硅酸钠对碱性盐胁迫下阳光玫瑰葡萄叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)的影响

【目的】探明硅对碱性盐胁迫下阳光玫瑰葡萄叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)的影响,进一步解释硅元素提高植物抗性的机制,为硅肥在葡萄生产中的应用提供理论依据。【方法】以一年生阳光玫瑰葡萄扦插苗为材料,对其分别施用硅酸钠(Na_(2)SiO_(3),2 mmol·L^(-1))、碱性盐(NaHCO_(3),100 mmol·L^(-1))、两者混合溶液(Na_(2)SiO_(3)+NaHCO_(3),2 mmol·L^(-1)+100 mmol·L^(-1)),以蒸馏水为对照,每7 d对根系进行浇灌1次,分4次进行,总计1 L。处理后60 d,测定其叶绿素荧光参数。【结果】与对照相比,单一Na_(2)SiO_(3)处理后阳光玫瑰叶片PSⅡ最大光化学效率(F_(v)/F_(m))和性能指数(PI_(abs))升高,NaHCO_(3)处理则显著降低,而Na_(2)SiO_(3)和NaHCO_(3)复合处理后较NaHCO_(3)处理显著升高,缓解了碱性盐对叶片PSⅡ活性的抑制;与对照相比,NaHCO_(3)处理下OJIP曲线上L、K、J点的相对荧光强度和相对可变荧光值明显升高,最大光化学效率(φP_(o))、电子传递的量子产额(φE_(o))、光合电子传输效率(φE_(o))值下降,而在Na_(2)SiO_(3)和NaHCO_(3)复合处理后较NaHCO_(3)处理趋势则相反,且φP_(o)、φE_(o)、ΨE_(o)值升高显著;与对照相比,NaHCO_(3)处理下单位叶面积吸收的光能(ABS/CSm)、单位叶面积捕获的光能(TR_(o)/CSm)、单位叶面积电子传递的能量(ET_(o)/CSm)、单位面积的反应中心数量(RC/CSm)和单位面积光合反应中心用于电子传递的能量(ET_(o)/RC)值最低,而Na_(2)SiO_(3)和NaHCO_(3)复合处理后较NaHCO_(3)处理显著升高;DI_(o)/CSm、ABS/RC值则表现出相反的趋势。【结论】NaHCO_(3)对葡萄叶片造成的伤害主要表现在降低单位叶面积中光合反应中心的数量,抑制单位反应中心的电子传递能力,而Na_(2)SiO_(3)可通过增加反应中心的数量,增强对光能的吸收与捕获能力,缓解单位反应中心的电子传递,提升光合效率,进而缓解盐胁迫对植物造成的伤害。

秋季连阴雨对油茶PSⅡ的影响研究

利用OS30P+叶绿素荧光仪测定油茶不同月份和秋季连阴雨期间快速叶绿素荧光诱导动力学曲线,开展秋季连阴雨对油茶叶片PSⅡ的影响研究。结果表明:2020年5—8月,油茶新叶叶绿素荧光参数存在一定的波动,但各月份的叶绿素荧光参数之间无显著差异。油茶新叶前期PSⅡ中Q_(A)向Q_(B)的电子传递效率低于后期,新叶前期电子传递速率可能受到抑制。2020年9月17—28日,发生了中度秋季连阴雨天气,该时期快速叶绿素荧光诱导动力学参数无显著变化,阴雨寡照天气对油茶光合系统没有造成显著的不利影响。可以认为,秋季中度连阴雨天气对油茶的光合系统没有造成显著的不利影响。

低温逆境对青藏高原小嵩草叶片PSⅡ光化学效率的影响

【目的】探究低温逆境对高山植物叶片PSⅡ反应中心光化学效率的影响,明确光合机构的适宜运行温度。【方法】应用叶绿素荧光图像分析手段,以青藏高原典型寒冷中生植物小嵩草(Kobresia pygmaea)为材料,研究低温对叶片PSII光化学效率和非光化学猝灭的影响。【结果】PSⅡ最大光化学量子效率(Fv/Fm)在5℃至15℃时较高(P<0.05)。低温可影响PSⅡ光化学效率和非光化学猝灭的光响应过程,引起稳态作用光强下PSⅡ运行效率(Fq′/Fm′)和PSⅡ效率因子(Fq′/Fv′)的降低,以及非光化学猝灭(NPQ)的增高,并导致PSⅡ反应中心光化学效率的变异系数(CV)升高。低温对PSⅡ最大效率(Fv′/Fm′)和NPQ总变异的贡献较强光明显,但Fq′/Fm′、Fv′/Fm′、Fq′/Fv′和NPQ均没有呈现低温和强光的交互效应,即使模拟-5℃的低温也未能完全抑制光合机构的活性。【结论】低温可导致小嵩草叶片PSⅡ光化学效率的不稳定性增高,植株在承受逆境胁迫的同时,又表现出对高寒生境的极强适应性和耐性,是形成高寒小嵩草草甸地带性分布的重要因素。

水杨酸对高温胁迫下及恢复期间葡萄幼苗叶片光合机构PSⅡ的影响

以葡萄京秀(Vitisvinifera L.cv.Jingxiu)幼苗为试材,用0.1mmol·L-1水杨酸喷施葡萄幼苗,进行高温胁迫(43℃,5h),然后进行恢复处理(25℃,4d),在此处理过程中利用便携式脉冲调制式荧光仪(FMS-2型)和植物效率分析仪测定葡萄叶片光合机构PSⅡ的荧光参数,探讨了水杨酸能否减轻高温胁迫对葡萄叶片PSⅡ的抑制或伤害。结果表明,一定程度的高温胁迫抑制了葡萄叶片光合机构PSII(包括供体侧和受体侧以及反应中心)的功能,外施水杨酸不能减轻PSⅡ受到的直接高温伤害,但是能够使PSII功能恢复的更快,从而最终减轻了高温伤害。

植物光系统Ⅱ(PSⅡ)应答非生物胁迫机理研究进展

植物生长过程受到一系列以环境因子(温度、干旱、盐和重金属等)为代表的非生物胁迫影响,进而阻碍以物质转化与能量代谢等为主要特征的光合进程。光系统Ⅱ(PSⅡ)是位于类囊体膜上的多亚基色素-蛋白质复合物,通过捕获光能完成水的光解和质体醌的还原,对植物生长发育尤为重要。一般来说,非生物胁迫会抑制PSⅡ的活性、影响PSⅡ的结构、阻碍电子传递和能量转换,而PSⅡ作为光合作用中最易受影响的部分,近年来与环境因子之间的关系备受关注。基于此,本文对主要非生物胁迫如温度、干旱、盐,以及重金属下植物PSⅡ的生理应答研究进行了归纳,并基于叶绿素荧光技术从PSⅡ的结构与功能、电子传递过程、光抑制与光保护等方面进行了综述。并对现有研究的不足提出了展望,为今后深入研究非生物胁迫下植物PSⅡ响应逆境胁迫过程中的生理与分子机制提供理论基础。

Na_2CO_3胁迫下星星草幼苗叶片PSⅡ光能利用和耗散与培养基质渗透势的关系

用荧光动力学的方法研究了碱性盐Na2CO3胁迫下星星草幼苗叶片PSⅡ光能利用和耗散与培养基质渗透势的关系。结果发现在大于-4bar的胁迫下,PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在光化学效率(Fv/Fo)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)以及开放的PSⅡ反应中心有效光化学效率(Fv′/Fm′)的变化不大;然而在小于-4barNa2CO3胁迫下,Fv/Fm、Fv/Fo和Fv′/Fm′均随着渗透势的增大而增大,而ΦPSⅡ、电子传递速率(ETR)、光化学速率、捕光色素吸收的光能被用于热耗散的相对份额及热耗散速率则随着渗透势的增大而减小。这些研究结果说明星星草幼苗在Na2CO3胁迫所导致的不同的渗透胁迫下(小于-4bar和大于-4bar)其过剩光能的耗散机制可能不同,大于-4bar的胁迫下可能存在精细的渗透调节机制,而在高强度的Na2CO3所导致的渗透胁迫下具有与其它植物不同的保护机制,可能通过两条途径耗散过剩的光能,一方面通过增加捕光色素吸收的光能被用于热耗散的相对份额及热耗散速率;另一方面通过增大ΦPSⅡ、光化学速率、ETR,增强假循环式光合磷酸化过程,而由此引起的活性氧的增加则通过体内较高活性的保护酶系统来清除,以保护光合器官免受过剩光能的损伤。

基于快速叶绿素荧光诱导动力学分析逆境对PSⅡ影响的研究进展

介绍了快速叶绿素荧光诱导动力学的含义及叶绿素荧光诱导动力学曲线(O-J-I-P曲线)各荧光参数和意义。在此基础上,从重金属胁迫、温度胁迫、光胁迫、盐胁迫和干旱胁迫几个方面概述了O-J-I-P曲线在分析逆境对PSⅡ供体侧、受体侧及反应中心的影响的研究进展中的应用现状,认为快速叶绿素荧光诱导动力学及分析技术(JIP-test)可在无损伤的情况下分析逆境胁迫对PSⅡ的损害程度;并且随着光合理论的发展及快速叶绿素荧光诱导动力学分析技术的日趋完善,其不仅能应用于分析逆境对光系统响应机制的研究,也将在评价环境污染、抗逆境植被的筛选、光合机理的研究、植物逆境光系统分子机制研究和植物病理学等研究领域得到越来越广泛的应用。

不同光强与低温交叉胁迫下黄瓜PSⅠ与PSⅡ的光抑制研究

【目的】探讨低温胁迫下不同光强对黄瓜光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统II(PSⅡ)的影响以及低温胁迫下两个光系统之间的相互作用机制。【方法】以冷敏感黄瓜品种津春4号为试材,通过同时测定黄瓜叶片叶绿素荧光快速诱导动力学曲线和对820nm光的吸收曲线,结合叶绿素荧光淬灭分析,探讨了低温(4℃)与不同光强(0,100,200,400μmol·m-2·s-1)结合处理对黄瓜PSⅠ和PSⅡ活性的影响。【结果】低温下,随过剩激发能((1-qP)/NPQ)的增加,PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)持续下降;在过剩激发能较低时,PSⅠ活性(△I/Io)也随过剩激发能的增加而明显下降,但是当过剩激发能增加到一定程度时,PSⅠ活性不再随过剩激发能的增加而明显下降。【结论】在低温下,过剩激发能不但能够抑制黄瓜PSⅠ的活性也能抑制PSⅡ的活性,但是当过剩激发能增加到一定程度时,PSⅡ光化学活性的显著下降减少了光合电子向PSⅠ的供应,避免了PSⅠ光抑制的进一步加剧。

盐胁迫下桑树叶片D1蛋白周转和叶黄素循环对PSⅡ的影响

采用抑制剂法研究盐胁迫下D1蛋白周转和叶黄素循环对桑树叶片PSⅡ功能的影响。结果表明:桑树叶片在100mmol·L-1NaCl胁迫下保持较高的PSⅡ反应中心的活性,具有完善的光破坏防御机制。通过硫酸链霉素(SM)抑制D1蛋白的周转和二硫苏糖醇(DTT)抑制叶黄素循环,损伤盐胁迫下桑树叶片的PSⅡ反应中心,加剧盐胁迫对桑树叶片PSⅡ反应中心的伤害,说明D1蛋白周转和叶黄素循环在保护盐胁迫下桑树叶片PSⅡ功能中发挥重要的作用,并且D1蛋白周转的保护作用大于叶黄素循环。DTT抑制盐胁迫下桑树叶片的叶黄素循环,却将PSⅡ反应中心吸收的光能大部分以无效的荧光和热能形式耗散,减缓过剩激发能对PSⅡ反应中心的伤害程度。SM处理可抑制D1蛋白周转,减弱盐胁迫下桑树叶片以叶黄素循环为主的耗散非辐射能量的能力,降低过剩激发能的热耗散程度,导致叶片中的过剩光能(1-qP)/NPQ成倍积累,造成PSⅡ反应中心大量失活。因此,SM不但可抑制D1蛋白的周转,还可增强QB的还原程度,降低电子传递链上的电子传递,PQ库容量降低,减弱依赖PQ在类囊体膜两侧建立质子梯度(△pH)的能力,从而限制依赖于△pH的叶黄素循环。因此,盐胁迫下抑制D1蛋白的周转不但降低吸收光能后用于电子传递的比例,而且会破坏叶黄素循环耗散过剩的光能,这也是D1蛋白周转对PSⅡ的保护作用大于叶黄素循环的原因之一。

臭氧胁迫对冬小麦光响应能力及PSⅡ光能吸收与利用的影响

为准确评价O3胁迫对冬小麦光响应能力和PSⅡ光能吸收、分配与利用的影响,通过OTC设置了活性碳过滤空气(CF,4—28 nL/L)、不通风(5H,15—68 nL/L)、环境空气(NF,7—78 nL/L)、100nL/L O3(CF100,96—108 nL/L)和150nL/L O3(CF150,145—160nL/L)等5种O3熏蒸处理,用IMAGING-PAM测量了冬小麦(丰抗13)扬花期的Fo、Fm及自然光下的快速光曲线。结果表明,O3胁迫显著降低了冬小麦PSⅡ的最大量子效率(Fv/Fm)、最大光合速率(Pm)、半饱和光强(Pm/α)、吸光系数(IA)、调节性热耗散的量子产额(Y(NPQ))和非光化学淬灭系数(NPQ),显著提高了冬小麦的初始光能利用效率(α)、非调节性热耗散的量子产额(Y(NO))和PSⅡ吸收光能的日累计损失(Daily∑Y(NO)+Daily∑Y(NPQ));CF处理显著提高了冬小麦的Pm、α、Y(NPQ)、NPQ及PSⅡ日累计利用的光能(Daily∑Y(Ⅱ));当其余4组的Y(NPQ)和NPQ趋于饱和时,NF仍在以较快的速率上升。O3胁迫显著降低了冬小麦吸收、利用光能的能力和光保护能力,改变了PSⅡ吸收光能的分配结构,提高了冬小麦对光强变化的敏感性,加剧了光抑制,致使冬小麦受到O3和过剩光能的双重伤害;CF处理下冬小麦的光合能力和光保护能力显著提高,但对强光的潜在耐受能力低于NF;固城的空气质量已对冬小麦造成一定影响,极可能导致产量损失。

PSⅡ的荧光光谱特性

采用激励光源为 82 MHz、51 4.5nm的皮秒荧光光谱装置对 PS 颗粒、内周天线 CP43、CP47三种样品进行研究 ,通过探测三种样品的荧光总光谱强度随激光功率的变化 ,测得 PS 颗粒样品在激光功率为 1 2 0 m W时 ,荧光强度趋于饱和 ;CP43在激光功率为 73m W时 ,荧光趋于饱和 ,但当激光功率为 82 m W时 ,荧光强度有下降趋势 ;而在激光功率为 2 0～ 96m W的范围内 ,CP47的荧光强度与激光功率几乎是线性关系 .依据它们的荧光量子产额与激光功率的关系 ,认为 CP47中存在较强的激子效应 .几种样品的荧光光谱范围分别为 70 0～780 nm(PS 颗粒 ) ;640～ 780 nm(CP43) ;630～ 775nm(CP47) .CP43和 CP47的最大荧光峰分别为 680 nm和 690 nm,荧光寿命分别为 3.543ns和 3.2 2 2 ns.在 51 4.5nm激光激发下 ,CP43和 CP47中最先受激发的是 β- Car分子 ,发射荧光的是 Chla分子 ,理论计算认为在CP43和 CP47中 Chla分子发射荧光的效率分别为 38.3%和 40 .6% .

外源水杨酸对黄瓜幼苗叶片PSⅡ活性和光能分配的影响

以黄瓜品种‘中农203号’幼苗为试材,采用水培法研究了根际施用0.05、0.10和0.50 mmol/L水杨酸对黄瓜幼苗叶片PSⅡ活性和光能分配的影响,以探讨水杨酸对光合作用的调节机制。结果显示:黄瓜幼苗叶片净光合速率(Pn)、荧光参数和光能分配对水杨酸的响应存在明显的浓度依赖性。0.05和0.10 mmol/L水杨酸处理提高了叶片PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)、电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(qP),降低了非光化学猝灭系数(NPQ),使PSⅡ吸收光能中分配于光化学反应的能量增加,进而提高了Pn,并以0.10 mmol/L水杨酸施用效果最明显,差异达极显著水平(P<0.01);而0.50 mmol/L水杨酸处理降低了ΦPSⅡ、Fv/Fm等,使光能分配于热耗散和荧光耗散的比例升高,导致Pn下降。研究表明,水杨酸对黄瓜叶片光合的正负调节作用与浓度依存下的PSⅡ活性和光能分配改变有关。

Ca^2＋对镉胁迫下玉米幼苗生长、光合特征和PSⅡ功能的影响

为探究钙(Ca^(2+))对玉米镉(Cd)胁迫的缓解作用,采用盆栽试验,研究了根部施加外源Ca^(2+)对Cd胁迫下玉米幼苗生长、光合特征及叶绿素荧光参数等生理指标的影响。结果显示,与对照(CK)相比,100mg/L的Cd处理显著降低了玉米幼苗株高、根、地上部生物量以及玉米叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量。同时,净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、电子传递速率(ETR)、PSⅡ激发能捕获效率(F_v′/F_m′)、光化学淬灭系数(qP)和PSⅡ实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))显著下降,而非光化学淬灭系数(NPQ)和胞间CO_2浓度(C_i)较CK显著上升。外源施加Ca^(2+)可以有效增加镉胁迫下幼苗生物量的积累,明显提高叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量,升高P_n,G_s,T_r,F_v/F_m,ETR,F_v′/F_m′,降低NPQ和C_i,增加幼苗生物量积累,Ca^(2+)浓度为7.5~10.0mmol/L时各指标变化幅度最明显,缓解胁迫的效果最佳。研究结果表明,Cd胁迫使玉米幼苗叶片PSⅡ原初光能转化效率降低,电子传递受到抑制,净光合速率降低。适宜浓度的外源Ca^(2+)能有效缓解Cd对光合机构的伤害,增强幼苗叶片对光的捕获能力,促进光合作用,增加幼苗的生物量,增强玉米幼苗对Cd胁迫的抗性。

高浓度LaCl_3抑制黄瓜(Cucumis sativus Linn)光系统Ⅱ(PSⅡ)活性

研究了高浓度LaCl3对黄瓜(Cucumis sativus Linn.)的光系统Ⅱ(PSⅡ)光诱导荧光动力学参数、低温荧光光谱和放氧活性的影响。结果表明,随着黄瓜体内LaCl3浓度的升高、其荧光量子产率、PSⅡ最大光化学效率、放氧活性和电子传递速率都明显降低。低温荧光分析表明,低浓度LaCl3引起激发能更多的分配给PSⅡ。高浓度LaCl3对黄瓜幼苗的抑制作用表现在对类囊体膜结构的破坏,进而导致PSⅡ光合活性下降,并最终抑制黄瓜生长。

基于叶绿素荧光参数的栓皮栎叶片PSⅡ失活高温指标

利用Mini-PAM叶绿素荧光仪测定离体栓皮栎叶片高温胁迫下光系统Ⅱ(PSⅡ)最大量子产量Fv/Fm和实际量子产量ΔF/Fm’,以研究栓皮栎叶片高温胁迫下PSⅡ失活的温度指标。试验设35～55℃共10个高温处理,处理时间5～85min。结果表明,(1)PSⅡ最大量子产量Fv/Fm和实际量子产量ΔF/Fm’均随胁迫温度升高和处理时间延长而呈下降趋势,ΔF/Fm’的下降过程呈Logistic曲线形式;(2)高温胁迫显著影响栓皮栎叶片的光合作用,ΔF/Fm’降低50%的温度T50是PSⅡ失活的临界温度指标,可作为确定高温胁迫温度指标的特征点,栓皮栎的高温胁迫叶温指标为42℃。研究结果可用于栓皮栎高温胁迫强度和持续时间的定量分析,并为确定其它作物农业气象指标提供方法。

用傅里叶变换红外光谱研究增强UV-B辐射对PSⅡ蛋白结构的影响

运用傅里叶变换红外光谱技术研究了增强紫外线-B(UV-B)辐射对植物光系统Ⅱ(PSⅡ)中膜蛋白结构的影响。结果显示在增强的UV-B辐射条件下,PSⅡ中蛋白的α-螺旋、β-折叠强度增加,而β-转角的强度下降了近一倍,并且这些结构与周围的耦合减弱。此外,UV-B辐射使酪氨酸残基苯酚环的结构发生改变,并使其微极性降低。UV-B辐射所诱导的以上结构的变化必然引起锰簇及色素和蛋白质之间的天然结合状态的改变,并导致光能传递、转换、电子传递以及放氧等一系列的变化。

昼间亚高温影响番茄叶片光合及PSⅡ活性的钙素调控作用

为分析番茄叶片光合作用及光系统Ⅱ(PSⅡ)活性对亚高温逆境响应的钙素调控作用。试验以番茄(Ly-copersicon esculentum Mill.)辽园多丽为试材,研究了CaCl2、EGTA(钙螯合剂)、LaCl3(钙通道阻塞剂)预处理对亚高温胁迫下番茄叶片的叶绿素含量、净光合速率及叶绿素荧光参数的影响。结果表明:昼间亚高温显著抑制了番茄叶片的净光合速率(Pn),降低了叶绿素含量、光系统II最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)、电子传递速率(ETR)和光化学猝灭系数(qP),提高了初始荧光(Fo)和非光化学猝灭系数(NPQ),对气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、气孔限制值(Ls)有一定的影响;增施CaCl2显著提高了亚高温胁迫下番茄叶片的叶绿素含量和Pn,且使Fo、Fv/Fm、ΦPSⅡ、NPQ均提高到对照水平,ETR和qP提高到接近对照水平,表明增施CaCl2可缓解亚高温对番茄叶片PSⅡ活性的影响,但对Ls和胞间CO2浓度(Ci)影响不大;增施钙抑制剂(EGTA、LaCl3)进一步加重了亚高温胁迫对番茄叶片PSⅡ的伤害。昼间亚高温降低番茄叶片光合速率与气孔因素无关,可能主要是通过伤害PSⅡ所导致的PSⅡ活性下降所致;而增施CaCl2可以缓解亚高温对PSⅡ的伤害,维持PSⅡ较高的活性,从而缓解亚高温对番茄净光合速率的影响。

高等植物PSⅠ和PSⅡ光抑制机理的研究进展

高等植物利用光能进行光合作用,但当光能超过光合系统所能利用的数量时,会发生光抑制。其中光系统Ⅱ(PSⅡ)是光抑制的原初部位,它在许多逆境下被抑制甚至破坏,而光系统Ⅰ(PSⅠ)在特定环境胁迫下也会发生光破坏现象。分别从PSⅠ光抑制的发生机理及其光破坏防御和PSⅡ光抑制的作用机理、D1蛋白周转及PSⅡ修复循环等方面概述了近年该热门课题的研究现状和进展,并分析了两个光系统反应中心受破坏的机理及其异同。最后,对今后值得深入研究和待解决的问题进行了展望。

高丹草叶片PSⅡ光化学活性的抗旱优势

本试验利用快速叶绿素荧光诱导动力学分析技术研究了高丹草(Sorghum bicolor×S.sudanense)和苏丹草(S.sudanense)叶片PSⅡ光化学活性对干旱的响应。结果表明,随着干旱的加剧,高丹草和苏丹草幼苗叶片PSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm)和效能指数(PIABS)明显降低,特别是PIABS的降低幅度明显大于Fv/Fm,即干旱下两种牧草幼苗叶片的PSⅡ光化学活性降低,但不同干旱程度下高丹草幼苗叶片的PSⅡ光化学活性明显高于苏丹草。分析原因可以发现:干旱下高丹草幼苗叶片OJIP曲线上0.15和0.3 ms时(L点和K点)的相对可变荧光VL和VK增加幅度明显小于苏丹草,即干旱条件下对高丹草幼苗叶片PSⅡ电子供体侧放氧复合体OCE活性和类囊体聚合状态的影响明显小于苏丹草,这对于电子传递链上的电子供应及电子传递的稳定性起到了重要的作用。另外,干旱下两种牧草幼苗叶片OJIP曲线上2和30 ms时(J点和I点)的相对可变荧光VJ和VI明显增加,即干旱导致PSⅡ光化学活性降低还与PSⅡ电子受体侧电子由QA向QB传递受阻以及PQ库接受电子能力的降低有关。但干旱下高丹草和苏丹草幼苗叶片仅VJ差异明显,而VI却无明显差异,这说明干旱下高丹草幼苗叶片电子传递体QB接受电子的能力明显高于苏丹草,从而使干旱下高丹草幼苗叶片PSⅡ受体侧电子传递能力高于苏丹草。

Cd^(2+)胁迫对鸡爪槭PSⅡ叶绿素荧光动力学特性的影响

为探讨重金属镉(Cd)对鸡爪槭叶片PSⅡ叶绿素荧光动力学特性的影响,通过盆栽试验对鸡爪槭(Acer palmatum)二年生实生苗进行Cd2+胁迫处理,分别在处理后第15 d、30 d、45 d,测定荧光动力学和荧光参数,并进行JIP-测定(JIP-test)分析。结果表明:Cd2+胁迫降低了鸡爪槭叶片的荧光产量,荧光动力学曲线出现K相的升高;随着Cd2+浓度的增加和胁迫时间的延长,初始荧光F o逐渐升高,在200 mg/kg Cd2+处理达到峰值,表示受体侧电子传递的参数M o上升,S m、Ψo、φEo均呈下降趋势;反应中心密度参数RC/ABS在胁迫后期显著降低,表示单位反应中心活性参数ABS/RC、TR o/RC、DI o/RC增加但速度变缓;ET o/RC略升之后下降,表示PSⅡ光合效率的参数F v/F m和PI abs在胁迫后期显著降低。Cd2+胁迫可抑制或破坏PSⅡ反应中心活性来影响鸡爪槭的生长。低浓度Cd2+(≤50mg/kg)下鸡爪槭通过自身调节机制使过剩光能耗散掉,光合电子传递得到恢复,对PSⅡ伤害较小;中高浓度Cd2+(≥200 mg/kg)会导致PSⅡ反应中心吸收和捕获的光能降低,电子传递受阻,表现出光抑制现象;同时能量耗散受阻,过剩激发能导致活性氧的产生,反应中心发生不可逆失活,从而破坏PSⅡ光合功能。