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.     

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.     

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。     

高频度模拟酸雨胁迫条件下菲白竹的光合响应

为了探讨竹类植物对高频度酸雨胁迫的光合响应特性及其机制,以园林观赏竹种菲白竹(Pleioblastus fortunei)为材料,通过模拟不同强度酸雨(pH=2.0、3.0、4.0)高频度处理,研究其对叶绿素含量、光合作用日变化及叶绿素荧光特性的影响。结果表明:各胁迫处理组均导致菲白竹叶片叶绿素相对含量下降,酸度越强,降幅越大。酸雨胁迫导致光合速率日变化从对照的“单峰型”向“双峰型”转变,呈现明显的“午休”现象。随着胁迫强度的增加,净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、气孔限制值(L_s)均呈下降趋势,而胞间二氧化碳浓度(C_i)总体上则呈上升趋势,表明酸雨胁迫抑制光合速率主要由非气孔限制所致。不同强度的酸雨胁迫均使菲白竹PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)、PSⅡ有效光化学效率(F_v'/F_m')、PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)、光化学淬灭系数(q_P)显著降低,而非光化学淬灭系数(q_NPQ)显著增加。经过1个多月的恢复期,pH 4.0处理组各荧光参数恢复趋势明显; 而pH 2.0处理组则无法恢复,表明菲白竹对pH 4.0的酸雨胁迫处理表现出较强的自我修复能力。其中,q_NPQ的增强可能是菲白竹防御酸胁迫下光破坏的一种重要机制。     

高原杉叶藻光合作用日变化研究

以九寨沟的芳草海、箭竹海和五花海优势沉水植物杉叶藻(Hippuris vulgaris)为研究对象,在夏季7月利用Junior-PAM调制叶绿素荧光仪,对其最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))、光化学淬灭(q_P)和非光化学淬灭(Q_(NP))日动态进行测定,以揭示杉叶藻的光合特征及其与主要环境因子的关系.结果表明,在3个湖泊中,五花海的水温(T_w)日平均值最高,但光合有效辐射(R_(PA))日平均值之间无显著差异.3个湖泊沉水杉叶藻的F_v/F_m,Φ_(PSⅡ)和q_P的日变化均呈"V"型曲线,而Q_(NP)的日变化均呈单峰曲线,Φ_(PSⅡ)随R_(PA)和T_w升高而降低,Q_(NP)的变化与Φ_(PSⅡ)相反.五花海沉水杉叶藻的q_P和Q_(NP)日平均值极显著高于其他2个湖泊,其通过增加光耗散尽量降低光抑制程度,具有更高光合能力和对强光的耐受能力.因此,五花海具有较高的水温,其适宜的温度对沉水杉叶藻的生长产生促进作用,表现出对当地环境更高的适应性.     

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。     

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.     

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.     

氮素胁迫对玉米光合及叶绿素荧光参数的影响

以重庆市对氮素利用率不同的3个玉米品种为材料,研究了氮素胁迫对3个玉米品种光合及叶绿素荧光参数的影响.结果表明,不同氮素胁迫对玉米幼苗叶片的光合参数和叶绿素荧光参数有显著影响.随着氮素胁迫的加剧,玉米叶片的光合色素质量分数降低,光合能力减弱,表现为净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、光饱和点、光补偿点、实际光化学量子产量、最大光化学量子产量、光化学淬灭系数逐渐降低,而非光化学淬灭逐渐增加.与正常氮素水平比较,轻度氮素胁迫下各玉米品种幼苗相关指标的降低或增加幅度不同,其中雅玉2号的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度Pn、实际光化学量子产量、最大光化学量子产量、光化学淬灭系数的降低幅度和非光化学淬灭的增加幅度均较小,农大108居中,成单14号的变幅最大.     

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.     

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.     

烟草生长、光合特性及品质对水分胁迫的响应研究

以云烟97为材料,采用人工控制土壤含水量的方法设置了轻度和重度水分胁迫,研究烟草生长、光响应特性、叶绿素荧光及品质对水分胁迫的响应.结果表明:1)水分胁迫抑制烟草植株的生长.2)胁迫处理下净光合速率、气孔导度和蒸腾速率下降,但差异无统计学意义.重度水分胁迫下叶片胞间CO_2浓度显著上升,这表明在干旱条件下,烟草叶片光合作用的抑制受到气孔与非气孔因素的双重影响.3)随水分胁迫程度增加,叶片光补偿点和暗呼吸速率逐渐上升而光饱和点和最大净光合速率则持续降低.4)胁迫的强度会在水分逐渐降低的时候不断增强,同时伴随的还有初始荧光的变化,呈现出先降后升的趋势,而最大荧光以及PSⅡ光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭和实际光化学效率不断降低而非光化学猝灭不断增加.这表示光合器官在轻度水分胁迫时没有受到明显影响,而重度胁迫则造成PSⅡ反应中心破坏.5)水分胁迫处理后烟草化学成分发生改变,轻度水分胁迫的烟草品质协调性分值最高,达95.85,表明适当地进行烟草中的水分胁迫处理能够提高烟草品质.     

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.     

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。     

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。     

NaCl胁迫对酸枣(Ziziphus acidojujuba)幼苗光合作用和荧光特性的影响

为了探讨NaCl胁迫对酸枣幼苗光合生理特性的影响,本研究以水培的酸枣幼苗为试材,研究不同浓度NaCl(0、50、100、150、200 mmol/L)处理对酸枣幼苗光合作用和叶绿素荧光特性的影响。结果表明:与对照相比,随着NaCl胁迫天数和浓度的加大,酸枣幼苗叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、最大荧光(Fm)、PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)、光合电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(qP)均降低,初始荧光(Fo)、非光化学猝灭系数(NPQ)升高、胞间CO_2浓度(Ci)先降低后升高,各指标变化幅度由大到小对应的浓度分别是200 mmol/L150 mmol/L100mmol/L50 mmol/L。NaCl胁迫导致酸枣幼苗光合作用下降的原因是导气孔限制转变成非气孔限制,同时PSⅡ反应中心光合机构受损,引起其光能原初捕捉能力和光合电子传递速率下降,最终导致酸枣幼苗光合作用能力的减弱。     

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。     

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。     

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.