低温光抑制胁迫对不同抗冷性的籼稻抽穗期剑叶叶绿素荧光的影响

以具不同抗冷力的籼稻品种青华 6号 (冷敏感 )和桂山矮选 3(抗冷 )为材料 ,采用PAM调制荧光仪检测叶片叶绿素荧光的分析方法 ,探讨不同抗冷力的籼稻品种防御低温光抑制的可能机制。结果表明 ,籼稻抽穗期剑叶经低温光抑制胁迫后 ,与黑暗低温处理比较 ,光照低温处理引起的初始荧光Fo 上升 ,Fv/Fm 比值下降明显。抗冷的桂山矮选 3比冷敏感的青华 6号的Fo 上升和Fv/Fm 下降的幅度较为显著 ,但在常温弱光下其恢复较快。荧光猝灭分析亦表明 ,低温光抑制胁迫引起光化学猝灭qP 下降 ,非光化学猝灭qN 受抑制明显 ,但恢复较快一些。由此可认为 ,低温诱导籼稻光抑制发生 ,低温光抑制的程度不完全是伤害的结果 ,其恢复能力的强弱更能准确地反映品种间抗光抑制的能力。桂山矮选 3比青华

PSⅠ的低温光抑制

简要介绍和阐述了PSⅠ的分子组成、电子传递体及其传递途径以及低温条件下PSⅠ光抑制的作用位点和可能的作用机制 ,并根据PSⅠ光抑制的特点 。

冷敏感植物的低温光抑制及其生化保护机制

阐述了冷敏感植物低温光抑制的发生机理、光与低温在光抑制中的关系及冷敏感植物在低温光抑制过程中的生理生化变化 ,并结合冷锻炼对植物的影响 ,介绍了植物防御光抑制破坏的生化机制。

5-氨基乙酰丙酸促进水稻耐低温光抑制与抗氧化酶活性有关

研究了喷施250mg/L5-氨基乙酰丙酸(ALA)明显提高水稻对低温光抑制适应能力的主要机制。低浓度的ALA提高水稻耐低温强光的主要机制不是通过叶黄素循环加强热耗散,而是通过显著增加叶绿体抗氧化酶系统中抗坏血酸过氧化酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)的活性,减少超氧化物歧化酶(SOD)活性的下降,从而降低过氧化氢(H2O2)的含量,减轻PSⅡ的光抑制。而且,APX活性的增加可能是由于亚铁血红素库积累而引起的。

冷锻炼对甜椒叶片光合作用及其低温光抑制的影响(英文)

以冷敏感植物甜椒 (CapsicumannuumL .)抗冷性不同的两个品种为试材 ,利用CIRAS 1光合测定系统和FMS2调制式荧光仪 ,在控温控光条件下分析比较了冷锻炼苗与未经锻炼苗的叶片光合特性、叶绿素荧光参数对温度的响应。结果表明 ,随着温度的降低 ,无论是否经过锻炼 ,低温主要通过抑制碳同化能力来影响光合作用 ,并使光能过剩 ,导致低温光抑制。提高环境CO2 浓度以增强暗反应对光能的利用 ,低温光抑制减轻。 5d的亚适温锻炼过程中甜椒叶片已发生一定程度的光抑制 ,但锻炼苗叶片能在低温下维持较高的光系统II光化学效率(ФPSII)、光化学猝灭系数 (qP)和光适应下光系统II最大光化学效率 (Fv′/Fm)值 ;冷锻炼提高了两品种低温下对光抑制的抗性 。

光强对番茄叶片低温光抑制恢复的影响

经弱光 (6 0 μmol·m- 2 ·s- 1 )和 5℃低温处理 3d的番茄叶片Fv Fm和ΦPSⅡ下降 ,F0 没有变化 ;随后放在弱光 (6 0 μmol·m- 2 ·s- 1 )和 2 5℃条件下 ,番茄叶片的Fv Fm和ΦPSⅡ可以恢复 ,而在强光 (80 0 μmol·m- 2 ·s- 1 )下恢复的植株Fv Fm和ΦPSⅡ则显著下降 ,F0 也明显增加。恢复 3d后 ,弱光下恢复的植株光合作用可恢复到对照水平的 72 .1% 。

PSⅡ膜脂肪酸的脱饱和与黄瓜低温光抑制关系的研究

低温适应（１２℃，１２０μｍｏｌ／Ｌ·ｍ－２·ｓ－１ＰＰＦＤ）引起黄瓜子叶ＰＳⅡ膜碎片（ＰＳⅡｍｅｍｂｒａｎｅ，下同）饱和脂肪酸分子百分含量的减少，膜脂不饱和度提高。其中，十六碳脂肪酸的脱饱和较为明显，Ｃ１６３脂肪酸的分子百分含量经低温适应后上升。分段测定类囊体膜的电子传递活力发现，低温适应使电子传递Ｈ２Ｏ→ＭＶ和ＤＰＣ→ＭＶ呈现先降后恢复的趋势，其中ＰＳⅡ的电子传递活力在低温适应７２ｈ内受影响较小；而ＰＳⅠ的活力受到明显抑制。经叶绿素ａ荧光测定也证实，低温适应后ＰＳⅡ的荧光化学效率仍较高，同时，黄瓜子叶对低温光抑制的抗性提高。本文认为，ＰＳⅡ膜碎片中饱和脂肪酸含量的降低有可能提高膜的流动性，从而增强黄瓜幼苗对低温光抑制的抗性。

低温光抑制恢复过程中黄瓜叶片PSⅡ活性及其电子传递对PSⅠ的影响

以"津春4号"黄瓜为试材,通过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,研究低温光胁迫(4℃,200μmol·m-2·s-1)6h后,黄瓜叶片在常温(25℃)不同光强(0、15、200μmol·m-2·s-1)下PSⅠ和PSⅡ活性的恢复,以及恢复过程中PSⅠ与PSⅡ的相互作用.结果表明:低温光胁迫6h后,PSⅠ和PSⅡ发生不同程度的光抑制.在常温恢复阶段,PSⅡ活性快速恢复且对光强不敏感;PSⅠ活性在弱光下(15μmol·m-2·s-1)快速恢复,在较强光(200μmol·m-2·s-1)下恢复较慢.在低温光抑制恢复过程中,常温下PSⅡ活性恢复较快可能导致PSⅡ向PSⅠ的线性电子传递过快,进而抑制PSⅠ的活性恢复.因此,在进行黄瓜抗冷性育种时,不应该仅追求较高的PSⅡ抗性和较快的PSⅡ恢复速度,还应该注意两个光系统活性的协调.在生产中,应当在低温逆境发生及其之后较长一段时间内采取措施降低叶表面光照强度,以利于对植株光合机构的保护和光合活性的恢复.

夜间低温对不同光强下生长的两种热带树苗光合作用的影响

于雾凉季测定了叶片叶绿素荧光和气体交换参数、H2 O2 和丙二醛 (MDA)含量 ,探讨了 4～ 6℃夜间低温对 3种相对光强 (太阳光的 8%、2 5 %和 5 0 % )下生长的 2种山地雨林树苗光合作用的影响。夜间低温处理导致 3种光强下生长的 2种植物叶片日间和胁迫诱导的光抑制加剧 ,净光合速率 (Pn)和光呼吸速率降低 ,H2 O2 和MDA含量升高。生长环境光强升高可加剧夜间低温的效应 ,弱光下 2种植物受夜间低温影响较小 ,间接表明雾使光强减弱可缓解自然夜温降低对西双版纳热带植物的危害。处理期间滇南插柚紫Pn 主要受气孔限制 ,滇南红厚壳Pn 降低与活性氧增加引起的羧化效率降低有关 ,两种植物Pn 的降低均与光抑制关系不大。夜间低温后滇南红厚壳气孔导度降低较少 ,H2 O2 和MDA含量较高 ,光抑制较重 ,5 0 %相对光强下其未做夜间低温处理的对照植株发生了胁迫诱导的光抑制 ,表明它对夜间低温较敏感。

烟草光合作用对低温的响应

研究了低温对烟苗叶片光合特性的影响。用CIRAS 1光合系统测定了各项光合指标 ,结果表明 :( 1)在 16℃、8℃、3℃条件下 ,净光合速率 (Pn)、表观量子效率 (AQY)、羧化效率 (CE)、RuBP最大再生能力随温度的降低显著下降 ,在8℃、3℃条件下发生了低温光抑制现象 ;低光强下 ,温度对Pn 的影响小 ,温度对Pn 的效应随光强的增大而增大 ,当光强达到 4 0 0 μmol·m-2 ·s-1后 ,Pn 基本由温度决定。 ( 2 )经 3℃低温处理 72h ,其后续影响表现为叶片RuBP最大再生能力、CE、气孔导度、胞间CO2 浓度显著下降 ,AQY略有下降 ,Pn 表现为可逆下降。 ( 3)经 8℃处理 72h ,其后续作用对叶片Pn影响不大。

H2S作为下游信号参与SA对低温弱光下黄瓜幼苗光合作用的调控

水杨酸(SA)和硫化氢(H_2S)在调控非生物胁迫下植物生长发育和生理代谢中均起着非常重要的作用,但二者作为信号分子在调控低温弱光下黄瓜光合作用中的互作关系还不清楚。本试验以黄瓜幼苗为试材,分别用SA和硫氢化钠(NaHS,H_2S供体)及其清除剂或抑制剂喷撒叶面,以适宜温光下去离子水处理为对照(CK),研究低温(8℃/5℃,昼/夜)弱光(100μmol·m^(-2)·s^-1)下SA和H_2S对黄瓜幼苗光合作用的调控及互作关系。结果表明:SA可明显增强L-/D-半胱氨酸脱巯基酶(LCD、DCD)活性及其mRNA表达,促进内源H_2S产生;NaHS对苯丙氨酸解氨酶和异分支酸合成酶活性、mRNA表达量及内源SA含量影响不大。SA和NaHS可使低温弱光下黄瓜幼苗的光合速率、气孔导度和蒸腾速率明显提高,胞间CO_2浓度显著降低;同时增强核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶、Rubisco活化酶、景天庚酮糖-1,7-二磷酸酯酶和果糖-1,6-二磷酸醛缩酶活性及其mRNA表达,促进光合碳同化;提高光下PSⅡ实际光化学效率和暗下PSⅡ最大光化学效率,从而减轻低温弱光胁迫对黄瓜幼苗的光合机构的损伤和生长量的影响。H_2S清除剂次牛磺酸(HT)可使SA对低温弱光下黄瓜幼苗的光合作用和生长促进效应明显减弱,而SA抑制剂多效唑和氨基茚磷酸对H_2S诱导的黄瓜幼苗光合机构对低温弱光的耐受性无显著影响,说明H_2S作为SA的下游信号,参与调控低温弱光下黄瓜幼苗的光合作用。