2种景观植物不同叶位叶片叶绿素荧光特征差异分析

目的以红叶石楠(Photinia×fraseri Dress)和金叶女贞(Ligustrum×vicaryi Rehder)为研究对象,探究景观植物不同叶位叶片的叶绿素荧光特征差异。方法利用Mini-imaging-PAM叶绿素荧光仪测定、分析植物的叶绿素荧光快速动力学曲线(OJIP)及叶绿素荧光参数。结果 (1)荧光参数中初始荧光(F_o)、J相荧光强度(F_j)、I水平荧光强度(F_i)、最大荧光(F_m)由高到低依次为:金叶女贞低位金叶女贞中位红叶石楠低位红叶石楠中位金叶女贞高位红叶石楠高位;(2)PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)和PSⅡ电子传递能力(F_m/F_o)值以红叶石楠低位和金叶女贞中位较高,说明叶片的量子效率和潜在活性较强;(3)PSⅡ原始光能转化效率(F_v/F_m)和以吸收光能为基础的性能指数(PIabs)值以红叶石楠低位和金叶女贞中位为最大,说明该叶位叶片光合效益较强;(4)叶绿素OJIP曲线到达最大荧光值(F_m)后,2种景观植物均呈现低位中位高位的趋势;(5)OJIP曲线初始斜率(M_o)、用于QA~-被还原所消耗的能量(S_m)值以红叶石楠低位和金叶女贞低位为最大,说明低位的QA~-被还原的速率较高,但同时用于QA~-被还原的热耗散也较高;叶片PSⅡ反应中心吸收光能(ABS/RC)、捕获(TRO/RC)、电子传递(ETO/RC)及热耗散能量(DIO/RC),红叶石楠随叶位的升高呈升高趋势,金叶女贞随叶位的升高呈先降低后升高的趋势,且2种植物不同叶位间均存在显著差异。结论红叶石楠和金叶女贞均表现出低位叶片的长势最好,且同时受夜景灯光照明的影响最小;金叶女贞比红叶石楠适合于在夜景灯光照明的环境下种植,红叶石楠更适合种植于夜景灯光较弱的地方。     

4种杂交杨荧光光响应曲线

比较研究伊犁地区杂交杨4个不同品系(P.deltaids cv-64(P64)、P.balsamifera L.(Da)、P.euramericana(I-262)和P.euramerieanacv(I-467))的荧光参数与光量子通量密度(DPF)的响应变化特征.4种杂交杨的光照下最大可变荧光(F′m)大小直接影响光合反应中心最大的开放程度和实际的开放程度(ΦPSⅡ)的大小;光照下最小荧光(F′o)更多地参与4种杂交杨的ΦPSⅡ能量捕获效率.光合速率(Pn)作为植物生物行为对于植物叶绿素光捕获的光化学行为存在滞后效应,而真正决定植物转化光能的总量由植物叶片叶绿素捕获光量子量决定.vETR反映植物驱动PSⅡ的实际量子流量,vETR达到最大值时,光化学反应转化的光能量PE也同样达到最大值,是植物最大限度转化利用太阳能的点.建议用vETR和DPF的荧光光响应曲线作为计算和估算植物对光能的利用及叶片光能转化为净能量的能力,是比表观量子效率更为理想的指标.     

水分胁迫对白三叶光合特性的影响

以品种"海发"为试材,研究了水分胁迫对白三叶(Trifolium repens)叶片光合作用和叶绿素荧光参数的影响.结果表明,土壤相对含水量为75%和50%时,白三叶的光合参数日变化呈双峰趋势,叶绿素荧光参数受到的影响不大,说明白三叶在这两种水分条件下能够正常生长;土壤相对含水量为25%时,PSⅡ反应中心遭到破坏,原初光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ电子传递量子产量(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数降低;净光合速率、蒸腾速率下降明显,日变化曲线表现为单峰特征,气孔导度显著降低,而胞间CO2浓度升高,非气孔限制成为Pn下降的主要原因;说明白三叶在重度干旱(HD)条件下,生理机能遭到破坏,不能正常生长.     

渗透胁迫对苗期不同品种春小麦叶片叶绿素荧光动力学的影响

利用OS1—FL调制式叶绿素荧光分析仪对渗透胁迫下的幼苗期春小麦叶片叶绿素荧光动力学参数的变化进行了研究。结果表明,渗透胁迫下4个品种春小麦叶片的可变荧光(F_v)、小麦叶片光系统Ⅱ(PSⅡ),原初光能转换效率(F_v/F_m)和PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)均降低,光量子产额(Yield)减少,光合机构受到不同程度的损伤(F_m/F_o),以上各值经方差分析可知,在品种间、处理浓度、处理天数及以上各因素二二互作或三因素间互作等方面的结果皆达到显著或极显著水平。     

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。     

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.     

沙地与黄土丘陵区生物结皮层五种藓类的植物荧光日变化比较研究

用PAM-2100叶绿素荧光仪测定了沙地与黄土丘陵区生物结皮层双色真藓(Bryum dichotomum)、真藓(Bryum argenteum)、土生对齿藓(Didymodon vinealis)、小扭口藓(Barbula indica)和小石藓(Weissia controversa)的叶绿素荧光参数日变化,结果表明:(1)5种藓类植物的初始荧光(F0)、最大荧光(Fm)、ΦPSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、ΦPSⅡ的有效量子产量(Yeild)及叶绿素荧光的光化学淬灭系数(qp)值的变化都呈现先下降后上升的趋势,而非光化学淬灭系数qN值则相反;(2)随着光照强度的变化,土生对齿藓和真藓的最大荧光、ΦPSⅡ最大光化学效率、ΦPSⅡ的有效量子产量的变化幅度明显小于其他3种藓类,其中土生对齿藓的自我保护热耗散能力又明显强于其他物种;(3)小扭口藓和双色真藓的ΦPSⅡ最大光化学效率和ΦPSⅡ的有效量子产量值的降低幅度明显大于其他物种,而小扭口藓的光化学淬灭系数的降低幅度显著高于双色真藓和其他物种;(4)小石藓对光照的敏感程度低于小扭口藓,但是在一天之中其热耗散能力又显著低于其他物种.     

基于叶绿素荧光参数分析铜锤草(O.xalis corymbosa)和紫叶

利用调制叶绿素荧光技术测定了野外不同光强条件下入侵植物 铜锤草种群的叶绿素荧光参数,获得了它们的快速光响应曲线,以及 光合量子产量、相对电子传递速率的日变化,并与阳生环境下同属的 外来植物紫叶酢浆草进行了比较,发现铜锤草是一种阳生植物,但也 能够较好地适应阴生环境; 紫叶酢浆草的最大相对电子传递速率、 半饱和光强、快速光响应曲线的初始斜率均与铜锤草的相似,反映出 两者对光照条件有相似的需求; 鉴于铜锤草已表现出入侵性种群的 特点,今后要加强对紫叶酢浆草入侵性的预警.     

基于叶绿素荧光参数分析铜锤草(O.xalis corymbosa)和紫叶酢浆草(O.triangularis)对光照因子的适应特点

利用调制叶绿素荧光技术测定了野外不同光强条件下入侵植物铜锤草种群的叶绿素荧光参数,获得了它们的快速光响应曲线,以及光合量子产量、相对电子传递速率的日变化,并与阳生环境下同属的外来植物紫叶酢浆草进行了比较,发现铜锤草是一种阳生植物,但也能够较好地适应阴生环境;紫叶酢浆草的最大相对电子传递速率、半饱和光强、快速光响应曲线的初始斜率均与铜锤草的相似,反映出两者对光照条件有相似的需求;鉴于铜锤草已表现出入侵性种群的特点,今后要加强对紫叶酢浆草入侵性的预警.     

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.     

短时强光对绿萝快速叶绿素荧光诱导动力学特性的影响

本研究以室内培养的阴生植物绿萝（Epipremnum aureum）为实验材料,将绿萝于7月晴天上午8:30-9:30置于室外全光照环境下(光照度21000~34500 lux)处理1.0 h,然后移入室内弱光(最大光照度3600 lux)恢复48 h。于处理不同时期对绿萝叶片进行快速叶绿素荧光诱导动力学曲线的测定,通过比较叶片快速叶绿素荧光诱导动力学特性的变化,以探索绿萝叶片光合机构对短时强光胁迫的响应特征。结果表明：短时强光胁迫导致绿萝叶片光抑制（Fv/Fm）发生,并引起叶片光合性能指数（PI_ABS）下降,室内弱光有利于Fv/Fm和PI_ABS的恢复,但PI_ABS恢复慢于Fv/Fm。短时强光胁迫并未对PSII供体侧放氧复合体（OEC）和PSI反应中心产生影响,但造成PSII反应中心不可逆失活。短时强光使得叶片单位面积内有活性的PSII反应中心数量（RC/CS）下降,从而降低了叶片单位面积吸收的光能（ABS/CS）、捕获的光能（TRo/CS）和进行电子传递的能量（ETo/CS）,且其影响在短时间内难以恢复。短时强光虽然降低了捕获光能用于电子传递的量子产额（φEo）,但诱导了PSII受体侧PQ库容量（Sm）的增大,这有利于维持光合电子传递,是绿萝对短时强光的应急适应性反应。     

4种苦苣苔科植物光合特性的比较

以苦苣苔科植物半蒴苣苔（Hemiboea henryi Clarke）、温州长蒴苣苔（Didymocarpus cortusifolius（Hance）W．T．Wang）、牛耳朵（Chirita eburnea Hance）和大花旋蒴苣苔（Boea clarkeana Hemsl．）为材料,测定并比较了它们的生理生态因子、光合作用和叶绿素荧光参数．结果表明：4种苦苣苔科植物的净光合速率日变化曲线均为双峰曲线,峰形也相似;4种苦苣苔科植物均有较低的光补偿点和光饱和点,以及较高的CO2补偿点和CO2饱和点,说明低光照（600～750μmol·m-2·s-1）和高CO2浓度（1277—1965mg／m3）可以有效促进植物的生长和发育．叶绿素荧光参数的测定结果显示：随着光合有效辐射从0μmol·m-2·s-1增加到1400μmol·m-2·s-1,4种苦苣苔科植物的光系统Ⅱ实际光化学量子产量和光化学猝灭值逐渐下降,表观电子传递速率和非光化学猝灭值则增加;光化学量子产量、表观电子传递速率和光化学猝灭的大小顺序为温州长蒴苣苔〉牛耳朵〉半蒴苣苔〉大花旋蒴苣苔,非光化学猝灭均值的大小顺序为牛耳朵〉半蒴苣苔〉温州长蒴苣苔〉大花旋蒴苣苔．表明4种苦苣苔科植物中,牛耳朵同时具有较高的光利用能力和光适应能力,是引种开发的优选品种．     

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.     

3种浮水植物叶绿素荧光特性的比较研究

对桂林市会仙喀斯特湿地3种主要浮水植物水龙Ludwigia adscendens、凤眼蓝Eichhornia crassipes、水花生Alternanthera philoxeroides的叶绿素荧光特性进行研究,结果表明:水龙、凤眼蓝、水花生的PSⅡ最大光化学量子产量Fv/Fm均大于0.8;在光诱导过程中,凤眼蓝和水花生的PSⅡ实际量子产量Y、相对电子传递速率rETR、光化学淬灭系数qP和非光化学淬灭系数NPQ达到稳定状态比水龙的快,而水龙的NPQ变化曲线没有呈现稳定状态;经过暗适应或者光适应后,凤眼蓝、水花生的最大相对电子传递速率rETRmax、半饱和光强Ek、初始斜率α都明显比水龙的大.     

低温胁迫对大花蕙兰叶绿素荧光动力学参数的影响

以5种不同品种的大花蕙兰为材料,研究了低温胁迫对叶绿素荧光动力学参数的影响。结果表明,随着低温胁迫时间的延长和低温幅度的加大,参数最大光化学量子产量(Fv/Fm)、线性电子传递的量子效率(ФPSII)、光化学淬灭(qP)会不断下降,而非光化学淬灭(NPQ)会不断升高。     

紫丁香叶片发育过程中花色素苷含量与叶绿素荧光和激发能分配的关系

以紫丁香(Syringa oblata Lindl.)为试验材料,研究了叶片展开过程中花色素苷含量变化对叶绿素含量、叶绿素荧光特性和光合激发能分配的影响。结果表明:紫丁香叶片从幼叶伸出到叶片成熟的各生育阶段,花色素苷含量降低,而叶绿素含量增加,二者之间呈明显的负相关,叶片对光能的捕获和利用能力也随着花色素苷的降低而增强,但是,从叶片伸出到叶片展开,叶片最大光化学效率(F v/F m)没有明显变化。在紫丁香叶片伸出到扩展的进程中,花色素苷含量降低,PSⅡ反应中心吸收的光能分配到失活PSⅡ反应中心的热耗散量子产额(ФNF)下降,以及依赖于叶黄素循环的量子产额(ФNPQ)下降。说明叶片叶龄越小,花色素苷含量越多,依赖于类囊体膜两侧质子梯度和叶黄素循环耗散的能量比例明显高于成熟叶片,而且PSⅡ反应中心吸收光能分配到无活性反应中心的比例较大,这种光能的分配机制明显降低了幼叶中有活性PSⅡ反应中心的压力,因此,花色素苷可防止幼叶光合机制受到过剩光能的破坏。     

紫丁香叶片发育过程中花色素苷含量与叶绿素荧光和激发能分配的关系

以紫丁香(Syringa oblata Lindl.)为试验材料,研究了叶片展开过程中花色素苷含量变化对叶绿素含量、叶绿素荧光特性和光合激发能分配的影响。结果表明:紫丁香叶片从幼叶伸出到叶片成熟的各生育阶段,花色素苷含量降低,而叶绿素含量增加,二者之间呈明显的负相关,叶片对光能的捕获和利用能力也随着花色素苷的降低而增强,但是,从叶片伸出到叶片展开,叶片最大光化学效率(F v/F m)没有明显变化。在紫丁香叶片伸出到扩展的进程中,花色素苷含量降低,PSⅡ反应中心吸收的光能分配到失活PSⅡ反应中心的热耗散量子产额(ФNF)下降,以及依赖于叶黄素循环的量子产额(ФNPQ)下降。说明叶片叶龄越小,花色素苷含量越多,依赖于类囊体膜两侧质子梯度和叶黄素循环耗散的能量比例明显高于成熟叶片,而且PSⅡ反应中心吸收光能分配到无活性反应中心的比例较大,这种光能的分配机制明显降低了幼叶中有活性PSⅡ反应中心的压力,因此,花色素苷可防止幼叶光合机制受到过剩光能的破坏。     

济南市校园6个绿化树种光合荧光特征比较初探

利用GFS-3000便携式光合仪、Mini-PAM便携式调制叶绿素荧光仪，研究了6种济南市校园绿化树种的光合荧光特征. 结果表明，龙爪槐和日本樱花净光合速率日变化曲线为单峰型，其他4种为双峰型曲线，双峰型曲线的光合午休由非气孔限制因素引起；龙爪槐和日本樱花单峰型的净光合速率对应着双峰型的气孔导度和蒸腾速率，在减少水分丧失的同时不降低同化能力. 随光照的增强，6个树种的最大荧光产量、有效量子产量均下降，非光化学淬灭上升，但物种间各参数变幅不同. 对电子传递速率的光响应曲线进行拟合，分析6个树种对光能的适应和利用能力，结果显示，贴梗海棠与金钟花能适应高光，但光能利用率较低；木兰、日本樱花和紫荆对高光敏感，但适宜光强下光能利用率较高；龙爪槐对光能的适应和利用能力居中. 6个树种主要光合荧光参数与环境因子的相关分析表明，环境因子与光合荧光参数间存在相关关系，但不同物种间存在差异.     

玉米毛状根再生植株的光能高效利用机制初探

玉米(Zea mays L.)是世界第三大粮食作物,也是重要的能源、饲料植物.本研究以玉米毛状根再生植株为材料,吉单35自交系为对照,探究了玉米毛状根再生植株叶片在光化学过程中光系统Ⅱ(PSⅡ)的最大光合效率(F_v/F_m)、光系统Ⅱ的潜在活性(Fv/Fo)、光化学淬灭系数(qp)、非光化学淬灭系数(NPQ)等叶绿素荧光特性.结果显示,玉米毛状根再生植株叶片的4种叶绿素荧光特性均优于对照,说明毛状根再生植株具有较高的光能利用效率,能积累更多干物质,从而提高产量.本研究为深入探究玉米毛状根再生植株的光能高效利用机制奠定基础.     

浙南人工红树林秋茄叶片光合作用与荧光特性动态研究

探讨了浙江南部人工红树林秋茄叶片光合作用与叶绿素荧光动态变化特征,以此为该物种近期北移引种生态恢复应用提供科学依据.利用LI-6800F便携式光合-荧光自动测量系统,测量了不同月份秋茄叶片光合作用、叶绿素荧光的日变化,并分析了它们之间的关系.结果表明:除了水利用效率、非光化学淬灭以外,各参数的日变化曲线大体上呈U型或倒U型,如蒸腾速率、气孔导度、电子传递速率、最大光化学反应量子效率;且夏季7月、8月部分参数值明显高于11月、12月,如净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、电子传递速率.此外,单日上,除水利用效率分别与实际光化学量子效率、光化学淬灭系数、非光化学淬灭系数的相关性不显著外,光合因子与荧光因子的相关性显著,而各月上,仅净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水利用效率、电子传递速率之间的相关性显著.以上说明,单日上,中午前后是秋茄叶片光合能力最强的时候,而各月上,夏季是秋茄光合能力最强的季节,春季与秋季次之,冬季最弱;秋茄叶片光合与叶绿素荧光在单日上的相关性比在各月上的更高.