碱性盐胁迫对桑树幼苗叶片叶绿素荧光和激发能分配的影响

为揭示桑树叶片光合特性在不同pH值碱性盐胁迫下的适应机制,以2种中性盐(NaCl和Na2SO4)、2种碱性盐(NaHCO3和Na2CO3)按不同比例混合,研究了不同pH值碱性盐对桑树幼苗叶片叶绿素荧光特性和激发能分配的影响。结果表明:在100 mmol·L-1的混合碱性盐胁迫下,桑树幼苗叶片的叶绿素荧光和激发能分配参数主要受盐溶液中的pH值和CO32-浓度的影响,而其它离子的作用较小。在pH9.0以下的碱性盐胁迫下桑树幼苗叶片的PSⅡ仍然可以提供足够的高能电子,进行正常的电子传递,而当pH值增加到10.0时,各荧光参数变化剧烈,PSⅡ反应中心活性和反应中心开放程度降低,叶片的电子传递受阻,并且高pH值的碱性盐引起光合原初反应过程受到抑制主要是由于PSⅡ电子受体侧受到抑制引起的,而对PSⅡ电子供体侧放氧复合体(OEC)伤害程度较小。PSⅡ反应中心无法正常接受光量子,光能用于光化学反应的比例降低。高pH值碱性盐胁迫还改变了桑树幼苗叶片PSⅡ对光能的吸收、转化和热耗散的状况,碱性盐胁迫下PSⅡ反应中心吸收的光能的分配参数受pH的影响较明显,桑树幼苗主要通过增加剩余有活性反应中心的活性来维持PSⅡ反应中心的正常生理功能,并且通过增加热耗散的比例来降低激发能的产生,而叶黄素循环在高pH值碱性盐胁迫下的光保护功能受到破坏。吸收光能的重新分配在维持高pH值碱性盐胁迫下桑树幼苗叶片光能吸收和利用之间的平衡具有重要的作用,这是桑树幼苗对高pH值碱性盐胁迫的一种适应机制。     

强光胁迫下银杏叶片的光抑制及其防御机制

为探讨强光对银杏叶片光合特性的影响 ,对银杏叶片进行强光 (12 0 0 μmolphotons·m- 2 s- 1 )胁迫 5h ,通过分析叶绿素a荧光参数和叶黄素循环组分研究了强光胁迫下银杏叶片的光抑制以及相关的光破坏防御机制。强光胁迫过程中 ,银杏叶片的PSⅡ最大光化学效率 (Fv Fm)明显下降 ,胁迫结束时 ,Fv Fm 接近 0 3。而初始荧光(Fo)则在整个胁迫过程中呈上升趋势。PSⅡ实际光化学效率 (ФPSⅡ)和表观光合电子传递速率 (ETR)均大幅度下降 ,而非光化学猝灭 (NPQ)和天线热耗散 (HDR)明显上升 ,叶黄素循环关键组分玉米黄质 (Z)的相对含量则随着强光处理时间的延长而增加 ,由处理前的 3%上升到胁迫结束时的 6 6 %。结果表明 ,强光胁迫过程中 ,银杏叶片发生了严重的光抑制 ,依赖于叶黄素循环的非光化学猝灭和天线热耗散起到了有效耗散过剩光能的作用 ,但是PSⅡ反应中心可逆失活是银杏叶片Fv Fm 下降的主要原因。     

二硫苏糖醇对金镶玉竹叶绿素荧光参数的影响

为探讨叶黄素循环在竹子光保护中的作用,研究了叶黄素循环抑制剂二硫苏糖醇(DTT)处理后金镶玉竹Phyllostachys aureosulcata f.spectabilis叶片在不同光照条件下的叶绿素荧光参数变化。结果表明,随强光(1 200μmol·m-2·s-1)处理时间的延长正常叶片的q P,Fv'/Fm',Y(Ⅱ)和Fv/Fm值均显著降低(P0.01),Fo显著升高(P0.01);而DTT处理叶片的q P和Fv/Fm下降更为显著(P0.01),Fv'/Fm'和Fo下降较缓慢,但也达到极显著水平(P0.01)。DTT处理叶片在黑暗恢复阶段,Fo和Fv/Fm均呈恢复趋势;黑暗恢复12 h后,与未经DTT处理的叶片相比,用于光保护的Y(NPQ)所占比重较小,反应光损伤的Y(NO)所占比重较大,分别是未经DTT处理叶片的0.53和1.80倍;DTT处理的叶片经强光处理后再进行黑暗处理,其Fo和Fv/Fm无明显变化。由此表明,DTT通过抑制叶黄素循环来影响光胁迫条件下金镶玉竹的叶绿素荧光参数,进一步证明叶黄素循环在抵抗强光胁迫、防止光抑制、缓解反应中心蛋白失活以及平衡PSⅡ量子分配等方面有着重要作用。     

干旱条件下叶黄素循环抑制剂对欧李光合指标的影响

研究在干旱胁迫下外施两种抑制剂对欧李光合作用,叶绿素荧光以及叶绿素含量的影响。结果表明:外施二硫苏糖醇(DTT)和葡糖胺(Gla)使叶黄素循环受阻,光合作用下降,气孔导度降低,不能正常耗散光能,光合器官受损伤,且Gla的抑制程度高于DTT。随着处理时间的延长,植株正常的热耗散不能顺利进行,非光化学淬灭系数NPQ降低。最大光化学效率Fv/Fm降低,过剩的光能对植物体形成光抑制作用,且DTT的抑制作用高于Gla。外施抑制剂促进叶绿素的增加。本文利用抑制剂策略,为进一步探究逆境胁迫下欧李叶黄素循环的响应提供基础理论。     

不同光强下盐胁迫对桑树幼苗叶片活性氧和叶绿素荧光特性的影响

以桑树(Morus alba L.)为试验材料,分别研究了200、500和1 000μmol·m-2 s-1光强下,不同浓度盐胁迫对桑树幼苗叶片活性氧(ROS)代谢和叶绿素荧光参数的影响。结果表明:桑树幼苗叶片的ROS代谢和叶绿素荧光特性明显受到光强的影响。200μmol·m-2 s-1和500μmol·m-2 s-1下,超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)有效降低了桑树幼苗叶片中的超氧阴离子(O2·-)和H2O2,且叶绿素荧光参数也没有发生明显变化,因此,弱光下桑树幼苗叶片抗氧化系统功能的增强在防止盐胁迫诱导的PSⅡ光抑制方面发挥了重要的作用。1 000μmol·m-2 s-1下,随着盐浓度的增加,桑树幼苗叶片O2·-大量产生,相应SOD活性增强,SOD的歧化作用导致了H2O2含量大量增加,同时在强氧化胁迫下,叶绿体内清除H2O2的APX活性却受到抑制,叶绿体内过量的H2O2可能破坏了电子传递链上的电子传递,并且PSⅡ发生了明显的光抑制。因此强光是引起盐胁迫下桑树幼苗叶片PSⅡ光抑制的重要原因之一,而强光引起盐胁迫下PSⅡ光抑制与ROS的代谢紊乱有关。     

水分胁迫对美国山核桃叶绿素荧光参数的影响

研究水分胁迫对美国山核桃叶绿素荧光参数的影响,以探究水分胁迫损伤光合作用的机理.结果表明:在离体快速干旱水分胁迫处理方式下,美国山核桃叶片F o、Fm、F v/Fm、F v/F o、qP在离体6 h时均下降,但降低幅度不大;Y ield和qN在离体6 h时分别显著下降和上升,此说明美国山核桃苗遭遇水分胁迫时,叶片的PS II反应中心电子传递活性受到了一定程度的影响,但影响不大;光合电子传递速率明显下降,PS II反应中心耗散过剩光能的能力增强,其可作为品种耐旱能力的鉴定指标.     

热胁迫对连翘离体叶圆片光系统Ⅱ活性的影响

【目的】探讨高温对连翘离体叶圆片光系统Ⅱ活性和叶黄素循环脱环化程度的影响,揭示热胁迫下连翘叶片光合机构的行为特征,充实植物光能高效利用研究领域。【方法】以连翘为供试材料,在功能叶片主叶脉两侧打取直径为1 cm的叶圆片,采用热胁迫温度(26,31,34,37,40,43,46,49和52℃)和时间(5,25和45 min)组合处理,之后于26℃室内环境中暗适应30 min,利用叶绿素成像荧光仪( MINI-IMAGING-PAM)和 QE65光谱仪分别进行叶绿素荧光参数和漫反射率的测定。【结果】在5,25,45 min热胁迫下,连翘叶片 PSⅡ光化学活性 Fv/Fm 和实际光化学量子产量 Y(Ⅱ)开始显著降低的温度分别为43,37,37℃和43,31,31℃。随着热胁迫温度和时间的增加,呈现出暗适应下最小荧光 Fo 和光化学荧光猝灭系数 qP 先减后增的变化、暗适应下最大荧光 Fm 大幅度降低、开放的 PSⅡ反应中心的激发能捕获效率 F'v/F'm和 PSII 电子传输活性 Fm/Fo 迅速降低、调节性能量耗散量子产量 Y ( NPQ)与非调节性能量耗散的量子产量 Y( NO)和值的趋饱和增加、PSⅡ与 PSⅠ间的激发能分配不平衡偏离系数β/α－1先增后降的变化趋势。另外,叶黄素循环脱环化程度负相关的 PRI与 Y( NO)呈现相反变化趋势。【结论】在长时间较高的热胁迫温度下,连翘叶片的热胁迫伤害不仅会发生在PSⅡ蛋白复合体的多个位点,也会发生在整个光合机构,还会从暗反应的酶活性衰减转向 PSⅡ活性衰减;同时,对热胁迫伤害的协调保护机制,一方面表现在过剩的激发能量会从以调节性能量耗散 Y( NPQ)为主转向非调节性能量耗散 Y( NO)为主,另一方面也可能会表现在通过调节 PSⅡ与 PSⅠ之间激发能分配平衡性的天线系统的状态转换上。     

重金属铅对榉树幼树叶绿素荧光参数的影响

以阔叶树种榉树1年生幼树为对象,采用室内盆栽,通过4次连续掺入PbCl_2溶液于土壤中,研究连续Pb处理榉树叶片的光合和光系统Ⅱ(PSⅡ)叶绿素荧光特性,以揭示铅胁迫下榉树抗逆性的机制。结果表明,4次Pb处理下榉树的最大净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)和气孔阀值(Ls)均表现为P_b处理对照,且差异性显著(P0.05),胞间CO_2(Ci)则表现为Pb处理对照,出现了由非气孔限制引起的P_n下降。4次Pb处理下PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PS_Ⅱ实际光化学效率(Y_Ⅱ)均低于对照,其中YⅡ差异显著(P0.05);光化学猝灭(qP)显著降低,非光化学猝灭(NPQ)显著升高,说明榉树在铅胁迫下发生了明显光抑制现象,但有效地将PSⅡ的过剩光能以热的形式耗散掉。铅对榉树PSⅡ量子产量的转化和分配有影响,Y_Ⅱ(PSⅡ非环式电子传递效率)显著低于对照,Y_(NPQ)(可调节性能量耗散)和Y_(NO)(非调节性能量耗散)高于对照,说明榉树能有效地通过自身调节,将过剩光能以热的形式耗散,使PSII反应中心受伤害的程度降至最低,这进一步说明了榉树幼树对Pb具有较强的抗逆性。     

温度变化对南极假山毛榉光合系统的影响

温度对植物的光合作用和地理分布范围均具有重要影响,因此,研究温度变化对南极假山毛榉光合系统的影响,对引种培育具有重要意义。通过人工模拟温度变动(-5、5、15、25、30、35和40℃),对南极假山毛榉1年生苗的叶绿素荧光、快速光响应曲线和叶绿素含量进行了分析。结果表明:1)随着高、低温胁迫的加剧,叶片性能指数(PI_(ABS))、PSⅡ用于光化学反应的能量比例(P)和光能利用效率(α)均呈下降趋势,非光化学猝灭系数(qN)呈持续上升趋势,说明胁迫导致叶片吸收的光能相对过剩;叶绿素荧光动力学曲线出现明显的K点和L点,单位反应中心捕获的用于电子传递的能量(ET_o/RC)持续显著下降,说明胁迫主要干扰PSⅡ的放氧复合体和电子传递途径。2)高温40℃胁迫导致非光化学反应耗散能量比例(E)、PSI荧光强度(F1)和PSⅡ单位面积反应中心数量(RC/CS)分别比25℃时增加了110.0%(P 0.01)、178.1%(P 0.01)和6.9%,低温-5℃胁迫导致RC/CS和E分别比25℃时增加了12.8%和43.3%(P 0.01),说明增加叶片荧光散射强度和PSⅡ单位面积反应中心的数量是南极假山毛榉应对高低温胁迫的保护性反应。3)所有测量参数中ET_o/RC对温度变化最敏感,非线性拟合显示南极假山毛榉光合作用的最适温度为23.83℃。     

6种绿化灌木叶片PS Ⅱ的耐盐性研究及综合评价

为了改变盐碱地植被种类单一的现状,筛选出更加耐盐的城市绿化树种,以黑龙江常用的紫丁香、白丁香、暴马丁香、连翘、茶条槭和金银忍冬这6种绿化树种为试验材料,利用快相叶绿素荧光技术,观测了其叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)对盐胁迫的快速响应特性,并对其叶片PSⅡ的耐盐性进行了评价。结果表明:在较低浓度的盐(<50mmol.L-1的NaCl)胁迫下,6种灌木叶片的叶绿素荧光参数没有明显的变化;当盐浓度大于50 mmol.L-1时,随着盐浓度的升高,6种灌木叶片中的Fv/Fm、Fv/Fo、φPo、φEo、Ψo和ETo/RC值均逐渐降低,而VJ、Mo、φDo和DIo/RC值均增加,这表明大于50 mmol.L-1的盐胁迫会抑制6个灌木树种叶片的PSⅡ功能,具体表现在于PSⅡ受体侧的电子传递受阻;但是,不同树种对盐胁迫的适应机制和耐受性的表现不同,其中金银忍冬和茶条槭的叶绿素荧光参数在盐胁迫下的变化幅度较小,与其它4种灌木相比,其PSⅡ反应中心具有较强的耐盐性,而暴马丁香、连翘和紫丁香的PSⅡ反应中心对盐胁迫较为敏感。文中还运用模糊隶属函数法对6种绿化灌木叶片PSⅡ的耐盐性进行了综合评判,结果表明其耐盐性的强弱顺序为:金银忍冬>茶条槭>白丁香>暴马丁香>连翘>紫丁香。     

绣线菊叶片中花色素苷对光合PSⅡ功能的影响

为了掌握植物叶片中花色素苷含量对植物叶片PSⅡ功能的影响情况,以土庄绣线菊Spiraea pubescens、金焰绣线菊S.×bunmalba cv.Goldflame和金山绣线菊S.×bunmalba cv.Goldmound为试验材料,利用叶绿素荧光技术研究了花色素苷在绣线菊叶片光合机构中的作用。结果表明:三种绣线菊的完全展开叶片(即成熟叶片)中的花色素苷含量较低,叶绿素含量以及叶绿素荧光参数之间的差异较小;而在三种绣线菊的伸展叶片(生长叶片)中,金焰绣线菊和金山绣线菊叶片中花色素苷含量明显高于土庄绣线菊,而其叶绿素含量却明显低于土庄绣线菊。金焰绣线菊和金山绣线菊伸展叶片的初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)和单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)均明显低于土庄绣线菊,说明较高含量的花色素苷降低了绣线菊叶片对光能的吸收,但是PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在光化学活性(Fv/Fo)、电子传递速率(ETR)和实际光化学效率(ФPSⅡ)却明显高于土庄绣线菊。土庄绣线菊伸展叶片的有活性的PSⅡ反应中心数量明显低于金焰绣线菊和金山绣线菊,而单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、单位反应中心捕获的用于还原QA的能量(TRo/RC)、单位反应中心捕获的用于电子传递的能量(ETo/RC)和单位反应中心耗散掉的能量(DIo/RC)均明显高于金焰和金山绣线菊,且土庄绣线菊伸展叶片失活反应中心的比例较高。花色素苷不但改变了金焰绣线菊和金山绣线菊伸展叶片对光能的吸收,而且改变了光合电子的传递速率和能量分配参数,影响了绣线菊伸展叶片的PSⅡ功能。     

不同强度干旱胁迫对巨龙竹光合作用及叶绿素荧光特性影响

植物可以通过减少色素和捕光色素复合体Ⅱ的含量来降低叶片对光能的捕获。土壤水分胁迫会影响叶绿素的生物合成,促进已合成的叶绿素分解,使其含量降低,这可能是土壤水分胁迫下植物体内产生的多种活性氧使光合色素发生降解所致。为研究持续干旱对巨龙竹叶绿素荧光动力学参数的影响,以巨龙竹幼苗为试验材料,采用盆栽方式模拟自然持续干旱,测定叶绿素荧光参数及叶绿素含量,并对其抗旱性进行综合分析。结果表明:干旱胁迫下,巨龙竹叶片叶绿素含量、最大荧光(Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、可变荧光与最大荧光比(Fv/Fm)均降低;初始荧光(Fo),说明干旱胁迫伤害了光系统Ⅱ(PSⅡ),使得PSⅡ原初光能转换效率(Fv/Fm)降低,光合电子传递、光合原初反应过程受到抑制,起光保护作用的热耗散提高。     

叶黄素循环的启动:外源AsA对欧李幼苗干旱胁迫的缓解

为给提高欧李幼苗植株耐逆性提供理论指导,研究了在干旱胁迫下外源抗坏血酸(AsA)对欧李幼苗叶片光合作用和叶黄素循环的影响,并结合抑制剂与分子生物学的手段进一步研究玉米黄质(Z)形成的机制。结果表明,外施AsA缓解了干旱胁迫引起的欧李叶片光饱和点的降低,促进了内源AsA的产生,增加了叶黄素循环中Z的含量,使更多的紫黄质(V)转化成单环玉米黄质(A)和Z。AsA还能在转录水平提高紫黄质脱环氧化酶(VDE)的表达,而对玉米黄质环氧酶(ZEP)的作用不显著。抑制剂二硫苏糖醇(DTT)能显著抑制叶黄素的脱环氧化状态,但葡糖胺(Gla)作用不显著。表明外源AsA通过启动叶黄素循环增加胁迫下的热耗散能力,从而提高植株的抗胁迫能力,其中VDE对叶黄素循环的启动起到主要作用。     

高温对曼地亚红豆杉叶绿素荧光参数的影响

以曼地亚红豆杉(Taxus mediacv.DGS)为材料,通过测定高温胁迫下曼地亚红豆杉叶绿素荧光参数的变化,探讨高温对曼地亚红豆杉光合作用的抑制机制。结果表明,高温胁迫下,Fv/Fo、Fv/Fm、Fv’/Fm’、qP以及ΦPSⅡ和ETR都有所下降,qN以及D和E都逐渐上升。高温抑制光合作用的原因之一是导致PSⅡ反应中心活性下降,光化学电子传递速率降低,另外,高温还影响了PSⅠ和PSⅡ的激发能分配平衡。     

低温胁迫对不同种源蒙古莸叶绿素荧光特性的影响

以4个种源(BLG、XS、LJD、JB)的蒙古莸种子培育出的实生苗为试材,对其进行不同温度的处理(3、7、11、15℃),探究不同低温胁迫条件下各种源蒙古莸在不同光强度下叶绿素荧光参数变化规律,旨在阐明其对光照环境条件变化的适应。结果表明:低温胁迫导致其PSⅡ反应中心功能下降,更易失活,对光合器官造成伤害;蒙古莸主要通过降低电子传递速率(ETR)并降低实际光化学效率(Yield)的方式降低光能捕捉效率,减少过剩光能的积累,并以此减弱光抑制带来的伤害;低温胁迫后对光破坏防御能力最差的是LJD种源。     

土壤水肥胁迫对尾叶桉叶绿素荧光参数的影响

以尾叶桉(Eucalyptus urophylla)无性系幼苗为供试材料,通过2因素3水平控制土壤水分和养分,测定了不同水肥处理下18个月生尾叶桉的叶绿素荧光特性,结果表明:水肥胁迫对叶绿素荧光参数影响显著;土壤含水量越低或养分含量越高,尾叶桉幼苗的初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、PSⅡ的非环式电子传递的量子效率(Φ_(PSⅡ))、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、光化学猝灭系数(qP)和电子传递量子产量(ETR)参数值就越高;尾叶桉幼苗的非光化学猝灭系数值随土壤含水量增加呈现升高趋势,说明尾叶桉幼苗能通过热耗散消耗过剩光能,避免光合机构受到破坏;尾叶桉在不同水肥处理下实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))值较低,非化学猝灭系数(NPQ)较高,说明尾叶桉吸收的光能主要用于热耗散,表观电子传递速率较高表明尾叶桉属于较高光呼吸的植物。     

欧洲云杉PSⅡ的热稳定性对温度升高的响应

【目的】以欧洲云杉5年生幼苗为对象,研究其PSⅡ热激后自我修复能力,评估它的PSⅡ在未来气候变暖情况下的热稳定性和热损伤的自我修复能力。【方法】选择3个无性系、每个无性系10个分生株,共计30个分生株,放入人工气候室正常条件下培养,2周后应用hand-PEA和image-PAM检测叶片的荧光参数和影像作为对照。放入38℃培养箱中在低光的条件下预热5 h后,在40、42、43、44、46、48、50、52、53和54℃下分别热激30 mins,每个处理3个无性系(每个无性系1个分生株),应用hand-PEA和image-PAM检测叶片PSⅡ的荧光参数和影像,筛选2个胁迫临界温度。将热激后选择的2个临界温度处理的幼苗,再次放入人工气候室正常条件下培养2周,用hand-PEA和image-PAM继续检测叶片PSⅡ的荧光参数和影像。【结果】1)通过对参数Y(Ⅱ)、Y(NO)和Y(NPQ)荧光影像和动力学曲线研究发现,欧洲云杉在44℃热激胁迫下,达到初始胁迫温度,52℃热激胁迫下达到最大胁迫温度,与草本、木本以及近缘物种植物相比,欧洲云杉PSⅡ的热稳定性都处于较高水平。2)应用image-PAM检测临界温度下PSⅡ荧光参数F0、F_m、F_v/F_m、NPQ、q_L和q_P的影像和NPQ、q_L和q_P荧光动力学参数曲线:44℃短时热激下F_m和F_v/F_m影像减弱,q_L和q-P荧光影像增强,NPQ、q_L和q_P荧光动力学参数曲线高于对照; 52℃短时热激下F_m和NPQ被增强,F_v/F_m、q_L和q_P影像被减弱,NPQ、q_L和q_P的荧光动力学参数曲线低于对照。3)应用hand-PEA进一步检测PSⅡ荧光参数量值的变化,44℃短时热激下,F_v/F_m、OJIP曲线都没有明显变化,仅PIABS降至对照组的79.5%,叶绿素(Chl)吸收和捕获光能的能力、电子的传递、以及电子传递链中心蛋白的活性都没受到明显的抑制,并促进天线色素(Chl)吸收能量(ABC)的光化学反应的能力和荧光淬灭的能力;而52℃短时热激下,PSⅡ的功能已发生明显的抑制,OJIP曲线也出现大幅度的"K"带,F_v/F_m降为对照组的63.2%,PIABS仅为对照组的6.6%,F_m时刻叶绿素(Chl)对光能的吸收和捕获、光化学反应、荧光淬灭和电子传递的能力受到了严重的抑制,电子传递链的放氧复合体(OEC)也遭到严重破坏;因此,预测增温主要抑制了叶片PSⅡ反应中心的活性和受体侧电子传递,改变了PSⅡ反应中心能量流动分配,而对欧洲云杉PSⅡ供体侧的影响较小。4)经过2周的恢复后,在2种胁迫温度下幼苗针叶的荧光参数和影像都恢复到对照的水平,说明欧洲云杉对短期的胁迫有较强的恢复能力。【结论】在未来气候变化的情况下,欧洲云杉PSⅡ可能有较强的弹性适应生理机制应对极端天气午间的短期高温,它的热激胁迫可承受的温度范围在44～52℃。     

Na_2CO_3胁迫对青龙桑、蒙古桑叶片生理和叶片光系统Ⅱ活力的影响

以青龙桑Moros alba‘Qinglong’和蒙古桑Moros alba‘Mongolia’为试验材料,研究了不同浓度Na2CO3对青龙桑和蒙古桑叶绿素含量、渗透调节能力、叶片PSⅡ活力的影响。结果表明:随着Na2CO3浓度的提高,青龙桑和蒙古桑的叶绿素含量均呈现下降趋势,在相同Na+浓度条件下,青龙桑降低的幅度明显低于蒙古桑;随着Na2CO3浓度的提高,青龙桑和蒙古桑的脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量呈现增加趋势,当Na+浓度80 mmol/L时,在相同Na+浓度条件下,青龙桑的各组分含量明显高于蒙古桑;当Na+浓度低于120 mmol/L时,各项叶绿素荧光指标变化均不明显;当Na+浓度超过120 mmol/L时,随着Na+浓度的增加,桑树叶片的Fv/Fm、Fv/Fo、Sm、φPo、φEo、TRo/RC和ETo/RC呈现降低的趋势,而VJ、Mo、φDo以及DIo/RC增加;在相同Na+浓度条件下,青龙桑的各项叶绿素荧光指标变化幅度明显低于蒙古桑,说明盐胁迫抑制了PSⅡ受体侧QA向QB的电子传递,使桑树叶片捕获的光能比例降低,而用于热耗散的比例增加,用于QA-以后的电子传递能量比例减少。以上结果表明青龙桑对Na2CO3胁迫的适应能力高于蒙古桑。     

不同光环境下东北红豆杉幼树叶光合和荧光特性比较

为了解东北红豆杉对光强的适应性,以15年生东北红豆杉幼树为材料,研究了生长在不同光环境下东北红豆杉幼树叶片光合特性以及叶绿素荧光特性。结果表明:弱光条件下生长的东北红豆杉幼树叶片光合速率较低,是自然光下生长叶片的60%,并且羧化效率较低,表现出阴生叶片的特点。光强由弱光转换强光时,弱光叶片和自然光叶片实际光化学效率(ΦPSⅡ)、电子传递速率(ETR)和非光化学淬灭(NPQ)有显著差异。随光强的增加弱光叶片ΦPSⅡ下降幅度较大,而自然光照下生长的叶片下降幅度较小;弱光叶片ETR小于自然光叶片;弱光和自然光叶片的NPQ随光强的升高而升高,但弱光叶片在较低光强下即达到最大值。弱光叶片虽然色素含量较高,但是Chl a/Chl b比值较低,且电子传递速率和实际光化学效率较低,适应阴生环境。弱光叶片较低的光合速率以及过剩光能耗散能力较低是其转入强光后光抑制严重的主要原因。     

高温和强光复合胁迫对铁皮石斛光系统Ⅰ和Ⅱ活性的影响

为探究铁皮石斛对高温强光复合胁迫的光合生理响应,通过在42℃和1 809μmol/(m~2·s)强光下处理60 min,测定处理前后光系统Ⅰ和Ⅱ活性、快速叶绿素荧光诱导动力学OJIP曲线、光系统Ⅰ和Ⅱ量子产额的变化。结果表明,高温强光胁迫处理后铁皮石斛的光系统Ⅰ和Ⅱ活性分别下降了31%和78%,光系统Ⅰ和Ⅱ的电子传递速率分别下降91%和86%。光系统II的严重受损不仅涉及放氧复合体的损伤,同时也和热耗散受到抑制相关。光系统I活性的下降主要是因为环式电子传递受到高温强光胁迫的抑制。环式电子传递活性的下降导致跨类囊体膜质子梯度的建立受阻,进而影响光系统I的氧化还原态和热耗散的激发,加剧光系统Ⅰ和Ⅱ活性的受损。严重的光系统Ⅰ和Ⅱ损伤会影响叶片光能利用效率甚至导致植株死亡,所以铁皮石斛的栽培应尽量避免高温和强光复合胁迫。