干旱对干热河谷优势木本植物虾子花光能分配的影响

在中国西南干热河谷,广泛分布着河谷型萨王纳植被,然而对这类植被植物在干旱条件下的光保护研究非常缺乏.为了探讨干旱对干热河谷植物光合系统的影响,选取了中国最典型的元江干热河谷内典型的优势木本植物虾子花［Woodfordia fruticosa (L.) Kurz］作为研究对象,测定了雨季和干季虾子花的叶片水势、光合参数,光系统Ⅰ（PSⅠ）和光系统Ⅰ（PSⅡ）的光能分配特征.结果表明,随着虾子花叶片凌晨水势的显著下降,叶片的光合能力显著下降;虾子花PSⅠ比PSⅡ对干旱胁迫更加敏感,干旱条件下PSⅡ虽能保持较高的活性,但PSⅡ实际光量子效率［Y(Ⅱ)］和光化学淬灭调控热耗散比例［Y(NPQ)］都显著下降;干旱条件下PSⅠ受到了严重的光抑制,虾子花主要通过增强供体端热耗散效率［Y(ND)］来促进过剩光能的耗散;干旱胁迫条件下,虾子花PSⅠ和PSⅡ电子传递速率ETR(Ⅰ)和ETR(Ⅱ)都有所下降,最大的电子传递速率ETRmax(Ⅰ)和ETRmax(Ⅱ)分别下降了25.1%和30.0%.      

内蒙古高原荒漠区几种锦鸡儿属优势植物叶绿素荧光参数的比较研究

比较了内蒙古高原荒漠区4种锦鸡儿属优势植物——柠条锦鸡儿、狭叶锦鸡儿、垫状锦鸡儿和荒漠锦鸡儿叶绿素荧光参数的日进程.对光合有效辐射（PAR）、最小荧光（Fo）、最大荧光（Fm）、光系统Ⅱ（PSⅡ）最大光能转换效率（Fv/Fm）、PSⅡ光能捕获效率（Fv′/Fm′）、PSⅡ实际光化学量子效率（ΦPSⅡ）、电子传递速率（ETR）和叶片光合功能的相对限制L（PFD）的分析表明：高的PAR会导致4种锦鸡儿光合作用的光抑制,但并不造成PSⅡ反应中心的不可逆破坏.光抑制程度荒漠锦鸡儿大于垫状锦鸡儿;狭叶锦鸡儿和柠条锦鸡儿光抑制程度差异不大,光抑制程度最小.随着PAR的升高,4种锦鸡儿对光能捕获、转化和利用能力降低,种间表现为柠条锦鸡儿〉狭叶锦鸡儿〉荒漠锦鸡儿〉垫状锦鸡儿.淬灭分析表明：随着PAR的升高,4种锦鸡儿用于光化学反应的光能减少,耗散的热能增多;其中,柠条锦鸡儿用于光化学反应的光能最多,荒漠锦鸡儿用于耗散的热能最多.对PSⅡ天线色素吸收光能中既没有被光合电子传递所利用,也没有作为热能耗散的部分（Excess）比较研究表明：4种锦鸡儿的Excess都较高,种间差异不明显.     

麻疯树光合生理特征研究

研究麻疯树叶片净光合速率日变化及其与环境因子的相互关系,结果表明,麻疯树净光合速率日变化呈双峰曲线,净光合速率最大值为14.4 μmol CO2·m1-2·S-1,光补偿点为45μmol m-2·S-1,光合主峰出现在11:00,次峰出现在15:30.光合主峰有一个长达4.5 h的高效光合平台期(9.8～14.4μmol CO2·m-2·S-1),是一天中最重要的产物积累时期.净光合速率日变化曲线表明麻疯树光合"午休"现象明显,且气孔限制是产生"午休"的主要原因.麻疯树光能利用率较高,最大值为3.52%.研究显示,麻疯树的光补偿点和光饱和点较高,为耐干旱植物,在高温高辐射时能有效的通过降低气孔导度来限制蒸腾作用.     

低夜温后光照对榕树与海桐叶片光合电子传递和吸收光能分配的影响

用叶绿素荧光技术研究了低夜温后光照对榕树与海桐叶片光合电子传递和吸收光能分配的影响.结果表明:低夜温胁迫及随后的光照导致榕树叶片质子醌(PQ)还原程度增加,光合电子传递速率受阻,引起光化学速率的降低,虽然榕树叶片能通过增强热耗散消耗部分过量光能,但其光化学能力的下降导致了光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心过剩激发能的增加;而低夜温后光照并未导致海桐叶片PQ还原程度增加与光合电子传递速率受阻,叶片吸收光能主要分配于光化学反应和热耗散,未引起PSⅡ反应中心的过剩激发能增加.     

麻疯树花粉萌发条件分析及percoll分离体系的建立

为了研究离体条件下,不同培养条件对麻疯树花粉萌发的影响,取盛花期麻疯树花粉,分别在不同琼脂浓度、蔗糖浓度、温度、不同时间段下,检测麻疯树花粉萌发情况.结果表明,麻疯树花粉更易在3%的琼脂浓度、10%的蔗糖浓度、25～30℃的条件下萌发,并以此建立了优良的麻疯树花粉萌发培养基(3%琼脂+10%蔗糖+无机液体培养基).进一步研究显示,一天中的不同时间,麻疯树花粉活力不同,具有两个活力高峰期,分别为上午10～11点和下午16～17点.同时,采用Percoll密度梯度离心法对麻疯树花粉进行分离和筛选,结果表明,该方法可以有效的分离麻疯树花粉,不同层花粉活力不同,其中第六层花粉萌发率可高达90%以上,而前五层花粉萌发率均在30%以下.     

盐度对盐生杜氏藻叶绿素荧光参数的影响

本文研究了一次性培养过程中,不同盐度（15、30、60、90、120、150）对盐生杜氏藻PSII最大光能转化效率Fv/Fm、PSⅡ的潜在活性Fv/Fo、PSⅡ的实际光能转化效率ΦPSⅡ、相对光合电子传递效率rETR、叶绿素相对含量及细胞密度的影响.实验结果表明：盐度对盐生杜氏藻的光合作用及生长均有显著影响（P〈0.05）;盐生杜氏藻进行光合作用和生长的最适盐度都为90.相关性分析结果表明： 在整个培养周期中,Fv/Fm、叶绿素相对含量均与细胞密度呈显著的正相关关系.     

麻疯树过氧化物酶和超氧物歧化酶同工酶研究

采用聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳技术,对麻疯树过氧化物酶（POD）和超氧物歧化酶（SOD）同工酶酶谱进行分析,结果表明麻疯树的遗传多样性偏低.以10个麻疯树材料为试材,进行过氧化物酶（POD）、超氧物歧化酶（SOD）同工酶电泳,并应用过氧化物酶（POD）、超氧物歧化酶（SOD）同工酶对10个麻疯树材料,进行亲缘关系的鉴定,10个麻疯树材料遗传距离在0.72~1.0范围内,当遗传距离为0.8时,可以将其分为3类;而通过同工酶的方法来研究麻疯树的遗传多样性有待进一步工作来验证.     

气象因子对麻疯树主要物候的影响

 利用2010和2011年贵州省罗甸县的气象资料,分析了气象因子对麻疯树主要物候期的影响,结果表明:3个气象因子中,温度是决定麻疯树各主要物候的主要因子.日较差对打破麻疯树休眠有一定的作用,萌芽前日较差加大,有利于营养的大量积累,促进麻疯树解除休眠;有效积温对麻疯树物候的发生有决定性作用,当有效积温达到27~28 d·℃,树液开始流动,超过30 d·℃时,嫩芽开始萌出,35 d·℃以上时,开始展叶,积温达76~78 d·℃时,茎尖抽生新枝,并有花序出现,当积温达到110 d·℃,单花开放,当积温值达到约167 d·℃时,茎尖停止生长,积温220 d·℃时,茎尖再次开始生长,当积温值达到约320 d·℃,植株开始落叶;降水是麻疯树完成生长发育必不可少的因素,麻疯树在雨季生长快速,旱季休眠,但降雨过多会导致日照时间变短,树体因营养合成不足而停止生长;日照时间不是影响麻疯树开花的决定性因素,但它可通过影响温度而影响麻疯树生长发育.     

强光下入侵植物三裂叶蟛蜞菊叶片叶绿素荧光对低温及室温的响应

选取入侵植物三裂叶蟛蜞菊（Wedelia trilobata）及其本地近缘种蟛蜞菊（Wedelia chinensis）为实验材料，以叶绿素荧光影像仪研究整株植物在零上低温（10℃）和室温（25℃）条件下，强光（1700molm-2s-1）诱导叶片的叶绿素荧光的特性，探讨入侵种三裂叶蟛蜞菊对强光及温度的响应特性和生态适应性.结果表明，室温强光处理5 h后三裂叶蟛蜞菊PSⅡ最大光能转化效率（Fv/Fm）、PSⅡ实际光化学量子产量（Yield）、表观光合电子传递速率（ETR）的下降幅度均显著小于本地种蟛蜞菊，而在低温强光处理5 h后三裂叶蟛蜞菊的Fv/Fm、Yield、ETR降低幅度显著高于本地种蟛蜞菊.本文结果初步表明，三裂叶蟛蜞菊对室温强光适应性强，而对低温强光则较敏感.这一结果暗示外来入侵种三裂叶蟛蜞菊可能较适应我国南方热带亚热带地区的高温强光气候，而向北方地区进一步扩散有可能受到低温等环境因子的限制.     

麻疯树活性氧水平及酶类清除系统对 温度胁迫的差异应答研究

本文测定并比较了低温(4℃)和高温(40℃)胁迫下, 麻疯树幼苗叶片中的丙二醛、脯氨酸、可溶性糖、活性氧水平以及活性氧清除酶类的活性变化. 研究发现在低温或高温胁迫下, 活性氧(H2O2、O2 )含量均呈现出先保持不变后上升的趋势, 而SOD、CAT、POD活性先上升后降低. 在低温胁迫下, MDA、脯氨酸和可溶性糖含量随着胁迫时间增长而逐渐升高; 而高温胁迫虽使MDA、脯氨酸含量增大, 但变化趋势不如受冷胁迫的麻疯树变化明显, 且高温胁迫未使可溶性糖含量发生明显变化. 综上麻疯树对高温胁迫的应答程度低于对低温胁迫的应答程度.     

三种生态型大米草在逆境条件下同工酶表达的差异

三种不同生态型大米草无论在对照还是在温度胁迫下,其５叶期植株叶片内ＭＤＨ和ＰＯＤ同工酶存在一定的差异。     

小桐子种子产沼气潜力及其能源转换效率的研究

以小桐子种子为原料进行沼气发酵,结果表明,小桐子种子在常温条件下发酵产沼气的潜力为895mL/gTS,明显优于其他常见农村沼气发酵原料,小桐子种子沼气发酵的能源转换效率可达76.84%;其TS产气率分别是猪粪发酵的3.6倍、牛粪的5倍、玉米秸秆的3倍.     

A pigment-binding protein essential for regulation of photosynthetic light harvesting

Photosynthetic light harvesting in plants is regulated in response to changes in incident light intensity. Absorption of light that exceeds a plant's capacity for fixation of CO2 results in thermal dissipation of excitation energy in the pigment antenna of photosystem II by a poorly understood mechanism. This regulatory process, termed nonphotochemical quenching, maintains the balance between dissipation and utilization of light energy to minimize generation of oxidizing molecules, thereby protecting the plant against photo-oxidative damage. To identify specific proteins that are involved in nonphotochemical quenching, we have isolated mutants of Arabidopsis thaliana that cannot dissipate excess absorbed light energy. Here we show that the gene encoding PsbS, an intrinsic chlorophyll-binding protein of photosystem II, is necessary for nonphotochemical quenching but not for efficient light harvesting and photosynthesis. These results indicate that PsbS may be the site for nonphotochemical quenching, a finding that has implications for the functional evolution of pigment-binding proteins.     

基于微热管的太阳电池HCPV模组新型散热研究

高倍聚光光伏(HCPV)模组凭着其特有的优势,近些年得到了广泛的应用。HCPV模组采用的是III-V族多结太阳电池,尽管如今III-V族多结太阳电池的实验室最高光电转换效率已高达46.0%,而采用三结电池的HCPV模组,其最高转化效率只有35%左右。造成HCPV模组效率下降的主要原因之一就是模组的散热和工作温度均匀性问题。因此,如何对HCPV模组进行有效地均匀散热对提高模组转化效率具有重要的意义。热管作为一种高效相变传热技术,具有当量导热系数很高,且恒温传热的特点。本文针对典型HCPV模组的热流分布特点和结构特点,采用扁平微热管阵列作为新型散热器,实验研究了基于微热管阵列散热的HCPV系统的光电特性和散热特性。研究结果表明,优化工况下,采用微热管阵列作为散热装置的HCPV模组必常规HCPV模组其输出功率大约提高22%,表明该散热结构具有很好的应用前景。     

高功率半导体整流管芯片散热效率计算仿真研究

为了保证芯片性能,避免芯片受损,对高功率半导体整流管芯片散热效率进行计算和仿真研究。通过有限体积法进行热计算,利用质量守恒方程、能量守恒方程以及动量守恒方程对热传递问题进行描述,确定高功率半导体整流芯片边界条件,给出散热效率计算公式。在恒温室的防风罩中进行测试,依据模型和边界条件,通过ANSYS参数化编程语言APDL构建高功率半导体整流芯片三维有限元模型,分析芯片散热情况。研究平行排列微通道、正交网络结构、螺旋环绕结构和树枝分形结构微通道下芯片散热效率。向有限元模型整流管芯片主体施加热载荷,获取不同基板材料的温度分布情况,得到不同基板材料下芯片散热效率。结果表明,高功率半导体整流管芯片微通道应选用树型结构,基板材料应选择Cu/Si C复合基板。     

ApcD is required for state transition but not involved in blue-light induced quenching in the cyanobacterium <Emphasis Type="Italic">Anabaena</Emphasis> sp. PCC7120

Pbycobilisomes （PBS） are able to transfer absorbed energy to photosystem Ⅰ and Ⅱ, and the distribution of light energy between two photosystems is regulated by state transitions. In this study we show that energy transfer from PBS to photosystem Ⅰ （PSI） requires ApcD. Cells were unable to perform state transitions in the absence of ApcD. The apcD mutant grows more slowly in light mainly absorbed by PBS, indicating that ApcD-dependent energy transfer to PSI is required for optimal growth under this condition. The apcD mutant showed normal blue-light induced quenching, suggesting that ApcD is not required for this process and state transitions are independent of blue-light induced quenching. Under nitrogen fixing condition, the growth rates of the wild type and the mutant were the same, indicating that energy transfer from PBS to PSI in heterocysts was not required for nitrogen fixation.     

Edaphic factors determining variation of two ecotypes of Leymus chinensis in North China

Leymus chinensis(Trin.) Tzvel .is a type ofperennial ,rhizome grass with biological andecologicalproperties of resisting drought , poor-nutrient andsalt-alkaline stress .L. chiensiscan adapt to manycomplicated habitats due toits highecological plastici-ty.L. chinensisis always distributed as scatteredpatches with either grey-green or yellow-greenleaves. Steppe dominated by this species is widelydistributed at the eastern end of the Eurasian steppezone. Its main locations in China are the Son…     

Edaphic factors determining variation of two ecotypes of Leymus chinensis in North China

To identify ecotypic variation of L. chinensis, the physiological characteristics and environmental factors were measured and assessed for grey-green and yellow-green ecotypes of L. chinensis grown in the salt-alkalized and aeolian sandy soils. Although both ecotypes presented a similar salt-alkaline tolerance under the experimental conditions, they differed in several aspects. The L. chinensis grown in the aeolian sandy soils had higher water potential and chlorophyll content and lower proline content in their leaves than those grown in the salt-alkalized habitat, and the grey-green ecotype of L. chinensis in both types of soils had higher water potential, chlorophyll and proline contents than the yellow-green ecotype. Besides, grey-green ecotypes had higher salt-alkaline tolerance than the yellow-green ecotype. The stepwise regression analysis showed that soil conductance and pH value were the main ecological factors affecting the physiology of L. chinensis. From the natural distribution of the two ecotypes, we considered that salt-alkaline in the soils is the leading factor in determining ecotypic variation of L. chinensis. The two ecotypes were first named grey-green and yellow-green ecotypes respectively.