马铃薯Y病毒侵染对叶绿体超微结构、光合和荧光参数的影响

马铃薯Y病毒(PVY)侵染导致马铃薯叶片叶绿体个体变小,部分叶绿体的结构遭到破坏,淀粉粒的体积变小而粒数 密度提高。随着病毒侵染,叶片中的叶绿素含量逐步减少,光合系统电子传递速率和净光合速率显著下降,而光系统Ⅱ的 最大光化学效率则没有显著变化。PVY导致叶绿体结构破坏和碳同化酶活性下降,可能是造成光合作用下降的主要原因。

干旱胁迫下沙枣和孩儿拳头叶绿素荧光特性研究

以沙枣和孩儿拳头2年生盆栽苗为材料,采用称重控水的方法设置对照(土壤含水量为25.6%～27.2%),轻度胁迫(19.2%～20.8%),中度胁迫(12.8%～14.4%),重度胁迫(6.4%～8.0%)4个梯度,研究了干旱胁迫对沙枣和孩儿拳头色素含量和叶绿素荧光特性的影响。结果表明:(1)随着干旱胁迫的加剧,两物种叶绿素a含量,叶绿素a/b比值,总叶绿素含量呈下降趋势,且叶绿素a对干旱胁迫的反应较叶绿素b敏感,但两物种叶绿素b含量和胡萝卜素含量变化规律不一致。(2)随着干旱胁迫的加剧,孩儿拳头Fm、Fv呈下降趋势,沙枣相反,但两物种F0呈增加趋势,Fv/F0、F′v/F′m呈下降趋势,Fv/Fm差异不显著;PhiPS2、ETR、qP先升高后降低,NPQ则先降低后升高。(3)虽然两物种表现出较强的抗旱性,但在重度干旱胁迫下(6.4%～8.0%),光合色素含量、叶绿素荧光参数受到较大影响,推测此时的土壤水分含量为两物种光合色素、光系统Ⅱ的耐受极限;物种间相比,孩儿拳头更为敏感,在今后的园林管护中,要根据土壤水分状况和物种间的差异做好园林灌溉。

唐菖蒲光合特性的研究

采用光合作用测定仪和植物效率分析仪对生长在冀西北坝上高原唐菖蒲的光合特性和荧光参数生理生态特点进行了研究,结果表明:①夏季在晴天、土壤水肥充足条件下,唐菖蒲叶片的光合速率呈双峰曲线,其光饱和点为2145μmol/(m2.s),光补偿点为174.8μmol/(m2.s),净光合速率的最大值为36.4μmol/(m2.s),唐菖蒲为典型的阳性植物。②晴天唐菖蒲叶片的AQY由10:00时的0.0878下降到了13时的0.0640,PSⅡ最大光化学效率Fv/Fm由10时的0.79下降到14时的0.69,比最大值下降约13%,唐菖蒲在中午发生了一定的光抑制。③由叶片能量流动模型分析,高辐射使PSⅡ部分反应中心失活或降解,叶片遭受高辐射胁迫后启动了相应的防御机制,使过剩激发能得以及时耗散。由类囊体膜能量流动模型分析,高辐射导致叶片单位面积部分反应中心失活或裂解后,启动了剩余的有活性反应中心的补偿机制,使其能量传递效率提高。

河套灌区不同膜下滴灌方式对玉米拔节期光合日变化的影响

玉米是河套灌区第二大粮食作物,研究当地节水灌溉耕作方式下玉米光合生理特征,对提高水分限制条件和土壤盐渍化严重的河套灌区发展玉米膜下滴灌高效节水灌溉技术具有现实意义。在河套灌区通过大田试验,设置全膜平作、半膜平作处理,每种处理均进行高、中、低水滴灌量共6种膜下滴灌方式组合,研究了其对拔节期玉米光合特性、叶绿素荧光参数的影响。结果表明:河套灌区高水和中水滴灌量覆盖全膜条件下,玉米产量分别达到14 432.1 kg/hm2和15 472.0 kg/hm^2显著高于同等滴灌量的半膜覆盖处理,增幅达10.3%~27.5%。不同覆膜相同滴灌量处理之间净光合速率Pn、蒸腾速率Tr、胞间CO_2浓度、气孔导度Gs日变化均差异显著(P<0.05),相同覆膜条件下,低水与中水、高水处理的净光合速率Pn、蒸腾速率Tr、胞间CO_2浓度、气孔导度Gs日变化均值差异显著(P<0.05),中水与高水无显著差异(P>0.05),说明拔节期灌溉中水滴灌量即可提高玉米净光合速率。相同覆膜条件下,中水和高水增加了Fv/Fm,PSII反应中心原初光能转化效率提高,提高了实际光化学效率ФPSII,有利提高玉米叶肉细胞光合作用能力。

脱水过程中两种结皮藓类植物的光合特性

土生对齿藓(Didymodon vinealis)和真藓(Bryum argenteum)是沙坡头地区用于固沙的生物土壤结皮的两个重要组成部分。本文研究了脱水过程中这2种藓类的光合特性,检测了其光合相关蛋白的表达情况。结果表明:随着水分含量的降低,土生对齿藓和真藓的可溶性蛋白、叶绿素含量、叶绿素a荧光诱导动力学参数及光系统蛋白含量均显著降低,而离子渗漏率和类胡萝卜素的含量则显著升高,且均与水分含量呈正相关。真藓的这些光合参数的变化程度比土生对齿藓更为明显。以上结果说明,脱水导致土生对齿藓和真藓的蛋白质含量减少,胞膜完整性遭受破坏,进而降低PSII反应中心活性,最终导致光合作用能力的下降。

纳米银胁迫对三角褐指藻生长、光合色素和叶绿素荧光参数的影响

近年来,纳米银(AgNPs)的广泛应用导致其不可避免地被释放到周围环境中,并通过地表径流最终汇集到近岸海域。为了认识AgNPs胁迫对海洋微藻生长和光合作用的影响,本研究选用三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)为实验对象,研究96 h急性胁迫下AgNPs对三角褐指藻生长和光合作用的影响。实验结果表明,在环境浓度下(0.01 mg/L)AgNPs对三角褐指藻的生长和光合作用均无明显影响,随着AgNPs浓度的增加,三角褐指藻生长情况受到明显的抑制(P<0.05),且存在剂量效应关系。2 mg/L时抑制率达到69.57%,4 mg/L时三角褐指藻的生长几乎被完全抑制,抑制率为96.03%。高浓度(4 mg/L)的AgNPs胁迫会影响三角褐指藻的光合系统,三角褐指藻的叶绿素a、叶绿素c、类胡萝卜素含量明显降低,抑制率分别为45.3%、36.67%和54.47%;PSⅡ中最大光化学量子产量(Fv/Fm)、实际光量子效率(YⅡ)和最大相对电子传递效率(rETRmax)也会受到抑制,因此高浓度的AgNPs能够抑制三角褐指藻的生长及光合作用。