水稻冠层叶片土壤、作物分析仪器开发值与叶绿素、叶氮含量及净光合速率的变化特征

通过两年的田间试验,利用叶绿素仪(SPAD-502)测定了不同生育时期水稻(南粳44号)冠层叶片的SPAD(soilplant analysed and development)值、叶绿素含量、叶氮含量及净光合速率,在此基础上分析了SPAD值与叶绿素含量、叶氮含量及净光合速率的关系。结果表明:水稻冠层叶片的SPAD值与叶绿素含量、叶氮含量及净光合速率的关系均呈显著相关,但是在不同的生育期内SPAD值与其他三项指标的变化并没有同步,存在一定时间的超前或者滞后。随着叶绿素荧光分析技术的发展,无损伤、快速、灵敏测定叶片光合作用的变化成为可能,因此想要更好地了解叶片光合作用的内在变化,还需要研究SPAD值与各项叶绿素荧光参数的关系。     

水稻光合生态特性的初探

用便携式光合作用分析系统测定了不同生育期中水稻叶片的光合速率及其日变化。主要结果如下:(1)晴天,水稻叶光合速率呈单峰曲线,在同样光强下,下午的光合速率比上午的低;阴天光合速率随光强变动而变化。(2)不同叶龄或不同叶位稻叶的光合速率与叶绿素含量成正相关。(3)移栽后秧苗光合速率下降的主要原因是叶片缺水引起的。     

绿化树种白玉兰的光合特性

测定了白玉兰树冠不同生长时期、不同部位净光合速率的日变化和季节变化及叶绿素含量。结果表明，生长初期净光合速率除阳面上冠层为双峰曲线外，其他冠层呈单峰曲线；盛期呈多峰曲线；末期阳面冠层呈多峰曲线，阴面冠层呈双峰曲线。净光合速率的季节变化表现为：盛期＞末期＞初期。初期方位和冠层对净光合速率的影响均不显，盛期均极显，末期冠层影响显。另外，还对影响净光合速率的因子以及叶绿素含量作了分析。     

不同水肥管理对梨枣叶片生理生化指标的影响

采用不同水肥管理测定了梨枣叶片中的叶绿素含量、净光合速率、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量的变化。结果表明:与对照相比,不同水肥处理下,均能显著提高梨枣叶片中叶绿素含量、净光合速率和可溶性蛋白质含量,其中,浇灌完全营养液还能显著提高梨枣叶片中的可溶性糖含量,表明适当水肥处理对梨枣叶片的生长代谢具有促进作用,其中浇灌完全营养液的效果最好。     

鹅掌楸光合性能的测定与分析

利用751分光光度计测定鹅掌揪树冠阴阳面和上下冠层4个方位在不同生长季节叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量；应用LI-6400红外气体分析仪测定鹅掌揪不同部位不同生长季节中净光合速率日变化及季节变化。采用多元统计分析，得出净光合速率与光强、温度和生活幸福湿度等环境因子之间的相关关系，找出不同条件下影响净光合速率的主导因子，分析不同方位及冠层对净光合速率的影响。初步了解了鹅掌揪的光合性能。     

不同供氮水平对苦苣干物质积累、光合特性及叶绿素荧光参数的影响

采用营养液栽培方式,以'细叶苦苣'为实验材料,研究了5个不同供氮水平处理对苦苣干物质积累、光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的影响。研究结果表明:5个不同处理的苦苣植株地上和地下部干物质积累量和叶片的叶绿素相对含量(SPAD值)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(E)、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)以及PSII实际光化学效率(ΦPSII)均随着供氮水平的提高呈现出先升高后降低的趋势,而胞间CO2浓度(Ci)表现出先降低后升高的趋势;不同处理中,供氮水平(8和11 mmol/L)通过提高苦苣叶片光合色素含量、CO2传导能力和PSII光化学反应活性,从而提高了Pn,有效促进了干物质积累。而过低(2 mmol/L)和过高(14 mmol/L)供氮水平不同程度地降低了光合色素含量,抑制了光化学反应活性、从而降低了苦苣叶片光合作用和干物质积累。     

中国东部城市森林阔叶树种叶绿素含量空间特征及其影响因素

选取中国东部样带9个城市27个公园,在生长季使用叶绿素仪（SPAD-502 Plus）测定了主要阔叶树种新叶与成熟叶的叶绿素相对含量（SPAD值）,探究了城市阔叶树种叶片叶绿素相对含量空间特征及其影响因素．结果表明:中国东部城市阔叶树种成熟叶SPAD值显著高于新叶,常绿阔叶树种叶片SPAD值显著高于落叶阔叶树种．中国东部城市阔叶树种新叶和成熟叶的叶绿素相对含量均随纬度降低而升高,主要是由树种组成（以常绿树种比例为指标）变化导致的．本研究相关结果增进了对城市环境中阔叶树种叶片属性大尺度空间规律的认识．      

增强UV-B辐射对水稻叶绿素荧光参数的影响

为探讨UV-B辐射对水稻光合作用的影响,本研究采用增强紫外线-B(UV-B,16 kJ/m2·d和40kJ/m2·d)辐照"两优培九"水稻幼苗,测定叶片的叶绿素含量、Ca/Cb以及反映植物光系统Ⅱ(PSⅡ)的荧光参数值,分析UV-B处理后水稻叶片中的叶绿素含量、Ca/Cb及荧光参数值变化情况以及对水稻叶绿体荧光参数及光合作用的影响.结果表明,经UV-B处理后,水稻叶片中的叶绿素含量、Ca/Cb及荧光参数值(除qN以外)低于对照组(CK),差异显著(P0.05).其中荧光参数Fv/Fm(PSⅡ最大光化学量子产量)是对环境胁迫反映最为敏感的一个指标.低剂量UV-B处理组原初光能转化指标差异不显著,高剂量UV-B处理组原初光能转化指标差异显著.说明高剂量的UV-B导致了水稻荧光特性减弱,光合作用受损.     

青海青稞三叶期叶片光合特性的研究

为探讨高原作物青稞的光合特性,以青海主栽品种北青6号和昆仑12号为实验材料,研究其三叶期叶片净光合速率的日变化和叶绿素含量和叶绿素荧光特征的差异。结果表明:在三叶期内,北青6号和昆仑12号两个品种的净光合速率日变化出现双峰趋势。叶绿素荧光特征参数(Fv/Fm)种间差异不显著,叶绿素含量种间差异极显著。     

氮水平对水稻光合特性的影响

用缺氮(ON)、低氮(LN)、中氮(MN)、高氮(HN)、超高氮(SN)盆栽土培的杂交水稻汕优64和金南风为材料,测定植株和叶片的生长状况、叶片总N含量、光合速率、光呼吸速率、气孔导度和叶肉导度的变化.结果表明:供试两品种随着施N量的增加,植株的分蘖数增多,株高增加,气孔密度减少, 叶片总N含量、叶绿素含量、光呼吸速率、叶肉导度等均增加.供试两品种的净光合速率变化存在差异,金南风叶片的净光合速率是随着施N量的增加而增加,但汕优64在HN和SN的条件下净光合速率反而下降,说明在HN和SN的水平上光合碳代谢的途径发生了变化,即光氧化环增加的幅度大于光合还原环.     

水稻STN7激酶突变体的光合生理特性分析

本实验旨在研究野生型与stn7突变体在光合性能上的差异.实验包括检测种子萌发状况、用脉冲幅度调制成像荧光计IMAG-MINI测量叶绿素含量、用SPAD-502叶绿素仪测量SPAD值以及用LI-6400XT便携式光合仪测量叶绿素荧光动力学参数并用photosynthesis软件拟合光响应曲线及相关参数.结果显示,WT和stn7植株的种子萌发情况和SPAD值几乎无差异,叶绿素荧光动力学参数显示WT的光合性能比stn7植株高,叶绿素a/b和光响应曲线的结果得出WT利用弱光的能力较强,光响应曲线结果还显示高光强下,stn7植株光合速率较高.本文研究发现STN7激酶在调节水稻的光合作用中发挥着重要作用.     

城市林地叶片与冠层尺度CO2浓度、水汽密度比较

为了定量评价城市公园林地的小气候作用,在北京市海淀公园架设涡度相关系统连续观测林地的冠层尺度数据,利用光合作用仪Licor 6400观测林地较大面积树种的叶片尺度数据,比较夏季日间叶片尺度与冠层尺度CO2浓度和水汽密度.结果表明,两个尺度观测的CO2浓度和水汽密度的日变化趋势基本相同,但叶片尺度CO2浓度高于冠层尺度数据10％ ～20％,叶片尺度水汽密度高于冠层尺度数据40％ ～70％.冠层尺度数据的双峰"午休现象"不明显,或弱于叶片尺度数据和存在时间上的滞后.叶片尺度CO2浓度与净辐射、净光合速率呈显著的负相关关系,叶片尺度水汽密度与蒸腾速率呈显著的正相关关系、与空气温度呈显著的负相关关系.冠层尺度CO2浓度和水汽密度数据均与垂直风速呈显著的正相关关系.研究结果有助于了解城市林地冠层与叶片之间CO2和水汽的湍流输送.     

翅果油树不同龄级形态与生理的研究

为了了解珍稀濒危植物翅果油树不同发育期的生长发育规律及不同龄级植株的形态和生理方面的差异,对翅果油树1年～6年生植株的形态、叶面积、叶绿素、光合速率等指标进行了测定.结果表明：3年、4年龄级翅果油树植株株高和胸径增长最显著;1年～4年龄级植株叶片叶面积明显高于5年～6年龄级植株叶片叶面积,并且4年龄级时达到最大值;随着翅果油树植株年龄的增大,叶片叶绿素含量和光合速率都逐渐减少,其中3年生植株叶片的叶绿素含量和光合速率下降幅度最明显,之后逐步趋于稳定。     

白桦转BpGH3.5基因叶片早衰突变株的光合特性及生长分析

【目的】植物叶片早衰将影响作物产量和品质,研究叶片早衰机制对于培育耐早衰优良品种具有重要意义。【方法】以转BpGH3.5基因的白桦叶片早衰突变株(G4)、非转基因白桦(WT)及叶片正常的转基因白桦(G21)等为材料,测定其叶绿素含量、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)等光合指标,测定苗高的时序变化规律。【结果】叶片早衰突变影响了叶片叶绿素的合成及积累,突变株的叶绿素相对含量(SPAD)均值为36.08,相对两个对照株系分别下降7.34%、7.48%。叶片早衰突变影响了白桦光合呼吸作用。突变株的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率分别为WT野生株系的67.54%、64.44%、64.93%,胞间CO₂浓度达到234.33 μmol/mol,显著高于G21对照株系( P<0.05)。突变株的当年高生长显著低于WT、G21 两个对照株系,当年高生长分别是WT、G21 两个对照株系的68.9%、85.0%。利用Logistic方程对3个参试株系当年苗高生长量的变化过程进行了拟合,其系数均高于0.98,同时,通过Logistic方程计算的生长参数揭示了早衰突变株高生长较两个对照株系低的原因是速生期苗高平均生长量(GR)、苗高日生长量的平均值(GD)等生长参数较低。【结论】转BpGH3.5基因的白桦发生了叶片早衰现象,使叶绿素提前降解,影响了光合呼吸作用,进而影响了苗高生长。     

Characterization of high-yield performance as affected by genotype and environment in rice

We characterized yield-relevant characters and their variations over genotypes and environments （locations and years） by examining two rice varieties （9746 and Jinfeng） with high yield potential. 9746 and Jinfeng were planted in two locations of Shanghai, China, during 2005 and 2006. The results show that there was a large variation in grain yield between locations and years. The realization of high yield potential for the two types of rice was closely related to the improved sink size, such as more panicles per square meter or grains per panicle. Stem and leaf biomasses were mainly accumulated from tillering stage to heading stage, and showed slow decline during grain filling. Meanwhile, some photosynthetic characters including net photosynthesis rate （Pn）, leaf area index （LAI）, specific leaf area （SLA）, fluorescence parameter （maximum quantum yield ofPSll, Fv/Fm）, chlorophyll content （expressed as SPAD value）, as well as nutrient （N, P, K） uptake were also measured to determine their variations over genotypes and environments and their relationships with grain yield. Although there were significant differences between years or locations for most measurements, SLA at tillering and heading stages, Fv/Fm and LAI at heading stage, stem biomass at heading and maturity stages, and leaf nitrogen concentration at tillering and heading stages remained little changed, indicating their pos- sible applications as selectable characters in breeding programs. It was also found that stem nitrogen accumulation at tillering stage is one of the most important and stable traits for high yield formation.     

棉花长期干旱后复水叶片光合特性及碳氮含量的变化

在田间条件下,选用棉花品种新陆早45号为试验材料,研究长期干旱后复水后棉花新发育叶片的光合能力、比叶重和碳氮比的变化过程。结果表明:在整个测定周期内,干旱后复水新发育叶片的净光合速率、气孔导度和叶面积明显高于对照,叶片叶绿素含量和氮含量也有不同程度的增加,差异最大时,分别高于对照处理25.66%和50.34%;干旱后复水新发育叶片不仅具有较高的氮含量,而且碳氮比上升时间也较早。这表明棉花经过长期干旱后复水叶片光合特性发生了变化,较高的气孔导度、叶绿素含量和氮含量都为叶片较高的净光合速率提供了基础条件;而碳氮比较快上升可能是干旱后复水棉株光合物质更多用于生殖生长。     

遮阴对濒危植物朝鲜崖柏光合特性的影响

【目的】分析濒危植物朝鲜崖柏(Thuja koraiensis)光合特性,探讨光合作用与环境因子的关系,为开展朝鲜崖柏的有效保育提供依据。【方法】应用Li-6400便携式光合仪器,测定朝鲜崖柏7年生扦插苗在不同光环境(L0、L1、L2、L3,即遮阴度分别为0%、25%、50%和75%)下光响应曲线、光合日变化和色素含量,并进行通径分析。【结果】随遮阴度增加,最大净光合速率(P_n,max)、暗呼吸速率(R_d)、光饱和点(L_SP)和光补偿点(L_CP)显著减小,表明朝鲜崖柏具有一定的耐阴性。随遮阴度增加光合日变化的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)随之降低,非气孔限制因素是朝鲜崖柏光合速率下降的主要原因。朝鲜崖柏通过增加叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量适应遮阴环境。在不同光环境下,空气相对湿度是影响光合日变化净光合速率的主要环境因子;根据决定系数排序,在L0和L1处理中空气相对湿度影响最大,在L2和L3处理中光合有效辐射(P_AR)影响最大。【结论】朝鲜崖柏在全光照和遮阴25%时有较好的光合性能,具有一定的耐阴性,但遮阴度过高时会因光照不足影响植株的正常生长。     

‘金焰彩栾’与黄山栾树光合特性比较

‘金焰彩栾’是黄山栾树天然黄化突变体,具有较高的观赏价值。为研究‘金焰彩栾’的光合特性,采用光合测定系统对‘金焰彩栾’和黄山栾树(对照)色素含量、生长量、光合作用日变化和光响应曲线进行了测定。结果表明:‘金焰彩栾’的叶绿素a、b,以及总叶绿素和类胡萝卜素含量均大幅减少,其中叶绿素b含量降幅最大。‘金焰彩栾’的生长量、叶面积和比叶重显著低于对照。‘金焰彩栾’净光合速率(Pn)日变化曲线呈单峰,对照呈双峰曲线,两者的峰值大小和出现时间存在差异;两者的胞间CO_2浓度(Ci)日变化均呈先降后升的趋势,且均在上午11:00时达到全天最低值;‘金焰彩栾’的气孔导度(Gs)显著低于对照;其气孔限制值(Ls)在7:00—11:00时显著低于对照,在13:00—17:00显著高于对照;其蒸腾速率(T_r)与对照差异不显著。通过对Pn的相关分析得知,‘金焰彩栾’P_n与C_i、G_s、T_r、L_s等均呈显著或极显著相关关系。‘金焰彩栾’最大净光合速率(P_(n,max))显著低于对照,光补偿点(P_(LCP))显著低于对照,光饱和点(P_(LSP))显著高于对照,暗呼吸速率(R_(Rd))和表观量子效率(e_(AQY))均显著低于对照。推测可能由于突变使叶绿素含量减少,进而影响‘金焰彩栾’叶片呈色和生长发育,从而导致‘金焰彩栾’光合速率较黄山栾树降低。