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.     

低光强时丹参叶片的光合速率与光强的关系

本文用一个新的植物叶片的光响应模型详细讨论了植物在低光强时光合速率与光强之间的关系.并用新的植物叶片的光响应模型重新拟合了丹参的光合响应数据.拟合结果显示新模型拟合的结果与实验测量值符合得很好.认为在自然条件下,在低光强时植物丹参的光合速率对光强的响应不是线性.     

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.     

水位梯度对狭叶香蒲光合作用的影响

水淹深度的变化影响着湿地植物的生长,然而长江中游作为暴雨频繁发生区域,暴雨事件可能对长江中游湿地碳汇功能产生重要影响.本实验以盆栽方法研究不同水位条件下香蒲植物叶片光合-光响应曲线的敏感度变化,以期揭示暴雨事件对湿地碳汇功能的影响规律.研究结果表明:水位为5 cm、10 cm和20 cm的狭叶香蒲植物叶片光合-光响应曲线发生了变化,出现水位越低光合能力越强,3种处理水平下,最大净光合速率依次为25. 430、14. 241和6. 886μmol/(m~2·s),光补偿点分别为18. 94、48. 32和27. 16μmol/(m~2·s),光饱和点各自为6 975. 50、1 963. 07和1 079. 77μmol/(m~2·s).植物叶片净光合速率与气孔导度、蒸腾速率和光合有效辐射呈正相关关系.     

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.     

低光强时丹参叶片的光合速率与光强的关系

本文用一个新的植物叶片的光响应模型详细讨论了植物在低光强时光合速率与光强之间的关系。并用新的植物叶片的光响应模型重新拟合了丹参的光合响应数据。拟合结果显示新模型拟合的结果与实验测量值符合得很好。认为在自然条件下,在低光强时植物丹参的光合速率对光强的响应不是线性。     

生物超微弱发光的非线性分析

利用超微弱发光测量技术研究了不同时间间隔下延迟发光的衰减曲线.从实验测得的数据出发,抛开以往与实验不太相符的指数函数、双曲函数拟合理论,利用更能体现动力学特性的差分方程方法,分析延迟发光强度随时间的变化情况.根据测得的实验曲线,将光诱导后的光子辐射过程划分为快过程和慢过程2个阶段,推测2个阶段中,生物系统内激发态的相干作用不同,从而对生物超微弱发光物理机理--相干模型,进行了一定的验证,并对具有广泛生物学意义的延迟发光时间参数的研究具有一定的促进作用.     

低光强时丹参叶片的光合速率与光强的关系

本文用一个新的植物叶片的光响应模型详细讨论了植物在低光强时光合速率与光强之间的关系。并用新的植物叶片的光响应模型重新拟合了丹参的光合响应数据。拟合结果显示新模型拟合的结果与实验测量值符合得很好。认为在自然条件下，在低光强时植物丹参的光合速率对光强的响应不是线性。     

光合作用对光响应的直角双曲线修正模型和非直角双曲线模型的对比研究

利用直角双曲线修正模型和非直角双曲线模型拟合了三叶鬼针草、水稻和冬小麦的光响应曲线并进行了对比研究.拟合结果表明:非直角双曲线模型可以很好地拟合植物不出现净光合速率随光强增加而降低的光响应曲线,但得到的最大净光合速率大于实测值.此外,该模型不能很好地拟合植物净光合速率随光强的增加而降低的光响应曲线,且最大净光合速率低于实测值.直角双曲线修正模型则可以拟合植物在不同生境下的光响应曲线,且拟合得到的光合参数与实测值符合,这为研究植物在不同生境下的光合特性提供了一个更有效的工具.     

四种水稻的光合效率研究

为了研究不同水稻在抽穗期、灌浆期、乳熟期、蜡熟期光合效能的差异,利用GFS-3000便携式光合-荧光测定系统测量处于不同生长时期的四种水稻材料在不同光强梯度以及不同二氧化碳浓度梯度下的光合指标,并分别利用直角双曲线修正模型和Michaelis-Menten模型拟合水稻的光响应曲线和二氧化碳响应曲线,依据曲线拟合的相关数据对不同品种水稻在各时期的光合效能进行比较分析,结果表明:不同水稻在生长后期尤其蜡熟期光合效能下降的幅度具有明显差异.早衰型品种金23B、Y58s的光合能力随时期变化下降明显快于持绿性水稻品种R287和HD9802s.     

An on-line multi-parameter analyzing optical biosensor for real-time and non-invasive monitoring of plant stress responses in vivo

Photosynthetic dysfunction and reactive oxygen species （ROS） production are the common features of plant stress responses. Based on quantitative measurement of ROS production and delayed fluorescence （DF） emission, which is an excellent marker for evaluating photosynthesis, an on-line multiparameter analyzing optical biosensor for detecting plant stress responses was developed. Performances of the proposed biosensor were tested in the wild type （WT） Arabidopsis and heat shock protein （Hsp） 101 T-DNA knockout mutant （hsp101） plants with different thermotolerance. Results demonstrated that DF intensity correlates with net photosynthesis rate （Pn） in response to elevated temperature in both the WT Arabidopsis and hsp101 mutant plants. The light response characteristics and the recovery dynamics of the DF intensity were also in line with those of Pn in both the WT Arabidopsis and hsp101 mutant plants after heat stress （HS, 40℃ for 30 min）, respectively. In all experiments discussed above, the hsp101 plant showed the worse photosynthetic performance than the WT plant. Moreover, after HS, more ROS production in the hsp101 mutant than in WT Arabidopsis, which was found to be mainly localized at chloroplasts, could be directly detected by using the proposed biosensor. In addition, the hsp101 mutant showed severer chloroplasts alterations than the WT plant within the first 1 h of recovery following HS. Nevertheless, pre-infiltration with catalase （CAT） reduced ROS production and prevented the declines of the DF intensity. Therefore, HS-caused declines of photosynthetic performance might be due to oxidative damage to photosynthetic organelle. To sum up, we conclude that Hsp101 plays an important role in preventing oxidative stress, and the proposed optical biosensor might be a powerful tool to determine plant stress responses and identify plant resistant difference.     

4个薄壳山核桃品种的光合特性研究

【目的】探讨4个薄壳山核桃品种‘莫愁’‘卡多’‘绍兴’‘威奇塔’的光合与生长特性,为薄壳山核桃良种优选与推广应用提供理论依据。【方法】测定4个品种5年生嫁接苗的光合日变化、光响应曲线、叶绿素荧光以及生长量参数,并进行相关性分析。【结果】4个品种7月下旬光合日变化趋势均呈单峰型,‘绍兴’的净光合速率(P_n)峰值和日均值均高于其他3个品种,影响4个品种P_n的主要因子为光合有效辐射(PAR)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s);‘绍兴’的最大净光合速率(P_n,max)与光饱和点(P_LSP)显著高于其他品种,光补偿点(P_LCP)和呼吸速率(R_d)低于其他品种;荧光参数光系统Ⅱ最大光化学效率(F_v/F_m)和潜在的光化学活性(F_v/F₀)均是‘绍兴’最高,‘莫愁’次之。相关性分析表明,光响应特征参数与荧光参数有极强的相关性,F_v/F_m和 F_v/F₀均与 P_n,max呈显著相关;地径与P_n,max呈极显著正相关。【结论】4个薄壳山核桃品种均具有较强的强光和高温适应能力,其中‘绍兴’的生长适应性最强,‘莫愁’次之。苗木生长与夏季光合性能之间呈明显正相关,‘绍兴’较优的光合性能主要表现为高光化学效率和较宽幅的光强利用能力。     

两个乌桕新品种苗木光合特性比较

[目的]探讨两个乌桕新品种'海滨绯红'、'海滨紫晶'夏季光合特性并进行比较,为乌桕新品种的栽培与推广应用提供理论依据.[方法]盆栽条件下测定2年生嫁接苗叶片光合色素含量、光合日变化、光响应曲线以及CO2响应曲线,并进行灰色关联分析.[结果]①'海滨紫晶'的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、类胡萝卜素(Car)...     

2种光强下生长的4种木本植物叶片的光保护物质积累能力与光合能力的关系

摘要:本文研究了两种不同光强下生长4种南亚热带森林优势树种:木荷（Schima superba）、黧蒴（Castanopsis fissa）、黄果厚壳桂（Cryptocarya. concinna）和肖蒲桃（Acmena acuminatissima）幼叶和成熟叶的光保护物质积累能力和其光合能力的关系,结果表明:无论是全光照还是遮阴下生长,4种木本植物成熟叶的叶绿素（Chl）含量和光合作用速率显著高于幼叶,而花色素苷、类黄酮、总酚、总抗氧化能力和类胡萝卜素/叶绿素（Car/Chl）比值都显著低于幼叶. 全光照下生长幼叶的花色素苷、类黄酮、总酚、总抗氧化能力和Car/Chl比值比遮阴高. 显示幼叶的光保护能力很大程度上是依赖于其较高的光保护物质来实现的,如高的花色素苷含量、类黄酮含量、总酚含量以及Car/Chl比值等;随着幼叶的发育成熟这些光保护物质含量逐渐减少而光合能力逐渐增加,因此在幼叶和成熟叶中光保护物质积累能力与光合能力呈现负相关关系.     

杂种金叶银杏叶片光合特性分析

【目的】 分析杂种金叶银杏子代光合特性,为进一步获得具有较强环境适应能力的金叶银杏材料提供依据。【方法】 以杂种金叶银杏(‘万年金’ב南林1号’)1年生实生苗为材料,同一母本自然授粉(父本不确定)金叶银杏1年生实生苗为对照,测定叶片光合基本参数及光响应曲线,比较二者光合能力的变化情况。【结果】 杂种金叶银杏净光合速率、气孔导度、水分利用效率均明显高于对照,表现出对季节变化更强的适应性。光响应曲线拟合结果表明:杂种金叶银杏的最大净光合速率较高,光合能力较强;同时光饱和点、内禀量子效率、光补偿点处量子效率以及表观量子效率也较高,光补偿点、暗呼吸速率也均高于对照,有机物消耗较快。相关性分析结果表明:杂种金叶银杏净光合速率与气孔导度、水分利用效率呈极显著的正相关性;气孔导度与表观量子效率、蒸腾速率呈正相关。【结论】 杂交改变了金叶银杏的光合参数,有效提高了后代对光能利用的潜能及光转化的能力,可以更好地利用全日照光,因此可以培育出对光环境适应能力更强的金叶银杏品种。     

固定化菌株DF51对小麦幼苗的苯酚污染修复

为探讨固定化菌株DF51对苯酚污染土壤中小麦幼苗生长的影响,采用随机区组试验设计,在大田条件下研究施用不同质量浓度的苯酚（0、50、100、150、200μg/g）和固定化菌株DF51（0、10、20、30、40 kg a.i./hm2）对小麦的影响.结果表明：苯酚显著降低小麦的光合特性和抗逆性;固定化菌株DF51对苯酚土壤污染具有修复性能,且能提高苯酚胁迫下小麦的光合特性和抗逆性;P1D1和P2D2处理可恢复苯酚胁迫下小麦的生理特性.可见,固定化菌株DF51能显著提高小麦在苯酚胁迫下的耐性,这与其提高抗氧化酶活性有关.     

广西道地药材战骨的光合特性研究

【目的】针对广西道地药材战骨(Premna fulva Craib)丰产、高产栽培技术研究缺乏的现状,对战骨光合特点进行测定与分析,旨在了解战骨的光合作用特征,为其人工种植提供科学依据。【方法】采用Li-6400便携式光合测定系统对战骨的光合作用-光响应曲线和光合日变化各指标进行测定。【结果】战骨叶片的最大净光合速率17.07μmol·m-2·s-1,表观量子效率0.047μmol·ml-2·s-1,暗呼吸速率0.620μmol·m-2·s-1,光饱和点1364μmol·m-2·s-1,光补偿点13.14μmol·m-2·s-1。战骨的净光合速率(Pn)日进程呈"双峰型"曲线,偏相关分析表明,Pn与光合有效辐射、气孔导度、蒸腾速率和叶温呈极显著正相关,光合"午休"的主要原因是强光引起的非气孔因素。【结论】战骨具阳生植物的光合特性,适宜种植在阳光充足的生境。     

模拟干旱处理下毛竹光响应特征分析

【目的】研究毛竹叶绿素含量和光响应参数的变化,比较分析毛竹对干旱胁迫的响应特点,探讨毛竹抗旱生理与适应变化,为毛竹林的水分管理提供理论依据。【方法】以Ⅰ～Ⅲ度毛竹为试验材料,分别测定干旱和对照条件下毛竹叶片光合色素含量和光响应曲线,并计算出其最大净光合速率(P_n,max)、光饱和点(P_LSP)、光补偿点(P_LCP)、暗呼吸速率(R_d)和表观量子效率(η_AQY)等光合参数。【结果】毛竹叶片叶绿素含量在不同竹龄之间差异都不显著,而Ⅱ度竹光合速率显著高于Ⅰ度竹和Ⅲ度竹,Ⅰ度竹和Ⅲ度竹之间光合速率差异不显著; Ⅰ度竹各叶绿素含量在干旱条件下显著低于对照,而Ⅲ度竹各叶绿素含量在干旱和对照间差异不显著,Ⅱ度竹只有类胡萝卜素含量在干旱条件下显著高于对照。各竹龄毛竹叶绿素含量与光合速率变化不一致,干旱处理下Ⅰ度竹和Ⅲ度竹P_n显著高于对照,Ⅱ度竹则无显著差异。【结论】干旱处理提高了Ⅰ度竹和Ⅲ度竹光能利用效率,降低了Ⅱ度竹对光的生态适应能力。     

5个观赏海棠品种光合特性的研究

【目的】探究观赏海棠光合生理特性与生长之间的关系,为有效引种和培育不同需光特性的观赏海棠新品种提供理论依据。【方法】以5个生长速度不同的观赏海棠品种(‘薄荷糖'、‘百夫长'、‘玛丽波特'、‘长虹'和‘丽莎')1年生嫁接苗为试材,对其生长指标及其光合日变化规律和光响应曲线进行测定。【结果】①生长速度的快慢与最大净光合速率(P_n,max)的大小呈显著正相关,生长越快,P_n,max越大; 5个品种P_n,max大小顺序依次为:‘丽莎'>‘长虹'>‘玛丽波特'净光合速率>‘百夫长'>‘薄荷糖'。②‘玛丽波特'净光合速率日变化规律呈双峰型,这种“光合午休”现象是由气孔限制因素所引起,而其他4个品种的日变化均呈单峰型。③各海棠品种光补偿点(P_LCP)均大于20 μmol/(m²·s),表现为阳性植物特征,但其需光性不同,P_LCP的范围为27～67 μmol/(m²·s),光饱和点P_LSP的范围为574～976 μmol/(m²·s)。其中‘丽莎'为低P_LCP高P_LSP类型,属于对光环境适应性强的品种,表现出较高的生长量,可栽植的地区比较广泛。‘薄荷糖'为高P_LCP低P_LSP的类型,属于对光环境适应性较窄的品种,表现出较低的生长量,可栽植地区的范围比较窄。【结论】5个观赏海棠品种的生长量指标和最大净光合速率(P_n,max)之间呈显著正相关,因此,笔者认为,可以将P_n,max作为早期估测观赏海棠生长量的参考指标之一,以指导观赏海棠的良种推广应用、生产实践及新品种选育等。