Study on the photosynthetic performances of Enteromorpha prolifera collected from the surface and bottom of the sea of Qingdao sea area

In this work, the photosynthetic performances of Enteromorpha prolifera thalli collected from the sur- face and bottom of the sea of Qingdao sea area were studied with chlorophyll fluorescence and oxy- graph technology. The samples with the highest photosynthetic activity among their kinds, the floating thalli from the sea surface of the south of the Qingdao Olympic Sailing Center and the sedimentary thalli from the mud surface of the bottom Tuandao bay, were chosen as representatives of surface thalli and ...     

青岛近海浒苔粘附着细菌16S rDNA系统发育学研究

以青岛海域爆发中后期的浒苔(Enteromorpha prolifera)表面粘附着细菌为材料,采用16S rRNA基因序列分析手段研究其系统发育的多样性状况,旨在为深入探索浒苔衰亡的生物机制提供理论依据.研究结果表明:分离的18株浒苔粘附着细菌共分布在8科、10属之中.其中有7株菌分布于α-proteobacteria的2科、4属中;7株菌分布于γ-proteobacteria中的3科、3属中;4株菌分布在Flavobacteriaceae、Microbacteriaceae和Bacillaceae的3个属当中.另外,QDHT-1、QDHT-5、QDHT-7、QDHT-13这4个菌株因其16S序列相似性与属内已知种相比低于97%,预示着可能为新种.结果表明青岛海域浒苔爆发中后期其表面粘附着细菌具有比较大的多样性.     

厦门集美海域近岸绿潮藻浒苔属生长规律研究

选取厦门集美凤林人造沙滩、人工红树林光滩和龙舟池三个样点,从2009年11月到2010年9月观察研究了浒苔(Enteromorpha)固着和漂浮的野外生长变化规律。结果表明:凤林人造沙滩上的浒苔为固着的缘管浒苔(Enteromorpha linza),冬季是缘管浒苔的生长繁殖期;春季成熟藻体出现,但生物量减少;夏季,当海水温度超过30℃,肉眼不见缘管浒苔。研究还表明缘管浒苔有多种附着基质,包括砾石、砖石、贝壳、维尼纶网片等,但在砖石上藻体生长最为旺盛。龙舟池发现有石莼科的多种大型藻类,但春夏季暴发的绿潮主要是由石莼（Ulva lactuca）引起的,秋季暴发的绿潮中浒苔(Enteromorpha prolifera)占优势。观察期内未见到成熟期释放孢子的石莼。     

铁对尖刺拟菱形藻生长及光合作用的影响

目的:研究铁对尖刺拟菱形藻生长及光合作用的影响,探讨其作用机制及生态意义.方法:以赤潮硅藻尖刺拟菱形藻为材料,采用细胞计数、测光合放氧和测DCMU增益叶绿素荧光的方法,研究了不同铁浓度对该藻生长和光合作用的影响.结果:尖刺拟菱形藻的最适生长铁浓度为10-7～10-6mol/L,缺铁(10-9～10-8mol/L)抑制其生长.在10-9～10-6mol/L,随着铁浓度的增加,光合放氧及叶绿素合成均受到促进,荧光增益比率FD/FN上升,荧光产额F/Chla下降.结论:缺铁使光合器官吸收的光能减少,光合电子传递链的活性降低,从而抑制光合作用,延缓生长.提出"临界铁浓度"概念,并有可能作为预报赤潮的指标.     

江苏沿岸大型绿藻主要物种及其季节性变化

采用形态学与分子生物学手段,调查并分析了江苏沿岸水域大型绿藻物种、数量及其时空变化规律等主要生物学特征.结果表明,该区域大型绿藻的优势种为缘管浒苔（Ulva linza Linnaeus）和浒苔（U.prolifera O.F.Müller）.藻体形态随栖息地、生长季节等发生较大变化.大型绿藻生物量呈南高北低的趋势,在...     

Effects of anions on the biosorption of microelement cations by macroalga <Emphasis Type=Italic>Enteromorpha prolifera</Emphasis> in single- and multi-metal systems

The results of research on the effects of anions on the biosorption of microelement cations by the edible marine macroalga Enteromorpha prolifera in singleand multi-metal systems are discussed in this paper. It was shown that the maximum biosorption capacity (qmax) in a single-metal system of Co(II) ions decreased in the following sequence: Cl- (46.0 mg g-1) > SO42- (42.8 mg g-1) > NO3- (41.9 mg g-1). In multi-metal systems, in which the ratios of Cl-, NO3-, and SO42- were 0:0:4, 1:1:2, 3:0:1, and 4:0:0, there were clear differences among the biosorption capacities. In all the examined systems (other than the 0:0:4 system), inhibition of the binding of microelement cations by the macroalga was observed. In all the systems, the highest value of qmax was obtained for Cu(II) cations; the value ranged from 31.9 mg g-1 in 0:0:4 (SO42- only) to 18.2 mg g-1 in 4:0:0 (Cl-only).     

我国黄海浒苔绿潮暴发海域环境因子季节性变化及年际变化分析

【目的】掌握环境因子与浒苔绿潮之间的相互影响关系,为绿潮形成机制研究和半岛绿潮灾害防治提供科学资料。【方法】通过整理收集浒苔绿潮暴发重点海域的历史数据和现场调查数据,系统分析浒苔绿潮暴发期间以及浒苔绿潮暴发前后关键环境因子(温度、盐度、pH值、溶解氧DO、无机氮、磷酸盐和叶绿素a)的季节性变化、年际变化。【结果】南黄海海域表层海水温度2—8月份呈上升趋势,年际变化不大;盐度季节性和年际变化幅度不大;pH值2—8月份呈现先下降后升高再下降的趋势,历年来2月份呈上升趋势,8月份呈下降趋势;DO浓度2—8月份呈现先下降后升高再下降的趋势,年际变化很小;无机氮浓度2—8月份呈现先上升后下降的趋势,历年来2月份比较稳定,8月份呈下降趋势;磷酸盐季节性变化无规律,年际变化不大;浒苔绿潮暴发期间底层海水叶绿素a浓度高于表、中层。【结论】表层海水温度、盐度和无机氮都适宜于浒苔的生长,这是导致浒苔发生发展,乃至导致绿潮发生的区域环境因素;浒苔绿潮与DO、磷酸盐关系不明显;浒苔暴发导致浮游植物的生长受到极大限制。     

低磷胁迫对耐低磷玉米自交系幼苗光合特性的影响

采用沙培的方法,研究了低磷对来自细胞工程的耐低磷玉米自交系SD=C、SD-D和齐319叶片光合作用特征的影响. 结果表明：低磷胁迫下,玉米幼苗叶片的无机磷含量、光合速率下降. 耐低磷自交系SD-C、SD-D的无机磷含量、净光合速率下降幅度小于齐319. SD-C和齐319叶片光合速率的降低是受非气孔因素的限制,而SD-D则是受气孔因素的限制. 低磷处理使玉米叶片PSⅡ的光能转换和利用效率降低,耐低磷玉米自交系SD-C、SD-D的光能转换效率和利用效率高于齐319,受低磷胁迫的影响小于齐319. 玉米幼苗叶片内无机磷含量的差异可能是自交系SD-C、SD-D和齐319之间光合作用和叶绿素荧光产生差异的原因.     

夏季淹水胁迫对北美枫香苗木叶色及光合荧光特性的影响

[目的]评价北美枫香(Liquidambar styraciflua)耐涝性,并从叶色与色素、光合荧光等生理指标间的协同性分析其耐涝机理,为沿海和涝害地区耐水湿观赏树种的筛选提供参考.[方法]模拟中国南方洪水季节性发生的特点,在夏季高温期间,对北美枫香1年生扦插苗进行60d的户外盆栽淹水处理,分析其在淹水过程中生长、叶...     

磷肥对结缕草生长及生理特性的影响

 追肥是草坪管理的一个重要环节, 为探讨草坪草生长期间是否需要追施磷肥及合理施肥量, 采用盆栽生长期追施磷肥的方法, 研究不同磷肥用量(0、30和60kg/hm² P₂O₅)对结缕草生长及生理特性的影响.结果表明, 30和60kg/hm²的磷肥均能使结缕草地上及地下生物量增加;30kg/hm²的磷肥提高了结缕草叶片可溶性蛋白质、可溶性糖及脯氨酸含量, 而施用60kg/hm²磷肥则降低了可溶性蛋白质, 可溶性糖及脯氨酸的含量;施用30和60kg/hm²的磷肥均使结缕草叶片叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、最大光量子效率及表观光电子传递效率提高, 但降低了水分利用率.生长期间施用磷肥能促进结缕草的生长发育, 提高草坪质量.其中施肥量为30kg/hm²时结缕草各项指标均优于60kg/hm²处理的.     

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。     

重金属铬胁迫对髯毛箬竹光合特性的影响

【目的】 探讨髯毛箬竹(Indocalamus barbatus McClure)光合特性对铬胁迫的响应,为铬胁迫环境下髯毛箬竹生理响应机制的研究提供依据。【方法】采用盆栽法研究不同浓度铬(含量分别为0、100、400、800 mg/kg)胁迫对其光合气体交换参数及叶绿素荧光参数的影响。【结果】随着铬浓度的增加,髯毛箬竹叶绿素相对含量、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)均呈先上升后下降趋势,而胞间二氧化碳浓度(C_i)则呈相反趋势,说明在铬胁迫下,髯毛箬竹的光合作用具有“低促高抑”现象,且胁迫导致的P_n变化主要受非气孔因素影响。与对照相比,低浓度铬胁迫(含量100 mg/kg)均导致髯毛箬竹PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ潜在活性(F_v/F₀)、PSⅡ有效光化学效率(F_v'/F_m')、PSⅡ实际光化学效率(η_ΦPSⅡ)、电子传递速率(R_ETR)、光化学猝灭系数(C_PQC)升高而非光化学猝灭系数(C_NPQ)下降,说明低浓度铬促进光合作用与刺激叶肉细胞光化学活性和增强光能利用效率有关,而PSⅡ反应中心开放率的增加和热耗散的降低是光能利用率提高的主要原因。随着铬胁迫浓度和时间的增加,髯毛箬竹的F_v/F_m、F_v/F₀、 F_v'/F_m'、η_ΦPSⅡ、C_PQC和R_ETR总体上均呈现下降趋势,而C_NPQ呈上升趋势。说明高浓度长时间铬处理使髯毛箬竹光合机构受损,光化学活性降低,并产生了明显的光抑制。热耗散的增强是髯毛箬竹叶片防御高浓度铬胁迫下光破坏的重要机制。【结论】髯毛箬竹能适应一定浓度的铬胁迫环境,并对不同浓度铬胁迫产生不同的光合响应调节。     

砧木对薄壳山核桃嫁接苗光合及荧光特性的影响

【目的】探索不同砧木类型薄壳山核桃嫁接苗光合及荧光特性差异,为选育优良砧木、改进栽培管理方式提供科学依据。【方法】以薄壳山核桃‘Elliott’、‘Sauber’和‘Podsednik’实生苗作砧木,嫁接品种‘Pawnee’为接穗,研究3种不同砧木1年生‘Pawnee’嫁接苗的光合特性和叶绿素荧光诱导动力学特性。【结果】‘Elliott’嫁接苗(砧木‘Elliott’,接穗‘Pawnee’)在高光强下的净光合速率(P_n)以及对光照的利用范围高于‘Sauber’嫁接苗(砧木‘Sauber’,接穗‘Pawnee’)和‘Podsednik’嫁接苗(砧木‘Podsednik’,接穗‘Pawnee’);‘Podsednik’嫁接苗的暗呼吸速率(R_d)和光补偿点(L_CP)最大,在弱光下消耗有机物最多;‘Sauber’的表观量子效率(A_QY)最大,利用弱光能力最强;水分利用效率(R_WUE)与净光合速率(P_n)极显著正相关,‘Elliott’嫁接苗的R_WUE最大,生产有机物效率更高。荧光分析表明,‘Sauber’嫁接苗的热耗散最大,用于电子传递的量子产额(φ_Eo)以及反应中心捕获的激子将电子传递到初级醌受体(Q_A)之后受体的概率(ψ_o)最小,‘Podsednik’嫁接苗的质体醌大小(S_m)、Q_A被还原次数(N)和质体醌还原速率[S_m/t(F_m)]最高,电子传递效率最高;‘Elliott’嫁接苗的3项荧光性能指数均为最高,‘Sauber’嫁接苗的最小。【结论】‘Elliott’嫁接苗具有更好的光合能力及水分利用效率,对环境的适应性更好,‘Podsednik’嫁接苗的光反应能力更强,‘Sauber’嫁接苗光合能力较弱。     

铜绿微囊藻叶绿素荧光对HgCl2毒性响应特性的研究

利用叶绿素荧光技术,以铜绿微囊藻在435nm/680nm处的荧光强度为测试指标,进行了铜绿微囊藻叶绿素荧光对Hg2+毒性的最佳响应时间,以及不同Hg2+浓度在短时间内对铜绿微囊藻叶绿素荧光强度的影响研究。研究结果表明,铜绿微囊藻对HgCl2的最佳响应时间为25min。当Hg2+质量浓度为0.000 5mg/L时,铜绿微囊藻的相对荧光强度(样品荧光强度-空白荧光强度)为负值,即其叶绿素荧光强度小于对照组的叶绿素荧光强度;当Hg2+质量浓度为0.001⁰.500mg/L时,铜绿微囊藻的相对荧光强度为正值,并且在0.0010.500mg/L时,铜绿微囊藻的相对荧光强度为正值,并且在0.001⁰.400mg/L浓度范围内,相对荧光强度随汞浓度的增大而增大,其呈正相关关系,r=0.983 3。     

根域限制下绣球根冠关系及光合特性的响应

设置3种不同容器规格,探讨了绣球在形态学、生物量、光合特性、氮素分配及根冠关系等方面对生境变化的具体响应.结果发现：小号容器与大号容器（对照）栽种的绣球的测定指标几乎都存在显著性差异,而中号容器栽种的绣球在冠幅、地上部生物量、花序数量及叶绿素含量上与对照之间不存在显著差异.观测绣球一个生长周期后发现,中号容器可以替代大号容器.研究结果表明：根域限制显著制约绣球生长,主要表现在形态指标、根系生物量、光合速率和根系氮素等方面,揭示了绣球对根域限制的生理生态响应,并为绣球在垂直绿墙中的拓展应用提供理论基础.     

基于光合和叶绿素荧光参数评判两个假稻种群对草甘膦的敏感性

假稻（Leersia japonica（Makino）Honda）是上海郊区危害严重的一种水田杂草,为了解假稻嘉定种群对光环境的适应能力和对草甘膦的敏感程度,研究比较了假稻上海嘉定种群和浙江金华种群室外自然条件和草甘膦作用下的光合作用和叶绿素荧光参数.结果发现：（1）自然条件下假稻的实测最大净光合速率为11.8～8.10μmol CO2.m-2.s-1,光补偿点在3.21～2.70μmol.m-2.s-1,光饱和点为1234～1008μmol.m-2.s-1,反映出假稻是一种耐荫杂草,但同时也能较好地适应阳生环境;（2）假稻嘉定种群的光合能力大于浙江金华种群;（3）嘉定种群对草甘膦的耐药性总体上高于浙江金华种群.     

珍稀濒危植物喙核桃的光合特性研究

针对广西特有珍稀濒危材油两用植物喙核桃(Annamocarya sinensis)生理生态特性缺乏的现状,采用Li-6400便携式光合测定仪对喙核桃的光合-光响应曲线和光合日变化特征进行测定,以期为喙核桃的人工种植提供科学依据。结果表明,0-1 000μmol·m~(-2)·s~(-1)光强范围内,净光合速率随光强的增大而快速上升。喙核桃的最大净光合速率为10.17μmol·m~(-2)·s~(-1),暗呼吸速率为0.85μmol·m~(-2)·s~(-1),表观量子效率为0.073μmol·μmol~(-1),光补偿点为44.14μmol·m~(-2)·s~(-1)。净光合速率与光合有效辐射、气温、叶温呈正相关关系,与CO_2浓度和空气湿度呈负相关关系,都未达显著水平(P0.05)。野生喙核桃虽都分布于阔叶林、河谷等阴生环境中,但具阳生植物的光合特性,可引种种植在阳光充足的生境。     

重金属汞和镉对普通小球藻生长的影响

以普通小球藻(Chlorella vulgaris)为研究材料,研究了不同浓度的Hg2+和Cd2+对其生长的影响.结果表明:低浓度(0⁰.50 mg/L)的Hg2+和Cd2+由于毒性兴奋效应能刺激普通小球藻细胞密度的增长,促进叶绿素含量的增加和蛋白质的合成;当Hg2+和Cd2+浓度进一步增加,则抑制普通小球藻的生长;当Hg2+和Cd2+的浓度分别为2 mg/L时,无蛋白积累.     

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.     

巨尾桉与针叶树种光合生理特性的比较研究

【目的】比较桂林市灵田乡人工巨尾桉(Eucalyptus grandis×E.urophylla)林和针叶混交林的光合生理特性,探究该地区是否适应巨尾桉的生长。【方法】采用Li-6400型便携式光合仪测定巨尾桉与马尾松、杉木在春季叶片净光合速率(Pn)及其光合生理因子的日变化,并通过相关性分析了解净光合速率与其它光合生理因子的关系。【结果】这3种树种净光合速率在春季均呈现"双峰型"的特点,光合有效辐射(PAR)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度是影响这3种树种叶片净光合速率日变化的重要因子。【结论】巨尾桉具有较高的水分利用效率(WUE)、光能利用效率(LUE)和CO2利用效率(CUE),还具有适应桂林土山生境且生长快速的特性。