铜胁迫对菜豆幼苗叶绿素荧光及光合气体交换的影响

通过叶绿素荧光技术和气体交换测量技术,研究了铜胁迫对菜豆(Phaseolus vulgaris.L)幼苗叶片叶绿素荧光及光合气体交换的影响.结果表明:铜胁迫处理菜豆幼苗24h,并未对光适应下叶片的最大光化学量子产率(F′v/F′m)、PSⅡ的实际的量子效率(ΦPSⅡ)、光合电子传递速率(RET)、光化学猝灭系数(qP)和非光化学猝灭系数(CNPQ)造成显著性影响.气孔导度(Gs)和细胞间CO2浓度(Ci)在上述处理下也未发生显著性变化,但净光合速率(Pn)显著下降.铜胁迫处理菜豆幼苗48h后,F′v/F′m,ΦPSⅡ,RET,qP均显著下降,而CNPQ和Ci有所上升;净光合速率(Pn)进一步下降,但气孔导度(Gs)未发生显著性变化.说明光合固定CO2较光系统Ⅱ对于铜胁迫更加敏感,延长铜胁迫的时间均可对二者产生抑制作用.     

水杨酸对UV-B胁迫下黄瓜荧光特性和抗氧化力的影响

研究了增强UV-B胁迫条件下外源水杨酸(SA)对黄瓜叶片叶绿素含量、叶绿素荧光参数和抗氧化酶系统的影响.结果表明:外源水杨酸(SA)有效促进了在增强UV-B胁迫下黄瓜幼苗叶绿素的合成,降低了黄瓜叶片的初始荧光(Fo)和非光化学猝灭系数(NPQ),提高了PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、电子传递效率(ETR)和光化学猝灭系数(qP);同时还通过提高抗氧化系统中POD和CAT抗氧化酶活性,有效保护了光合机构免受增强UV-B胁迫的伤害,光系统Ⅱ(PSⅡ)得以快速恢复.外源水杨酸(SA)的施用可以减轻增强UV-B辐射对黄瓜叶片光合机构的胁迫伤害.     

渍害胁迫及其恢复对油菜幼苗叶片PSⅡ光化学特性的影响

以中乐油2号和蓉油11号油菜为材料,通过盆栽试验,研究渍害胁迫及恢复进程中油菜幼苗叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)光化学特性的变化。结果表明:随着渍害胁迫的加剧,两品种油菜叶片初始荧光(F)0、非光化学淬灭系数(qN)不断上升,最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子产量(Yield)、表观光合电子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(qP)不断下降,说明随着渍害胁迫的加剧,PSⅡ部分反应中心受到破坏,光合电子传递受阻,光能转换效率下降,发生明显光抑制;从第13d起进行恢复处理,所有叶绿素荧光参数均有所恢复,但仍未达到对照水平。可见,当渍害胁迫超出了油菜机体自我调节的阈值时,油菜叶片的部分光合机构发生不可逆的破坏,最终影响油菜的正常生长。     

稻瘟病菌对水稻PS Ⅱ的影响研究

采用在分蘖期接种稻瘟病菌,研究稻瘟病菌不同生理小种对水稻叶片光合色素和叶绿素荧光参数的影响.结果表明水稻接种稻瘟病菌孢子后,叶片出现不同程度发病,光合色素含量下降,叶片的Fv/Fm,Fv/F0,F′v/F′m,ΦPS Ⅱ,qP,qN,ETR和α较对照均显著降低.不同水稻品种对稻瘟病菌的敏感程度不同,R725接种ZA5后,叶片细胞结构遭到破坏,光合色素含量大幅下降,叶瘟发生最重;R720接种ZC8后发病最重,叶绿素a(Chla)和类胡萝卜素(Car)含量大幅下降,Fv/F0和ΦPS Ⅱ等叶绿素荧光参数也显著低于对照;R727接种ZG1后发病最重,光合色素显著下降,叶绿素荧光参数Fv/Fm,qP,ΦPSⅡ,ETR,qN和α也显著低于对照.     

水杨酸对温度胁迫下紫御谷幼苗生长及光合特性的影响

以紫御谷为材料,研究了水杨酸对温度胁迫(高温和低温)下紫御谷幼苗生长及光合特性的影响,结果表明:①高温和低温胁迫显著降低了紫御谷幼苗的根冠比、根系活力、总根长和平均根直径,使根系生长受到抑制,而水杨酸处理则提高了其根冠比、根鲜物质量、茎鲜物质量和根系活力;②高温胁迫显著降低了紫御谷叶片的叶绿素a、总叶绿素质量分数和净光合速率,而水杨酸处理显著提高了紫御谷叶片的净光合速率.低温胁迫使紫御谷幼苗叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均显著低于常温对照,而水杨酸处理后,叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均有所升高.③高温胁迫下,紫御谷幼苗的初始荧光(Fo)、光化学量子效率(Fv/Fm)和光下PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)与常温对照相比差异不显著,而低温胁迫下的Fv/F和ΦPSⅡ则显著低于常温对照,喷施水杨酸后Fv/Fm和ΦPSⅡ均低于低温处理组,且Fv/Fm差异显著,由此推断低温胁迫可能使PSⅡ反应中心受到不可逆的损害.     

模拟干旱胁迫对高山杜鹃光合生理特性的影响

以不同浓度(5%～25%)的PEG-6000模拟干旱胁迫处理高山杜鹃幼苗,研究了不同程度干旱胁迫下高山杜鹃叶片光合生理特性的变化。结果表明,干旱胁迫对高山杜鹃幼苗叶片光合和荧光参数的影响与其抗旱性密切相关,其中净光合速率(Pn)与气孔导度(Gs)的相关系数较大(r=0.988 1,n=5)。随着干旱胁迫程度加重,在高山杜鹃叶片各种光合色素含量均比对照有不同程度增加的同时,叶片的Pn、Gs、蒸腾速率(Tr)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(Fv′/Fm′)以及光化学猝灭系数(qP)均下降,这表明在高浓度的PEG-6000干旱胁迫下叶绿体片层中捕光Chla/b-Pro复合体已经受到损伤,光合机构受到严重破坏,明显抵消了叶片总叶绿素浓缩的综合作用。综合多个指标,分析得出:在干旱胁迫下高山杜鹃叶片净光合速率的降低主要是由非气孔因素引起的。     

PEG胁迫对玉米幼苗光合特性和叶绿素荧光参数的影响

为探讨PEG胁迫对玉米幼苗光合生理特征影响,采用水培试验对玉米杂交种郑单958幼苗以10%、15%、20%PEG进行胁迫24、48、72 h后,分别测定了叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、叶绿素荧光参数等光合生理指标。结果表明:随着PEG胁迫浓度增加,玉米幼苗叶片的、Pn、Gs与Tr均显著下降,且胁迫浓度增高以及胁迫时间延长,各指标下降幅度增大,同时基础荧光(F0)、非光化学猝灭(NPQ)呈上升趋势,最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、PSⅡ潜在光化学活性(Fv/Fo)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和实际化学效率(φPSⅡ)呈下降趋势。但在10%和15%PEG胁迫下,玉米幼苗叶片中Fo、Fm、Fv、Fv/Fo、Fv/Fm、NPQ和φPSⅡ间均无显著差异,但与20%PEG胁迫下各指标间差异均达到显著水平。可见,随着水分胁迫程度增加,玉米幼苗叶片Pn、Tr、Gs受到抑制,其PSⅡ光能转化效率降低,热能散增加,光化学活性受到抑制,致使光合作用显著降低,影响其生长发育。     

铅胁迫对垂柳生长和光合生理特性的影响

为了探究铅胁迫下垂柳在生长和光合生理方面做出的响应,对垂柳枝条进行水培,施加不同浓度的Pb(NO_3)_2溶液(1、10、50和100μmol/L)处理28 d后,测量垂柳的株高、根长、光合色素含量以及叶绿素荧光参数等指标.结果发现,与对照组相比,1μmol/L的Pb(NO_3)_2溶液处理下,垂柳的株高和根长、光合色素含量、叶绿素荧光参数中的初始荧光(F_0)、最大荧光(F_m)、PSⅡ最大光化学量子效率(F_v/F_m)、PSⅡ光化学能量转化的有效量子产量(Y(Ⅱ))、光化学淬灭系数(qP)均显著增加,非光化学淬灭系数(qN或NPQ)下降;10、50和100μmol/L的Pb(NO_3)_2溶液处理下,垂柳的生长指标、光合色素含量、叶绿素荧光参数的变化趋势则与之相反,且随着溶液浓度的增加,上述指标增加或降低的程度增大.与地上部分相比,垂柳根部生长受铅胁迫的抑制程度更大.总的来看,低浓度的铅胁迫会在一定程度上促进垂柳植株生长、光合色素生成以及光合作用,高浓度的铅胁迫则对垂柳生长和光合作用具有显著抑制作用.     

铁胁迫对小麦幼苗叶绿素荧光与光合特性的影响

以小麦西旱3号为实验材料,分析了不同浓度(0、100、300和500 μmol/L)铁处理对幼苗叶片叶绿素荧光和光合生理特性的影响.结果显示,小麦幼苗叶片随c(Fe)增大, w(叶绿素a)和w(总叶绿素)及叶绿素a/叶绿素b呈先升高后降低的变化趋势, w(类胡萝卜素)、潜在最大光量子产量、光适应下最大光量子产量、实际光量子产量、光系统Ⅱ潜在活性、光化学淬灭、电子传递速率、光系统Ⅱ潜在电子传递速率等参数均减小,而非光化学淬灭和调节性能量耗散的量子产量显著升高,小麦幼苗叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度及水分利用率随胁迫浓度的升高均不同程度的降低.铁胁迫抑制了小麦幼苗的正常生长,导致叶和根生物量下降.总之,铁胁迫诱导小麦幼苗叶片光合色素减少,减弱了对光能的捕获和传递,并使光系统Ⅱ反应中心受到损伤,致使激发能捕获效率、电子传递效率及光合效率降低,而抑制了小麦幼苗的生长发育,导致生物量减少.     

中华水韭对不同pH处理的生理生态响应

采用水培法研究不同pH处理(6.4~7.2)对中华水韭叶片生理生化特性和光合荧光特性的影响,结果表明,随着pH值的升高,中华水韭叶片的生理指标中叶绿素含量、PSⅡ的最大量子产量(Fv/Fm)、有效量子产量(Yield)和光化学猝灭系数(qP)、最大潜在相对电子传递速率(Pm)、快速光曲线初始斜率(α)、半饱和光强(Ik)则是先上升后下降的单峰曲线变化趋势,其中pH6.6处理下,中华水韭的叶绿素含量、Fv/Fm、Yield、qP、Pm、α、Ik最高。中华水韭叶片的可溶性糖、丙二醛、脯氨酸含量、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和非光化学猝灭系数(qN)均呈现先下降后上升的变化趋势,其中pH6.6处理下,中华水韭的可溶性糖、丙二醛、脯氨酸含量、POD、CAT及qN最低,可见偏酸性水体较适合中华水韭的生长。     

硒对不同浓度柴油胁迫下三叶鬼针草光合作用和叶绿素荧光特性的影响

实验以三叶鬼针草为指示植物,采用盆栽试验,研究了在不同浓度柴油(0、0.5、2、8g/kg)胁迫下施硒对叶片光合色素、光合参数和叶绿素荧光特性等的影响.结果显示:柴油胁迫导致两组总叶绿素均呈下降趋势,且无硒组降幅大于加硒组,加硒组重度胁迫降幅减少最大为12.1%.加硒组与无硒组的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ潜在活性(F_v/F_0)、天线转化效率(F_v′/F_m′)、光化学淬灭系数(qP)、PSⅡ实际光化学效率(Ф_(PSⅡ))随柴油胁迫浓度升高而降低,降幅表现为加硒组无硒组,而非光化学淬灭系数(qN)呈上升趋势,两组胞间CO_2浓度(C_i)、气孔限制值(L_s)变化趋势近似,均在轻度胁迫前Ci下降,Ls上升,中度胁迫后与之相反.研究结果表明,加硒组的光合色素、光合作用和叶绿素荧光特性受柴油胁迫影响小于无硒组,因此通过向低硒土壤添加硒素,可提高植物对土壤中柴油的耐受性,本研究结果对柴油污染土壤的植物修复有一定的提示作用.     

温度变化对沙生风毛菊光合特性的影响

探讨青藏高原东北部特有种菊科风毛菊属植物沙生风毛菊(Saussurea arenaria Maxim)光合作用对温度的适应性,用人工模拟的方法设定温度梯度5,10,15,20,25,30℃对沙生风毛菊进行处理后,系统测定沙生风毛菊叶片光合参数及叶绿素荧光参数的变化.结果显示温度低于15℃时,沙生风毛菊叶片的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)和胞间CO2浓度(C_i)随温度降低逐渐降低,PSⅡ实际光化学效率Y(Ⅱ)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、光化学猝灭系数(q_P)、非调节性能量耗散(Y(NO))及电子传递速率(RET)也同时下降,而调节性能量耗散Y(NPQ)数值则上升.温度高于15℃时,沙生风毛菊所测试的各项气体交换参数随温度升高均下降,Y(Ⅱ),F_v/F_m,R_(ET),qP及Y(NO)也有小幅下降,而Y(NPQ)数值上升.结果表明,沙生风毛菊叶片光合结构的最适温度在15℃左右,高于或低于此温度均会不同程度导致光合作用的气体交换和PSⅡ反应中心活力的下降.     

水分胁迫和铅胁迫对小麦幼苗生理反应影响

以小麦幼苗为实验材料,研究铅胁迫以及水分与Pb双重胁迫下小麦叶片相对电导率、丙二醛含量、游离脯氨酸含量、可溶性糖含量、叶绿素含量和PSII最大光化学量子效率(Fv/Fm)变化。结果表明:随着Pb胁迫强度增大,与对照比较,小麦幼苗叶片相对电导率与MDA含量升高,且双重胁迫下高于单独Pb胁迫,表明水分胁迫与Pb处理的交互影响加重了植物细胞的膜质过氧化作用;Pb胁迫下游离脯氨酸和可溶性糖含量普遍高于对照,双重胁迫下溶性糖含量普遍高于Pb单独处理,说明水分胁迫下可溶性糖是重要渗透调节物质;随着Pb浓度的增加,与对照比较叶绿素含量和Fv/Fm普遍降低,双重胁迫和单独Pb处理比较,叶绿素含量未见明显差异,Fv/Fm普遍低于Pb单独处理,表明Pb胁迫和水分胁迫对PSII最大光化学量子效率影响表现为协同作用。     

锌铁单独或复合处理下小麦幼苗光合特性的比较

以西旱3号小麦为材料,比较不同c(Zn)(50、250μmol/L)、300μmol/L Fe单独或Zn-Fe复合(300μmol/L Fe+50μmol/L Zn、300μmol/L Fe+250μmol/L Zn)处理下,小麦幼苗光合特性的变化.结果表明,不同c(Zn)单独处理下,幼苗根茎的生长表现出低浓度促进高浓度抑制的现象, Fe单独处理抑制根茎长的生长, 50μmol/L Zn的加入显著缓解了300μmol/L Fe对根茎生长的抑制作用,而250μmol/L Zn的缓解作用不明显;低c(Zn)处理导致叶片w(叶绿素b)、w(叶黄素)、电子传递效率(ETR)、净光合速率(P_n)和蒸腾速率(T_r)升高, w(叶绿素a)/w(叶绿素b)减小,高c(Zn)或300μmol/L Fe单独处理使w(光合色素)、实际光化学效率(Y(Ⅱ))、ETR、光化学猝灭(qP)、胞间CO_2浓度(C_i)降低,非光化学猝灭(NPQ)和调节性能量耗散的电子产量(Y(NPQ))增高,单独Fe处理还使最大光化学效率(F_v/F_m)、P_n、T_r和气孔导度(Gs)均减小; 50μmol/L Zn的加入诱导Fe处理幼苗叶片w(类胡萝卜素)、w(叶黄素)、Y(Ⅱ)、ETR、Tr和Gs增大, w(叶绿素a)/w(叶绿素b)减小, 250μmol/L Zn的添加使w(叶黄素)和T_r增加.低c(Zn)可促进小麦幼苗的生长,增强小麦幼苗光合色素的合成,有效增加PSⅡ反应中心的开放程度,提高电子传递速率和光能转化效率;高c(Zn)或Fe胁迫抑制小麦幼苗的生长,对小麦叶片的光合系统造成一定程度的损伤,抑制光合作用的进行;适量c(Zn)可缓解Fe对小麦幼苗生长及光合作用的抑制,有效降低Fe毒对植物的伤害.     

水体铜污染对水葫芦(Eichhornia crassipes)叶绿素荧光及生长的影响

为了解水葫芦(Eichhornia crassipes)在铜污染水体中生存的生理生态机制,设置不同浓度Cu2+(0(CK),0.5,1.0,1.5,2.0 mmol·L-1)对水葫芦进行模拟胁迫培养20 d,观测其叶片叶绿素荧光参数、叶绿素含量、叶氮含量及生物量分配的变化情况.结果显示:不同浓度Cu2+处理后,水葫芦叶片叶绿素荧光参数中叶片初始荧光(Fo)显著小于CK组(P0.05),光化学猝灭系数(qP)与光合电子传递量子效率(ΦPSⅡ)在0.5 mmol·L-1时均显著下降到最低值(P0.05).各个处理水葫芦的最大荧光(Fm)、最大光化学量子产量(Fv/Fm)及非光化学淬灭系数(NPQ值)均显著高于CK组(P0.05).叶片叶绿素含量随Cu2+浓度的增加呈先上升后下降的变化趋势,其中Cu2+浓度为1.0 mmol·L-1时叶绿素含量增加最大,增加比例为14.2%.叶氮含量随Cu2+浓度的增加先上升后下降,其中在Cu2+浓度为1.0 mmol·L-1时,叶氮含量最高,且与其他各处理组均有显著差异(P0.05).水葫芦光合器官生物量比随Cu2+增加呈先上升后下降趋势,而根生物量比却一直上升,导致根冠比持续上升.值得注意的是不同Cu2+处理下水葫芦花生物量比与对照相比均有不同程度的降低.上述研究结果表明水葫芦可能采取先利用再耐受这一机制以抗水体铜污染,同时水葫芦采用降低有性生殖策略响应水体铜污染环境.     

模拟干旱胁迫下弗吉尼亚栎苗木叶片相关生理参数的分析

以10%和20%聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱胁迫处理弗吉尼亚栎2年生扦插苗木,研究不同程度干旱胁迫下弗吉尼亚栎叶片相对含水量、水势以及质膜透性、游离脯氨酸含量变化和叶绿素荧光特性。结果表明:在10%PEG胁迫下,弗吉尼亚栎叶片水势和相对电子传递速率(rETR)明显下降(p<0.05),游离脯氨酸含量、相对电导率、丙二醛含量和非光化学淬灭系数(NPQ)以及热耗散速率(Drate)明显增加(p<0.05),而光化学淬灭系数(qP)、光化学反应速率(Prate)以及光合功能相对限制值(LPFD)变化不大;在20%PEG胁迫下,qP和Prate明显下降,叶片水势的下降幅度和游离脯氨酸的增加幅度明显加大,丙二醛含量、相对电导率和NPQ以及Drate持续增加,但增加幅度与10%PEG处理下相比差异不明显(p>0.05);而叶片相对含水量和初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)和PSⅡ实际光能转化效率(ΦPSⅡ)在10%和20%PEG胁迫下变化均不大,与对照相比无明显差异(p>0.05),表明在PEG胁迫下弗吉尼亚栎叶片具有较好的保水能力,而且良好的热耗散机制使得叶片光合结构即使在较高浓度的PEG胁迫下仍能维持较好的活性,这可能是弗吉尼亚栎对干旱胁迫的一种适应性反应。     

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.     

Na2S对NaCl胁迫下海滨锦葵光合作用的效应

选用海滨锦葵幼苗为实验材料,在不同NaCl浓度下,对其叶面喷施Na2S处理,14天后,测定海滨锦葵叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、光呼吸速率(Pr)、PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、实际光化学效率(φPSII)、叶绿素含量及叶片膜透性.结果发现增强盐胁迫下海滨锦葵的光呼吸,可以减缓叶绿素的降解,保护光合器官,显著降低膜透性,说明光呼吸对盐胁迫下海滨锦葵有重要的保护作用.     

短时间低温弱光胁迫对甜椒的光系统Ⅱ的功能调节

通过叶绿素荧光动力学研究了低温弱光胁迫对甜椒PSⅡ光化学效率的影响.结果表明,短时间低温弱光对光合色素含量的影响变化不大,但是甜椒叶片相对电导率和MDA含量的增加,甜椒PSⅡ反应中心受到伤害,光化学效率的降低,改变了激发能的分配.     

干旱胁迫对栽培种及野生种北沙参叶片解剖结构及生理特性的影响

为探究干旱胁迫对北沙参生长发育的影响，以栽培种和野生种北沙参为试验材料，测定不同浓度PEG模拟干旱胁迫下北沙参的解剖结构、生理指标及叶绿素荧光参数。结果表明：随着干旱程度的增加，叶片、上下表皮、栅栏组织及海绵组织厚度减小，其中30%PEG胁迫对两种北沙参影响最明显；在PEG胁迫增加的过程中，栽培种较野生种叶绿素含量变化较小，可溶性蛋白含量较高，且较对照呈极显著提高；两种北沙参叶片F_v/F_m值、光化学荧光淬灭系数(q_p)和PSⅡ的实际光化学效率(Y(Ⅱ))与对照相比均呈下降的趋势，栽培种比野生种降幅小。这些结果说明栽培种比野生种北沙参对干旱胁迫有较强的耐受能力。