白背飞虱取食为害后水稻植株光合作用能力的变化与抗虫性的关系

本文研究了不同抗虫水稻品种在白背飞虱为害后稻株光合作用能力的变化与抗虫性的关系。结果表明 ,稻株受害后 :感虫品种 (TN1和汕优 6 3)光合作用速率和叶绿素含量下降率比抗虫品种 (N2 2 )明显 ;汕优 6 3和 N2 2品种的二磷酸核酮糖 (Ru BP)羧化酶的含量和活力均增加 ,TN1品种在为害 5天时 Ru BP羧化酶的含量和活力明显增加 ,而在为害 10天时反而低于健康稻株 ;感虫品种受害后叶片光合产物滞留比抗虫品种多 ,即感虫品种光合产物向叶鞘、茎、分蘖和根等部位的转移量少于抗虫品种。

栽植密度对不同柚品种光合作用能力的影响

栽植密度能显著影响柚园内不同部位光照强度、叶面积系数、叶片发育质量及光合作用，从而影响光合产量的高低，最终影响柚的产量和品质。枳砧柚矮化密植栽培适宜规格是：行距2～3m，株距1．5～2m，栽植株数为1665～3330株／hm2。栽培中可以通过整形修剪来控制树冠高度（2～2．5m）和叶面积系数（6～7）。当树冠严重交接，叶面积系数大于7时，应及时间移。晚白柚、梁平柚为矮化密植丰产栽培的较理想品种。

水稻植株光合作用能力的变化与其抗白背飞虱的关系

稻株受白背飞虱为害后 ,感虫品种 (TN1和汕优 63)光合作用速率和叶绿素含量下降率比抗虫品种 (N2 2 )明显 ;汕优 63和N2 2品种的二磷酸核酮糖 (RuBP)羧化酶的含量和活力均增加 ,TN1品种在为害 5d时RuBP羧化酶的含量和活力明显增加 ,而在为害 1 0d时显著下降 ;感虫品种受害后叶片光合产物滞留比抗虫品种多 ,即感虫品种光合产物向叶鞘、茎、分蘖和根等部位的转移量少于抗虫品种。

三叶橡胶光合作用能力和抗氧化系统以及单萜类物质对茉莉酸的响应

用茉莉酸(JA)处理三叶橡胶,分别在JA处理1、24、48、72、96、120 h后,分析三叶橡胶光合作用能力和抗氧化系统活性以及单萜类物质的变化。结果发现,与对照相比,用JA处理的三叶橡胶的叶片最大净光合速率和气孔导度显著下降,光系统II潜在最大光化学效率和内在光化学效率也明显下降。光合作用能力的下降可能是由于JA处理导致的叶绿素、类胡萝卜素、可溶性蛋白质含量逐渐下降的结果。然而,JA处理却导致过氧化氢含量逐渐增加,过氧化氢含量的增加激活了抗氧化系统,结果导致超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性上升,抗坏血酸-谷胱甘肽循环加强。但是,α-蒎烯、β-蒎烯、桧烯以及总单萜这些潜在的抗氧化物的含量却先增加,而后逐渐下降。

开特灵对柑桔等果树增产优质的效果──Ⅰ开特灵能提高植物光合作用能力

开特灵对柑桔等果树增产优质的效果──Ⅰ开特灵能提高植物光合作用能力胡立侃（中国科学院上海有机化学研究所２０００３２）由中国科学院上海有机化学研究所研制与浙江省温岭东红生物化工厂联营开发生产的植物生长调节剂──开特灵是核酸类营养型生化物质，经大白鼠ＬＤ...

转基因技术可提高植物光合作用能力

日本研究人员最近通过转基因技术提高植物的光合作用能力，使植株的高度和二氧化碳吸收能力增加。据日本媒体报道，日本大学生物资源科学系教授奥忠武领导的研究小组发现，水生植物和陆生植物各自承担光合作用的蛋白质不同，而同样进行光合作用的一些更原始的生物却同时拥有这两种蛋白质，说明水生植物和陆生植物在进化过程中分别失去了其中一种蛋白质。

光合作用能量代谢的分子机理与调控研究进展

对目前在分子水平上研究光合作用的能量代谢及调控的机理进展情况作了综述

激子极化子共振束缚介导的光合作用能量传输

光合作用中能量传输的超效率具有非常重要的生物学意义.人们对于它的能量传递机制从未停止探索,量子思想的广泛应用吸引着人们发掘自然现象背后的物理本质.笔者前期采用激子极化子共振束缚介导的能量传输机制成功解释了超高效的人工光合作用实验,这为生物体光合作用的机制提供了一种新的可能性.本文具体研究了高等植物体和绿色硫细菌中进行光合作用的场所,探索集光色素在光腔共振模型的束缚下,其激子极化子可作为中间态介导能量传输.通过充分发挥其双重特性,以激子态形式接收供体吸收的太阳光,光子态形式快速传递到受体,从而实现能量的最大化利用.基于已构建的理论模型,结合实测数据进行数值分析,结果表明该机制能很好地解释光合作用的超高效能量传输过程.

不同产地滇重楼光合作用能力探究

通过对比不同产地滇重楼与相同产地不同来源滇重楼的光合作用能力,研究其生理适应性,以期为滇重楼引种种植及资源保护提供理论基础。利用LI-6800光合作用仪,检测分析不同产地相同品种与相同产地不同来源滇重楼的光合生理的变化模式。结果表明,采自滇西产地滇重楼的光合能力均高于滇东南产地,但差异较大;滇东南产地滇重楼的光合速率差异不大,但其数值低于滇西产地。而不同产地的滇重楼移栽到相同环境下,其叶片气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)以及水分利用效率(WUE)值均低于当地品种,而胞间CO2浓度与环境CO2浓度的比值(Ci/Ca)则高于当地品种,移栽后的品种光合能力低于当地品种。研究认为,滇西地区所产滇重楼比滇东南地区光合作用能力更强,以大理州永平县滇重楼尤为突出,而移栽后的品种光合能力以及水分利用率低于当地品种。因此在滇重楼的栽培中,应筛选栽培地产的品种进行人工扩大化种植。

科学家发现光合作用能量转化量子机制

英国科学家首次在室温下观察到光合作用中能量转化的量子机制——相干作用（一种状态相互叠加的量子效应），并证明，正是这一量子机制使光合作用能很好地面对环境干扰。出版在《科学》杂志的最新研究有助于科学家们研制出新一代转化效率更高的太阳能电池。提高太阳光的有效转化率是科学家们孜孜以求的目标，他们希望借此降低人类对化石能源的依赖。光合生物和某些细菌已掌握了这一过程：在万亿分之一秒内，其内的光合天线蛋白会将吸收到的太阳光的95％输送至光合反应中心，从而驱动光合作用。

光合作用能量转化终极“阀门”长这样

2019年10月24日,《自然》在线发表叶绿素生物合成关键酶三维结构解析论文,首次解析了叶绿素生物合成关键酶——光依赖型原叶绿素酸酯氧化还原酶(LPOR)的三维晶体结构,揭开了光合作用终极能量来源的生物学转化"阀门"真实结构。

“探究环境因素对黑藻光合作用强度的影响”实验设计

对高中生物学实验“探究环境因素对光合作用强度的影响”的实验材料和方法进行拓展。以水生植物黑藻为实验材料,利用自制的简易光照箱为实验装置,同时探究两个环境因素(光照强度、CO_(2)浓度)对黑藻光合作用强度的影响,定量分析实验结果,建立变量间的数量变化关系。该实验设计可缩短实验时间,增强实验效果,提高实验效率。

基于提升学生核心素养的“光合作用的原理”教学设计

基于提升学生核心素养的“光合作用的原理”教学设计,通过重温科学家的探究之路,培养学生科学思维和科学探究能力。教学从呼吸作用引入,激发学生兴趣,通过探究光合作用的场所、光反应的产物和场所,让学生理解光合作用原理。教学中采用问题引导、资料分析等方式,让学生在具体情境中学习,提升学习动力。通过本教学设计,学生能够掌握光合作用的基本知识,形成科学思维,培养社会责任感,实现全面发展。

通过碳点从共价三嗪框架中提取光生空穴用于光合作用产过氧化氢

过氧化氢(H_(2)O_(2))是一种多功能氧化剂,利用地球上丰富的水和氧合成过氧化氢是解决能源危机和环境修复的一种有前景的方法.共价三嗪框架(CTFs)因具有独特的稳定结构以及π共轭sp^(2)碳结构上功能基团的高可设计性,其作为光催化剂而备受关注.然而,由于共轭键的可逆性较差,极大地影响了电荷的分离和转移.为了提高载流子分离效率,目前的策略主要为开发高结晶结构或在CTFs骨架中加入具有不同电离势和电子亲和力的供电子和接受电子单元,但催化性能和太阳能化学转化(SCC)效率仍然低于预期.碳点(CDs)具有类分子特性,可以通过表面接触或结合改变材料的微观结构和物理性能,起到调控光生电荷行为的作用.因而,本文把CDs引入到CTFs分子中,使其充当电荷分离器,提升光生载流子的利用效率.本文提出一种可扩展的方法,使1,4-二氰苯(DCB)、CDs和碱金属盐在溶液中发生选择性吸附反应,去除溶剂后制备出预混物,然后再以CF_(3)SO_(3)H为催化剂,在空气氛围内直接加热预混物至250℃并反应8 h,获得具有高结晶CTFs与CDs的复合光催化剂(CDs@CTFs).透射电镜、X射线光电子能谱(XPS)等结果证明了CDs引入到CTFs插层中.粉末X射线衍射结果表明,适量的CDs可以提高CTFs的结晶度.紫外-可见吸收谱表明CDs的引入扩大了可见光的吸收范围.Zeta电位、光致发光光谱等结果表明,二价和多价阳离子同时与两个或两个以上的CDs相互作用,导致其溶胶溶液的不稳定性和表面电子态的改变,影响了光催化剂性能.XPS、红外光谱、热重分析(TGA)等表征结果表明CDs表面羧基的H+离子可能被碱金属离子取代,从而调节表面电荷分布,促进电荷分离和转移.电荷牺牲实验、原位漫反射红外傅立叶变换光谱和电子顺磁共振谱测试结果表明,CDs@CTFs可以实现氧还原反应和水氧化反应双通道产H_(2)O_(2).通过使用已知的电子受体和电子供体来识别CDs和CTFs之间的电荷转移过程,并结合对空穴传输层器件的暗I-V曲线测试结果,揭示了CDs具有空穴存储功能.所制光催化剂的H_(2)O_(2)产率为2464μmolh^(-1)g^(-1),全光谱光化学转化效率为0.9%,500 nm的表观量子产率为13%,超过了目前报道的大多数光催化剂.结合理论分析结果表明,CDs可以作为空穴提取剂有效地驱动激子解离,并为水氧化反应提供活性位点;研究发现碱金属离子在合成过程中与CDs表面的羧酸基团相互作用,增强对CTFs的空穴提取能力,加速光催化生成H_(2)O_(2).此外,所制光催化剂在自然阳光下可连续工作产H_(2)O_(2),且光催化性能经过100 d循环使用仍表现出高的稳定性.综上所述,本文开发了一种简便且可扩展的方法,将CDs引入到CTFs中,以实现高效的光催化产H_(2)O_(2).CDs通过其界面产生的内电场从CTFs中提取光生空穴,并在CTFs上充当空穴存储层.此外,碱金属离子能显著调节内部电场强度,使CDs@CTFs具有更显著的光催化性能.本工作揭示了一种新的设计策略来调控有机共轭聚合物中的载流子分离和迁移.

红毛菜与坛紫菜光合作用和品质的比较分析

为研究两种经济红藻红毛菜(Bangia fucscopurpurea)和坛紫菜(Pyropia haitanensis)的光合作用和品质差异,选取一株野生型红毛菜CY和一株野生型坛紫菜NSD35作为实验材料,分别测定二者在相同培养条件下的关键光合参数和营养成分指标。结果显示:红毛菜的最大电子传递速率、净光合速率、藻红蛋白含量分别比坛紫菜高29.6%、96.8%、60.5%;必需矿质元素钾、钙、镁、铁、锌的含量分别比坛紫菜高59.5%、39.5%、34.1%、86.2%、68.4%;红毛菜的必需氨基酸和风味氨基酸含量都高于坛紫菜。此外,二者的呼吸速率、最大光量子产率、叶绿素a、总糖、总蛋白和碘含量没有显著差异。研究结果表明,与坛紫菜NSD35相比,红毛菜CY的光合速率更快,矿质元素积累能力更强,必需氨基酸和风味氨基酸含量更高。研究结果有助于了解红毛菜和坛紫菜的光合作用和品质特点,为开发红毛菜种质资源提供数据参考。

钾肥喷施量对桃树光合作用、果实糖酸组分及综合品质的影响

探究不同钾肥喷施量对桃树光合作用、果实糖酸组分及品质的影响,采用原位培养试验,设置不同的钾肥喷施量3个处理:A1(0.4 mg/mL硫酸钾)、A2(0.8 mg/mL硫酸钾)、A3(1.2 mg/mL硫酸钾),以喷施清水为对照(A0),于果实膨大期进行喷施(进行3次)。结果表明,在果实成熟期钾肥喷施处理对桃树光合作用、糖酸组分及果实品质的影响不同。施钾处理叶片钾含量和果实钾含量均提升,A3处理值最高。A1处理显著提高了叶绿素含量、PSⅡ最大光化学量子产量(F_(v)/F_(m))、果实中糖组分(蔗糖、葡萄糖和山梨糖醇)含量,A3钾肥处理显著提高了果实中酸组分(柠檬酸、苹果酸、奎宁酸)含量,说明适度钾肥处理可以促使果实糖组分积累,果实酸组分含量则随钾处理浓度提升而增加。此外,喷钾处理提高了果实果形指数,A1钾肥处理显著提高果实单果重、果实可溶性固形物、叶片和果实可溶性糖含量,A3钾肥处理显著提高了果实硬度。综上,在桃树种植中,叶面喷施钾肥可以提高桃树光合作用,调整果实中糖酸组分含量,并改变果实重量、果形指数、硬度、可溶性固形物含量和可溶性糖含量,以此改善果实的外观品质和内在品质,且以0.4 mg/mL硫酸钾处理效果最佳。

不同磷肥对镉胁迫下茄子苗期光合作用及抗氧化酶系统的影响

探究在石灰性土壤中施加不同磷肥对镉胁迫下茄子苗期光合作用及抗氧化酶系统的影响,为选出合理有效的磷肥、缓解镉毒害作用提供依据。采用盆栽试验,使用黄土状石灰性褐土种植茄子,通过双因素分析法研究了4种磷肥[磷酸一铵(MAP)、过磷酸钙(SSP)、磷酸二铵(DAP)、磷酸氢钙(DCP)]和4个施磷水平[0、0.15、0.25、0.35 g·kg^(-1)(以每千克土中P含量计),分别用P0、P1、P2、P3表示]在土壤镉(5 mg·kg^(-1)Cd)环境下,对茄子苗期叶片中叶绿素、光合作用、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)的影响。研究结果表明,Cd胁迫下茄子叶片中叶绿素受损,通过施加不同磷肥,叶绿素含量均呈增长趋势,在SSP施磷类型P3水平下,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量分别增加57%、120%、53%和76%。不同磷肥均显著提高光合作用的强度,降低Cd的胁迫。具体来看,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)均表现为MAP≥DAP≥SSP>DCP,MAP施磷类型P3水平下,Pn为17.4μmol·m^(-2)·s^(-1),Gs为0.2 mmol·m^(-2)·s^(-1),蒸腾速率(Tr)在DCP施磷类型P3水平下,较P0增加了165%,胞间CO_(2)浓度(Ci)在DAP施磷类型P3水平下提高幅度最为明显,较P0提高了28%。施用磷肥可以显著增加抗氧化酶系统的活性,但不同磷肥对抗氧化酶系统活性的提升效果不同,其中磷酸二铵对MDA含量的降低幅度最为明显,为41%;磷酸一铵对SOD、POD和CAT活性的增加最显著,分别增加了43%、106%和66%;过磷酸钙对APX和GR的活性增幅最大,分别为54%和93%。因此,施加不同磷肥可以缓解Cd胁迫下对茄子叶片的毒害,增强光合作用,提高抗氧化酶活性的作用。

土壤条件对蓝莓光合作用和叶片氮、磷、钾含量的影响

以盆栽南高丛蓝莓品种“绿宝石”为研究材料,设置土壤pH值、有机肥(多酶菌剂有机肥,有机质大于80%,复合菌大于10亿/g)施用量和珍珠岩施用量不同组合的土壤条件,对不同土壤条件及不同生长时期蓝莓叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO_(2)浓度、蒸腾速率以及叶片氮、磷、钾含量进行比较,探究土壤条件对蓝莓健康生长的影响。结果表明,土壤pH值、有机肥施用量和珍珠岩施用量不同组合土壤条件对蓝莓叶片光合参数和叶片氮、磷、钾含量具有显著影响。萌芽期,最佳处理土壤条件为土壤pH值4.2、园土∶有机肥∶珍珠岩=33.6∶4∶1(质量比),叶片净光合速率达到11.23μmol CO_(2)·m^(-2)·s^(-1)。生长旺期,最佳土壤条件为土壤pH值5.8、园土∶有机肥∶珍珠岩=23.7∶1.3∶1(质量比),叶片最大净光合速率达到10.11μmol CO_(2)·m^(-2)·s^(-1)。挂果期,最佳处理土壤条件为土壤pH值5.8、园土∶有机肥∶珍珠岩=67.2∶8∶1(质量比),叶片净光合速率为8.78μmol CO_(2)·m^(-2)·s^(-1)。

铀对2种小球藻生长和光合作用的影响

【目的】探究铀对藻类生长及光合作用的影响,筛选新的基于光合作用的水体铀污染生态风险评价指标。【方法】采用不同浓度铀(0,0.5,1,5,10,20 mg/L U^(6+))分别处理普通小球藻(Cholorella vulgaris)和黄龙普通小球藻2种来自不同生境的微藻,在处理后的第3,5,7,10,14天进行相对生长速率、光合放氧速率、叶绿素含量和叶绿素荧光动力学参数等指标的测定。【结果】(1)0.5 mg/L低浓度铀处理显著促进2种小球藻的生长和光合作用效率,表现为2种微藻的相对生长速率、光合放氧速率、光系统Ⅱ最大光化学量子产量(F_(v)/F_(m))、实际光化学量子产量[Y(Ⅱ)]、相对电子传递速率(rETR)等叶绿素荧光参数均显著高于对照,而5~20 mg/L高浓度铀处理则显著抑制2种小球藻的生长和光合作用;(2)黄龙普通小球藻比普通小球藻对铀处理更敏感,在1 mg/L处理浓度下生长与光合作用就受到显著抑制,可以作为水体铀污染生物监测的指示生物;(3)回归分析表明,不同浓度铀处理下,叶绿素荧光参数Y(Ⅱ)和rETR的响应速度快于相对生长速率、光合放氧速率、叶绿素含量和F_(v)/F_(m)等指标,可以作为水体铀污染生态风险评价的敏感指标。【结论】铀对小球藻的生长和光合作用表现出低促高抑的浓度效应,且黄龙小球藻对铀污染更敏感,可将黄龙小球藻和叶绿素荧光动力学参数Y(Ⅱ)和rETR结合起来应用于水体铀污染的生态风险评价。