电生理快速定量菜心杂种优势

本研究以温室培养的14个品种的菜心为材料,测定了饱水与不饱水状态下菜心的基本电生理参数,并基于能斯特(Nernst)方程计算得到叶片相对持水量(LIWHC)、叶片胞内水分转移速率(LIWTR)、叶片胞内持水时间(LIWHT)、叶片营养主动传输能力(NAT)、叶片营养被动传输能力(NPT)、耐低营养能力(RLN)、营养利用效率(NUE)和植物相对代谢活力(MA)等电生理指标,探究其与杂种优势的关系。结果表明,杂交50的胞内水分传输效率均显著低于其他品种的菜心,其RLN和NUE值则显著高于其他品种,但MA则显著高于其他品种。采用隶属函数法对供试品种水分及养分代谢进行综合评价,结果表明,参试的4个品种中,菜心杂交50的综合评价优于其他3个品种。因此,可以通过测定植物的电生理信息来计算水分、养分代谢状况以及植物的相对代谢活力等来鉴定植物的杂种优势。

三种十字花科作物不同品种间固有电生理特征的比较

本研究以小白菜、西兰花、榨菜三种作物共计10个品种为试验材料,测定了植物叶片饱水状态下的电生理参数,并依据能斯特方程计算了植物叶片的胞内水分、养分、代谢参数,对不同物种、品种的植物叶片电生理特征进行比较分析。结果表明,小白菜具有较好的胞内水分及养分传输能力,西兰花能高效利用胞内养分,榨菜具有较高的代谢活力。小白菜2号和6号、榨菜12号可育和13号不育亲缘关系较近;种植稍晚的西兰花hubu较F1号和80号具有更好的生长势;12号可育榨菜与13号不育榨菜差异显著。

贵州喀斯特森林三种植物对不同坡位环境的光合生理响应

该研究以贵州普定喀斯特森林中、下坡位生长的构树(Broussonetia papyrifera)、朴树(Celtis sinensis)和光滑悬钩子(Rubus tsangii)为材料,通过对碳酸酐酶(CA)活性、光合作用日变化、净光合速率对CO_2与光的响应曲线、叶绿素荧光特性以及稳定碳同位素组成等指标的测定,进而对比分析三种植物不同的光合生理响应特性。结果表明:构树光合作用过程的无机碳源既可来自大气中的CO_2,也可以在气孔部分闭合的情况下利用细胞内的HCO_3^-,下坡位的构树较高的CA活性使其利用HCO_3^-的效率会更高,并能在较低光强下具有较高的光能利用效率。这可能与下坡位的构树具有较高的CA活性有关,对下坡位具有更好的适应性。朴树光合无机碳的同化能力最低,且光合无机碳源较单一,主要利用大气CO_2,其较慢的生长速率使其对无机碳的需求最低,且能保持较稳定的无机碳同化速率。相对来说,中坡位的朴树具有相对较高的净光合速率和光能利用效率,对中坡位表现出较好的适应性。光滑悬钩子主要利用大气中的CO_2进行光合作用。中坡位的光滑悬钩子具有较强的光能利用效率,并表现出较高的净光合速率,光滑悬钩子对中坡位同样表现出较好的适应性。该研究结果为喀斯特生态脆弱区植被重建过程中树种的选择及合理配置提供了科学依据。

麻疯树和枫杨幼苗对5种模拟喀斯特逆境的光合生理响应

通过测定麻疯树和枫杨幼苗在5种模拟喀斯特逆境下的光合以及δ^(13) C值的变化,分析其光合响应特征。结果表明,第15天,麻疯树幼苗在偏碱性、干旱、低磷、高重碳酸盐和低营养下的净光合速率(P_n)分别为4.39、0.27、2.58、3.08和6.26μmol·m^(-2)·s^(-1),第25天则分别变为4.09、0.66、4.57、3.83和4.04μmol·m^(-2)·s^(-1);枫杨幼苗的P_n和水分利用效率均低于麻疯树,枫杨幼苗在第25天的P_n有所升高。干旱下枫杨幼苗的初始荧光(F_o)显著升高,光系统II原初光能转化效率(F_v/F_m)显著下降,与麻疯树幼苗相比,其光合结构受到更为严重的损害。第25天各逆境下麻疯树幼苗的δ^(13) C值与对照相比显得更为偏正,其对胞内HCO-3的利用能力较强。因此,在山坡缺水环境适宜种植麻疯树,而在沿溪涧河滩阴湿环境则适宜种植枫杨。

贵州山区3种木本植物无机碳利用特性的比较

以生长在喀斯特高原地区玉舍国家森林公园内的成熟银鹊树（Tapiscia sinensis）、白栎（Quercus fabri）和亮叶桦（Betula luminifera）为实验材料,通过对光合作用、叶绿素含量、叶绿素荧光参数、羧化效率（CE）、呼吸速率（Resp）、碳酸酐酶活性（WA）以及稳定碳同位素组成（δ13 C）等指标的测定,分析3种植物不同的无机碳利用特性,为该区生态环境修复选择合适的建群植物种提供依据。结果显示：（1）银鹊树、白栎和亮叶桦分布都较为广泛,银鹊树生长的最佳土壤pH是4.5~5.5,而白栎更倾向于中性到弱酸性土壤,肥沃的酸性土壤则更有益亮叶桦生长;白栎和亮叶桦都能忍受干旱和贫瘠,但是银鹊树不能忍受干旱和高温。（2）银鹊树叶片的Pn、Tr和Gs显著大于白栎和亮叶桦,亮叶桦和白栎的Pn、Tr和Gs分别是银鹊树的69.5%、48.2%、66.7%和28.6%、21.7%、22.2%;亮叶桦叶绿素含量均为银鹊树和白栎的2倍,但3种植物间的WUE则无显著差异。（3）3个树种叶片净光合速率均随着CO2浓度升高呈持续上升的趋势,但它们之间的CO2补偿点和饱和点明显不同。其中,银鹊树和亮叶桦的CO2补偿点均低于50μmol·mol-1,而白栎的则在250~300μmol·mol-1之间;银鹊树的CO2饱和点在1 200μmol·mol-1左右,亮叶桦则在2 300μmol·mol-1左右,而白栎的CO2饱和点明显高于2 300μmol·mol-1。（4）3个树种的CE、Resp和WA均为银鹊树〉亮叶桦〉白栎;而δ13 C值则以银鹊树最低,亮叶桦和白栎较高。其中,白栎和亮叶桦的CE、Resp、WA分别为银鹊树的5.1%、25.7%、4.0%和45.3%、54.6%、6.8%,且树种间差异显著;白栎和亮叶桦的δ13 C值显著高于银鹊树。研究表明,银鹊树能够吸收大气中的CO2或者在高活性碳酸酐酶作用下转化利用细胞内的HCO3-,它拥有较高的CO2利用能力及无机碳同化效率,因而能够拥有较高的产能;亮叶桦只能获取大气中的CO2作为无机碳源,但它对CO2的利用能力也较高,其产能仅次于银鹊树;白栎同样只能获取大气中的CO2作为无机碳源,同时它对大气中CO2的捕获、利用能力均低于银鹊树和亮叶桦,因而白栎生长非常缓慢,造成其本身对无机碳的需求也最低,所以其产能最低。

快速失水下5种喀斯特植物离体叶片叶绿素荧光的响应

文章设置饱水及随后失水处理自然生长的5种喀斯特植物叶片,测定其叶绿素荧光参数,分析各植物光合过程的响应特征。结果显示:盐肤木(Rhus chinensis)PSII反应中心活性及电子传递受严重失水影响,而其稳定的光能转化及光化学效率得益于叶绿素浓度的不断增加;构树(Broussonetia papyrifera)和金银花(Lonicera japonica)的叶绿素浓度逐渐升高随后趋于稳定,构树PSII反应中心对失水敏感,其活性及光能转化对随后持续失水逐渐适应。金银花光合结构及PSII反应中心表现稳定;火棘(Pyracantha fortuneana)叶绿素浓度从第4小时开始增加,光合结构趋于稳定,电子传递速率及光能转化逐渐增加;杨梅(Myrica rubra)电子传递速率及光化学效率均较低。

营养液pH对3种藤本植物生长和叶绿素荧光的影响

以金银花、牵牛花、爬山虎3种藤本植物为材料,在不同pH营养液培养,对其株高、茎粗、植株干重、叶绿素含量、叶绿素荧光等指标进行了测定分析.结果表明:(1)随着营养液pH的升高,金银花各生长指标和叶绿素含量逐渐升高并在pH为8.2时达到最大值,爬山虎在pH为6.2时各生长指标和叶绿素含量达到最大值,牵牛花在pH从5.2变化到9.2之间,除了植物干重外,各生长指标和叶绿素含量的值变化不大.(2)随着pH的升高,金银花的PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潜在活性(Fv/F0)、PSⅡ捕获激发能的效率(Fm/F0)及PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)明显上升,并在pH为8.2处达到最大值;爬山虎各参数值则明显下降;牵牛花在pH为6.2处达到最大值后,随着pH的升高再无明显变化.可见,金银花更适应于喀斯特等偏碱性(pH8.2)的环境生长.

模拟干旱胁迫下构树和桑树的生理特征比较

在不同浓度聚乙二醇(PEG6000)的处理下,测定构树和桑树的碳酸酐酶活性、光响应曲线、二氧化碳响应曲线和叶绿素荧光等指标,比较它们的抗干旱能力。结果表明:(1)构树的碳酸酐酶活力变化不显著,而桑树的碳酸酐酶活力不同的PEG6000浓度间差异较大。(2)构树的净光合速率受PEG6000的影响较小,而桑树受到抑制较大。(3)构树的PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)和PSⅡ实际光合效率ΦPSⅡ受到PEG影响不显著,而桑树则明显受到PEG的抑制。构树的PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)和PSⅡ实际光合效率ΦPSⅡ要比桑树高,光化学淬灭系数(qP)和电子传递速率(ETR)也明显高于桑树。稳定的碳酸酐酶、较强的光合能力是构树适应岩溶干旱环境的重要机制。

植物利用碳酸氢根离子的特征分析

以构树、椿树、金银花、盐肤木等植物为材料,分析植物的碳酸酐酶活力与δ13C的关系,结果表明,碳酸酐酶的活力与δ13C值呈显著的正相关。以甘蓝型油菜、诸葛菜、构树、桑树为实验材料,通过测定植物叶片稳定碳同位素组成以及光合速率来获得植物利用碳酸氢根离子的信息,结果表明,构树和诸葛菜碳酸氢根离子的利用能力明显地大于桑树和甘蓝型油菜。以构树、芥菜型油菜和诸葛菜叶片为实验材料,研究了它们的碳酸酐酶活力与δ13C的变异性,结果表明,构树和诸葛菜叶片的δ13C值具有较大的变异性。植物对碳酸氢根离子的利用能力的大小与碳酸酐酶活力以及植物的喀斯特适生性有关,植物能交替利用碳酸氢根离子作无机碳源。

微喷灌结合滴灌对温室高温环境和作物生长生理特性的影响

微喷灌结合滴灌是指在作物根区滴灌的基础上对作物冠层进行微喷灌来改善作物生长环境的一种灌水方式。为了探明微喷灌结合滴灌(micro-sprinkler irrigation combined with drip irrigation,MSDI)和地表滴灌(surface drip irrigation,SDI)2种灌水方式下温室高温环境及作物生长生理特性的差异及响应规律,该研究以黄瓜为试验对象,于2017年2-6月开展了2种灌水方式下温室环境及黄瓜生长生理特性的观测试验。结果表明:在改变温室环境方面,MSDI灌水方式较SDI可增加温室内相对湿度,降低气温,同时降低叶片温度约4℃;在作物生长生理特性方面,采用MSDI可增加黄瓜株高与茎粗,降低作物茎流速率,促进黄瓜生长;2种灌水方式下黄瓜最大光合效率几乎一致,分别为0.74和0.77,但日平均实际光合效率差异明显,分别为0.57和0.47,MSDI灌水方式下黄瓜叶片日平均气孔导度和光合速率比SDI方式分别高182.8%和92.4%。该研究成果对于合理调控温室高温环境、提高温室作物产量具有重要的指导意义。

快速反映植物水分状况的叶片紧张度模型

植物的水分状况会影响其光合作用等生理作用,叶片紧张度可以反映植物的水分状况。植物叶片组织水势及生理电容与细胞液浓度有偶联关系,植物叶片生理电容与叶片有效厚度、极板接触的叶片有效面积有关,定义叶片紧张度为极板接触的叶片有效面积与叶片有效厚度的比值,依据这种偶联关系推导出叶片紧张度与组织水势、生理电容的关系模型。以野外自然生长的构树、桑树叶片为实验材料,测定不同时刻叶片的生理电容和组织水势,利用这种关系模型计算出两种植物各测定时刻的叶片紧张度。结果显示,不同植物不同时刻的叶片紧张度是不同的;构树叶片紧张度、生理电容、组织水势日变化与光合指标日变化的相关系数分别为0.933、0.926、0.631,桑树叶片紧张度、生理电容、组织水势日变化与光合指标日变化的相关系数分别为0.843、0.820、0.217,由此可以看出叶片紧张度比生理电容、组织水势能更好地反映植物水分状况的变化情况。

不同基质对茅苍术移栽组培苗叶片导水度及光合的影响

选取茅苍术(Atractylodes lancea(Thunb.)DC)组培苗为实验材料,进行驯化栽培,研究不同基质的物理性质,比较茅苍术组培苗在各基质中的叶片固有导水度、光合作用及生长状况,以筛选出最优炼苗基质。结果表明,基质持水特性是影响组培苗驯化的关键因素,T 3(蛭石∶珍珠岩∶泥炭土=1∶1∶2)基质中培养的驯化苗的叶片水分状况、光合及生长方面与其他处理相比表现较好,可作为茅苍术组培苗驯化的理想基质。基于生理电阻的叶片固有导水度可用于水分状况的及时诊断。研究结果为快速获得大量优势茅苍术种苗提供指导,同时为组培苗驯化炼苗提供理论基础和技术支撑。

2种药用植物在喀斯特生境下的光合特征及适生性

为筛选喀斯特生态修复植物,探讨植物配置方案,利用Li-6400便携式光合测定系统分别测定了莽草、长刺楤木2种药用植物叶片的光合作用日变化特征,并结合植物叶片各生理生态因子对净光合速率(P_n)影响的通径分析、叶绿素含量、碳酸酐酶活力和稳定碳δ^(13)C同位素组成对比了2种植物在喀斯特生境下的适生能力。结果表明:长刺楤木的大多数光合作用指标(P_n、LUE、Cond、C_i、T_r)均高于莽草,且具有较高的抗胁迫能力和碳酸酐酶活力;2种药用植物在相同喀斯特生境下表现出不同的适应机制,长刺楤木的喀斯特适生性高于莽草,但莽草的抗干旱能力强于长刺楤木。

重碳酸盐胁迫下3种能源的生理特性及无机碳利用能力对比研究

以诸葛菜、芥菜型油菜和续随子为研究对象,通过模拟喀斯特高浓度HCO-3(10mmol/L)逆境,将植物生理生化、地球化学技术应用生物质能源领域,用于喀斯特边际土地能源植物的筛选。在210d的实验期内,定期测定三种植物叶片中脯氨酸、丙二醛、叶绿素、叶绿素荧光、光合日变化、碳酸酐酶活力、叶片稳定碳同位素组成和生物质产出。通过对比发现,HCO-3胁迫条件下,诸葛菜、芥菜型油菜较续随子更为敏感,但续随子的生长易受低温影响。结果表明,诸葛菜以较高的喀斯特适生性、高碳酸酐酶活力而表现出最高的无机碳利用能力,综合诸葛菜适宜的生物质产出可推荐其作为喀斯特边际土地生物质能源植物。

中国南部和西南部地区大野芋应用的民族植物学调查

民族植物学以人类传统植物学知识为主要研究内容,这些知识或经验是在长期的生活和生产过程中不断产生和积累的,而且绝大多数经过了长期的实践检验.近年来,对各地蔬菜,尤其是野生蔬菜的民族植物学调查研究日渐兴起,不仅从集市调查着手进行野生蔬菜的调查编目和社会经济价值的研究,而且逐步深入到蔬菜在食物结构中的地位、对当地居民健康状况的影响及人工驯化培育等方面.

贵州玉舍国家森林公园三种造林植物光合生理特征研究

该研究以贵州省玉舍国家森林公园三种造林植物水榆花楸(Sorbus alnifolia)、近轮叶木姜子(Litsea elongata var.subverticillata)、山杨(Populus davidiana)为对象,测定其光合作用日变化和叶绿素荧光、叶片碳酸酐酶活力以及叶绿素含量和稳定碳同位素组成,并测定了植物生长地土壤理化性质,综合分析了三种植物的喀斯特生态适生能力。结果表明:水榆花楸和山杨的净光合速率明显高于近轮叶木姜子,这与其较高的气孔导度和光化学效率有关;而山杨因具有较高碳酸酐酶活力和叶绿素含量,表现出较高的水分利用效率。水榆花楸和山杨的光合生产能力较高,且受光强和温度限制,可在光照较好的地区大范围种植,作为速生植物来加快经济收入并改造当地脆弱生境的优选植物;近轮叶木姜子作为中药型植物,且在低光强下能够保持最大生长能力,可在光照条件不好的地区优先种植,既增加植被覆盖率又增加经济收入。该研究结果为山地森林资源的保护和开发利用提供了科学依据。

模拟干旱胁迫对诸葛菜无机碳利用的影响

为研究喀斯特适生植物的碳酸酐酶应对岩溶干旱机制,本实验以诸葛菜为研究对象,以聚乙二醇(polyethyleneglycol,PEG)浓度为控制因子,已知δ13 C值的NaHCO3为无机碳源模拟喀斯特干旱逆境,测定分析不同浓度PEG下诸葛菜叶片的碳酸酐酶活力、稳定碳同位素组成、净光合速率和叶绿素荧光等指标。结果表明,诸葛菜的碳酸酐酶活力在PEG胁迫浓度低于40g·L-1时显著性增高;碳酸氢根离子利用份额随PEG浓度变化不同,10g·L-1时利用份额最多,20g·L-1时诸葛菜的碳酸氢根离子利用份额与对照相比无显著性差异;净光合速率随着PEG浓度的增加而下降,且下降趋势成非线性关系;PEG浓度低于40g·L-1时,荧光参数显示光合系统未受到损坏。适当的渗透逆境胁迫下,诸葛菜表现出高碳酸酐酶活力应对逆境。诸葛菜可凭借碳酸酐酶作用交替利用碳酸氢根离子和大气中的二氧化碳,补充诸葛菜因渗透胁迫造成的水分和二氧化碳的不足,保护光合系统,减缓净光合速率的下降。

渗灌管首末端压力与茶树根区土壤水分运移关系

为探明渗灌条件下渗灌管首末端压力与土壤水分运移之间的关系,设置了3个试验小区进行不同灌水流量和灌水持续时间的试验.通过连续定点观测茶树根区(纵向30 cm深,横向30 cm宽)土壤含水率的变化和渗灌管首末端灌水压力,研究了渗灌管不同首末端压力下土壤水分运移的变化规律.研究表明:灌水前土壤含水率不仅影响土壤入渗能力,而且决定着土壤水分运移方向;渗灌管首末端压力累积值与灌水持续时间呈线性关系,当茶树根区土壤含水率达到田间持水量时,累积曲线斜率发生突变,可以利用累积曲线斜率发生突变时的灌水持续时间作为控制充分灌水(100%田间持水量)的临界值,避免土壤水分无效渗漏.该研究为渗灌系统控制灌水持续时间及研发智能化渗灌灌溉系统提供了一种参考方法.

宁前胡愈伤组织诱导初探

以野生宁前胡根、茎、叶为外植体对其愈伤组织诱导进行了初步研究,以期为野生宁前胡高效快速繁殖和种质资源保护提供依据。结果表明:叶片愈伤组织诱导最佳条件为NAA 0.5mg/L+TDZ 0.05mg/L,最高诱导率为95.56%,黑暗或低光照度以及叶片远轴面接触培养基有利于叶片愈伤组织的形成,岀愈最早时间为8d;茎段愈伤组织诱导最佳条件为NAA 0.5mg/L+6-BA 2.0mg/L,最高诱导率达80.00%;根愈伤组织诱导最佳条件为NAA 0.5mg/L+6-BA 2.0mg/L或2,4-D 2.0mg/L+KT 0.5mg/L,最高诱导率达78.89%。

绿化混凝土环境下构树和桑树的生理及力学特性

为全面了解构树和桑树对绿化混凝土的适应性,以构树和桑树为试验材料,研究了随机多孔绿化混凝土和土壤环境下两种植物的叶绿素含量、光合特征、叶绿素荧光特性和单根抗拉能力。结果表明,构树比桑树更能适应绿化混凝土环境,通过适度浇水,桑树也能够适应绿化混凝土环境;绿化混凝土中生长的构树和桑树生长情况均劣于在土壤中,但两种植物根系在绿化混凝土中更为发达,侧根须根多且长,根系形态不同;不同生长环境下构树和桑树的根系弹塑性有显著差异,绿化混凝土环境下构树的根系抗拉强度大于桑树,且绿化混凝土环境下构树和桑树的根系抗拉强度和延伸性均显著大于土壤中的。