不同薄壳山核桃品种光合特性研究

探讨6个薄壳山核桃品种‘Forket’、‘Western’、‘Cape Fear’、‘Moore’、‘Sioux’、‘Apache’的光合特性差异,为薄壳山核桃优良品种的选育与推广应用提供依据。     

不同修剪措施对薄壳山核桃幼树光合特性的影响

【目的】探索不同修剪措施对薄壳山核桃光合特性的影响,为选择合理的整形修剪技术以及栽培优质高产的薄壳山核桃提供科学依据。【方法】以5年生薄壳山核桃幼树为研究对象,采用环割(T1)、环剥(T2)和摘心(T3)3种修剪措施处理当年生枝条,再对其枝条进行光合作用的测定。【结果】3种修剪措施处理下的光合参数及其日变化曲线、光响应参数(包括表观量子效率(A_QY)、光补偿点(L_CP)、最大净光合速率(P_n,max)和光饱和点(L_SP)、暗呼吸速率(R_d)均有较大差异。3个处理的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)日变化整体呈现相似的趋势,日平均大小均为T3>T1>T2,而胞间CO₂浓度呈现相反的日变化。T3处理的P_n,max值、A_QY值最高,而L_CP值显著低于其他处理,L_SP和R_d值相对较低,说明T3处理的薄壳山核桃幼树叶片光合能力最强,对光的适应范围广。【结论】在薄壳山核桃开花初期进行摘心处理,能有效提高叶片的光合能力,而环剥、环割则降低其光合能力。     

两个美国山核桃品种的光合生理特性比较

利用Li-6400光合测定仪于2010年8月下旬对同一立地条件下美国山核桃两个品种（Elliott和James）的光合生理指标及叶绿素含量进行测定,结果表明：（1）两个品种的净光合速率及蒸腾速率日变化呈双峰曲线,但峰值的大小和出现的时间不一致;（2）两个品种的净光合速率均与光合有效辐射、胞间CO2浓度、大气温度等因子呈负相关,而与气孔导度呈极显著的正相关,说明气孔导度是影响其光合速率的主导因子;（3）品种James的叶绿素a、b的值比Elliott的高,而叶绿素a/b的值比Elliott的低;品种James的光补偿点较Elliott的低,而最大净光合速率及表观量子效率较Elliott的高,表明James品种耐阴性较强,光适应范围较大,更适应于皖北地区的生态环境。     

砧木对薄壳山核桃嫁接苗光合及荧光特性的影响

【目的】探索不同砧木类型薄壳山核桃嫁接苗光合及荧光特性差异,为选育优良砧木、改进栽培管理方式提供科学依据。【方法】以薄壳山核桃‘Elliott’、‘Sauber’和‘Podsednik’实生苗作砧木,嫁接品种‘Pawnee’为接穗,研究3种不同砧木1年生‘Pawnee’嫁接苗的光合特性和叶绿素荧光诱导动力学特性。【结果】‘Elliott’嫁接苗(砧木‘Elliott’,接穗‘Pawnee’)在高光强下的净光合速率(P_n)以及对光照的利用范围高于‘Sauber’嫁接苗(砧木‘Sauber’,接穗‘Pawnee’)和‘Podsednik’嫁接苗(砧木‘Podsednik’,接穗‘Pawnee’);‘Podsednik’嫁接苗的暗呼吸速率(R_d)和光补偿点(L_CP)最大,在弱光下消耗有机物最多;‘Sauber’的表观量子效率(A_QY)最大,利用弱光能力最强;水分利用效率(R_WUE)与净光合速率(P_n)极显著正相关,‘Elliott’嫁接苗的R_WUE最大,生产有机物效率更高。荧光分析表明,‘Sauber’嫁接苗的热耗散最大,用于电子传递的量子产额(φ_Eo)以及反应中心捕获的激子将电子传递到初级醌受体(Q_A)之后受体的概率(ψ_o)最小,‘Podsednik’嫁接苗的质体醌大小(S_m)、Q_A被还原次数(N)和质体醌还原速率[S_m/t(F_m)]最高,电子传递效率最高;‘Elliott’嫁接苗的3项荧光性能指数均为最高,‘Sauber’嫁接苗的最小。【结论】‘Elliott’嫁接苗具有更好的光合能力及水分利用效率,对环境的适应性更好,‘Podsednik’嫁接苗的光反应能力更强,‘Sauber’嫁接苗光合能力较弱。     

不同泥炭替代基质对薄壳山核桃幼苗生长及叶绿素荧光特性的影响

【目的】探讨添加不同配比的泥炭替代基质如菌渣或醋糟等组成的混合基质处理对薄壳山核桃(Carya illinoinensis)容器苗生长以及叶绿素荧光特性的影响,筛选适宜苗木生长的低成本配方基质。【方法】以薄壳山核桃‘绍兴’子代1年生容器苗为材料,设置园土、泥炭、醋糟体积比为4:3:3(A1)、4:2:4(A2)、4:1:5(A3)和园土、泥炭、菌渣体积比为4:3:3(B1)、4:2:4(B2)、4:1:5(B3)配方,园土为对照(CK),共7个处理,分别测定苗高、地径和叶绿素荧光参数等指标,分析不同配比的基质处理下对薄壳山核桃容器苗生长与荧光特性的影响。【结果】不同配比的泥炭替代基质处理下苗木生长指标差异显著,添加菌渣、醋糟较园土均可降低基质容重,提高基质的通气孔隙度,增加有机质含量等,其中添加菌渣的基质配方有利于薄壳山核桃幼苗的生长,且以B3处理效果最佳。该处理苗木的苗高、地径以及叶片各项叶绿素荧光参数均显著高于对照,其中苗高、地径分别比对照增加了65%和73%。【结论】综合苗木的各项指标并考虑各项成本,减少泥炭用量,以园土、泥炭、菌渣体积比4:1:5低成本混配基质适于薄壳山核桃容器苗生长,提高苗木光能利用效率,且育苗成本较低,利于生产推广应用。     

砧木年龄对美国山核桃嫁接苗光合特性的影响

为研究砧木年龄与嫁接苗生长的关系,笔者对3年生、5年生和9年生美国山核桃砧木嫁接苗的新梢生长特征进行分析,并比较了它们新梢叶片叶绿素含量及荧光、光合特性的差异。结果表明:不同年龄美国山核桃砧木嫁接苗新梢平均长度和粗度均是9年生>5年生>3年生; 砧木年龄越大,其嫁接苗新梢叶片的净光合速率、叶绿素含量、水分利用效率越高,蒸腾速率越小。试验结果说明砧木年龄越大,嫁接苗的光合能力及抗旱能力越强。     

NaCl胁迫对薄壳山核桃幼苗生长及光合生理特性的影响

采用1年生薄壳山核桃实生苗为研究材料,以盆栽加盐的方式来人工模拟盐胁迫环境,设置0(对照,不加NaCl),0.1％,0.2％,0.3％,0.4％,0.5％,0.6％,0.7％和0.8％共9个盐梯度,研究在不同盐梯度下薄壳山核桃幼苗的存活率、生长量(相对苗高生长、相对地茎生长、相对鲜质量、相对干质量)以及光合生理特性.结果表明:①0.1％NaCl对薄壳山核桃幼苗生长量和光合作用没有显著影响;②当NaCl质量分数超过0.2％时,随着NaCl质量分数的增大,薄壳山核桃幼苗的生长量和光合作用显著下降;③当NaCl质量分数超过0.7％时,薄壳山核桃幼苗的生长几乎停滞,光合作用极其微弱,存活率低于22.2％.④低质量分数(NaCl质量分数低于0.4％)限制光合速率主要是气孔限制因素,高质量分数(NaCl＞0.4％)主要是非气孔限制因素.     

4种苦苣苔科植物光合特性的比较

以苦苣苔科植物半蒴苣苔（Hemiboea henryi Clarke）、温州长蒴苣苔（Didymocarpus cortusifolius（Hance）W．T．Wang）、牛耳朵（Chirita eburnea Hance）和大花旋蒴苣苔（Boea clarkeana Hemsl．）为材料,测定并比较了它们的生理生态因子、光合作用和叶绿素荧光参数．结果表明：4种苦苣苔科植物的净光合速率日变化曲线均为双峰曲线,峰形也相似;4种苦苣苔科植物均有较低的光补偿点和光饱和点,以及较高的CO2补偿点和CO2饱和点,说明低光照（600～750μmol·m-2·s-1）和高CO2浓度（1277—1965mg／m3）可以有效促进植物的生长和发育．叶绿素荧光参数的测定结果显示：随着光合有效辐射从0μmol·m-2·s-1增加到1400μmol·m-2·s-1,4种苦苣苔科植物的光系统Ⅱ实际光化学量子产量和光化学猝灭值逐渐下降,表观电子传递速率和非光化学猝灭值则增加;光化学量子产量、表观电子传递速率和光化学猝灭的大小顺序为温州长蒴苣苔〉牛耳朵〉半蒴苣苔〉大花旋蒴苣苔,非光化学猝灭均值的大小顺序为牛耳朵〉半蒴苣苔〉温州长蒴苣苔〉大花旋蒴苣苔．表明4种苦苣苔科植物中,牛耳朵同时具有较高的光利用能力和光适应能力,是引种开发的优选品种．     

配方施肥对薄壳山核桃苗期养分含量及光合作用的影响

【目的】研究氮(N)、磷(P)、钾(K)不同配方施肥对薄壳山核桃苗期养分含量及生理特性的影响,筛选薄壳山核桃苗期的最佳施肥方案。【方法】以薄壳山核桃品种‘绍兴’2年生实生苗为砧木,优良品种‘马罕’(‘Mahan’)为接穗,嫁接生长1 a后的幼苗为试验材料,采用盆栽试验,根据L₉(3⁴)正交试验设计进行3因子(N、P、K) 3水平(水平1为4 g/株N、2 g/株P、1 g/株K,水平2为6 g/株N、3 g/株P、3 g/株K,水平3为8 g/株N、4 g/株P、5 g/株K)配方施肥试验,研究不同处理对薄壳山核桃幼苗全株及不同组织(根、茎和叶)养分含量(全N、全P和全K)以及叶片叶绿素含量和光合相关指标(净光合速率P_n、气孔导度G_s、胞间CO₂浓度C_i和蒸腾速率T_r)的影响。【结果】配方施肥显著提高了薄壳山核桃全株及幼苗根、茎、叶的全N、全P和全K含量,且全N和全P在不同组织中的含量均表现为叶>根>茎,全K含量表现为根>茎>叶;配方施肥后的叶绿素a、b含量均在7月中旬达到最大;配方施肥对幼苗光合相关指标的影响除T_r外均显著,且表现为N>K>P的处理效应。【结论】配方施肥能够显著提高薄壳山核桃全株及不同组织养分含量、叶片叶绿素含量以及光合作用能力,试验筛选出的最佳配方施肥为T4处理组,即每株施N、P、K肥分别为6、2、5 g。     

两个乌桕新品种苗木光合特性比较

[目的]探讨两个乌桕新品种'海滨绯红'、'海滨紫晶'夏季光合特性并进行比较,为乌桕新品种的栽培与推广应用提供理论依据.[方法]盆栽条件下测定2年生嫁接苗叶片光合色素含量、光合日变化、光响应曲线以及CO2响应曲线,并进行灰色关联分析.[结果]①'海滨紫晶'的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、类胡萝卜素(Car)...     

薄壳山核桃原花青素合成关键酶基因的克隆与表达分析

【目的】原花青素是广泛存在于植物中一种重要的次级代谢产物,其强抗氧化性增强了植物自身的抗逆能力,同时赋予植物清除人体自由基的保健作用。研究薄壳山核桃种仁中原花青素生物合成途径,对改良薄壳山核桃的种质与品质均具有重要意义。【方法】以薄壳山核桃‘波尼’115和135 d种仁混合样品为材料,通过RT-PCR扩增、克隆和测序后,获得了薄壳山核桃原花青素合成关键酶相关基因CiDFR、CiLAR和CiANR的基因序列,并进行了生物信息学分析和表达水平分析。【结果】CiDFR基因长1 148 bp,包含1 020 bp的开放阅读框(ORF),编码339个氨基酸;CiLAR基因长1 390 bp,包含1 050 bp的ORF,编码349个氨基酸;CiANR基因长度为1 104 bp,包含1 014 bp ORF,编码337个氨基酸。荧光定量PCR检测结果显示,CiDFR和CiANR基因在种仁发育中期(95～105 d)表达量较高,之后快速下降至较低值;CiLAR基因在95 d表达量较高,之后快速降低,在155 d样品中表达量又升至最高点。【结论】CiDFR和CiANR基因表达量与酚类代谢物含量变化相关...     

5个观赏海棠品种光合特性的研究

【目的】探究观赏海棠光合生理特性与生长之间的关系,为有效引种和培育不同需光特性的观赏海棠新品种提供理论依据。【方法】以5个生长速度不同的观赏海棠品种(‘薄荷糖'、‘百夫长'、‘玛丽波特'、‘长虹'和‘丽莎')1年生嫁接苗为试材,对其生长指标及其光合日变化规律和光响应曲线进行测定。【结果】①生长速度的快慢与最大净光合速率(P_n,max)的大小呈显著正相关,生长越快,P_n,max越大; 5个品种P_n,max大小顺序依次为:‘丽莎'>‘长虹'>‘玛丽波特'净光合速率>‘百夫长'>‘薄荷糖'。②‘玛丽波特'净光合速率日变化规律呈双峰型,这种“光合午休”现象是由气孔限制因素所引起,而其他4个品种的日变化均呈单峰型。③各海棠品种光补偿点(P_LCP)均大于20 μmol/(m²·s),表现为阳性植物特征,但其需光性不同,P_LCP的范围为27～67 μmol/(m²·s),光饱和点P_LSP的范围为574～976 μmol/(m²·s)。其中‘丽莎'为低P_LCP高P_LSP类型,属于对光环境适应性强的品种,表现出较高的生长量,可栽植的地区比较广泛。‘薄荷糖'为高P_LCP低P_LSP的类型,属于对光环境适应性较窄的品种,表现出较低的生长量,可栽植地区的范围比较窄。【结论】5个观赏海棠品种的生长量指标和最大净光合速率(P_n,max)之间呈显著正相关,因此,笔者认为,可以将P_n,max作为早期估测观赏海棠生长量的参考指标之一,以指导观赏海棠的良种推广应用、生产实践及新品种选育等。     

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。     

盐胁迫下AMF对榉树幼苗生长和光合特性的影响

【目的】探究盐胁迫下接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对榉树(Zelkova serrata)的生长和光合特性的影响以及光响应模型的适用性,为利用菌根真菌技术提高植物在盐碱地中的生产力提供理论依据。【方法】以榉树幼苗为试验材料,设置不接种AMF(N)、接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)1号(GM₁)、接种摩西球囊霉2号(GM₁)、接种扭形球囊霉(G.tortuosum,GO)4个处理组,进行盐胁迫与非盐胁迫(CK)处理。通过对比分析不同处理间的差异,探索盐胁迫下AMF对榉树生长及光合特性的影响,并评定5种光响应模型的适用性。【结果】(1)盐胁迫下GM₁、GO处理的菌根侵染率显著降低;(2)盐胁迫显著降低了榉树苗高、地径净增长量,而GM₁、GM₁处理显著提高了盐胁迫下榉树的地径净增长量;(3)盐胁迫下,榉树净光合速率明显下降,3种接菌处理均能提升榉树叶片净光合速率、气孔限制值、水分利用效率,并降低胞间CO₂浓度,其中GM₁和GO较未接菌处理变化最大;(4)盐胁迫条件下只有以叶子飘模型拟合的平均决定系数(R²)高于0.900,其余4种模型各处理的R²均低于0.900。【结论】盐胁迫对榉树幼苗生长及光合特性有抑制作用;接种AMF可以促进植物生长,提升植物净光合速率,缓解盐胁迫对植物生长及光合特性的抑制作用。综合AMF对榉树生长和光合特性的影响,GM₁较为突出,为盐碱地林业生产推荐选用菌株;5种光响应模型中,叶子飘模型的拟合效果最好,为探究盐胁迫下AMF对榉树净光合速率影响的最优模型。