交替呼吸途径对低温弱光下黄瓜叶片光合作用的保护研究

以津研4号黄瓜品种为实验材料,采用1 mM的水杨基氧肟酸(SHAM)抑制47%~48%交替呼吸途径(AOX途径)活性,研究了交替呼吸途径对低温弱光(100μmol·m~(-2)·s~(-1),8℃)下黄瓜叶片光合作用的保护作用。结果表明,低温弱光处理虽然降低了净光合速率,但未引起光化学反应、热耗散和光合电子传递的变化,也未改变弱光下吸收光能在PSII光化学反应Y(II)、PSII调节性能量耗散Y(NPQ)和非调节性能量耗散部分Y(NO)之间的分配比例,这可能归功于低温弱光诱导交替呼吸途径的上调。低温弱光下抑制AOX活性虽然完全抑制了光化学反应和光合电子传递,并限制了净光合速率,但诱导了热耗散能力的增强,从而未引起光抑制的发生。由此可见,低温弱光下AOX途径活性的上调可有效地保护黄瓜叶片的光合电子传递链,并优化光合作用;而抑制AOX活性后,黄瓜叶片也可通过促进热耗散防御低温弱光下光抑制的发生。     

人工光合成太阳燃料制备途径及规模化

 从人工光合成太阳燃料的基本概念和反应过程、规模化太阳能分解水制氢的主要途径和可行性分析、人工光合成液态太阳燃料甲醇的技术路径及应用前景等方面，分析了人工光合成领域的发展现状。仿习自然光合作用基本过程，提出了通过“光反应”和“暗反应”耦合实现规模化人工光合成太阳燃料的新途径。     

近年来光合作用领域的前沿和热点研究——基于WOS高被引论文的科技术语分析

科技术语是科技论文的基本要素和重要特征,光合作用研究论文中存在大量的科技术语。基于数据驱动的科技术语分析能够对学科领域的动态发展和演变起到较好的揭示和印证作用。文章以VOSviewer软件为主要分析工具,对Web of Science数据库中光合作用领域近三年的高被引论文和热点论文中的科技术语进行计量分析和可视化呈现。分析比较的结果表明,近年来光合作用的研究热点集中在“自然光合作用的机理探究”“光合作用与环境变化”“人工光合的应用和发展”三个方向,“光催化剂”成为这几年光合作用领域研究的前沿。     

Growth, photosynthesis and podophyllotoxin accumulation of Dysosma versipellis in response to a light gradient and conservation implications

Dysosma versipellis (Hance) M. Cheng ex Ying (Berberidaceae) is a rare and vulnerable, perennial herb endemic to China with pharmaceutical significance. Increasing habitat loss and over-exploitation of the plant has severely affected the plant’s in situ conservation, necessitating ex situ conservation and commercial cultivation. The light regime is a critical environmental factor contributing to successful ex situ conservation via efficient production of biomass and secondary metabolites. We investigated th...     

棉花长期干旱后复水叶片光合特性及碳氮含量的变化

在田间条件下,选用棉花品种新陆早45号为试验材料,研究长期干旱后复水后棉花新发育叶片的光合能力、比叶重和碳氮比的变化过程。结果表明:在整个测定周期内,干旱后复水新发育叶片的净光合速率、气孔导度和叶面积明显高于对照,叶片叶绿素含量和氮含量也有不同程度的增加,差异最大时,分别高于对照处理25.66%和50.34%;干旱后复水新发育叶片不仅具有较高的氮含量,而且碳氮比上升时间也较早。这表明棉花经过长期干旱后复水叶片光合特性发生了变化,较高的气孔导度、叶绿素含量和氮含量都为叶片较高的净光合速率提供了基础条件;而碳氮比较快上升可能是干旱后复水棉株光合物质更多用于生殖生长。     

人工光合作用研究现状

由于社会生产发展以及人类能源消耗需求的增加,能源危机与环境污染已成为当今社会所面临的重大问题。世界各国在解决能源危机问题上进行着不断的探索,在各种新能源(如水能、太阳能,氢能、核能等)研究中,人工光合作用以其高效转换太阳能、清洁无污染、产生稳定的生物能源等诸多优势引起世界各国的高度重视。介绍了自然光合作用的主要过程及涉及的化学反应,主要阐述了人工光合作用在解决能源危机和环境问题上的有效性和必要性,并且综述了人工光合作用的3个发展方向(水光解制氢、人工模拟光合作用生成碳水化合物、光合作用的基因改造)及其各自的国内外研究现状、研究中存在的问题,最后对人工光合作用的前景进行了展望,并对存在的问题提出了相应的对策。     

NaCl胁迫对黄瓜幼苗生长及光合作用特征的影响

以碧春黄瓜为材料,研究了不同浓度NaCl处理对黄瓜幼苗生长、叶片光合作用特性、以及脯氨酸和丙二醛含量的影响。结果表明:10 mmol/L NaCl处理促进了黄瓜幼苗生长,但高浓度NaCl(≥25 mmol/L)处理下,黄瓜幼苗的生物量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、光系统II电子传递量子效率(ΦPSⅡ)和叶绿素含量均随着浓度增加下降,气孔限制值(LS)、MDA和脯氨酸含量则随着浓度增加而上升;但NaCl处理对光化学效率(Fv/Fm)影响不大。由此说明,低浓度NaCl处理促进了黄瓜幼苗的生长,且NaCl浓度低于100 mmol/L时也未引起黄瓜幼苗叶片光抑制的发生,其光合作用下降的主要原因是叶绿素含量下降以及气孔限制,并且脯氨酸含量的增加也起到增强其抗性的作用。     

新疆春大豆群体光合、呼吸特性的研究

研究了新疆春大豆高产（4500kg.hm^-2)条件下群体光合速率，呼吸速率的变化。结果表明，高产大豆群体光合速率在整个生育期的变化呈单峰曲线，在开花期以前稳定上升，至结荚期达到最大，为4.165gCO2.m^-2.h^-1，鼓粒末期开始下降，全生育期平均值为2.321gCO2.m^-2.h^-1。群体呼吸速率随生育时期的变化呈现单峰曲线，盛荚斯达到最大值，为1.962gCO2.m^-2.h^-1。群体呼吸速率日变化的趋势与光合速率相似，亦呈现单峰型曲线，至中午14：00－16：00达最大值，呼吸速率的日变化与温度成显著正相关。     

Relationships between D1 protein, xanthophyll cycle and photodamage-resistant capacity in rice (Orysa sativa L.)

Relationships between D1 protein, xanthophyll cycle and subspecific difference of photodamage-resistant capacity have been studied in O. japonica rice varieties 02428 and 029 (photoinhibition-tolerance) and O. indica rice varieties 3037 and Palghar (photoinhibition-sensitivity) and their reciprocal cross F1 hybrids after photoinhibitory treatment. It was shown that PSⅡ photochemical efficiency (Fv /Fm) decreased, and xanthophyll cycle from violaxanthin (V), via anaxanthin (A), to zeaxanthin (Z) was enhanced and non-photochemical quenching (qN) increased accordingly in SM-pretreated leaves of rice when the synthesis of D1 protein was inhibited, and that there was a decrease in qN and, as a result, more loss of D1 protein and a big decrease in Fv /Fm in DTT-pretreated leaves when xanthophyll cycle was inhibited. O. japonica subspecies had a higher maintaining capacity of D1 protein and a decrease of Fv /Fm in a more narrow range, and exhibited more resistance against photodamage, as compared with O. indica subspecies. The above physiological indexes in reciprocal cross F1 hybrids, though between the values of their parents, were closer to maternal lines than to paternal lines. Experimental results support the concept that the turnover capacity for D1 protein is an important physiological basis of photoinhibition-tolerance, and will provide the physiological basis for selection of the photoinhibition-tolerant parents and develop a new approach to breed hybrids with high photosynthetic efficiency.