产物经亲和层析纯化、复性以及内毒素去除后,利用蛋白质反式剪接系统,在体外诱导该蛋白质内含肽发生剪接,重新得到C因子的CES蛋白,并检测其活性。实验结果表明此重组CES蛋白具有结合内毒素活性,提示在大肠杆菌系统中开发低成本内毒素检测试剂的可行性。     

冬前低温条件下冬小麦品种间叶绿素荧光参数的比较

为比较抗寒性不同的冬麦品种低温和不同光强作用下叶绿素荧光参数的变化,以3个抗寒性不同的冬麦品种为材料,分别在低温驯化期、低温驯化结束期和封冻期取样,室内暗处理后给予6个不同的光强,测定不同光强下的光合电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(qP)和非光化学猝灭系数(qN)。结果表明,低温、高光强下抗寒品种东农冬麦1号的ETR、qP和qN显著高于其他2个品种,济麦22的这几个叶绿素荧光参数最低。封冻前抗寒中间型东农705品系的热耗散保持较高水平,但进入封冻期后其热耗散能力迅速降低。     

白菜型冬油菜叶片结构和光合特性对冬前低温的响应

为明确白菜型冬油菜在冬前低温下叶片结构特征、光合作用特性及其抗寒性,本研究在0℃和–7.6℃自然低温条件下,选用白菜型冬油菜品种陇油7号(超强抗寒)和天油4号(弱抗寒),测定并比较其叶片气孔性状、解剖结构和光合、荧光参数的日变化等指标。结果表明,随着冬前温度下降,2个白菜型冬油菜叶片气孔密度、气孔面积、气孔周长、栅栏组织和海绵组织厚度均变小,细胞间隙变大,叶片变薄;P_n日变化呈"单峰"型曲线,无光合"午休"现象;叶片的P_n、G_s、T_r和CE均降低,而C_i均升高,说明是非气孔限制引起P_n降低。白菜型冬油菜在冬前低温条件下发生了光抑制现象,表现为F_m和F_v/F_m下降,F_o上升。与超强抗寒品种陇油7号相比,弱抗寒品种天油4号叶片气孔密度和气孔面积均较大,气孔总周长较长,叶片较厚,P_n、F_m和F_v/F_m均较高,说明冬前低温条件下,天油4号光合能力较强,光抑制程度较弱。白菜型冬油菜在冬前低温条件下的叶片气孔密度越大、气孔面积越大、气孔周长越长、叶片及栅栏组织和海绵组织越厚,光合能力越强,地上部生长越旺盛,品种抗寒性越差。本研究为冬油菜抗寒种质创新和育种提供了部分理论支撑。     

极细链格孢激活蛋白对大豆光合特性、叶绿素荧光参数及产量的影响

为探讨激活蛋白对大豆生长、产量的影响,以大豆冀豆17为研究对象,利用光合仪与称重法测量了不同浓度极细链格孢激活蛋白(1,2,3,4,5,6μg/m L)处理后大豆的光合特性、叶绿素荧光参数及产量。结果表明,随着施用的极细链格孢激活蛋白浓度的增加,大豆叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、最大光化学量子效率(Fv/Fm)、有效量子效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(q P)呈先上升后下降的趋势。施用1,2,3,4μg/m L浓度的极细链格孢激活蛋白不仅提高了大豆叶绿素含量,而且增加了大豆叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率,同时还能提高叶绿素荧光的最大光化学量子效率(Fv/Fm)、有效量子效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(q P)。其中以3,4μg/m L浓度的处理效果最好。施用更高浓度的激活蛋白(5,6μg/m L),上述光合特性与叶绿素荧光促进效果下降或者消失。施用中浓度激活蛋白(3,4μg/m L)大豆产量增加了11.21%~14.76%。结果表明,喷洒合适浓度的极细链格孢激活蛋白是一种促进大豆增产的有效措施。     

荧光成像技术在植物病害检测的应用研究进展

植物病害阻碍植物正常生长,对蔬菜产品品质安全造成威胁,病害检测可以有效控制植物病害发展,是提高果蔬品质安全和可持续生产能力的一个重要途径。所有的绿色植物在受到紫外光或可见光激发时,都会发出可见光波段的荧光。基于植物荧光的成像技术,是利用计算机模拟人眼的视觉功能,在不破坏植株外观且不影响其生长的情况下,获取植物的荧光图像,并通过图像处理算法,对植物的健康状况做出判断。本文对荧光成像技术及其在植物病害检测中的研究进行了综述,介绍了荧光成像的原理,分别从叶绿素荧光和其他色素荧光两方面总结了国内外研究现状。与可见光成像、高光谱成像、多光谱成像以及热成像技术相比,该技术具有可获取植物内部信息、受温湿度影响小、不局限于晴天采集、价格合理等优点。     

硅对严重干旱胁迫下黄瓜幼苗叶绿素荧光参数的影响

研究了硅对严重干旱胁迫下黄瓜幼苗叶绿素荧光参数的影响。结果表明:黄瓜幼苗在严重干旱胁迫6 d后,Fo升高,Fm,Fv,Fv/Fm,Fv/Fo及NPQ均下降,施硅使各荧光参数均呈现相反的变化趋势。说明土壤施硅可缓解严重干旱胁迫对黄瓜幼苗光合机构的损伤与破坏,提高抗旱性能。     

小冠开心形和细型主干形‘玉露香’梨光能截获与光合作用差异

小冠开心形和细型主干形是黄土高原梨树生产中的主要树形模式。为阐述这两种树形对冠层光能截获和叶片光合功能的影响,以山西芮城县4年生的‘玉露香’梨为试材,2017年和2018年连续两年测定了冠层截获的光合有效辐射PAR、叶片光合的光响应特性、荧光淬灭动力学特性以及光午休期间叶片的热耗散特性和光呼吸。结果表明：小冠开心形冠层不同方位和不同时刻截获的PAR均高于细型主干形,平均提高47.6%;与细型主干形相比,小冠开心形叶片光响应的最大净光合速率Pnmax,p与光饱和点LSP显著升高;光合碳同化过程的3个限制因子中,磷酸丙糖利用速率Vtpu对冠层光环境变化最敏感。正午强光胁迫下,小冠开心形叶片光呼吸速率Pr与总光合速率Pg的比例（Pr/Pg）比细型主干形叶片提高58.5%,NPQ中可恢复组分r(qE)提高了8.9%,而不可恢复组分r(qI)降低了75.0%。两种树形相比,小冠开心形梨树冠层可截获更多的光能,叶片的光合能力更强,强光胁迫时能够通过更高效的热耗散和光呼吸进行自我保护,可作为黄土高原产区梨树适宜树形。     

高温胁迫对黄瓜叶片叶绿素荧光猝灭的效应

以黄瓜叶片为试材,研究其在不同强度的高温胁迫下叶绿素荧光猝灭的差异,以揭示高温对黄瓜光合作用的伤害机理.结果表明:42℃/29℃(昼/夜均为12 h)高温处理对黄瓜叶片的光合机构造成了不可逆性伤害,而35℃/22℃的高温昼夜处理则对光合机构不会造成伤害.在42℃/29℃处理后黄瓜叶片PSⅡ光合电子传递量子效率(ФPSⅡ)、黄瓜叶片光化学猝灭系数(qP)和黄瓜叶片天线转化效率(Fv′/Fm′)明显下降,而35℃/22℃处理则变化不大.