畜禽粪便施用对红壤铝胁迫下油菜幼苗生长及光合荧光特性的影响

【目的】红壤铝毒是限制作物生长的主要因素,畜禽粪便等有机物料作为改善土壤酸度和推动国家化肥零增长行动计划的重要途径之一,其对铝毒胁迫下作物生长及光合荧光特性的影响及其机理研究具有重要意义。【方法】利用盆栽试验,探究不施畜禽粪便(CK)、施用猪粪10 g·kg^(-1)(P10)、猪粪30 g·kg^(-1)(P30)、猪粪50g·kg^(-1)(P50)、鸡粪10 g·kg^(-1)(C10)、鸡粪30 g·kg^(-1)(C30)、鸡粪50 g·kg^(-1)(C50)、鸡粪猪粪各15 g·kg^(-1)(PC15)等8个处理对酸性土壤铝毒胁迫下油菜(Brassica napus L.)生物量、光合作用参数和叶绿素荧光特性的影响。【结果】在土壤铝毒胁迫下,不同畜禽粪便处理均促进了油菜幼苗地上部生物量、光合色素含量、光合作用和叶绿素荧光特性,在第80天各处理均显著大于对照组(P<0.05),表明畜禽粪便有效缓解红壤铝胁迫对油菜幼苗生长的毒害作用。施用等量鸡粪处理比猪粪更有利于促进油菜幼苗地上部生物量、光合色素含量,但对光合作用参数、Fv/Fm值和qP的促进作用较弱,而且鸡粪、猪粪混施处理光合色素含量、光合参数Tr、Gs、Ci、qN均大于单施处理(P<0.05),说明高pH值的鸡粪更利于促进油菜生长,而高养分含量的猪粪更利于促进油菜光合荧光特性。【结论】猪粪施用量50 g·kg^(-1)对油菜生长及光合荧光特性的铝毒胁迫缓解作用最佳,而鸡粪最佳施用量为30g·kg^(-1)。就油菜幼苗生长和光合荧光特性而言,畜禽粪便种类筛选、最佳用量确定并结合土壤酸度调控对缓解红壤铝毒至关重要。

间作对大豆形态、光合荧光特性、农艺性状、产量及品质的影响

为探索大豆‖玉米间作对大豆植株形态、光合荧光特性、农艺性状、产量及品质的影响,以大豆品种洛豆1号为试验材料,采用单因素随机区组试验设计,设置2个种植模式:大豆‖玉米间作和大豆单作,分析间作模式下4叶期(V4期)、初花期(R1期)、初荚期(R3期)、初粒期(R5期)和满粒期(R6期)大豆植株形态、光合荧光特性,成熟期农艺性状、产量及品质的变化。结果表明,株高在V4—R6期,间作>单作,除了V4期差异不显著,其他时期差异均极显著;倒3节茎粗在V4—R6期,间作<单作,除了V4和R1期差异不显著,其他时期差异极显著。叶片SPAD值在V4和R1期,间作<单作,差异不显著,R3、R5和R6期,间作>单作,R6期差异极显著,R3和R5期差异不显著。固定荧光(Fo)在V4—R6期,间作下的Fo呈现先升高后降低的趋势,在R6期极显著小于单作,其他时期差异不显著;荧光产量(F_(m))在V4—R6期,间作下的F_(m)呈现先升高后降低的趋势,在R6期极显著小于单作,在R1和R3期极显著高于单作,其他时期差异不显著;PSⅡ光化学量子产量(F_(v)/F_(m))在各生育时期,单作和间作下的F_(v)/F_(m)差异均不显著。大豆叶片净光合速率在V4—R6期,间作<单作,V4期差异不显著,R1、R3和R5期差异极显著,R6期差异显著;气孔导度在V4—R6期,间作<单作,R1和R3期差异极显著,其他时期差异不显著;胞间CO_(2)浓度在V4—R6期,间作>单作,各时期差异均不显著;蒸腾速率在V4—R6期,间作<单作,R1和R3期差异极显著,其他时期不显著。单作和间作模式下大豆成熟期的主茎节数和倒伏率差异不显著,与单作相比,间作下的单株无效荚数显著增加,有效分枝、单株有效荚数、单株粒数、百粒质量和单株产量均显著减少。间作大豆成熟期籽粒中蛋白质、甘氨酸、谷氨酸、赖氨酸、亮氨酸和缬氨酸含量显著增加,粗脂肪和脂肪酸各组分(亚麻酸、亚油酸、硬脂酸、油酸、棕榈酸)含量没有显著变化。本研究结果表明,间作模式下,中后期玉米产生的荫蔽胁迫是影响大豆植株形态发育和光合荧光特性的重要因素,导致大豆株高增加,茎粗减少,光合能力下降,单株无效荚数增加,有效分枝、单株有效荚数、单株粒数、百粒质量和单株产量降低,蛋白质和部分氨基酸含量升高,粗脂肪和脂肪酸组分含量没有显著变化。

生物炭和纳米二氧化硅联合施用对油菜光合荧光特性的影响

为探究生物炭和纳米二氧化硅联合施用对油菜叶片光合荧光特性的影响,本试验采用盆栽方式,设置CK(对照)、C(生物炭)、SI(纳米二氧化硅)、C+SI(生物炭与纳米二氧化硅联合施用)4个处理,研究其对油菜光合荧光特性和光合色素、可溶性糖、可溶性蛋白含量的影响。结果表明,与CK相比,施用生物炭和纳米二氧化硅均可提高油菜叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs),联合施用效果最佳,各指标数值整体表现为C+SI>SI>C>CK。单施生物炭和单施纳米二氧化硅仅显著提高叶片的光化学猝灭系数(qP)和PSⅡ实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)两个指标,生物炭对qP的提升效果较好,纳米二氧化硅对ΦPSⅡ的提升效果较好;各指标中两者联合施用的效果均高于单施生物炭或纳米二氧化硅,且在电子传递效率(ETR)、可变荧光(Fv)、最大荧光(Fm)等指标上较CK均能显著提高。生物炭和纳米二氧化硅联合施用可显著提高油菜叶片的叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白含量,而单施生物炭可显著提高叶绿素a和可溶性蛋白含量,单施纳米二氧化硅仅显著提高可溶性蛋白含量。综上,生物炭和纳米二氧化硅联合施用效果最佳,可显著提高油菜叶片的光合效率,优化反应中心的能量转运和利用,促进植株生长发育。

深色有隔内生真菌对NaCl胁迫下白皮松幼苗生长、光合荧光及离子吸收的影响

【目的】研究NaCl胁迫下深色有隔内生真菌(DSE)菌株对白皮松的生长、光合荧光参数和矿质离子含量的影响。【方法】进行NaCl胁迫和接种处理,NaCl胁迫设置4个浓度水平:0%、0.1%、0.2%、0.3%;设置接种Paraphoma radicina(Pr),Phialophora mustea(Pm),Alternaria tenuissima(At),Acrocalymma vagum(Av)和未接种对照(CK)组。NaCl胁迫处理30 d,测定侵染率、植株生物量、光合荧光参数以及K+、Na+含量等。【结果】Pr、Pm、At、Av菌株的侵染率分别在0.3%、0.2%、0.1%、0.2%NaCl浓度达到最高。相比于0%NaCl胁迫,0.3%NaCl胁迫下的接菌白皮松地上、地下及总生物量均显著提高。接菌处理提高了白皮松总叶绿素含量和光合参数;降低叶绿素荧光ABS/RC、DIo/RC值,提高TRo/RC、ETo/RC值。此外,在0.3%NaCl浓度下,接种Pm、At、Av菌株的白皮松地上部分Na+含量显著降低,分别下降34.0%、26.6%、26.3%;接种Pm、Av菌株的白皮松地下部分Na+含量显著低于未接菌白皮松,分别下降24.4%和26.6%;在0.2%NaCl浓度下,接种Pr、Pm、At、Av菌株的白皮松地下部分K+含量分别显著增加42.9%、58.99%、56.96%、55.92%,从而提高了植株K+/Na+比。【结论】适度的NaCl胁迫可提高DSE侵染率,接种DSE能降低NaCl胁迫对白皮松光合的影响,调节体内K+、Na+离子含量,缓解白皮松受到的胁迫伤害,以维持逆境下白皮松的生长发育。

外源茉莉酸甲酯对镉胁迫马铃薯光合荧光特性及块茎产量的影响

【目的】探明外源茉莉酸甲酯(MeJA)对镉胁迫马铃薯光合生理特性及块茎产量的影响。【方法】采用盆栽试验,以200μmol/L CdCl2胁迫下的马铃薯品种大西洋为试验材料,共设不喷施MeJA(CK)、喷施0.1μmol/L MeJA(T1)、喷施1μmol/L MeJA(T2)、喷施10μmol/L MeJA(T3)4个处理,分别于苗期、开花期、薯块膨大期和成熟期取样,分析MeJA对镉胁迫马铃薯叶片叶绿素(叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、叶绿素a+b(Chl(a+b))含量、光合指标(净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))、蒸腾速率(T_(r))、胞间CO_(2)浓度(C_(i)))、叶绿素荧光参数(初始荧光(F_(0))、最大荧光产量(F_(m))、可变荧光(F_(v))、PSⅡ最大光化学量子产量(F_(v)/F_(m)))、块茎产量及其镉含量的影响,并分析了马铃薯叶片叶绿素含量、光合指标、叶绿素荧光参数与产量的相关性。【结果】在马铃薯苗期、开花期、薯块膨大期和成熟期,与CK相比,喷施MeJA均可以提高镉胁迫马铃薯叶片的叶绿素含量及P_(n)、G_(s)、T_(r)、F_(0)、F_(m)、F_(v)和F_(v)/F_(m),降低Ci。在同一时期的4个MeJA处理中,T_(2)处理马铃薯叶片的叶绿素含量、P_n、G_(s)、T_(r)、F_(0)、F_(m)、F_(v)、F_(v)/F_(m)总体最高,C_(i)最小。喷施不同浓度MeJA对镉胁迫马铃薯块茎产量和及其镉含量有明显影响,与CK相比,T_(1)、T_(2)、T_(3)处理马铃薯的块茎产量显著增加了21.14%,34.60%和16.91%,块茎镉含量显著下降了48.09%,57.02%和38.70%。相关性分析表明,马铃薯产量与Chla、Chlb、Chl(a+b)、P_(n)、T_(r)呈显著正相关。【结论】外源MeJA能够改善镉胁迫马铃薯叶片的光合作用,提高块茎产量,其中以1μmol/L MeJA处理效果最优,可有效缓解镉胁迫对马铃薯造成的不利影响。

腐植酸有机肥对灵武长枣光合荧光参数及果实品质的影响

【目的】为灵武长枣施肥管理提供参考。【方法】以灵武长枣Ziziphus jujuba cv.Lingwuchangzao为研究对象,采用单因素随机区组设计,设置4个腐植酸有机肥施用水平,分析不同处理之间叶片氮素含量、叶绿素相对含量、净光合速率、叶绿素荧光参数及果实品质的差异。采用主成分分析法对各处理的施肥效果进行综合评价。【结果】与对照相比,施用腐植酸有机肥显著提高了叶片铵态氮的含量,增加了6.07%~8.08%;叶绿素相对含量和净光合速率随着施肥量增加而提高,由高到低依次均为T3、T2、T1、CK;施肥后,F_(m)、F_(v)/F_(m)、F_(v)/F_(o)、E_(To)/R_(C)、R_(C)/C_(Sm)、E_(To)/C_(So)、φ_(Eo)、I_(P)有不同程度的升高,F_(o)、A_(BS)/R_(C)、D_(Io)/R_(C)、T_(Ro)/R_(C)、φ_(Do)有不同程度的降低,其中T3处理的Fv/Fm和IP显著高于对照;与对照相比,果实纵径、单果质量、可溶性固形物含量、维生素C含量显著增加,其中纵径和单果质量的增幅分别为5.41%~8.13%、11.15%~12.91%,可溶性固形物含量随着施肥量增加呈现增加趋势,增加了3.03%~7.52%。【结论】单株施用1.5 kg腐植酸有机肥、0.3 kg尿素、0.3 kg过磷酸钙、0.2 kg硫酸钾的效果最佳,有利于灵武长枣光合性能和果实品质的改善。

盐胁迫对甜樱桃砧木生理特性及光合荧光参数的影响

以1年生甜樱桃砧木‘吉塞拉6号’和‘考特’幼苗为材料,采用盆栽试验,研究不同浓度NaCl(0、50、100、150 mmol·L^(-1))处理对其主要渗透调节物质、抗氧化酶活性、光合特性以及叶绿素荧光参数的影响,探究甜樱桃砧木对盐胁迫响应的生理机制。结果表明:(1)NaCl处理促进了甜樱桃砧木叶片中可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸等渗透调节物质的积累。(2)随着NaCl处理浓度的升高,甜樱桃砧木叶片中SOD活性呈现升高趋势,而POD活性表现出先升高后降低趋势。(3)随着NaCl处理浓度的升高,甜樱桃砧木叶片的净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))逐渐降低,而胞间CO_(2)浓度(C i)逐渐升高,非气孔限制为甜樱桃砧木叶片P_(n)下降的主要因素。(4)NaCl处理抑制了甜樱桃砧木叶片的最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、光化学淬灭系数(q P)和电子传递效率(ETR),增加了非光化学淬灭系数(NPQ)。研究发现,盐胁迫破坏了甜樱桃砧木的光合机构,抑制了电子传递速率和光化学量子效率,降低了对光能的利用率,导致光合速率降低;甜樱桃砧木在盐胁迫条件下主要通过增加渗透调节物质含量和提高抗氧化酶活性来缓解渗透胁迫并降低氧化损伤,从而提高对盐胁迫的适应能力;‘吉塞拉6号’在盐胁迫条件下表现出更强的适应能力,其耐盐性更强;甜樱桃砧木在高于100 mmol·L^(-1)NaCl处理时表现出明显受害症状。

外源褪黑素对低温胁迫下番茄幼苗光合荧光及生化特性的影响

本试验以微型番茄Micro-Tom为材料,设置常温喷施清水(CK)、低温+喷施清水、低温+喷施50μmol/L褪黑素溶液、低温+喷施100μmol/L褪黑素溶液、低温+喷施150μmol/L褪黑素溶液共5个处理,研究不同浓度褪黑素对低温胁迫下番茄光合指标、叶绿素荧光参数及抗氧化酶活性的影响。结果表明,低温胁迫显著降低番茄幼苗叶片的光合速率、气孔导度、光系统Ⅱ最大光化学效率(Fv/Fm)和吸收的光量子将电子传递到电子传递链中Q-A下游的其它电子受体的概率(φEo)。与低温+喷施清水相比,喷施外源褪黑素可以提高低温胁迫下番茄叶片的POD、CAT、SOD活性,降低丙二醛含量,且能有效缓解低温胁迫对番茄幼苗叶片净光合速率、最大光化学效率和PSⅠ受体侧电子受体还原的量子效率的影响,减轻低温胁迫对番茄幼苗光合机构的损伤。3个褪黑素浓度相比,低温胁迫下喷施50μmol/L处理各光合、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性指标表现最好,提高植物抗逆性的效果最佳。

干旱胁迫下烯效唑对糜子幼苗光合荧光特性的调控效应

为探究烯效唑(S3307)对干旱胁迫下糜子幼苗光合荧光特性的调控效应,本研究以榆糜3号为材料,采用水培试验,通过20%PEG模拟干旱条件,设置4个处理,即喷施清水+0%PEG(CK1)、喷施烯效唑+0%PEG(CK2)、喷施清水+20%PEG(T1)、喷施烯效唑+20%PEG(T2),研究烯效唑对干旱胁迫下糜子幼苗的农艺性状、干物质分配和叶片光合荧光参数的影响。结果表明:与CK1相比,干旱胁迫后(T1)显著降低了糜子幼苗的株高和叶面积,叶干重占比也不断下降,同时降低了糜子幼苗叶绿素荧光光合参数;与T1相比,干旱胁迫后喷施烯效唑(T2)增加了糜子幼苗株高、叶面积、总根长、根总表面积、根体积,分别升高了26.7%、86.29%、54.69%、56.50%、13.33%,同时提高了茎、叶干重的占比;提高糜子幼苗叶片叶绿素含量,第6天增长到25.97%,Fv/Fm、ФPSⅡ分别增加了65.00%、74.72%。因此,干旱条件下喷施烯效唑有利于提高糜子根系形态特征,改善糜子幼苗叶片的光合荧光特性,从而增强糜子植株的抗旱能力。

氮素施用量对饲用燕麦光合荧光特性的影响

【目的】探究饲用燕麦光合荧光参数在不同氮素水平下的变化规律,明确施氮对饲用燕麦光合能力的影响机制。【方法】在内蒙古阴山北麓地区,以饲用燕麦为材料,设置了0、150、200、250、300、350 kg/hm^(2)共6个氮素施用量,研究不同生育期叶片的光化学猝灭系数(Photochemical quenching coefficient,qP)、非光化学猝灭系数(Non-photochemical quenching coefficient,NPQ)、光系统Ⅱ实际光化学效率(Actual photochemical quantum yield,Y(Ⅱ))、光系统Ⅱ最大光化学效率(Maximal photochemical efficiency,Fv/Fm)在不同氮素施用量的变化规律。【结果】随着氮素施用量的增加,饲用燕麦光合荧光参数Y(Ⅱ)值、Fv/Fm值和qP值均呈先增加后降低的变化规律;NPQ值呈先降低后增加的趋势,N_(250)处理NPQ值显著低于其他处理(P<0.05)。随着生育期推进,Y(Ⅱ)值和Fv/Fm值无明显变化,qP值和NPQ值则逐渐增加。【结论】适量增加氮素施用量有助于维持饲用燕麦PSⅡ反应中心系统的稳定性和提高光合能力;在阴山北麓地区种植饲用燕麦适宜的氮素施用量为250 kg/hm^(2)。

水体浊度对菹草萌发及萌发苗光合荧光特性的影响

用粒径小于100μm的泥沙分别配置浊度为30、60NTU和90 NTU的混浊水体,将菹草(Potamogeton cripus)石芽分别种植于上述水体中,测定萌发率和萌发苗的株高、叶片数,并利用水下饱和脉冲荧光仪(DIVING-PAM)测定萌发苗的光合荧光特性。结果表明,水体浊度对石芽萌发率没有显著影响,但对萌发速率有一定影响;随着浊度的升高萌发苗株高和叶片数均显著降低(p<0.05);菹草萌发苗的有效荧光产量Yield也随水体浊度升高而降低,表明在高浊度水体中萌发苗天线色素吸收光子供给PSII反应中心的效率下降;高浊度导致萌发苗吸收光能用于光化学电子传递的份额(qP)减少,第23天时90NTU水体中的qP为对照的91.4%;水体浊度上升导致qN显著升高,表明在高浊度、低光照胁迫下,萌发苗接收的光能更多的以热的形式耗散掉了,以避免光系统PSⅡ受到过剩光能的伤害;浊度升高引起电子在光合链中的传递速率(ETR)显著下降,第23天时在30、60NTU和90NTU水体中ETR分别为对照的93.3%8、8.5%、75.8%,导致参与CO2固定的电子减少,光合作用降低。快速光响应曲线测定结果表明,萌发苗ETRmax和最小饱和光照强度随水体浊度的增加呈下降趋势,光响应能力随水体浊度的增加而显著下降,特别是在90NTU水体中萌发苗的光合作用能力下降显著。因此,在浅而混浊的水体中(水深70cm,浊度低于90NTU),菹草石芽均能萌发,但是,水体浊度对萌发苗光合作用、生长速率有一定抑制作用。

土壤逐渐干旱对菖蒲生长及光合荧光特性的影响

在土壤逐渐干旱过程中,连续测定典型湿地植物菖蒲生长发育状况及叶片叶绿素荧光参数,结果表明:短期内(实验第0—3天)土壤水分含量下降(土壤含水率自53.86%下降至42.6%)有利于菖蒲生长,干旱组菖蒲叶片Fv/Fm、Yield、qP显著高于对照组(实验期间土壤平均含水率为53.49±0.6%)(P<0.05),qN则低于对照组;随着土壤进一步干旱(土壤含水率自42.6%下降至18.02%,实验第3—9天),菖蒲叶片qN值则由0迅速上升至0.403,显著高于对照组(P<0.05),Fv/Fm值与对照相比无显著差异(P>0.05),叶片保持较高的热耗散以维持光合结构PSⅡ保持正常,并能以降低叶片含水率、叶面积(叶片卷曲避光)减少水分蒸腾及降低根系含水率促进水分吸收的方式进行自我保护;随着土壤干旱程度加剧(土壤含水率自18.02%下降至4.5%、实验第9—12天),菖蒲叶片Fv/Fm、yield、qP值显著低于对照组(P<0.05),qN值降为0,光合结构PSⅡ受到损坏,第11天、12天,叶片含水率分别降至75.79%和68.78%,此时菖蒲也逐步以自小叶片至大叶片的顺序枯萎衰亡,表明在土壤水分快速下降过程中过高的生物量将不利于菖蒲保持水分,而80%左右的叶片含水率是维持菖蒲存活的临界值。

套作荫蔽对苗期大豆叶片结构和光合荧光特性的影响

间套作系统中荫蔽是影响低位作物生长发育的主要因素。本研究采用玉米-大豆套作种植模式,以南豆12大豆品种为研究对象,设置2个行比配置,即1∶1(A1处理;1行玉米间隔1行大豆,间距50 cm)和2∶2(A2处理;2行玉米间隔2行大豆,玉米和大豆各自的行距均为40 cm,玉米和大豆间距为60 cm),净作大豆为对照(CK),研究玉米和大豆不同行比套作配置下荫蔽对大豆叶片光合荧光特性、解剖结构及超微结构的影响。结果表明,套作处理A1、A2的光合有效辐射(PAR)分别比CK显著降低91.2%、66.8%。叶绿素a含量分别降低50.2%和27.9%,净光合速率分别降低63.2%和37.8%。套作大豆功能叶片荧光参数F_v'/F_m'和F_q'/F_m显著高于净作大豆,而F_v/F_m、qP和NPQ低于净作。对于叶片结构,套作大豆叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度均低于CK,且净作大豆叶片厚度分别是A1和A2处理下的2.15倍和1.69倍;套作大豆叶片的叶绿体结构比较完整,无破碎现象,含淀粉粒稀少,随着荫蔽程度的加重,嗜锇颗粒、基粒片层和基质片层增多,叶绿体减小但其数目增多,而净作大豆叶片叶绿体中淀粉粒较多且色泽亮白,基粒片层和基质片层稀少。因此,玉米-大豆套作种植中不同行比配置导致低位作物大豆冠层光环境差异,直接影响大豆叶片结构特征和光合荧光特性。

外源脯氨酸对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片AsA-GSH循环和光合荧光特性的影响

以抗热性较弱的黄瓜品种‘新泰密刺’为试材,在人工气候箱内采用营养液栽培法,研究了外源脯氨酸(Pro)预处理对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片抗坏血酸-谷胱甘肽循环和光合荧光特性的影响。结果显示:(1)与清水处理相比,高温胁迫4 h和8 h时,Pro预处理黄瓜幼苗叶片单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)活性、GSH(还原型谷胱甘肽)/GSSG(氧化型谷胱甘肽)比值及GSH含量显著升高;(2)在高温胁迫8 h时,Pro预处理幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)及PSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学淬灭系数(qP)均显著升高,而蒸腾速率(Tr)和非光化学淬灭系数(NPQ)降低。研究表明,外源Pro预处理可显著提高高温胁迫下黄瓜幼苗叶片抗坏血酸-谷胱甘肽循环清除H2O2能力和叶片光合能力,有效缓解高温胁迫对黄瓜叶片抗氧化系统和光合系统的伤害,从而增强植株的耐热性。

Cd^(2+)、Cu^(2+)胁迫对黑藻(Hydrilla verticillata)的生长及光合荧光特性的影响

以黑藻(Hydrilla verticillata)为供试材料,采用Cd2+和Cu2+等两种重金属分别在5个浓度梯度水平下的河砂水培方法,研究Cd2+或Cu2+不同浓度胁迫对黑藻株高、生物量、成活率和叶绿素含量的影响,以及对黑藻叶片最小荧光(Fo)、最大荧光(Fm),PSⅡ最大量子产率(QYmax,)、稳态下的PSⅡ反应中心关闭程度(1-Qp_Lss)、稳态下的非光化学淬灭(NPQ_Lss)等光合荧光参数及其荧光成像的影响,探讨各个参数分别随镉、铜浓度递增的变化规律。研究结果表明,Cd2+胁迫下黑藻的株高显著下降,说明Cd2+可能对黑藻叶片的维管束结构产生伤害作用;Cd2+和Cu2+胁迫对黑藻鲜重均无显著影响,说明与水生植物自由水含量存在一定关系;Cd2+和Cu2+胁迫均使黑藻干重显著下降,其中Cu2+胁迫对黑藻干重的影响更显著,说明Cu2+胁迫对黑藻累积生物量的影响远大于Cd2+;Cd2+和Cu2+胁迫下叶绿素各值均呈下降趋势,而Cu2+胁迫对叶绿素的影响更大,说明Cu2+对黑藻叶绿体的毒害比Cd2+更大。随着Cd2+或Cu2+胁迫浓度梯度的增加,黑藻的叶绿素荧光参数(Fo、Fm、QYmax)呈显著下降趋势,(1-Qp_Lss)呈上升趋势,而NPQ_Lss先上升后下降。黑藻在不同重金属胁迫下的生理指标、荧光参数及成像特征等方面所表现出的变化差异性,反映出同等浓度下黑藻受重金属胁迫的影响程度为:Cd2+胁迫>Cu2+胁迫;黑藻可以在Cu2+浓度低于1 mg/L的环境下具有正常的光合活性,可推测将黑藻用于低浓度Cu污染水域的修复;在Cu2+浓度达3 mg/L以上环境下黑藻即无法长时间生存,可推测黑藻可以作为Cd污染水环境的指示种。

悬浮泥沙水体对穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum L．)光合荧光特性的影响

用粒径小于100μm的泥沙分别配置浊度为30、60和90NTU(Nephelometric Turbidity Units)的混浊水体,将穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum L．)成体植株分别种植于上述水体中,2个月后,利用水下饱和脉冲荧光仪(Diving-PAM)测定植株叶片的叶绿素荧光参数．结果表明,水体悬浮泥沙对狐尾藻成体植株F_v/F_m和F_o影响不显著,植株PSⅡ无显著损伤．用30μmol photon/(m^2·s)的光化光照射10s,在30和60NTU的混浊水体中植株△F_v/F_m、q^P和rETR与对照的差异不显著;在90NTU的水体中,q^P、rETR与对照的差异显著(P＜0．05);q^N值≤0．1,表明在低光化光照射下叶片的热耗散少,能量更多的参与了光化学反应．在悬浮泥沙水体中植株的rETR日变化幅度显著小于对照,植株的光合作用随水体浊度的增加显著降低．F_v/F_m日变化呈较为平缓的“V”形变化,植株受到的光抑制程度低;泥沙浊度≥60NTU时,F_v/F_m恢复变慢,但与对照差异不显著,rETR_(max)随泥沙浊度升高呈下降趋势,光合作用能力显著降低．结果表明穗花狐尾藻是一种较为耐受悬浮泥沙水体的沉水植物,悬浮泥沙对植株光合系统PSⅡ、抗光抑制能力无显著影响,但对光合作用能力影响显著(P＜0．05)．

底质营养盐负荷对轮叶黑藻生长和光合荧光特性的影响

在实验室条件下,研究了用不同营养盐负荷底泥作为底质培育的轮叶黑藻(Hydrilla verticillata(L.f)Royle)的生长的效应,结果表明,在上覆水TN/TP为20-50,TP变化范围在0.03-0.05mg/L内,底质磷相对释放速率为0.33mg/(m.2d)时培育的轮叶黑藻生长最好。轮叶黑藻对环境有较强的适应性,培育期间各组光合荧光参数Fv/Fm,qP,ETRmax随培养时间均明显的升高;在非最佳生长条件下轮叶黑藻能通过自身光合荧光参数qN的升高,耗散掉过剩的光能,来对自身进行保护。

钼胁迫对烟草光合荧光参数和叶绿体超微结构的影响

为探明烟草响应钼胁迫光合生理机制,研究了缺钼胁迫对烟草光合气体交换、叶绿素荧光参数和叶绿体超微结构的影响。结果表明:缺钼培养10 d后,烟苗光合色素含量和净光合速率较对照有所降低,胞间二氧化碳浓度、气孔导度和蒸腾速率提高,光系统初始荧光和非光化学猝灭系数提高,光合电子传递速率和最大光化学效率降低,但差异均不显著;烟苗的叶绿体基类片层和基质片层排列松散,淀粉粒数量少。培养20 d时,缺钼和对照烟苗的多数指标差异显著。培养30 d时,除蒸腾速率外,缺钼和对照烟苗的其它指标差异均显著,叶绿体片层结构受损严重,淀粉粒发育差。缺钼胁迫损伤了叶绿体超微结构,抑制了原初光能转化效率,降低了光合能力。且随胁迫时间延长,缺素表现明显。

外源脯氨酸对盐胁迫下甜瓜幼苗生长、光合作用和光合荧光参数的影响

为研究外源脯氨酸(Proline)对盐胁迫下甜瓜幼苗生长、光合作用和光合荧光参数的影响,以耐盐性不同的2个甜瓜品种玉皇和雪美为材料,采用营养液培养进行试验。结果表明:(1)外源脯氨酸缓解盐胁迫对甜瓜幼苗生长的抑制,提高盐胁迫下甜瓜幼苗叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量;(2)盐胁迫显著降低甜瓜的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和水分利用率(WUE),外源脯氨酸显著提高盐胁迫下雪美甜瓜幼苗Pn、Gs、Ci和WUE,但对玉皇的效果不显著;(3)盐胁迫显著降低雪美光系统Ⅱ(PSⅡ)实际效率(ΦPSⅡ)和光化学淬灭系数(qP),外源施用脯氨酸提高ΦPSⅡ和qP,而对2个品种甜瓜的PSⅡ最大潜在光化学效率(Fv/Fm)和非光化学淬灭(qN)的影响不显著(P>0.05)。可以推断外源脯氨酸可以通过改善甜瓜的光合作用,减轻盐胁迫对植株的伤害,这种作用效果也因品种差异而不同。

水深梯度对苦草(Vallisneria natans)光合荧光特性的影响

为研究水深梯度对苦草(Vallisneria natans)光合荧光特性的影响,实验设置0.6、1.3、2.0 m 3个水深条件,利用水下饱和脉冲荧光仪测定3种水深处理下苦草叶片的荧光参数和快速光响应曲线.结果表明:(1)随着水深增加,无性系分株数、叶片数、根系总长度、根系表面积等形态指标显著降低,而最大叶长、平均叶长、最大叶宽没有显著变化,2.0 m处苦草生长受到抑制;(2)不同水深对苦草叶片初始荧光F0和最大荧光Fm没有显著影响,而最大量子产率Fv/Fm和荧光参数Fv/F0随着水深增加显著增加,叶片光合系统Ⅱ光化学效率亦显著提高;(3)0.6 m处苦草的相对电子传递速率显著低于2.0 m处;(4)通过拟合光响应曲线所得的光响应曲线初始斜率、光抑制参数、最大电子传递速率以及半饱和光强在不同的水深处理间均差异显著;(5)2.0 m处苦草叶片的叶绿素a(Chl.a)、叶绿素b(Chl.b)、类胡萝卜素(Car)以及Chl.a+Chl.b含量均显著高于0.6 m处,而Chl.a/Chl.b和Car/Chl.a的差异则不显著.综上所述,0.6 m处苦草的光合能力较弱、保护机制强,而2.0 m则相反,从而说明苦草通过调节自身光合生理来适应不同水深环境.