乙烯诱导衰老过程中大豆叶片快速叶绿素荧光诱导动力学和PSⅡ光化学特征

通过分析光合速率和快速叶绿素荧光诱导动力学曲线,研究了乙烯诱导衰老过程中大豆叶片PSⅡ光化学特征的变化.随着大豆叶片的衰老,光合速率大幅度下降,但是Fv/Fm只有轻微下降.这表明,大豆衰老过程中光合速率的下降不是PSⅡ光化学活性下降造成的;随着衰老,光合机构中的QB降解,QB的降解可能是导致PSⅡ光化学活性下降的关键因素.叶绿素荧光猝灭分析表明,在衰老初期,非光化学猝灭NPQ是强光下耗散过剩激发能的一个重要机制,然而当叶片严重衰老时,PSⅡ反应中心的失活可能成为光合机构耗散过剩激发能的另一种有效机制.

不同叶龄杂交酸模叶片光合速率及PSⅡ光化学效率诱导对NaCl胁迫的响应

通过气体交换和叶绿素荧光分析方法研究了杂交酸模(Rumex K-1)幼叶、功能叶和衰老叶的光合速率及PSⅡ光化学效率诱导对NaCl胁迫的响应特征。结果表明,老叶的光合作用对盐胁迫最为敏感,幼叶次之,功能叶对盐胁迫的抗性最强。对照植株幼叶、功能叶和老叶的光合诱导速率相差不大,幼叶和功能叶光合诱导后期受气孔限制的影响。盐胁迫后幼叶和功能叶的光合诱导推迟,出现了一个新的光合适应阶段;老叶仍有部分电子传递功能,但已丧失碳同化能力。盐胁迫后气孔导度不再是叶片光合碳同化诱导过程的限制因素,不同叶龄叶片PSⅡ光化学效率启动所需时间远远小于光合速率启动所需时间,盐胁迫对叶片的PSⅡ光化学效率诱导过程几乎没有影响。

叶绿素缺乏的大麦突变体PSⅡ光化学效率较高的原因(英)

在相同的叶绿素浓度下，叶绿素缺乏的大麦突变体的叶绿体在450～480nm和600～640nm波长范围的光吸收值比野生型略高，而在400～440nm和700～740nm波长范围的光吸收值明显高于野生型；突变体叶片和叶绿体的低温（77K）荧光发射强度较低，而两个光系低温荧光产量的比值（r685／F735）较高；失去Mg2+后，突变体和野生型的F685／F735和Fv／Fm均降低，但突变体的降低幅度较小；突变体的叶绿体中基粒片层数目较少、长度较短，而间质片层较长。这些结果表明，大麦突变体PSⅡ向PSⅠ的激发能转移较少是其PSⅡ光化学效率较高的重要原因。

青花菜叶片PSⅡ光化学效率和光合对强光高温的响应

利用光合气体交换和叶绿素荧光测定技术,研究了青花菜叶片PSⅡ光化学效率和光合对强光高温的响应.夏日晴天下青花菜叶片的F_v/F_m,F′_v/F′_m,ΦPSⅡ和qP均降低,F_0升高;12:00～14:00,F_v/F_m,F′_v/F′_m,ΦPSⅡ和qP均降至最低,F_0升至最高;14:00后,随着光强减弱,F_v/F_m,F′_v/F′_m,ΦPSⅡ和qP逐渐升高,F_0逐渐降低;19:00后基本恢复,表明强光高温下PSⅡ反应中心可逆失活是青花菜叶片的一种重要的光破坏防御机制.PSⅡ用于光化学反应的能量随光照强度增强和叶温升高而下降;用于天线非辐射耗散的能量在8:00～10:00增高,此后基本稳定;失活的PSⅡ反应中心所耗散的过剩光能随光强增强和叶温升高大幅度增高,14:00后随光强减弱大幅度下降,进一步表明PSⅡ反应中心可逆失活在青花菜光破坏防御中具有重要作用.青花菜叶片净光合速率和蒸腾速率日变化均呈单峰型曲线,峰值分别出现在12:00和14:00.胞间CO_2浓度12:00前逐渐减小,此后基本稳定.气孔导度全天呈下降趋势.

小麦叶片的状态转换涉及PSⅡ向PSⅠ激发能满溢的变化

叶片照远红光后，其叶绿素荧先参数Fm／Fo和两个光系统低温荧光产量比值F685／F735升高，照红先后，其Fm／Fo和F685／F735降低；在照远红光或红先过程中，与F685／F735的变化相比，Fm／Fo的变化幅度在较短的时间内达到最大；NaF预处理的叶片经远红光照射时，其Fm／Fo和F685／F735不增加；DCMU预处理的叶片经红光照射时，其Fm／Fo和F685／F735降低的幅度比对照小。这些结果表明，小麦叶片状态转换过程中两个先系统间能量分配的变化至少部分地与激发能满溢变化有关。这种满溢的变化与捕光色素蛋白复合体LHCⅡ的磷酸化相联，并且，与光吸收截面变化相比，满溢的变化是对两个光系统不平衡光吸收的较快响应。

薇甘菊叶和茎的光合特性

薇甘菊(Mikaniamicranth)是世界性的入侵有害植物,对其入侵特性的理解将有助于我们更进一步揭示入侵机理和开展植物入侵的防治工作。叶片的光合作用是入侵植物薇甘菊入侵特性的研究内容之一,但到目前为止,仍没有开展对薇甘菊非同化器官茎的同化特性的研究。该文采取对比的研究方法,使用LICOR-6400气体交换系统和荧光系统对其幼嫩的绿色茎和成熟叶片的气体交换和叶绿素荧光特性进行测定,并对测定结果进行了对比分析,同时应用激光共聚焦显微镜对薇甘菊茎中叶绿体分布进行观察。使用叶绿素荧光系统测量瞬时叶绿素荧光特性表明,茎和叶的电子传输速率(Electrontransportrate,ETR)和光系统Ⅱ实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)存在较好的正比例关系,相关系数达到0.97,说明茎中存在和叶中类似的光合结构。但在应用LICOR-6400气体交换系统测量稳定状态下的CO2的气体交换速率时,观察到叶的气体交换速率稳定性较好,而茎的气体交换速率出现较大的波动,这可能是由于茎的气孔因素引起。综合来看,在相同面积和饱合光强下(光通量密度(Photosyntheticphotofluxdensity,PPFD)=2000μmol·m-2·s-1),叶的ETR为42.44μmol·m-2·s-1,茎的ETR为30.32μmol·m-2·s-1。在相同面积和低光强(PPFD=10μmol·m-2·s-1)下,叶的ΦPSⅡ为0.69;茎的ΦPSⅡ为0.57。在单位SPAD下,茎中ETR是每单位SPAD4.24μmol·m-2·s-1,是叶的2.3倍,实际光化学量子产量是每单位SPAD0.08,是叶的3倍。在比较茎和叶ETR中观察到茎比叶有更强的强光适应能力。激光共聚焦图像观察到薇甘菊茎的叶绿体主要分布在两个区域:皮层区和维管束周围。对照以往关于茎中叶绿体功能的研究表明,可能分布在两个区域中的叶绿体功能上存在差别。如上,薇甘菊茎中存在一定的光合作用能力,且在叶绿体的光能利用瞬时效率上茎明显强于叶,但在茎中这些光合作用的具体作用仍不清楚。

民勤沙生植物园4种云杉属植物光化学特性的趋同适应

采用叶绿素荧光图像分析手段,结合叶绿素含量和主枝生长量测定,研究了沙地云杉、青海云杉、蓝云杉、白扦PSⅡ光化学效率和非光化学能量耗散的光响应特性及对稳态光强的适应性。结果表明:在相同生境和管理条件下,15a苗龄的4种云杉属植物生长势态良好,均能适应民勤荒漠气候环境;蓝云杉针叶的叶绿素含量较高,而青海云杉的叶绿素a、b比值(Chl a/b)较低;4种植物PSⅡ光化学效率的光响应曲线相似,但蓝云杉PSⅡ非光化学猝灭系数(NPQ)的光响应明显有别于其余3种;150μmol m^(-2)s^(-1)低光强下4种植物间NPQ的差异与PSⅡ最大光化学量子效率(Fv/Fm)一致,是内禀光合特性的反映;1500μmol m^(-2)s^(-1)高光强下的NPQ和PSⅡ最大效率(Fv'/Fm')在4云杉属植物间没有差异,呈现光合生理的趋同适应。综合比较分析可知,蓝云杉和白扦在低光强具有略低的PSⅡ非光化学猝灭能力,在高光强具有相对高的PSⅡ运行效率(Fq'/Fm'),光驯化适应能力较大;沙地云杉和青海云杉具有几乎一致的PSⅡ光化学和非光化学猝灭特性,其耐荫性和喜光性相近;4种云杉属植物光合机构对干旱荒漠生境的驯化适应具有趋同性,可作为我国北方防护林建设和城市绿化的重要树种。

田间小麦叶片光合作用的光抑制和光呼吸的防御作用

小麦叶片在晴天的表观量子效率(AQY)和光系统Ⅱ光化学效率(Fv/Fm)有明显的日变化,中午前后降低,表明小麦叶片在田间条件下发生了光抑制。AQY和Fv/Fm在下午光照减弱后很快恢复的事实说明,光抑制发生的主要机理可能是非辐射能量耗散的增加。中午前后光呼吸速率(P_r)的增加,既削弱了净光合,也降低了光合效率。在强光下连续抑制光呼吸3小时,会明显地降低净光合速率,加重光合作用的光抑制。这些结果说明,光呼吸在强光和高温条件下的增强。对于消耗光合午休时的过剩能量,防止发生更严重的光抑制,免除光合机构发生不可逆的破坏,具有重要的作用。

田间棉花叶片光合效率中午降低的原因

田间棉花叶片在受到中午强光或模拟的中午强光照射约３ｈ以后，光合效率和光系统Ⅱ的光化学效率（Ｆｖ／Ｆｍ）下降，光呼吸速率增加，并且普通空气条件下测定的光合效率的降低幅度总是大于Ｆｖ／Ｆｍ的降低幅度。然而，若抑制叶片的光呼吸，强光引起的叶片光合效率的降低幅度与Ｆｖ／Ｆｍ的基本一致。这些结果说明，光合作用的光抑制和光呼吸的增强是棉花叶片光合效率中午降低的两个基本原因。

青海高原及上海平原地区植物叶片光合作用的光抑制

用便携式ＡＤＣ光合气体分析系统和便携式ＣＦ－１０００荧光仪对青海和上海的同一植物和不同植物叶片光合作用的光抑制进行了测定。结果表明，两地在晴天强光下，中午植物叶片光系统Ⅱ（ＰＳⅡ）的光化学效率（Ｆｖ／Ｆｍ）和表观光合量子效率（ＡＱＹ）的日变化比早晨低；上海测定ＰＳⅡ的Ｆｖ／Ｆｍ和ＡＱＹ的日变化比青海的下降幅度大。ＡＱＹ的日变化曲线比ＰＳⅡ的Ｆｖ／Ｆｍ低，ＡＱＹ降低的幅度比ＰＳⅡ的Ｆｖ／Ｆｍ大。两地植物均有不同程度的光合作用光抑制。

中午强光胁迫下高蛋白小麦旗叶的光合特性

测定了大田种植条件下４ 个不同籽粒蛋白质含量小麦品系旗叶的净光合作用、光呼吸作用和荧光参数的日变化以及旗叶功能期内ＰＳⅡ光化学效率的变化。结果表明：高、低蛋白小麦旗叶的净光合速率无显著差异，但中午强光胁迫下高蛋白小麦ＰＳⅡ光化学效率（Ｆｖ／Ｆｍ） 较高，ＰＳⅡＦｖ／Ｆｍ 下降得较少，而净光合速率午间下降的幅度较大，原因可能是高蛋白小麦品系旗叶内氮素代谢活动旺盛（ 其代谢限速酶硝酸还原酶活性显著高于低蛋白品种） ，光呼吸作用较强，从而消耗了较多的过剩激发能，在一定程度上减轻了Ｆｖ／Ｆｍ 的下降。

自然条件下珊瑚树（Viburnum odoratissimum）叶片光合作用的光抑制

利用气体交换观察、叶绿素荧光分析和ＱＢ蛋白含量的测定３种方法，研究了常绿灌木珊瑚树叶片的光合作用在上海深秋初冬自然条件下的光抑制，以便确定在除光以外不存在其它环境胁迫的自然条件下光合机构的破坏是否是引起光抑制的主要原因。经过中午３ｈ左右的强光照射以后，珊瑚树叶片的表观量子效率（ＡＱＹ）和ＰＳⅡ光化学效率（Ｆｖ／Ｆｍ）明显下降，表明珊瑚树叶在自然条件下经常发生光抑制。而且，经中午强光照射以后，叶片的初始荧光（Ｆ０）下降；非光化学荧光猝灭的慢弛豫成分（ｑＥｓｌｏｗ）上升；光饱和的光合速率略有下降；中午光照后降低了的ＡＱＹ和Ｆｖ／Ｆｍ在叶片离开强光１ｈ以后基本恢复；模拟中午光照的强光处理对叶片的ＱＢ蛋白含量没有明显的影响。这些事实都说明这种光抑制发生的主要原因是非光辐射能量耗散的增加，光合机构的破坏即使发生，也是很轻微的。

玉米突变体(zb/zb)的叶绿体光合特性

常规育种中出现的偶然变异植株,用来作光合机理和遗传机理的研究,不需要复杂的生物技术操作手段,受到很多学者关注。植物的花斑叶是一种结构上的嵌合体。Hayden和Hopkins发现玉米(zae mays L.)的黄绿色突变体OYyg中缺少介于CPⅠ与CPⅡ之间的一条被他们称为复合体Ⅳ的小带。李玉湘和李继耕用玉米白色叶片和条纹叶片两种突变系,进行叶绿素蛋白复合体研究表明,纯白色突变系叶片中捕光叶绿素a/b蛋白复合体的合成受阻。本文用zb/zb与一正常自交系杂交,得到的F_1代为zb/zb基因型。将其分别播种后,对白色叶片和绿色叶片叶绿体膜的光合特性进行了多项比较研究。

不同磷浓度对小球藻铜绿微囊藻生长及生理的影响

常通过对藻类某些生理生化指标的测定,甄别水体的营养状态。实验以小球藻(Chlorella sp.)和铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)为对象,研究它们在不同磷浓度下藻细胞480 nm和665 nm吸光度的比值(OD480/665)、光系统Ⅱ的最大光化学效率(F v/Fm)、碱性磷酸酶活性(APA)等的响应及其作为营养状态指标的可能性进行了探讨。结果发现磷浓度与小球藻OD480/665负相关;而铜绿微囊藻OD480/665值与磷浓度相关性不明显。P缺乏能导致小球藻和微囊藻F v/Fm降低。小球藻产生的APA与培养基中磷含量负相关,而铜绿微囊藻产生碱性磷酸酶的量与培养基中磷含量关系并不明显。研究结果表明OD480/665、Fv/Fm、APA可以反映小球藻磷限制情况,不能反映铜绿微囊藻磷限制情况;藻类生理生化指标对磷的响应与种类有关,用来指示营养限制情况时需谨慎。

青海香日德农业区春小麦旗叶PSⅡ光化学效率及对强太阳光的适应

以中国科学院西北高原生物研究所培育的4个高原春小麦品种为材料,结合光合色素含量、叶面积等光形态参数的测定,采用调制叶绿素荧光分析技术,研究了青海香日德农业区春小麦抽穗期旗叶远轴向光面和近轴背光面的PSⅡ光化学量子效率及对强太阳光的适应性.结果表明:高原314、高原363和高原584的旗叶多呈直立转披型,高原913因叶面积小而宽其旗叶多倾向直立型;4个品种春小麦的光合色素有较大差异,且与充分暗适应的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)呈正相关;全晴天中午时分旗叶远轴向光面光合作用的光抑制现象较严重,但下午随太阳光强的降低,准确20 min暗适应的Fv/Fm恢复很快,其PSⅡ反应中心属可逆失活;旗叶向光和背光部位间PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)和PSⅡ有效光化学效率(Fv'/Fm')的差异均达极显著,但两者的相对变化趋势截然相反,光化学猝灭系数(qP)和非光化学猝灭系数(NPQ)呈一致的变化趋势;尽管旗叶近轴背光面的ΦPSⅡ和qP均较低,但Fv'/Fm'明显较高,说明其潜在的PSⅡ激发能捕获效率仍较大.研究证明光合机构的光化学和非光化学猝灭过程可有效耗散强光下累积的过量激发能,高原春小麦品种对青藏高原的强太阳光辐射具有很强的适应性.

田间大白菜光合效率日变化的研究

本试验对田间生长的鲁白 8号大白菜 (BrassicacampestrisL ssp pekinensis (Lour)Olsson)光合作用的光合效率及其日变化进行了研究。结果表明 ,在大白菜幼苗期和结球初期 ,叶片的光合速率 (Pn)、光合效率(AQY)、光系统Ⅱ的光化学效率 (Fv/Fm)中午后明显降低 ,这表明大白菜各生长时期都存在光合作用的光抑制现象 ,苗期因光照强、温度高 。

叶绿素缺乏的大麦突变体的光合作用和叶绿素荧光

和早熟３号大麦（野生型）（ＤＧ）相比，黄化大麦（突变体）（ＬＧ）叶片Ｃｈｌ含量低，而Ｃｈｌａ／ｂ较高；光合速率低，表现量子效率低，而饱和光强较高，气孔导度较高；荧光参数Ｆｏ低，而ＰＳⅡ的光化学效率（Ｆｖ／Ｆｍ）以及Ｔ１／２、Ｆｍ／Ｆｏ、Φｅ均高。以单位叶绿素计算，黄化大麦的ＰＳⅡ电子传递活性和全链电子传递活性较高，而ＰＳⅠ电子传递活性较低。推测黄化大麦ＰＳⅡ的光化学效率增高可能是由于其ＰＳⅡ向ＰＳⅠ传递的激发能较少，是对Ｃｈｌ含量低的一种补偿。

820nm光吸收曲线技术在逆境条件下叶片光系统Ⅰ性能研究中的应用

光合作用是植物生长发育的基础,在逆境条件尤其是低温和弱光等胁迫下,叶片光系统Ⅰ(PSⅠ)性能下降引起越来越多的关注。820 nm光吸收曲线技术可以用来检测发生在PSⅠ的原初光化学反应。本文总结了利用820 nm光吸收曲线技术测定PSⅠ的光化学效率、环式电子传递能力和能量分配的基本原理,及在逆境条件下的研究成果,以期为820 nm光吸收曲线技术在其它条件下对PSⅠ性能影响提供理论和技术支撑。

光系统Ⅱ实际光化学量子效率对光的响应模型的比较

为了比较光系统Ⅱ实际光化学量子效率(FPSⅡ)对光的响应机理模型(简称机理模型)、负指数模型和指数模型的优缺点,用LI-6400-40B光合作用测定仪控制CO2浓度和温度,测量了剑叶金鸡菊(Coreopsis lanceolata)、黄荆(Vitex negundo)和大狼杷草(Bidens frondosa)的电子传递速率(ETR)对光的响应曲线(ETR-I)和FPSⅡ对光的响应曲线(FPSⅡ-I),然后用这3个模型分别拟合了这些数据。拟合结果表明:3个模型都可以较好地拟合这3种植物的ETR-I的响应数据和FPSⅡ-I的响应数据,但由指数模型拟合ETR-I和FPSⅡ-I的响应数据得到相应的饱和光强(PARsat)和光系统Ⅱ最大光能利用效率(Fv/Fm)之间存在显著差异,且估算的饱和光强远低于实测值。由机理模型可知,FPSⅡ不仅与光强的函数有关,还与植物的内禀特性有关,即与天线色素分子的本征光能吸收截面、激子的传递效率、能级的简并度、光化学反应常数、热耗散常数和处于最低激发态的平均寿命等参数有关。此外,由机理模型还可知,FPSⅡ随光强的增加而下降的原因是捕光色素分子的有效光能吸收截面随光强增加而降低。

荒漠植物红砂叶绿素荧光参数日变化及其与环境因子的关系

在自然条件下以分布于兰州九州台(LZJ)、张掖临泽(ZYL)和武威民勤(WWM)3个地区的红砂为试材,利用PAM-2100便携式叶绿素荧光分析仪和Lcpro+便携式光合作用测定系统,在红砂生长季节对其叶绿素荧光参数及其环境因子进行测定和分析。结果表明:3个地区红砂叶片的初始荧光(Fo)、PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、实际光化学反应量子效率(ΦPSⅡ)和非光化学淬灭系数(qN)均存在明显的日变化。其中Fv/Fm和ΦPSⅡ均呈反正态分布曲线日进程,在中午13:00强光下降低至最低值;Fo和qN则呈正态分布曲线日进程,在中午13:00达到最大值。3个地区红砂的Fv/Fm虽在中午呈降低趋势,但因其值均高于0.8,所以并未发生光抑制现象。在环境因子中,光合有效辐射(PAR)、温度(Ta)以及水分条件协同作用于红砂的光化学效率。当水分条件较高时,PAR成为影响光化学效率降低的首要因子;而当水分降低时,RH成为加速光化学效率下降的主要因子。在土壤极端干旱叠加强光、高温和低湿的逆境中红砂主要采取依赖于叶黄素循环的热耗散和PSⅡ反应中心可逆失活两种保护机制来适应外界环境的变化。