不同光温胁迫对成熟期烤烟光合生理特性的影响

为探究成熟期烤烟对环境胁迫的响应规律,以云烟87为供试材料,采用盆栽试验,模拟湖南烟区烤烟生育后期的高温强光胁迫,分析不同光温胁迫对成熟期烤烟光合生理特性的影响。结果表明:(1)随着光照强度的变化,常温下烟株蒸腾速率、气孔导度和净光合速率的变化明显,在80 000 lux处达到最大值;高温下烟株蒸腾速率、气孔导度和净光合速率则明显降低。(2)整体上,同等光强下,高温处理的烟株蒸腾速率、气孔导度和净光合速率呈下降趋势,胞间CO_2浓度升高。(3)高温强光胁迫下,成熟期烤烟的蒸腾速率、气孔导度和净光合速率均显著降低,胞间CO_2浓度升高,光合能力下降。(4)相关性分析表明,烤烟净光合速率与气孔导度呈极显著正相关,蒸腾速率与净光合速率、气孔导度呈显著正相关。     

干旱胁迫对不同烟草品种光合生理特性的影响

为了解不同烤烟品种在干旱胁迫条件下光合生理特性的差异,采用盆栽试验比较了韭菜坪2号、黔西1号、毕纳1号、云烟87、云烟97共5个烤烟主栽品种在轻度和重度干旱条件下叶片净光合速率、胞间CO₂浓度、气孔导度、蒸腾速率的变化情况及其与抗旱性的关系.结果表明,在重度干旱胁迫下,各烤烟品种的净光合速率平均下降了48.5%,胞间CO₂浓度提高了80.9%,蒸腾速率降低了33.6%,气孔导度降低了72.7%.5个烤烟品种中,黔西1号和云烟97光合速率下降幅度小,对水分胁迫的忍耐力较强,表现出较好的抗旱性.     

烟草不同基因型的光合特性研究

烟草的光合特性与基因型密切相关,在栽培烟草两个种间其表现以黄花烟草93-1的净光合速率较高,普通烟草的烤烟和晒红烟的净光合速率相对较低。普通烟草中烤烟品种间也有差异,目前生产上大面积推广种植的优良品种K326和云烟87的净光合速率较高,是优良的亲本材料。通过对不同基因型烟草光合特性相关分析表明,净光合速率(Pn)与气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)呈显著正相关,净光合速率(Pn)与胞间CO2浓度(Ci)呈负相关。     

干旱胁迫对甘蔗品种及野生近缘材料光合特性及水分利用率的影响

采用盆栽控制浇水的方法对6个伸长期的甘蔗材料进行水分胁迫处理,测定不同水分胁迫时期叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度以及水分利用率。试验结果表明:不同甘蔗材料随着干旱胁迫程度的增加,净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均呈下降趋势;胞间CO2浓度、水分利用率随干旱胁迫时间的增加呈现不同的变化趋势。净光合速率与蒸腾速率、气孔导度与蒸腾速率、胞间CO2浓度与净光合速率以及胞间CO2浓度与水分利用率均呈现较高的相关性。综合分析可知,ROC22和割手密的抗旱能力较强,果蔗和KN90-445的抗旱能力适中,大茎野生种和ROC16的抗旱能力较弱。     

外源生长素对烤烟幼苗生长发育的影响

采用水培试验,研究了不同浓度（5、10和20 nmol/L）外源生长素（IAA）对烤烟幼苗生长、光合特性及内源IAA的影响。结果表明,与对照相比,外源IAA处理显著提高了烤烟幼苗根系和地上部生物量,10 nmol/L处理较对照增幅分别为89.43%和73.91%;不同浓度IAA处理的烤烟幼苗根系总长度、总表面积和体积均不同程度的增加,其中10 nmol/L处理增加显著,而不同处理烟苗根系平均直径差异不显著;不同浓度IAA处理显著提高了烤烟幼苗叶片净光合速率和气孔导度,而胞间CO₂浓度、蒸腾速率和气孔限制值差异不显著;外源IAA处理显著提高了烤烟幼苗根系和地上部内源IAA的含量。由此推论,外源生长素的施用促进了烤烟幼苗生长素的地上部合成以及向根系的极性运输,从而促进了烟苗生长发育。     

连作对东北地区烤烟生长和叶片光合特性的影响

为探明烤烟连作对叶片光合特性的影响,以连作1年和连作5年的烤烟为研究对象,研究了连作条件下烤烟生长、叶片叶绿素含量和光合特性的变化特点.结果表明,连作降低了烤烟叶绿素含量和光合能力,减缓了烟株生长,降低了烤烟产量.连作1年烟田对烤烟的生长和光合影响不大,而连作5年显著降低了烤烟叶片的叶绿素含量,主要是叶绿素a含量,限制了烤烟叶片对光能的捕获、传递和利用.连作5年降低了烤烟叶片的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度,但胞间CO₂浓度却没有明显的降低,并且连作5年使烤烟叶片的表观量子效率、光饱和点、光饱和时最大光合速率、羧化效率、CO₂饱和点和CO₂饱和时最大光合速率均有不同程度的降低,而光补偿点和CO₂补偿点却显著增加.这说明连作不但降低了烤烟叶片光能利用效率,也限制了对CO₂的同化能力,引起烤烟叶片光合降低是由于气孔因素和非气孔因素共同作用的结果.因此,较长年限的连作降低了烤烟叶片的光化学能力和碳同化能力,限制了烤烟光合生产力,造成连作减产.     

甘蓝型油菜同质异核细胞质雄性不育系与其保持系的光合特性

以6套甘蓝型油菜同质（陕2A不育细胞质）异核细胞质雄性不育系（CMS）及其保持系为材料,分析比较了不同生育时期各不育系与保持系叶绿素含量、光合气体交换参数、光合面积、光合物质净合成量、群体光合速率等的差异。结果表明：（1）在苗期和花期不育系与其保持系在叶片的主要光合气体交换参数、叶绿素含量、群体光合速率等指标之间无明显差异,但在光合面积、光合物质净合成量等方面不育系高于保持系;（2）在角果期,保持系在光合面积（角果皮面积）、光合速率、蒸腾速率、气孔导度等方面显著高于其不育系,但在叶温、气孔限制值（LS）与胞间二氧化碳浓度（Ci）等方面两者无明显差异;（3）同质异核的不育系之间在光合气体参数、叶片叶绿素含量、光合面积、光合物质净合成量、群体光合速率等几个指标之间都有明显差异。不育系与相应保持系之间主要光合特性呈极显著正相关,保持系的基因型对不育系的性状起决定作用。     

接种丛枝菌根真菌对烤烟叶片光合特性的影响

为调查AM真菌在连作条件下对烤烟生长的影响,采用盆栽试验研究了接种AM真菌对烤烟农艺性状、干物质积累及叶片气体交换参数、叶绿素、叶绿素荧光参数的影响。结果表明,接种菌根后移栽烟苗,烤烟生物量显著提高,但不同时期烤烟农艺性状、根冠比因菌种有所差异。与对照相比,接种后烤烟叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶绿素a/b、PSII原初光能转换效率、最大相对电子传递速率和半饱和光强都有所提高,而胞间CO₂浓度与气孔限制值变化不明显,总叶绿素、类胡萝卜素及叶绿素a、b含量和PS II潜在活性则因菌种存在一定差异,但初始斜率有所降低。表明接种AM真菌能增强烤烟叶片PSII反应中心活性,使烤烟的光合机构更耐强光,更有利于植株进行光合作用,但不同AM真菌促进烤烟生长的作用效果不同。     

黄腐酸钾对渗透胁迫下烤烟幼苗生长和光合荧光特性的影响

采用5%PEG-6000模拟渗透胁迫的营养液培养法,以抗旱性不同的两个烤烟品种(红花大金元和云烟100)为材料,研究了叶面喷施黄腐酸钾(浓度为0.1%)对渗透胁迫下烤烟幼苗生长和光合荧光特性的影响。结果表明,渗透胁迫下,两品种烤烟幼苗生长受抑制、生物量积累降低,叶片叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII潜在活性(Fv/Fo)、PSII有效光化学量子效率(Fv’/Fm’)、PSII实际光化学量子效率(ФPSII)、光合电子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(q P)和光化学反应的能量(P)均显著降低,叶片水分利用效率、气孔限制值和非光化学淬灭系数(NPQ)均显著升高,且云烟100受胁迫的影响更大;渗透胁迫逆境对两品种的光合限制均以气孔因素为主。喷施黄腐酸钾能改善渗透胁迫下烤烟幼苗的生长,减缓净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)的下降,同时减轻胁迫对烤烟叶片光系统II(PSII)的伤害,提高光化学效率。黄腐酸钾可缓解渗透胁迫对烤烟幼苗的伤害,提高烟苗的抗旱性。     

干旱胁迫下外源ALA对烤烟幼苗光合特性和抗氧化能力的影响

为进一步探究外源5-氨基乙酰丙酸（ALA）对干旱胁迫下烟草幼苗抗旱能力的作用机理,以烤烟品种豫烟10号幼苗为试验材料,采用营养液培养的方法,研究叶面喷施不同浓度的（0~80 mg/L）外源ALA对干旱胁迫下烤烟幼苗烤烟光合特性和抗氧化能力的影响。结果表明干旱胁迫下烤烟叶片细胞活性氧和硫代巴比妥酸（TBARS）含量增加,叶绿体遭到破坏,光合速率降低,植物生长受到抑制。干旱胁迫下外源ALA能够显著降低烤烟叶片活性氧水平,提高抗氧化酶活性,以喷施20 mg/L ALA效果最为显著。其中与PEG处理相比,净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）分别提高96.19%、96.79%和132.43%,抗氧化物酶（SOD、POD、CAT、APX）活性分别提高49.05%,61.97%,64.17%和70.08%。喷施适宜浓度的外源ALA可有效提高烤烟叶片光合特性和抗氧化能力,缓解活性氧伤害,从而增强烤烟幼苗对干旱胁迫的适应能力。     

平顶山烟区主要种植烤烟品种光合生理特性研究

为了弄清平顶山烟区主要烤烟品种旺长期的光合差异,以烤烟品种NC297、NC89和中烟100为供试材料,利用LI-6400便携式光合测定系统对各品种的光响应曲线进行了拟合,对其旺长期光合生理指标及光合色素含量的差异进行了研究.结果表明,随着光照强度的增大,气孔导度、净光合速率和蒸腾速率随之升高,而胞间CO₂浓度则随之降低;NC297和NC89在强光下出现光抑制现象,中烟100在设定的光强内光合速率未达到完全饱和;中烟100的光补偿点(LCP)最低,光饱和点(LSP)最高,呼吸速率最低,NC297的最大净光合速率最高,NC89的表观量子效率(AQY)最高;叶绿素、类胡萝卜素含量均以NC89最高,中烟100最低,中烟100的叶绿素a/b最高.     

铝胁迫对烤烟生长和光合特性的影响

为明确酸性土壤条件下烟草遭受铝毒害的生理机制,以烤烟为材料,采用水培盆栽试验在营养液pH5.0条件下设置硫酸铝浓度分别为0、50、250和500μmol·L-14个处理,研究了铝胁迫对烤烟生长及光合特性的影响。结果表明:①烤烟在铝胁迫条件下根系活力明显降低;②根系鲜质量和干质量、茎叶生物量随铝处理浓度的升高而降低,且对烤烟根系生长的抑制效应大于对茎和叶的抑制效应;③铝胁迫条件下烤烟株高、茎围和单叶叶面积亦受到抑制,但对叶片长度与宽度的影响则不同,铝胁迫处理对叶片伸长没有明显影响,而对叶宽的抑制效应明显,导致受到铝胁迫的烤烟烟叶叶片狭长;④铝胁迫5 d时的烤烟叶绿素含量(质量分数)明显增加,但铝胁迫20 d时对其含量没有产生明显影响;⑤在50μmol·L-1(低浓度)铝胁迫条件下,烟叶净光合速率、气孔导度及蒸腾速率升高,而在250和500μmol·L-1(高浓度)铝胁迫条件下烟叶净光合速率、气孔导度及蒸腾速率明显降低,铝胁迫对烟叶胞间CO₂浓度没有明显影响。      

不同葡萄类型光合特性的对比研究初报

本文以腺枝葡萄、刺葡萄、毛葡萄、夕阳红、金星无核、红宝石无核为试材,运用LI-6400便携式光合作用测定系统测定了5个葡萄种类品种的净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、蒸腾速率等,结果表明:腺枝葡萄的净光合速率比普通栽培品种夕阳红要高,且不表现"午休现象"。腺枝葡萄在光合性能方面比葡萄栽培品种具有更优越的表现,可以作为高光合育种材料。     

基于远红外成像技术的花生苗期抗旱性鉴定

以花生品种花育22和鲁花11为材料,利用远红外热成像仪检测干旱胁迫条件下花生苗期叶片温度的变化,并研究叶温变化与叶片气孔导度、蒸腾强度、株高、干物重、相对含水量等指标的相互关系,探求远红外成像技术应用于花生苗期抗旱鉴定的可行性。结果表明,遭受干旱胁迫时,鲁花11的叶片温度变化大（比正常条件下升高1.75℃）;与花育22相比,鲁花11的根系干重、株高、相对含水量和胞间CO2浓度的耐旱系数均较大,光合速率、气孔导度和蒸腾速率的耐旱系数均较小。说明鲁花11的耐旱性更强,其叶温的变化与生长特性和光合特性的耐旱系数有关联,可以用叶温差作为花生苗期耐旱性筛选的指标。     

干旱胁迫对不同大豆品种叶片光合及生理特性的影响

采用盆栽试验,研究了干旱胁迫对4个抗旱大豆品种和4个普通大豆品种叶片的光合特性、叶绿素荧光特性和一些生理特性的影响。结果表明,干旱胁迫下R2、R4、R6三个时期大豆叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）均呈下降趋势,普通品种相比抗旱品种下降更为显著;在R2期,胞间二氧化碳浓度（Ci）下降较大,普通品种的下降最为显著,表观叶肉导度（AMC）变化极小;在R4期和R6期,Ci下降幅度变小,AMC呈下降趋势,以普通品种的下降最为显著,推测光合能力下降可能与非气孔限制因素有关。干旱胁迫下光合电子传递量子效率（Фpsii）、光化学猝灭（qP）和表观光合量子传递效率（ETR）均降低,非光化学猝灭（NPQ）升高,原初光能转化效率（n／hz）变化不大。干旱胁迫下叶片丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量增加。     

烟草正常绿叶型与白肋型之间叶绿体性状差异的遗传研究 Ⅱ、光合速率、气孔导度的研究

对正常绿叶型和黄化突变的白肋型烟草及其正反交后代,分别进行了光合速率、气孔导度的测定,同时结合叶绿素、类胡萝卜素的含量进行比较分析。结果表明:1、叶绿体突变的白肋型烟草与正常绿叶型烟草之间光合速率有显著差异,胞质效应没有明显影响。2、光合速率变化与气孔导度没有密切的相关关系,但突变型与绿叶型相比气孔导度发生了变化。光合速率与光合色素的舍量变化存在某种程度的相似。3、高光合速率与低光合速率的两亲本杂交,子代的光合速率倾向高光合速率亲本,此结果可为烟草高光效育种提供实验依据。     

低温胁迫对烤烟幼苗光合荧光特性及叶片结构的影响

为探明苗期烟草响应低温胁迫的光合生理机制,对烤烟品种红花大金元和K326进行了低温胁迫0 h（CK）、3 h、6 h、12 h、24 h和48 h处理,研究了低温胁迫对光合作用参数、叶绿素荧光参数、叶片组织结构和叶绿体超微结构的影响。结果表明:低温胁迫下,叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO₂浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr）显著降低,水分利用效率（WUE）和气孔限制值（Ls）显著升高;非光化学猝灭系数（NPQ）显著升高,PS Ⅱ最大光化学效率（Fv/Fm）、PS Ⅱ潜在活性（Fv/Fo）、PS Ⅱ有效光化学量子效率（Fv'/Fm'）、PS Ⅱ实际光化学量子效率（Φ_{PS Ⅱ}）、光合电子传递效率（ETR）和光化学猝灭系数（q_P）显著降低;冷敏感品种K326叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度和栅栏组织/海绵组织比显著降低,叶片细胞发生质壁分离,叶绿体发生形变,基粒片层排列松散,淀粉粒增大,嗜锇颗粒增多。低温胁迫下,红花大金元较K326具有较强的耐受性,苗期烟草叶片厚度减小和叶绿体超微结构受损是导致光能转化效率和净光合速率降低的主要原因。      

密度和地膜覆盖对烟田冠层生理特性和土壤水分利用效率的影响

采用田间试验研究了种植密度和地膜覆盖对烟田冠层生理特性和土壤水分利用效率的影响。结果表明,随种植密度的增加,烤烟叶面积系数、烟田相对湿度、叶片气孔导度增大,蒸腾速率增强,胞间CO2浓度升高,而光合有效辐射量减小,叶片温度降低,净光合速率下降,烟田水分蒸散量增加,0～60cm土壤的贮水量下降,水分亏缺严重。在烟株生长前期地膜覆盖具有明显的蓄水保墒效果,但到中、后期这种作用很小。从不同处理烟叶经济性状和烟田水分利用效率综合分析,烤烟适宜的种植密度为16500～19500株/hm2。     

施氮量对烤烟打顶期叶片光合响应的影响

为进一步明确氮肥施用量与烤烟打顶期中部叶片光合作用的关系,设置了3个氮肥水平45、90和135 kg/hm²,在盆栽试验条件下研究了不同施氮量对烤烟打顶期中部烟叶光响应曲线及其拟合参数的影响。采用开放式气路测定了烤烟中部叶净光合速率、胞间CO₂浓度和蒸腾速率,并计算了瞬时蒸腾速率和光能利用效率。结果表明,随着光合有效辐射水平增强,打顶期中部烟叶净光合速率逐渐提高并趋于稳定;但增加施氮量,叶片净光合速率、胞间CO₂浓度和瞬时光能利用效率逐渐降低,表观量子效率、最大净光合速率和光补偿点随之降低;施氮为45 kg/hm²的叶片瞬时水分利用效率和光补偿点最低。综上所述,盆栽试验条件下,施氮量为45~90 kg/hm²有利于增强烤烟打顶期中部叶片的光合响应。     

外源MT和EBR对干旱胁迫下烤烟幼苗的缓解效应

  目的  为探明外源褪黑素（melatonin, MT）与2, 4-表油菜素内酯（2, 4-epibrassinolide, EBR）对干旱胁迫下植物的缓解作用。  方法  以烤烟（Nicotiana tabacum L.）品种‘豫烟6号’为试材,采用营养液水培法,研究了15%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫下,单独和复配施用外源MT、EBR对烤烟幼苗生长、活性氧生成、抗氧化系统、光合特性和叶绿素荧光特性的影响。  结果  干旱胁迫下,MT、EBR单独和复配处理均能显著促进干旱胁迫下烤烟幼苗的生长,增强根系活力,降低超氧阴离子（O₂-）生成速率和丙二醛（MDA）含量,提高超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性,提高叶绿素相对含量（SPAD）、叶片净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、水分利用率（WUE）、气孔导度（G_s）、气孔限制值（L_s）、光系统Ⅱ最大光化学效率（F_v/F_m）、光系统Ⅱ实际光化学效率（Φ_PSⅡ）和光化学猝灭系数（qP）,降低胞间二氧化碳（C_i）和非光化学猝灭系数（NPQ）,其中以MT和EBR复配处理效果最好。  结论  外源MT、EBR单独和复配处理均能通过提高烟苗的抗氧化酶活性,减少活性氧的积累,提高光合电子传递速率,增强光合作用能力,促进烤烟幼苗的生长,从而增强其对干旱胁迫的耐受性,且MT和EBR复配在提高烤烟幼苗抗旱方面具有协同增效的作用。