2种多肉植物在室内环境中的光合及蒸腾特性研究

[目的]研究多肉植物长寿花(Kalanchoe blossfeldiana'Sensation')和花蔓草(Aptenia cordifolia)在室内环境中的光合特性和蒸腾特性,为其室内应用提供理论依据。[方法]以观赏性好、市场拥有率高的多肉植物长寿花和花蔓草为试验材料,通过对室内不同环境中光强、温度、湿度的持续研究,得到了室内光分布的曲线变化图,选取其中具有代表性的室内不同光照强度环境作为试验区域,用LI-6400便携式光合系统测定仪测定试验材料的CO2净吸收速率和蒸腾速率的昼夜变化,分别计算昼夜的固碳量和蒸腾释水量。[结果]长寿花和花蔓草在不同光环境中蒸腾速率的昼夜变化趋势和CO2净吸收速率的昼夜变化相似;从吸收CO2方面考虑,在南向房间中长寿花和花蔓草均宜放在1 052～1 360μmol/(m2.s)的光环境中,在北向房间中长寿花则宜放于北窗区域,而花蔓草易放于东向窗附近区域;从降低空气湿度方面考虑,在南向房间中长寿花和花蔓草宜放在1 052～1 360μmol/(m2.s)的光环境中,在北向房间中花蔓草和长寿花则宜放于北窗区域,且长寿花在北向房间的北窗区域的蒸腾量要比在南向窗区的蒸腾量还多。[结论]该研究可为将长寿花和花蔓草更好地应用于室内设计提供指导。     

耐低钾玉米自交系延缓叶片衰老的生理特性

以典型的耐低钾玉米自交系90-21-3和低钾敏感玉米自交系D937为试材,采用大田试验,研究了生育后期低钾胁迫对不同自交系叶片持绿性、叶绿素含量、光合特性及叶绿素荧光参数、烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)和NAD激酶(NADK)活性、保护酶活性的影响,探讨耐低钾玉米延缓叶片衰老的生理特性。结果表明,低钾胁迫持续到生育后期,90-21-3与D937相比,叶片持绿时间长,叶绿素含量下降缓慢,叶片净光合速率(P_n)高;胞间CO₂浓度(C_i)和气孔限制值(L_S)上升幅度小;F_PSII、F_v、F_m高,而F_o明显低;PEPC和NADK活性高;MDA含量上升缓慢且维持较低水平;抗氧化酶SOD、POD和CAT活性相对较高。低钾胁迫下,90-21-3自交系延缓叶片衰老的原因可能为持绿性较好,延长了叶片功能期;光合能力强,受光抑制程度较轻;NADK活性稳定,为光反应提供电子受体NADP,同时PEPC活性较高,暗反应又能固定相对较多的CO₂,从而保证了CO₂的供应;光反应和暗反应的协同,使90-21-3自交系具有相对较高的光合速率,同时抗氧化酶又具有较高的活性,可有效清除活性氧。     

遮荫对四季草莓叶绿素荧光特性的影响

以四季草莓(Fragaria ananassa Duchesne)‘赛娃’(‘Selva’)和‘美德莱特’(‘Midlight’)为试材,研究遮荫(透光率约30%)对四季草莓叶绿素荧光特性的影响。结果表明:遮荫处理显著提高了2个草莓品种叶片的叶面积及叶绿素a、b含量、叶绿素总量、叶绿素/类胡萝卜素值,类胡萝卜素含量变化不显著;遮荫降低了叶片Fo值,提高了Fv/Fm值与ΦPSII,表明遮荫后草莓叶片叶绿素分子捕获激发能的效率提高,减少了光照对PSII光化学反应中心的破坏,体现出叶片对光能利用率的提高和对遮荫环境的适应。遮荫提高了ETR,ETR日变化呈双峰曲线,峰值分别出现在10:00和14:00左右。遮荫提升了qP,降低了NPQ,NPQ的变化曲线与qP相反。四季草莓对弱光环境有一定的适应能力,中午时段(10:00-14:00)适度遮荫能减弱光照对四季草莓的光抑制,提高草莓对光能的利用能力。     

一个新的水稻细条纹叶色突变体特性分析和基因克隆

叶色突变体作为一种易于观察的性状突变,是开展光合系统的结构和功能、叶绿素生物合成及其调控机制研究的理想材料。本研究以水稻T-DNA插入细条纹叶色突变体为研究材料,通过叶片的形态鉴定、石蜡切片、叶绿素和光合速率测定,分析突变体的表型和光合特性;采用TAIL-PCR技术,定位和克隆该突变基因。结果表明:突变体苗期幼叶上呈现间断的白色细条纹,而叶鞘、叶脉表现正常,三叶期后至分蘖期叶片逐渐转绿;突变体叶色对温度变化敏感;是国内外尚未报道的一种新型水稻细条纹叶色突变体。根据T-DNA插入标签,确定突变候选基因位于第7染色体上,并对候选基因进行了克隆已获得部分cDNA序列,暂命名为fs3(t)。     

红枫春季叶色变化与色素含量的相关性

为探讨红枫Acerpalmatum‘Atropurpureum’的春季叶色变化规律。发掘红枫叶色表现与叶片色素质量分数之间的内在关联．通过用分光光度计和叶色扫描测定了红枫春季叶色变化过程中不同叶位的叶绿素、类胡萝卜素和花色素苷与叶色的明度参数L,色相参数0＊和b＊值。结果表明：随春季时间推移,各叶位叶片叶绿素质量分数均逐渐上升,类胡萝l、素质量分数则呈现先上升后下降的变化规律。上位叶和中位叶中花色素苷相对含量先略有上升然后下降．而花色素苷相对含量与总叶绿素质量分数的比值变化则与下位叶一致．呈逐渐下降的变化规律。与上位叶相比,下位叶的叶色红色程度。‘值随花色素苷的下降而下降很快,即叶色转为绿色的时间较旱．影响植株的整体观赏性。图6表1参15     

氮素水平对甜菜功能叶片光合特性的影响越

采用甜研七号(偏高糖型)和甜研八号(偏丰产型)甜菜作为试材,在5个氮素水平(0、60、120、180和240kg/hm2)下,研究了甜菜功能叶片(第15片真叶)在生育进程中和不同叶龄下的叶绿素含量、光合特性的变化动态及其对块根产量、含糖率及产糖量的影响。结果表明：随着生育进程,叶绿素含量、光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)等光合特性指标均为单峰曲线变化,在叶片完全展开后第21天达到最大值,而后逐渐降低,2个品种均表现为这一趋势。单一叶龄(以21d叶龄为例)在0~120kg/hm2施氮水平下,叶绿素含量、光合速率(Pn)随施氮量增加而增加,过量施氮则增长不显著。在生育进程中,叶绿素含量、光合速率(Pn)同块根产量均表现为极显著正相关。以甜研七号为例,相关系数分别为R=083**和R=093**;同产糖量呈显著正相关,相关系数分别为R=085*、R=086*;蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)同产质量的相关性基本与光合速率(Pn)相同,胞间CO2浓度(Ci)则与其他光合特性指标均呈极显著负相关;21d叶龄下,两品种的叶绿素含量、光合速率(Pn)同块根产量均表现为显著正相关或极显著正相关。     

大豆光合性状QTL的初步定位

光合速率的提高对大豆产量改良具有重要作用.本研究利用波高和南农94-156杂交所构建的RIL群体对4个光合性状QTL进行了初步定位.结果表明,大豆籽粒与光合速率间存在微弱的正相关,而4个光合性状间除光合速率与胞间CO2浓度外均为极显著的正相关.分别检测到1、2、1和2个QTL位点与光合速率(O连锁群)、气孔导度(A1和D1b W连锁群)、胞间COz浓度(G连锁群)和蒸腾速率(H和M连锁群)有关,相互间均不共位,前3个QTL解释的表型变异略低于10%,而后3个QTL可解释表型变异的10%以上.     

水分胁迫下湿地松优良半同胞家系光合色素的响应

为研究湿地松半同胞家系光合色素对水分逆境的响应,采用盆栽试验和吸光度测定方法,以湿地松普通种子为对照(CK),测定了七个湿地松优良半同胞家系在弱度水分胁迫(土壤相对含水量为55%￣60%)、中度水分胁迫(土壤相对含水量为35%￣40%)和强度水分胁迫(土壤相对含水量为20%￣25%)条件下的光合色素,对湿地松优良半同胞家系在不同水分胁迫条件下的光合色素进行了研究,结果表明:无论是不同水分梯度还是不同家系水平,Chl、Chla、Chlb、Chla/Chlb、Caro、Caro/Chl均有极显著差异;从正常水分至水分胁迫初期Chl、Chla、Chlb、Chla/Chlb稍微下降,后随着水分胁迫程度的加深下降较快,从正常水分至水分胁迫初期Caro、Caro/Chl先稍微下降,胁迫中期上升,胁迫后期下降;所有半同胞家系的Chl、Chla、Chlb、Chla/Chlb、Caro高于普通种(cK),在水分胁迫条件下家系464、1027的Chl、Chla、Chlb、Chla/Chlb、Caro高于家系的平均水平,家系609、46的Caro/Chl值高于家系的平均水平。在水分胁迫条件下具有较高的光合色素是家系464、1027生长快、产量高的主要生理原因之一。     

水稻斑点叶突变体spl21的鉴定与基因定位

通过双环氧丁烷(diepoxybutane)诱变籼稻品种IR64获得一个稳定遗传的红褐色斑点叶突变体spl21(spotted-leaf 21)。大田条件下,突变体播种后约2周叶片上开始出现红褐色斑点,随后部分斑点融合,从叶尖开始发黄枯萎,并沿叶片两侧边缘向下扩散,严重时叶片大部分或整体枯死。突变体spl21与野生型IR64相比,其株高、穗长、有效穗数、实粒数、结实率和千粒重等农艺性状均显著降低。组织化学分析表明,叶片斑点处及周围有H2O2沉积。突变还导致叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量极显著降低,叶片光合能力明显下降;此外,突变体中CAT、SOD、APX和可溶性蛋白含量均极显著降低,POD活性则极显著升高。遗传分析表明,突变体表型受1对隐性核基因控制。通过图位克隆法最终将该基因定位于第12染色体长臂下端介于In Del-8和RM28746之间约87 kb的区段内,暂名spl21(t),本研究为该基因的克隆与功能研究奠定了基础。