6种常见绿化树种气体交换特征比较研究

在自然条件下,测定了6种常见绿化树种珍珠梅、榆叶梅、垂柳、旱柳、国槐和龙爪槐叶片的气体交换参数并对其进行了比较.结果表明,6个树种叶片的净光合速率在中午出现了较明显的光合"午休"现象,经分析6个树种的光合午休主要由气孔因素引起.6个树种叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、瞬时水分利用效率(WUE)、表观光能利用效率(LUE)和潜在水分利用效率(WUEi)的种间差异达极显著水平(P0.01),指示了不同树种间的光合能力及水分利用能力差别较大.2种杨柳科植物的Pn,Tr,WUE,WUEi和LUE平均值均高于2种豆科植物,说明杨柳科植物的光合能力较强,对吸收的光能和水分利用较高.2种杨柳科植物Pn,Tr和LUE日均值均高于2种蔷薇科植物,但是WUE却相反,说明蔷薇科植物的高WUE是在牺牲LUE的情况下获得的.比较同科植物的WUE,珍珠梅抗旱能力比榆叶梅高;垂柳比旱柳高;国槐比龙爪槐高.比较同科植物的LUE,珍珠梅比榆叶梅对光的要求严格;垂柳比旱柳严格;国槐比龙爪槐严格.相关分析表明,6个树种叶片的Pn与Tr,Gs均呈极显著正相关(P0.01),而Tr、Gs与WUE、WUEi均呈极显著负相关(P0.01).环境因子与气体交换参数间存在相关关系,但不同物种间存在差异.     

丛枝菌根提高百喜草抗旱性的机制研究

通过盆栽试验研究了水分充足和干旱胁迫下百喜草(Paspalum notatum)对丛枝菌根(AM)真菌Glomus mosseae、G.versiforme及G.mosseae+G.versiforme侵染的生理反应.AM真菌尤其是G.mosseae+G.versiforme接种处理显著减轻了干旱对生长的抑制.干旱胁迫下,接种株地上部P、K、Ca、Mg及根部N、P含量均显著高于未接种株,AM真菌接种处理显著提高了根围土壤酸性磷酸酶与过氧化氢酶活性及总球囊霉素含量.无论干旱胁迫与否,AM真菌接种处理增加了地上部POD活性,降低了地上部MDA含量,而地上部SOD活性并无显著性差异.干旱胁迫下,与未接种株相比,接种株可溶性糖与蛋白含量较高,而脯氨基酸含量却较低.可见,AM真菌尤其是G.mosseae+G.versiforme侵染有利于提高土壤酶活性,改善植株营养、渗透调节能力与抗氧化能力,进而促进了干旱胁迫下植株的生长.     

AM真菌对沙田柚组培苗炼苗期水分生理及生长效应的研究

对沙田柚组培苗移栽时接种AM真菌,从试验当天起定期采样对根系的AM真菌侵染情况和叶片的相对水分含量、光合参数、叶绿素含量、ABA含量、脯氨酸含量及植株茎和根系的N、P、K含量等进行测定.结果表明:1)AM真菌侵染沙田柚组培苗根系过程非常迅速;2)接种AM真菌有利于提高沙田柚组培苗植株叶片叶绿素含量,增强光合产物的生产能力;有利于提高植株叶片的蒸腾速率和气孔导度,显著降低叶片ABA含量增加的速度,减轻植株受水分胁迫的程度;有利于植株更有效地吸收水分,显著提高叶片相对水分含量,促进幼苗的生长,提高幼苗的抗旱能力;3)接种AM真菌有利于沙田柚对N、P的积累,其中又以P含量的提高尤为明显;促进组培苗的生长发育,使植株的鲜重显著增加,茎鲜重增加尤为显著.研究认为接种AM真菌的方法简单易行,有助于沙田柚度过干旱期而提高种植沙田柚的经济效益,可在重庆市大面积推广使用.     

杨梅属两种植物光合特性对CO2浓度升高响应的比较研究

本文用LI-6400便携式光合作用测定系统(Li-cor,Inc.USA)研究了杨梅属接杨梅、杨梅植物叶片的Pn、Gs、Tr、WUE等参数对短期CO2浓度升高的响应,并运用光合作用辅助软件计算了它们的Rday、CCP、Amax、Vcmax、Jmax.结果表明:CO2浓度升高过程中,2种植物Pn和WUE增大,而Gs和Tr降低,Gs和Tr间呈极显著的正相关关系;它们的Rday、CCP、Amax没有显著差异,而Vcmax、Jmax为矮杨梅大于杨梅.研究认为,短期CO2浓度升高有利于增强两植物的保水能力、抗旱性,有利光合作用的进行.两植物相比较,总的情况是短期内矮杨梅对CO2浓度升高的响应大于杨梅.     

水分胁迫下玉米幼苗光合变化和生理特性分析

对不同水分胁迫下玉米幼苗光合变化和生理特性的系统研究表明,在轻度干旱初期,玉米叶片光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)有所下降,同正常供水(CK)条件相比差异不显著;在中度和重度干旱条件下,Pn,Tr开始就比CK明显降低并不断增大,其间气孔导度(Gs)则同光合速率、蒸腾速率几乎呈平行关系,同时幼苗生长也受到了明显抑制;3种胁迫下,叶片含水量也逐渐减少,丙二醛(MDA)含量、细胞膜透性和渗透调节物质含量随着胁迫程度加深和胁迫时间延长明显增加,保护酶系统(SOD,POD,CAT)活性随着胁迫时间的延长,总体呈现出先升高后降低的趋势.     

干旱条件下蚕豆光合和生理特性变化研究

通过盆栽控制水分试验方法,对土壤适宜含水量(90%fθ)、轻度干旱(70%θf)、中度干旱(50%θf)和重度干旱(30%fθ)4种水分条件下蚕豆叶片光合和生理特性进行了系统研究.结果表明:随着干旱程度加重,蚕豆叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)受到了明显抑制,细胞间隙CO2浓度(Ci)则先升高后下降再上升;随着胁迫时间的延长,蚕豆叶片细胞膜透性、丙二醛(MDA)含量和渗透调节物质含量明显增加,叶片内的相对含水量和叶绿素含量减少,保护酶系统(SOD,POD,CAT)活性随着胁迫时间的延长,总体表现为先升高后降低.     

不同基因型斑兰叶光合日变化及环境因子的相关性分析

为了了解不同基因型斑兰叶(Pandanus amaryllifolius Roxb)光合生理特性与环境因子的相关性,采用LI-6400XT光合作用测定系统,在自然环境条件下测定了不同斑兰叶植株的光合日变化.结果表明:不同斑兰叶的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)日变化均呈单峰曲线,其中大叶斑兰的Pn、Tr和Gs值均高于斑兰叶的Pn、Tr和Gs值,大叶斑兰的Pn与Gs值均在13:00时达到最高值,分别为12.98μmol·m~(-2)·s~(-1)与0.41μmol·m~(-2)·s~(-1),而斑兰叶则在11:00时达到最高值,分别为5.55μmol·m~(-2)·s~(-1)与0.11μmol·m~(-2)·s~(-1),两者的Tr值在13:00时均达到最高值,大叶斑兰为3.37μmol·m~(-2)·s~(-1),斑兰叶为1.47μmol·m~(-2)·s~(-1),并且两者的Pn与Tr、Gs呈极显著正相关;大叶斑兰的水分利用率(WUE)日变化呈不断下降的趋势,斑兰叶呈先上升后下降的趋势,斑兰叶WUE值继续上升,在15:00时达到最高值4.96μmol·m~(-2)·s~(-1),并高于大叶斑兰,斑兰叶的WUE与Pn显著正相关,大叶斑兰无相关性;大叶斑兰的胞间隙CO_2含量(Ci)日变化呈不断上升趋势,斑兰叶呈先上升后下降然后再上升的趋势,在19:00时两者都上升到最高值,斑兰叶为561.04μmol·m~(-2)·s~(-1),大叶斑兰为378.15μmol·m~(-2)·s~(-1);大叶斑兰的气孔阻止值(SLR)日变化呈不断下降趋势,斑兰叶呈先下降后上升然后再下降的趋势,至15:00时达最高值0.37μmol·m~(-2)·s~(-1),13:00至17:00期间斑兰叶的SLR值都高于大叶斑兰的SLR值.另外,环境因子中的空气相对湿度(RH-H)与Pn极显著正相关,大气CO_2浓度(Ca)与Pn极显著负相关.综上所述,大叶斑兰和斑兰叶均适宜种植在阴暗湿润的环境下,虽然大叶斑兰具有比斑兰叶更强的光合能力,但斑兰叶的水分利用率要强于大叶斑兰的水分利用率,并具有更强的生长潜力.     

土壤加硒对柴油胁迫下三叶草光合荧光特性的影响

以三叶草(Trifolium repens)为供试植物,利用室内盆栽试验,研究土壤加硒(Se)对不同柴油(diesel)质量分数梯度(0、15、20、25g/kg)胁迫下三叶草光合荧光特性的影响,以期探索出一种提高植物在高质量分数柴油胁迫下植物生长的方法,支持补充植物修复技术.结果表明:不同柴油质量分数梯度对三叶草的根茎鲜重有显著的抑制(P0.05),三叶草光合荧光特性在柴油的作用下受到明显的抑制,表现为PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII实际光化学效率(ФPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)随着柴油质量分数的增加显著降低(P0.05),胞间二氧化碳质量分数(Ci)和非光化学淬灭系数(qN)随着柴油质量分数升高逐渐升高.而加硒显著缓解了柴油对植物生长和光合作用的胁迫,表现为根茎鲜重最大分别提高了59.4%、28.9%;光合荧光参数Fv/Fm、ФPSⅡ、qP、Pn、Tr和Gs相对于无硒对照组显著增加,Pn增加了18%～49%;Gs增加了24%～32%;Tr增加了6%～31%;Fv/Fm增加了1.4%～3.2%;qP增加了11.4%～21.5%;ФPSⅡ增加了14.4%～21.0%.而Ci相对于不加硒组呈降低趋势,但并不显著,qP降低了0.8%～2.1%.加硒后三叶草的光合参数和叶绿素荧光参数都显著区别于不加硒对照组,表明三叶草的光合作用受抑制的状态在硒的作用下有显著的改善.因此通过向柴油污染土壤添加低质量分数硒,可以有效缓解柴油对植物光合作用的抑制,促进植物生长.研究结果对植物修复柴油污染土壤有一定的支持补充作用.     

水分胁迫对枣叶片光合作用和保护酶活性的影响

以枣为试材,在大田滴灌条件下采取控水试验,研究不同水分处理对枣树光合作用和保护酶活性的影响。结果表明,各处理的蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)日变化规律一致:Tr呈双峰曲线,Gs先上升后下降,Ci先下降后上升;对照(CK)和轻度水分胁迫(Ⅰ)的净光合速率(Pn)和Tr呈双峰曲线,重度水分胁迫(Ⅱ)下"双峰"和"午休"现象消失;随着水分胁迫的加剧,枣树叶片的Pn、Tr、Gs和Ci均下降,枣叶片中的过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)含量均升高,过氧化物酶(POD)活性在轻度水分胁迫下升高,在重度水分胁迫下,活性降低。综合各项指标测定,轻度胁迫处理的灌溉周期为不影响枣生长及生产的节水灌溉策略。     

聚丙烯酰胺和CO2浓度变化对胡杨叶片光合和水分利用效率的影响

采用盆栽实验研究了不同聚丙烯酰胺用量下较短时间内CO2浓度升高对1年生胡杨叶片光合和水分和用效率的影响。结果表明：（1）随着聚丙烯酰胺用量的减少,土壤水吸力上升,干旱胁迫加重。叶片水势、净光合速率（Pn）、水分利用效率（WUE）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）随着干旱胁迫的加重而降低,胞间CO2浓度（Ci）则呈上升趋势。（2）随着CO2浓度的升高,各处理的胡杨叶片Pn、WUE、Ci上升,Tr、Gs下降。由此说明：CO2浓度升高对胡杨叶片Pn和WUE的促进作用在一定程度上能缓解干旱胁迫作用;聚丙烯酰胺用量大时,CO2浓度升高对胡杨Pn的促进作用较好;随着外界CO2浓度的升高,气孔关闭,蒸腾速率降低,从而增加了胡杨WUE,这将加强胡杨的耐旱能力。     

三种水份条件下湿生植物Lythrum salicaria L.的菌根状况及其对植物生长的影响

陆生植物的菌根已被广泛研究,对湿生植物菌根的研究却很少.本研究的目的是检测在水淹、潮湿和干旱条件下水生植物L.salicaria的菌根合成状况及其对植物生长的影响.在三种水份条件下,L.salicaria与来源于不同地点(干旱和水淹)的两种接种物(F2和F1)均可形成菌根,水份条件和接种物种类都显著地影响菌根的合成水平(P《0.05).F1和F2接种物与植物合成菌根的水平均在水淹处理中最低. F1接种物与L.salicaria合成菌根的水平在潮湿和干旱处理中显著地高于水淹处理(P《0.05),并且趋势是:潮湿》干旱》水淹处理.F2接种物与L.salicaria合成菌根的水平在三种水份处理中没有显著区别,但仍然可观察到一个趋势:干旱》潮湿》水淹处理.在水淹和干旱处理中,菌根对植物地上部分的生长和根的生物量积累没有影响.在潮湿处理中被F1接种的植株与被F2接种的植株与对照植株相比,地上部分干重、根鲜重显著地低;地上部分鲜/干重比、地上部分/根鲜重比显著地高.水份条件显著地影响植物的生长行为.     

三种丛枝菌根真菌对百喜草生长、矿质元素含量及抗旱性的影响

研究了三种丛枝菌根(AM)真菌Glomus Aggregatum(G.a)、G.etunicatum(G.e)和G.intraradices(G.i)对百喜草(Paspalum notatum)生长、矿质元素含量及干旱胁迫下几种生理指标的影响.3种AM真菌处理显著提高了主根长和地上部干重,菌根依赖性依次为G.a>G.i>G.e.G.a和G.e接种株根部P、K、Mg、Cu含量,G.i接种株根部P、Mg、Ca含量及G.e接种株根部Ca含量均显著高于对照;G.a接种株地上部P、K、Mg、Ca和Zn含量与对照无显著性差异,而G.e和G.i处理的地上部P、K、Mg、Ca和Cu含量均显著低于对照.干旱胁迫4d时,G.a和G.e处理的地上部POD活性、G.a处理的地上部脯氨酸含量均显著高于对照.干旱胁迫8 d时,各接种株的SOD和POD活性与对照并无显著性差异,而接种AM真菌显著提高了地上部脯氨酸含量,G.e和G.i处理的MDA含量显著低于对照.三种AM真菌以G.a接种处理一定程度上提高了百喜草的生长及抗旱性,而G.e和G.i的效果相对较弱.     

干旱胁迫过程中外源钙对华南忍冬光合生理的影响

通过添加不同浓度外源Ca2+和人工控制水分模拟干旱来研究外源Ca2+对华南忍冬在干旱胁迫处理下的化学调控机制,并探讨外源Ca2+对干旱胁迫处理下华南忍冬叶片中叶绿素含量、游离脯氨酸含量、可溶性糖含量、过氧化氢酶活性以及日光合速率的影响,以期望为岩溶干旱农业的高效生产提供理论依据.结果表明,干旱胁迫下,华南忍冬的正常生理代谢明显受到抑制;当施入钙离子后,华南忍冬遭受的胁迫得到不同程度的缓解,从而有效防护干旱胁迫所致的氧化损伤,维持较高的叶绿素含量、游离脯氨酸含量、可溶性糖含量以及CAT活性,进而维持植物较正常的生理活动何细胞膜结构.     

AM真菌与施N量对白术幼苗化学成分和生物产量的影响

以非灭菌土壤为生长基质,采用盆栽实验,研究了不同施N水平下接种丛枝根菌(AM)真菌摩西球囊霉(Glomus mosseae)对白术幼苗化学成分和生物产量的影响.结果表明,不同施N水平对AM真菌的接种效果有显著影响,接种AM真菌提高了白术根系菌根侵染率、叶片可溶性蛋白和可溶性糖含量及保护酶活性,增加了根系全N含量和植株总干重.土壤施N量为0.15～0.3 g/kg时AM真菌接种效果较好.     

转录因子OsNAC2对逆境下水稻产量性状的影响

以水稻OsNAC2过表达、RNAi转基因株系和野生型（日本晴）为材料,分别在苗期和生殖期进行干旱和盐胁迫处理,探索逆境条件下OsNAC2对水稻产量性状的影响。结果表明,不论是在苗期还是生殖期,OsNAC2-RNAi株系的叶相对含水量均比野生型更高,对干旱胁迫具有更强的适应能力;而OsNAC2过表达株系则相反。虽然苗期和生殖期遭遇盐胁迫的OsNAC2-RNAi株系相比野生型具有更高的叶相对含水量,但是OsNAC2的过量表达与RNAi株系的产量性状跟野生型相比并没有明显不同。生殖期干旱和盐胁迫下转基因株系的产量性状分析显示：干旱胁迫下,OsNAC2-RNAi株系的结实率与野生型相比显著提高了20.8%~29.2%,千粒重则无明显差异;而OsNAC2过表达株系每株粒数和千粒重相比野生型株系均显著降低。虽然盐胁迫下OsNAC2-RNAi株系的分蘖数和有效穗数明显比野生型高,但单株粒数和千粒重则无明显差异。上述结果表明,OsNAC2-RNAi株系具有更强的耐旱性,对于干旱胁迫下水稻的产量有显著的提高作用。     

单性木兰幼苗与成年植株叶片光合功能及结构比较

为探究单性木兰（Kmeria septentrionalis）幼苗、成年植株叶片结构和光合特性的差异情况以及内在联系,揭示单性木兰叶片结构对光合速率的影响规律,本研究采用Li-6400便携式光合仪测定单性木兰幼苗和成年植株叶片的光合-光响应曲线,并通过电镜扫描比较其幼苗和成年植株叶面解剖特征的差异。结果表明：单性木兰成年植株的净光合速率显著高于幼苗;最大净光合速率（P_max）和光饱和点（LSP）存在显著性差异;成年植株对强光的利用能力高于幼苗,而幼苗较成年植株有更好的弱光利用能力;幼苗和成年植株的总叶绿素[Chl（a+b）]、类胡萝卜素（Car）、叶片厚度（LT）、气孔面积（SA）、气孔密度（SD）、栅栏组织厚度（PPT）和气孔横轴长度（SW）均存在显著性差异;Car、Chl（a+b）、SA和SD对光合生理特性的影响最为显著。因此,建议在单性木兰的引种栽培中,将幼苗进行遮阴处理,随着植株生长可适当减小遮阴度,待植株成年后可不做遮阴处理。     

濒危植物暖地杓兰的叶解剖结构和光合特性

暖地杓兰(Cypripedium subtropicum)是兰科(Orchidaceae)杓兰属(Cypripedium)目前已知的唯一一种多年生常绿草本植物,其野生资源遭受严重破坏,野外居群数量急剧减少,已被列为我国一级重点保护野生植物。为探讨暖地杓兰不同生长期叶片的解剖结构和光合生理特性的差异,本研究对其叶表皮特征、叶解剖结构、光合特性以及光合色素含量展开研究,以期为暖地杓兰的保育和引种驯化提供科学依据。结果表明：(1)暖地杓兰叶片上、下表皮的形状不规则,呈波状,并且气孔和表皮毛仅分布于下表皮;叶片结构由表皮、叶肉和叶脉组成,叶肉无栅栏组织和海绵组织的分化。结实植株的气孔面积、叶片厚度和叶主脉厚度均极显著大于幼苗。(2)暖地杓兰结实植株和幼苗的最大净光合速率(P_max)、光补偿点(LCP)、表观量子效率(AQY)均较低,且结实植株极显著大于幼苗,说明其具有阴生植物的特征。(3)暖地杓兰结实植株叶片的光合色素含量极显著大于幼苗。(4)暖地杓兰叶片的P_max、LSP、AQY、暗呼吸速率(R_d)与Chl(a+b)、叶主脉厚...     

Root and xylem ABA changes in response to soil drying in two woody plants

Two woody plants, Platycladus orientalise (tolerant to drought) and Acacia auriculi-formis (sensitive to drought), have been subjected to rapid and slow soil drying. ABA levels in their roots and xylem sap have been determined using radioimmunoassay (RIA, sensitivity is 0.4 pmol per assay vial) with a monoclonal antibody against ( + )-ABA. ABA contents of P. orientalise and A. auriculiformis growing in well watered soil are 0.3 and 2.5 nmol·gDW-1 in roots and 1.6 and 0.4 μmol in xylem saps, respectively. A rapid soil drying has been applied to these two plants with soil water content (SWC) being reduced to 0.02 and 0.06 g·gDW-1 respectively. Under such treatment, ABA was increased by 22 times and 2 times in roots and by 7 times and 34 times in xylem saps respectively for P. orientalise and A. auriculiformis. After rewatering for 6 d, ABA in roots and xylem sap of both species returned to control levels. When a slow soil drying was applied, SWC was reduced to 0.1 and 0.13 g·gDW-1 respectively for P. orientalise and A. auriculiformis. ABA was increased by 5 times and 1.6 times in roots and by 6 times and 19 times in xylem saps respectively for these two plants. ABA in roots and xylem saps decreased to near control levels 8 d after watering. Plant leaf water potentials of both plants hardly changed at times when root and xylem ABA showed substantial increase in response to soil drying. It is concluded that ABA levels in the roots and xylem saps of P. orientalise and A. auriculiformis are more sensitively regulated than leaf water potential in response to soil drying and can act as a chemical signal in root-shoot communications of the drought stress.     

金银花根围AM真菌分布与土壤碳氮关系

为充分利用AM真菌资源促进中药材生长,2010年7-12月,连续从河北省安国市药材种植基地采集金银花(Lonicera japonica)根围土壤样品,系统研究了AM真菌时空分布及其与土壤碳氮含量的相关性.结果表明,金银花能与AM真菌形成良好共生关系;AM真菌最大孢子密度为59.02 g-1,最高定殖率为97％;孢子密...     

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。