低磷胁迫对不同种源马尾松幼苗的影响

对不同种源马尾松在低磷胁迫下形态和生理生化方面的变化进行研究的结果表明:各种源幼苗的苗高、地径的净增量变化趋势一致,P3>P2>P4>P1。随磷浓度的降低根冠比增加,极低磷处理条件下各种源根冠比均最大。低磷逆境下,马尾松针叶MDA含量、保护酶活性(POD、SOD、CAT),以及游离脯氨酸含量均增加,这些指标的变化是马尾松适应低磷胁迫的主要生理影响机制之一。磷浓度为5～10 mg/L时,3个种源幼苗生长最佳。其中,贵州孟关种源较湖南汝城和广西古蓬种源更耐低磷胁迫。     

间歇供磷对马尾松幼苗生长和生理的影响

为研究不同磷水平对植物的影响,以马尾松为研究对象,采用水培方法,研究无磷、正常磷(1 mmol·L~(-1),为对照)和间歇磷(1 mmol·L~(-1))处理下马尾松幼苗生长及叶片保护酶系统响应。结果表明:无磷处理下马尾松幼苗的根冠比随时间延长呈先增加后降低趋势,CK和间歇磷处理下马尾松幼苗根冠比随时间延长呈增长趋势。随时间变化马尾松叶片MDA、POD、SOD、CAT及可溶性蛋白含量均有所差异;7 d时无磷与间歇磷处理马尾松幼苗叶片POD、SOD、CAT及可溶性蛋白含量与CK存在显著差异。14 d与21 d时无磷处理马尾松幼苗叶片POD、SOD及可溶性蛋白含量与CK存在显著差异,间歇磷与CK之间差异减小甚至差异不显著,研究表明马尾松受到低磷伤害可以通过磷元素补充降低伤害,达到磷补救措施。     

干旱胁迫下马尾松幼苗针叶挥发性物质与内源激素的变化

【目的】探讨干旱胁迫下马尾松幼苗针叶内源激素含量变化与挥发性物质释放规律,为马尾松抗逆生理研究和育苗提供科学依据。【方法】采用顶空固相微萃取(HS-SPME)结合气相色谱-质谱联用技术(GC-MS),对不同干旱胁迫处理的马尾松幼苗针叶挥发性物质进行鉴定,并采用高效液相色谱串联三重四级杆质谱法(LC-MS/MS)测定其内源激素含量。【结果】GC-MS鉴定出13种挥发性物质,属于萜类、醛类、醇类和酯类化合物,其中9个化合物确定为萜类,相对含量较高的物质是α-蒎烯、石竹烯和α-水芹烯。干旱胁迫时马尾松幼苗针叶单萜类相对含量先降低后逐渐升高,倍半萜类相对含量则先升高再逐渐降低,干旱胁迫明显诱导针叶单萜类含量增加;马尾松幼苗针叶脱落酸(ABA)和玉米素(ZT)含量随着干旱胁迫程度加大呈明显增加趋势,赤霉素(GA)和生长素(IAA)含量随着干旱胁迫程度加大呈逐渐降低趋势。【结论】HS-SPME可作为干旱胁迫下马尾松幼苗针叶挥发性物质提取的有效手段,GC-MS适合于马尾松幼苗针叶挥发性物质的识别;干旱胁迫时马尾松幼苗针叶含有丰富的单萜和倍半萜,针叶通过调节单萜与倍半萜比例响应干旱胁迫;干旱胁迫时马尾松幼苗针叶通过内源激素相互协调来适应干旱逆境,其中ZT和ABA是其重要的干旱胁迫信号激素。     

模拟酸雨对两种针叶植物气体交换和叶绿素荧光特性的影响

以马尾松(Pinus massoniana)和杉木(Cunninghamia lanceolata)为试验材料,通过盆栽的方法,研究了重度酸雨处理、中度酸雨处理和酸雨对照处理对这两种针叶植物叶片叶绿素相对含量、气体交换参数以及叶绿素荧光特性等的影响.结果表明:在pH4.0时,酸雨胁迫对马尾松和杉木幼苗的地径生长有一定的促进;在不同酸雨处理下,马尾松幼苗的最大净光合速率从大到小依次是pH5.6>pH4.0>pH2.5;杉木幼苗的最大净光合速率从大到小依次是pH2.5>pH4.0>pH5.6,说明这2种植物幼苗的光合能力受到影响;Fv/Fm和Fv/Fo随着酸雨酸度的增加而减小,变化趋势是pH5.6>pH4.0>pH2.5,说明在pH 2.5的酸雨胁迫下,两种针叶植物幼苗叶片受到胁迫,叶绿素分子捕获激发能的效率和PSⅡ潜在活性有所降低.     

松材线虫入侵对马尾松树光合特性的影响

[目的]明确松材线虫入侵对马尾松树针叶光合特性、光合响应曲线、主要光合响应指标及碳氮元素含量的影响,以期在光合生理水平上提供松材线虫病的早期快速诊断技术,为林业管理者采取快速防治措施提供科学的理论依据。[方法]本研究选取健康期、感病中期和感病末期马尾松树为研究对象,利用Li-6400XT便携式光合测定仪和稳定同位素质谱仪,分别测定不同感病阶段马尾松树针叶光合特性及所测针叶样品的C%、N%和δ~(13)C含量。[结果]健康马尾松树在松材线虫胁迫条件下,可显著降低其针叶的净光合速率、蒸腾速率及气孔导度,其数值大小均表现为:健康期感病中期感病末期;不同感病阶段马尾松的暗呼吸速率数值之间的差异也达到极显著水平,其数值的大小表现为:感病中期健康期感病末期;健康期马尾松的光补偿点显著低于感病中期的光补偿点,但是其光饱和点显著高于感病中期的光饱和点。此外,不同感病阶段马尾松树针叶的平均C素含量变化不大,但平均N素和平均δ~(13)C含量则会显著下降。[结论]松材线虫侵染健康马尾松树后,可降低其对外界光照条件的适应能力,致使其光合特性显著下降;感病马尾松树针叶N素损失是导致马尾松光合能力显著下降的一个主要原因;感病马尾松树针叶气孔导度下降是导致其针叶δ~(13)C含量下降的主要原因,同时亦说明松材线虫的入侵会显著降低马尾松树针叶的水分利用效率。     

丘陵山地针阔混交林光合作用-光响应特性研究

为探讨丘陵山地针阔混交林中杉木、马尾松、红榉、闽楠、南酸枣5个混交树种对光环境的适应及生理响应,对5个混交树种树冠上、下层叶绿素含量、净光合速率、光响应曲线等光合特性进行了研究。结果表明:混交林中各树种净光合速率与树冠部位、叶绿素含量均达到显著相关性。闽楠叶绿素a/b最低,并具有较高的表观量子效率,为耐阴树种;南酸枣与红榉的叶绿素a/b较高,表观量子效率较低,为喜光树种;杉木、马尾松叶绿素a/b和表观量子效率居中,为喜光树种,略耐阴。闽楠、红榉、杉木光适应幅度较大,且兼具不同需光特性,是适宜的针阔混交造林配置树种。     

氮沉降模拟对不同种源木荷幼苗叶片生理及光合特性的影响

以浙北、闽北和赣南3个木荷代表性种源为试验材料,比较不同氮沉降水平下,木荷幼苗叶片的光合-光响应曲线、氮和磷含量、光合色素含量及可溶性蛋白含量之间的差异.结果表明:(1)中、低氮沉降水平促进了木荷幼苗叶片的光合能力,降低了呼吸消耗,叶片氮含量及叶绿素含量增高,叶片磷含量及可溶性蛋白含量降低,光合同化物易于积累;而高氮沉降水平时对光合能力的促进作用减小甚至产生危害.(2)木荷不同种源间叶片利用光能的程度差异较大,浙江杭州种源净光合速率较高,利用弱光的能力强,易发生光抑制现象,光合同化物不易积累;福建建瓯种源利用强光能力强,暗呼吸速率较低,同化物最容易积累;江西信丰种源光合能力和暗呼吸速率介于浙江杭州和福建建瓯种源之间.(3)低氮沉降水平对北部浙江杭州种源促进性强,叶片叶绿素和可溶性蛋白含量增加,光合能力增强,同时暗呼吸速率降低;中氮沉降水平对福建建瓯种源生产力促进最大,而叶绿素及可溶性蛋白含量在此水平下却较低;低氮沉降水平显著促进了南部江西信丰种源的净光合速率及利用弱光能力,呼吸消耗却并未显著增长,叶片可溶性蛋白增多.因此,在森林土壤磷含量较低的环境下,木荷育种不仅要考虑不同种源间的生长差异,同时也要充分考虑氮沉降的影响,才能达到最佳效果.     

松突圆蚧危害对马尾松针叶主要营养物质的影响

通过对被松突圆蚧不同程度危害的马尾松针叶内主要营养物质的测定,表明受害马尾松针叶内总糖和可溶性糖含量随着危害程度的加重先降低后增加;氨基酸含量随着危害程度的加重而下降。研究表明,马尾松针叶内主要营养物质的含量与松突圆蚧的不同危害程度有显著的相关性。     

马尾松不同家系营养物质含量与松突圆蚧抗性的关系

测定马尾松家系中未受松突圆蚧危害植株与受害植株针叶中可溶性糖、总糖、可溶性蛋白、全N、游离氨基酸、粗脂肪等营养物质的含量,探讨营养物质含量与马尾松对松突圆蚧抗性的关系。结果表明:1)高抗家系全N含量低于中抗和低抗家系;2)受松突圆蚧危害的诱导,针叶可溶性糖和总糖含量降低,此诱导反应与家系对松突圆蚧的抗性无关;3)可溶性蛋白、全N含量和游离氨基酸总量也因松突圆蚧的危害而降低,但这一诱导反应与家系对松突圆蚧的抗性有关,高抗家系降低量大于低抗家系,导致高抗家系受害植株中这几类营养物质的含量低于低抗家系;4)高抗家系受害植株针叶中除精氨酸外的16种氨基酸含量低于低抗家系;5)粗脂肪含量和总糖/全N与马尾松对松突圆蚧的抗性无关。     

马尾松苗针叶氮、磷代谢酶及积累量的动态变化

【目的】以1年生马尾松苗木为研究对象,从马尾松体内氮、磷代谢酶活性及其积累量的角度研究苗木对施肥的响应机制。【方法】设置不同的磷肥及钾肥随机区组试验,分析不同处理下对马尾松苗木叶绿素、氮磷转化酶(NR、ACP)活性以及针叶内氮、磷素的动态变化。【结果】1)马尾松苗木叶绿素、NR及ACP活性随季节变化表现出一定的动态变化:施磷肥处理叶绿素在7月时最高,施钾肥时滞后,8月最高;NR活性则正好相反,呈现先降低后逐渐增加的趋势;ACP活性呈现明显单峰型,8月时活性最高,而后逐渐降低到最先的水平。2)施磷肥增加马尾松针叶中NR及ACP活性,促进了植物中氮元素的分解及代谢,针叶内NR活性及氮素含量均高于对照(P0),施钾肥则表现为前期NR、ACP活性及氮素含量高于对照(K_0),叶绿素a含量高于对照,叶绿素b含量低于对照,叶绿素wa/wb明显高于对照,后期则相反,针叶内氮、磷素积累量表现一致;3)随着施肥量的增加,叶绿素含量及酶活性的变化规律不明显。【结论】马尾松苗木叶绿素、NR及ACP活性呈季节性变化,施磷肥促进氮、磷代谢酶活性,施钾肥仅在生长前期促进苗木体内氮、磷代谢。     

油茶对低磷胁迫的生理生化效应研究

P是植物生长发育不可缺少的营养元素之一,它参与植物细胞膜磷脂的组成、光合磷酸化和氧化磷酸化中P的循环、能量的形成等生理生化过程,与植物体内糖类、蛋白质和脂类的代谢和三者相互转变都有密切的关系[1-2].P作为限制植物生长的障碍因子也已经越来越受到人们的重视[3-4].不同类型植物利用土壤P素的能力不同[5],近年来,如何充分挖掘植物自身潜力来提高P的利用效率已成为研究的焦点.     

Effects of different concentrations of nitrogen and phosphorus on chlorophyll biosynthesis, chlorophyll a fluorescence, and photosynthesis in Larix olgensis seedlings

In our experiments, one-year-old Larix olgensis seedlings were cultivated in sand, and supplied with solutions with different concentrations of nitrate or phosphate. The effects of nitrogen and phosphorus supply on chlorophyll biosynthesis, total nitrogen content, and photosynthetic rate were studied. The experimental results are listed below: 1) 5-aminolevulinic acid (ALA) synthetic rate increased as nitrate concentrations supplied to larch seedlings increased from 1 to 8 mmol/L. But the rate decreased by 17% when nitrate concentration increased to 16 mmol/L, in contrast to the control. Under phosphate treatments, ALA synthetic rates were similar to those under nitrate treatments. The activities of porphobilinogen (PBG) synthase reached a maximum when larch seedlings were supplied with 8 mmol/L of nitrate or 1 mmol/L of phosphate. 2) when larch seedlings were supplied with 8 mmol/L of nitrate and 0.5 mmol/L of phosphate, the contents of chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, and carotenoids reached a maximum. The total nitrogen contents in leaves increased as nitrate concentrations increased. 3) When phosphate concentrations increased from 0.125 to 1 mmol/L, the total nitrogen contents in leaves slightly increased; however, continuous increase of phosphate concentrations resulted in the decrease in total nitrogen contents in leaves. When nitrate concentrations increased from 1 to 8 mmol/L, soluble protein contents in leaves increased in general, and continuous increase of nitrate concentrations induced a decrease in soluble protein contents in leaves. Under treatment of 0.25 mmol/L of phosphate, the soluble protein contents reached a maximum. 4) In general, F _v/F _m increased as nitrate concentrations increased from 1 to 8 mmol/L, and continuous increase of nitrate concentration resulted in decrease in F _v/F _m. The similar changes occurred under phosphate treatments. As nitrate concentrations increased from 1 to 8 mmol/L, photosynthetic rates gradually increased, but when nitrate concentrations increased to 16 mmol/L, photosynthetic rate reduced by 16%, in contrast to the control. Photosynthetic rates reached a maximum when seedlings were supplied with 1 mmol/L, and an oversupply of phosphate (2 mmol/L) resulted in decrease in photosynthetic rates. The results suggested that supply levels of nitrogen affected ALA biosynthetic rates, activities of PBG synthase, and affected contents of chlorophyll and carotenoids. Moreover, nitrogen supply levels affected contents of total nitrogen and soluble proteins in leaves, and net photosynthetic rates. ALA biosynthesis rates and activities of PBG synthase were affected by phosphate supply, but contents of chlorophyll and carotenoids were not affected. And net photosynthetic rates were affected little by phosphate supply. __________ Translated from Scientia Silvae Sinicae, 2005, 41(4) [译自:林业科学, 2005, 41(4)]     

干旱胁迫对真桦光合特性及渗透调节物质含量的影响

以真桦盆栽幼苗为试材,研究干旱胁迫对真桦叶片光合作用和渗透调节物质含量的影响。结果表明:干旱胁迫使真桦幼苗净光合速率、蒸腾速率和气孔导度显著降低,降低幅度随胁迫程度的加剧而加大。胁迫初期,轻度和中度干旱胁迫组真桦幼苗净光合速率降低的同时气孔导度和胞间CO2浓度同时降低,光合速率降低的主要原因是气孔因素;胁迫中期和后期,各干旱处理组光合速率降低的同时胞间CO2浓度均显著升高,非气孔限制是净光合速率降低的主要原因。真桦在干旱胁迫过程中,可溶性蛋白变化不显著,可溶性糖含量增加,为主要的渗透调节物质。     

磷胁迫对澳洲坚果幼苗叶片光合特性和荧光参数的影响

采用塑料管土柱法研究了磷胁迫对澳洲坚果幼苗叶片光合作用及叶绿素荧光特性的影响。结果表明:低磷CK(不施磷作为对照)、中磷MP(175 mg/kg P2O5)与高磷HP(350 mg/kg P2O5)之间有显著差异,澳洲坚果幼苗叶片的光合参数在低磷处理下净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(C i)、气孔导度(Gs)均呈下降趋势,表明了供试的6个澳洲坚果品种(Hy、A16、863、951、695和Daddow)幼苗叶片光合能力随胁迫程度的加重均下降,叶绿素荧光参数中的最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)和最大荧光比(Fv/Fm)在低磷处理下也均降低,而初始荧光(F0)值升高。6个澳洲坚果品种之间有显著差异,根据测定参数对澳洲坚果各个品种幼苗的耐低磷能力进行综合评价,从强到弱依次为Daddow>951>695>A16>Hy>863。     

遮阴对双色木番茄幼苗生理特性的影响

为探讨遮阴对双色木番茄生长的影响,对双色木番茄幼苗在100%自然太阳光(NS,CK)、46.4%NS、11.8%NS和5.6%NS处理下的生理指标进行研究。结果表明:相对电导率和丙二醛(MDA)、游离脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白含量均随光照强度的下降先下降后上升,在46.4%NS时出现最小值,可溶性糖含量则呈不断下降的趋势;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性随光照强度的下降先下降后上升,均在46.4%NS时出现最小值;光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、暗呼吸效率(Rd)、最大净光合速率(Pmax)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)均随光照强度的下降呈不断下降趋势;表观量子效率(AQY)和水分利用效率(WUE)则表现为随光照强度的下降,先升高后降低,分别在11.8%NS和46.4%NS时最高;叶绿素含量随光照强度的下降不断上升,叶绿素a/b则逐渐下降,Fv/Fm和Fv/Fo均先上升后下降,在46.4%NS时达到最大值。双色木番茄幼苗主要通过提高Pro、可溶性蛋白和叶绿素含量,加强SOD、POD活性,降低LSP、LCP和Rd,增大AQY和WUE来适应弱光环境。将各项指标进行隶属函数分析,综合评价后得出46.4%NS下的双色木番茄幼苗生长最佳。     

水分胁迫下新西伯利亚银白杨光合能力变化

采用室内盆栽试验,研究不同程度水分胁迫24 d对新西伯利亚银白杨叶片光合生产力和渗透调节物质含量的影响.结果表明：水分胁迫抑制了新西伯利亚银白杨幼苗叶片的光合能力,提高了叶片细胞中可溶性蛋白质含量,并影响了叶片中可溶性糖含量.随着胁迫强度和胁迫时间的增加,叶片净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均显著减小.叶片净光合速率与蒸腾速率和气孔导度呈极显著正相关关系,与土壤含水量呈显著正相关关系.气孔导度蒸与腾速率呈极显著正相关关系,与土壤含水量、可溶性糖含量呈显著正相关关系.蒸腾速率与可溶性糖含量呈显著正相关关系.在土壤相对含水量≥25％的条件下,净光合速率下降主要由气孔因素导致.在土壤相对含水量＜25％的条件下,净光合速率下降主要由非气孔限制导致.     

木蓝和胡枝子对高磷胁迫的生理生态响应及其磷吸收利用特征

通过模拟土壤不同磷水平,测定木蓝和胡枝子对高磷胁迫的生理生态特性、吸收固定能力的响应。结果表明,木蓝的净光合速率随着磷质量浓度的增大逐渐增大,且各处理间有极显著差异,蒸腾速率也随着磷质量浓度的增大而增大,但各处理间无显著差异;胡枝子的净光合速率和蒸腾速率随着磷质量浓度的增加而逐渐减小,其中净光合速率的变化在各处理间差异极显著,而胞间CO2摩尔分数随着磷质量浓度的增加而显著增加。磷质量浓度的变化对2种植物叶片叶绿素质量分数无显著性影响,但是可引起植物体内可溶性糖质量分数在一定范围内产生变化;木蓝对土壤磷的消减程度和植物体内组织的磷质量分数都高于胡枝子,表明木蓝对土壤的吸收和利用能力高于胡枝子。土壤磷质量分数的增加还会引起植物体内组织磷分配与利用的变化。总体而言,木蓝对高磷土壤的适应与吸收利用能力高于胡枝子,更适宜作为先锋物种对磷矿废弃地进行生态恢复。