‘V’形架式下5个鲜食葡萄品种光合日变化和光响应曲线特征参数比较

【目的】比较5个葡萄品种光合能力,为其合理选(引)种和科学田间管理技术的制定提供理论依据。【方法】以克瑞森、新郁、火焰无核、巨玫瑰和蓝宝石为试材,测定‘V’形架栽培模式下5个葡萄品种的光合日变化趋势及光合速率(Pn)-光响应曲线特征参数。【结果】5个葡萄品种Pn日变化中,克瑞森、新郁、巨玫瑰均有单峰,均呈上午高下午低的逐渐下降趋势,火焰无核和蓝宝石均有双峰,均呈因中午的高温和强光(气孔因素)而导致的“午休现象”,5个葡萄品种Pn日平均值分别为克瑞森(8.395±3.541)μmol/(m^(2)·s)、新郁(9.303±2.643)μmol/(m^(2)·s)、火焰无核(8.796±3.588)μmol/(m^(2)·s)、巨玫瑰(8.043±2.614)μmol/(m^(2)·s)、蓝宝石(8.002±4.157)μmol/(m^(2)·s)。5个葡萄品种Pn-光响应曲线特征参数中,光补偿点(LCP)在(51.0~78.0)μmol/(m^(2)·s)范围内,其中新郁和蓝宝石的LCP均较高,其它3个品种的LCP均低于60.0μmol/(m^(2)·s)以下;蓝宝石的光饱和点(LSP)最高,为1582.2μmol/(m^(2)·s),其次为新郁,克瑞森的LSP最低,为1151.9μmol/(m^(2)·s)。【结论】5个葡萄品种在于田县的光合适应性均比较好,其光合水分利用效率(WUE)日平均值由大到小排序为克瑞森>火焰无核>蓝宝石>新郁>巨玫瑰。

基于光响应曲线特征参数的楸叶泡桐优良无性系选择

采用指数函数模型对16个1年生楸叶泡桐无性系嫁接苗的光响应曲线进行拟合,分析其光合生理特性。结果表明,不同无性系间初始量子效率(α)、最大光合速率(P_(max))、暗呼吸速率(R_d)、最大浄光合速率(P_(nmax))、光补偿点(I_c)、光饱和点(I_(sat))和可利用光幅度(PR)呈显著或者极显著水平的差异(F=6.632~9.880),7个光响应曲线方程特征参数的变异系数为17.263 1%~36.551 5%,说明不同无性系间光响应曲线各特征参数差异较大,可以利用的改良潜力较大。依据方差分析结果初选出CSD08、CHN01、CSD06和CHB02等4个光合特性优良的无性系。通过聚类分析将16个参试无性系分为4大类,不同类之间无性系各光响应曲线方程特征参数均呈显著或者极显著水平的差异(F=5.220~17.708),其中第I类无性系(CSD08、CHN01、CSD06)为具有α、P_(max)、P_(nmax)、I_(sat)、PR最高或相对较高,R_d、I_c相对较低等特性,可以作为复选出的苗期光合生理特性优良的楸叶泡桐无性系。

3个核桃品种的光合-光响应特性

为了研究不同核桃品种光能利用特点差异的生理学机制,从而为不同核桃品种的优质高效栽培提供理论指导,以‘鲁光’、‘扎343’和‘强特勒’这3个核桃品种为试验材料,利用Li-6400便携式光合系统对其光合-光响应特征进行了研究。结果表明,3个核桃品种光响应曲线的特征参数存在差异:‘强特勒’的最大光合速率(Amax)、暗呼吸速率(Rd)、光饱和点和光补偿点均高于‘鲁光’和‘扎343’;而表观量子效率(AQY),鲁光品种的最高;3个核桃品种的净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、叶片水压亏缺值(Vpdl)、叶片温度(Tleaf)、水分利用效率(WUE)等参数对光合有效辐射强度(PAR)的响应均有所差异。文中的分析结果也表明:在高光强下,‘强特勒’适宜一般密度的栽培;在弱光环境下,‘鲁光’适宜密植;‘扎343’则宜于适度的密植。

不同泡桐无性系光合特征参数差异分析

以1 a生1B、2B、3B、9501共4种泡桐优良无性系为材料,采用LCPRO+便携式光合测定系统,对其光合日均值和光合-光响应曲线进行测定研究。结果表明,1)4种泡桐无性系光合特征日均值差异显著,净光合速率日均值大小依次为9501>1B>3B>2B;2)4种泡桐无性系随光强变化的特性参数各不相同,综合各光合特征参数分析4种泡桐无性系光合速率随光强变化的大小依次为1B>9501>3B>2B;3)泡桐无性系1B不仅在弱光下光合能力强,在适中光强和高光强下,同样可以进行良好的光合作用;4)表观量子效率最大的泡桐无性系1B能高效的将光能转换为所需的化学能。

引种杂交杨光合-光响应特征

利用直角双曲线修正模型对伊犁地区22个引种杂交杨光合-光响应曲线进行拟合,阐明引种杂交杨光合生理特性,为伊犁地区优树选育提供参考。结果表明,‘LX-2’、‘84-306’、‘I-262’、‘D5-20’、‘D5-9’、‘DX-08-1’和‘DM-9-16’最大光合潜力较强;‘CL-6’、‘93-8-18’、‘108’、‘93-8-17’和‘LX-6’更能够适应弱光环境;‘CD-2’、‘D5-20’、‘D5-9’和‘93-8-17’对光能的转化效率更高;‘93-8-18’、‘108’、‘CL-6’和‘LX-6’暗呼吸速率低,利于有机物积累。最大光合潜力较强的品系更能够适应伊犁地区高光环境,建议多年栽植驯化光合潜力相对较小的品系,使其尽可能适宜当地环境,保留种质资源。

2种不同类型的尖叶胡枝子光合-光响应特性研究

以黄绿型和浓绿型2种不同类型的尖叶胡枝子Lespedeza hedysaroides为材料,对其叶绿素含量和光合-光响应特性进行了研究。结果表明,2种不同类型尖叶胡枝子的叶绿素含量存在显著差异。浓绿型尖叶胡枝子的最大净光合速率(Amax)、暗呼吸速率(Rd)、表观量子效率(AQY)均高于黄绿型尖叶胡枝子,而光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)低于黄绿型尖叶胡枝子。黄绿型尖叶胡枝子和浓绿型尖叶胡枝子净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)及叶片温度(Tleaf)对不同光合有效辐射通量密度(PPFD)的响应均有一定程度的差异。

入侵植物喜旱莲子草和本地种接骨草光合生理特征对增温响应的差异

利用红外加热器模拟增温,比较入侵植物喜旱莲子草和本地种接骨草的光合特性对增温响应的差异,以预测气候变暖背景下入侵植物的入侵潜力,并为筛选替代控制植物提供依据。结果表明:增温导致喜旱莲子草和接骨草的叶绿素a/b值分别比对照显著提高6.21%和降低5.55%。无论增温与否,接骨草的叶绿素b含量显著高于喜旱莲子草,而叶绿素a/b值则相反。增温导致喜旱莲子草净光合速率显著提高9.23%,由于气孔导度增大引起蒸腾速率大幅度增加,使得其水分利用效率比对照显著降低10.64%。增温仅导致接骨草的气孔导度显著增加10.95%,而对其他气体交换特征无显著影响。对照条件下,尽管接骨草的气孔导度和胞间CO_2浓度分别显著低于喜旱莲子草7.03%和4.57%,但是前者的净光合速率和水分利用效率分别显著高于后者10.30%和11.92%。增温条件下,两种植物的净光合速率和气孔导度无显著差异,由于接骨草的蒸腾速率显著低于喜旱莲子草18.02%,故其水分利用效率显著高于后者26.45%。增温、物种及其两者的交互作用对光补偿点、光饱和点、最大净光合速率、暗呼吸速率和初始量子效率等光响应参数影响均不显著。总之,对照条件下,接骨草凭借较高的叶绿素b含量、净光合速率和水分利用效率,比喜旱莲子草具有更强的光合能力。但增温后,接骨草的光合优势被削弱。研究从光合生理角度证明接骨草有望作为喜旱莲子草的替代控制植物,但是未来气候变化背景下喜旱莲子草的入侵潜力可能增强。

南疆陆地棉与海岛棉光合-光响应及叶绿素荧光特性分析

以南疆棉区主栽的陆地棉品种中棉所35号及海岛棉品种新海21号为供试材料，测定了吐絮期倒1叶、倒2叶光合生理生态参数对不同光照强度（PPFDO～3200μmol photons m^-2s^-1）的响应和叶绿素荧光参数。结果表明光合-光响应曲线符合非直角双曲线函数，陆地棉的最大光合速率Amax、暗呼吸速率Rd、光补偿点LCP、光饱和点LSP高于海岛棉，而表观量子效率AQY低于海岛棉；随着光合有效辐射通量密度PPFD的增加，蒸腾速率Tr与气孔导度Gs直线上升。在PPFD低于1000photons m^-2s^-1的范围内，Pn、Pn／Ci、WUE呈上升的趋势，超过该值之后开始缓慢下降；而Ci随PPFD的增加，先急剧下降再缓慢上升。这些说明在约全日照1／2左右光强以下时，随着PPFD的增加，光强对CO2、H2O气体交换、叶肉细胞光合能力及水分利用效率均有促进作用，超过一定光强之后，光合作用出现光饱和现象，WUE、叶肉细胞的光合能力也呈下降趋势。叶绿素荧光参数，陆地棉除了初始荧光Fo较大以外，PSⅡ原初光能转换效率Fv／Fm、PSⅡ的潜在活性Fv／Fo、非循环电子传递速率ETR都比海岛棉要低，而PSⅡ实际的光化学反应量子效率ΦPSⅡ、光化学猝灭系数qP、非光化学猝灭系数NPQ在两品种之间无显著差异。总体来说，在吐絮期陆地棉对高光强光能的利用能力强于海岛棉，而对低光强光能的利用能力弱于海岛棉，棉花不同叶位对光能的利用能力也存在着差异，并因品种的不同而不同。

一种在野外自然光照条件下快速测定光合作用-光响应曲线的新方法

本文尝试了一种在野外自然状态下测定植物光合作用_光响应曲线的方法。传统的方法或费时费力 ,或依赖精密的光发生装置 ,在野外操作均不方便。本研究使用英国生产的便携式光合作用测定系统LCA4型对毛乌素沙地 8种优势植物在全自然条件下进行测定 ,仅通过改变叶室 (含光敏探头 )与入射光线之间的角度即可在自然光照条件下快速获得一系列植物的光合作用_光照速率的反应曲线。拟合曲线值与实测值之间显著相关。测定这种曲线过程中环境参数除叶面温度有较明显的变动外 ,其它参数如大气温度、CO2 浓度基本不变 ,在这种环境下测定的曲线基本反映植物光合作用真实的自然状态 ,且操作简便、快速、经济、实效。

沿海沙地淡竹和四季竹光合-光响应特性及其最适模型研究

以沿海沙地淡竹和四季竹为材料,使用Li-6400 XT便携式光合测定仪测定其不同光合有效辐射(PAR)下植物叶片的净光合速率(Pn)等相关指标,选用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型、指数模型4种模型进行拟合,筛选其最适拟合模型,为沿海沙地竹子光合生理特性研究和生态应用提供科学依据。结果表明,用直角双曲线、非直角双曲线和指数模型对淡竹和四季竹的拟合结果表明,两种植物均不存在光饱和点(LSP),未出现光抑制现象,且拟合值与实测值差异较大;在直角双曲线修正模型拟合下,淡竹和四季竹均存在LSP并出现了光抑制现象,拟合值与实测值最符合。4种拟合模型决定系数R^2大小顺序为:直角双曲线修正模型>指数模型>非直角双曲线模型>直角双曲线模型,拟合值平均均方误差(MSE)和绝对误差(MAE)大小顺序为:直角双曲线修正模型<指数模型<非直角双曲线模型<直角双曲线模型。综合决定系数R^2、MSE和MAE值,表明直角双曲线修正模型拟合结果符合的淡竹和四季竹实际生长规律,是研究沿海沙地淡竹和四季竹光合-光响应特性最适拟合模型。

不同派系引种杨树品种(系)光合-光响应曲线

采用直角双曲线修正模型对白杨派、黑杨派、青杨派杨树品种(系)的光合-光响应曲线进行了拟合。结果表明,84-I-101、银×新4#、银×新6#、银×新192、03-04-156、014、171、174、178-2-19、中至1#、I-262的最大光合能力强,最大净光合速率(Pnmax)均超过了35.00μmol/(m^2·s);参试杨树品种(系)表现量子效率(AQE)在0.053~0.066μmol/(m^2·s),处于中上水平;3个派系中,黑杨派品种(系)的光补偿点(LCP)低于其他2个派系;白杨派树种的暗呼吸速率(Rd)整体上大于黑杨派和青杨派;LCP越高,Rd越大;白杨派杨树品种光能转化效率及生理活性优于黑杨派、青杨派杨树品种(系),黑杨派杨树品种(系)在弱光条件下的光能利用能力强。

洋姜光合-光响应曲线模型适用性研究

[目的]探讨洋姜的最佳光响应曲线拟合模型,为洋姜的生理生态研究提供参考。[方法]以洋姜为试验材料,采用Li-6400光合仪测定洋姜的光响应曲线。[结果]综合比较洋姜光响应各模型对应的拟合情况及估计的相关生理数据,得出直角双曲线改进模型(MRH)优于非直角双曲线模型(NRH)、直角双曲线模型(RH)、指数改进模型(MEM)与指数模型(EM)。根据MRH计算出洋姜最大净光合速率(Pmax)与饱合光强(LSP)分别为27.98μmol/(m^2·s)和1 998.78μmol/(m^2·s),均与实测值最接近。[结论]洋姜光响应的最佳拟合模型为MRH。

虾脊兰光合-光响应曲线的拟合及分析

作者利用Li-6400便携式光合仪测定虾脊兰(Calanthe discolor Lindl.)的光合-光响应曲线,并用3种运用较为广泛的模型对其进行拟合,探讨虾脊兰光合-光响应的最适模型并通过拟合得到最大净光合速率、光补偿点、光饱和点等光合参数.此外,还分析了影响虾脊兰光合作用的主要因子.结果表明:(1)虾脊兰光合-光响应改进直角双曲线模型拟合R2为0.997,拟合效果优于直角双曲线模型和非直角双曲线模型,且其拟合值与实测值最接近.因此应将改进直角双曲线模型作为研究虾脊兰光合-光响应的首选模型;(2)经改进直角双曲线模型拟合得到的虾脊兰光合生理参数符合阴生植物特征,其表观量子效率()为0.045 mol·mol-1、最大净光合速率(Pmax)为3.772μmol CO2·m-2·s-1、光补偿点(LCP)为2.209μmol·m-2·s-1、光饱和点(LSP)为867.678μmol·m-2·s-1、暗呼吸速率(Rd)为-0.099μmol·m-2·s-1;(3)光合有效辐射是虾脊兰光合作用的主要影响因子.此外,胞间CO2浓度与气孔导度这两个生理因子也对其有影响.综上所述,在人工栽培虾脊兰的过程中应选择阴蔽度较高的环境.

不同光合-光响应曲线模型对调亏灌溉条件下巨菌草的适应性

以巨菌草为试材,采用盆栽控水试验法,研究了光合-光响应曲线模型-指数模型、直角双曲线模型、非直角双曲线模型及直角双曲线修正模型对巨菌草光合-光响应的适应性,以期为巨菌草合理灌溉及水分亏缺时模型的准确选择提供参考依据。结果表明:光合-光响应曲线会随着调亏灌溉的程度和调亏灌溉处理后处理时间延长而发生变化,亏缺程度和亏缺时间对光合-光响应曲线有叠加效应。模型验证发现,适宜水分亏缺条件下巨菌草的光合-光响应曲线模型为非直角双曲线模型。

几种光合作用光响应典型模型的比较研究

光响应曲线是判定植物光合效率的重要方法,通过曲线可以获得植物光合特性的相关生理参数,但不同模型提取的光响应参数和指标存在差异。本文选择直角双曲线、非直角双曲线和两种指数曲线模型,分别对3个品系常绿杨光响应数据进行拟合,提取了各光响应曲线模型的主要特征参数,对比分析了各模型参数间的差异,并对光饱和点(LSP)的不同计算方法进行了讨论。最后用巨尾桉光响应数据对分析结果作了进一步验证。结果表明,直角和非直角双曲线模型拟合的最大净光合速率(P’max)、表观量子效率(a)及暗呼吸速率(Rd)值高于指数模型拟合值,且直角双曲线拟合的各参数均比非直角双曲线拟合的各参数的值大,而两指数模型各参数拟合值基本一致;在LSP计算方法中,用光通量200μmo.lm-2.s-1以下的点拟合的Pn-I直线与其它模型相结合得到光饱和点的方法不可靠,会使计算结果明显偏小,用接近最大总光合速率Pmax一定比例的方法估计LSP也存在较大偏差,而P’max由于消除了Rd的影响,计算光饱和点时各模型的估计比例相对固定,是一个比较理想的LSP估计方法,初步得出直角、非直角及指数模型用P’max来估计光饱和点时应选取的比例分别为(78±1)%、(82±1)%及(96±1)%。

格木不同种源光合作用光响应分析研究

以格木6个不同种源苗木为研究材料,通过测定其光合作用光响应曲线,分析光合生理指标光合速率(Pn)、胞间CO2(Ci)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr),计算水分利用率(RWUE)对光辐射梯度的响应变化;分析光饱和点(VLSP)、光补偿点(VLCP)、最大净光合速率(Pmax)、表观量子效率(RAQY)和暗呼吸速率(Rd)等光合特征参数。结果表明:南宁种源和浦北种源的Pn和Gs最大值较大,南宁种源的Ci最大值最大、Tr上升过程中一直较大,浦北种源RWUE最大;浦北种源VLSP、RAQY和Rd高,VLCP低,对光环境适应范围较广;南宁种源和大容山种源VLSP和VLCP高,阳性特征明显,有较好的适应强光能力;博白种源VLSP和VLCP低,利用弱光能力强;缅甸种源VLSP和VLCP均在中等,对光环境的适应生态幅窄;越南种源Rd和RAQY低,其利用光能能力不强;南宁种源和浦北种源的Pmax最大,具有较大的光合潜力。通过比较不同种源格木的光合作用差异性,以便在造林时根据环境、地形、地貌选择合适的种源。

不同水分条件下水稻光合作用的光响应模型的比较

采用非直角双曲线模型、直角双曲线模型和直角双曲线修正模型,研究了不同水分条件对水稻叶片光响应特征的影响。结果表明:随土壤水分的降低,水稻功能叶片的光响应曲线下降,且在光强高于400μmol/(m2.s)时,不同土壤水分状况的光响应曲线差距变大。三种模型模拟结果总体上都能较好地反映光合作用的光响应特征。光响应特征参数方面,三种模型都能反映水分亏缺对水稻叶片LCP的影响,但仅直角双曲线修正模型拟合的Pmax与实测最为接近,且非直角双曲线模型不能反映水分变化对AQY的影响。采用传统的线性回归方法得到的LSP值大幅度偏低,其所对应的光合速率仅为同模型中最大净光合速率的39%～55%,而直角双曲线修正模型通过模型参数直接计算确定的LSP与实测值最接近。因此,总体上直角双曲线修正模型在反映水稻叶片的光响应特征及对水分亏缺的响应方面具有优越性。

盐碱胁迫对2个葡萄品种光合及荧光特征的影响(英文)

土壤盐碱胁迫是限制作物生产力的世界性问题。很多研究关注盐分胁迫或者碱胁迫单因子对作物的影响,盐碱混合胁迫的研究较少。本研究按照研究区自然土壤盐碱主要成分和组成比例(NaCl、Na2SO4、Na2CO3质量混合比例为1∶0.5∶0.5),设置了不同浓度的盐碱处理(0,100,200,400 mmol/L),模拟无胁迫、轻度胁迫、中度胁迫和重度胁迫。试验材料为2个葡萄品种克瑞生和摩尔多瓦的3年生实生苗。研究结果表明,轻度盐碱处理能在一定程度上改善2个品种的光合能力。高浓度盐碱胁迫条件下,两品种的净光合速率和气孔导度数值均比对照提高,光合-光响应曲线趋势表现一致。对于克瑞生,光合速率的提高得益于气孔导度和蒸腾速率的提高,但是较低的PSⅡ光化学效率降低了这种惠益。对于摩尔多瓦,较高的PSⅡ光化学效率帮助了其保持较为稳定的净光合速率。2个品种显示了对盐碱胁迫的不同适应性机制。

苏丹草生长及光合相关指标对生根剂的响应研究

[目的]探讨植株生长和光合指标对生根剂的响应性。[方法]采用完全随机区组试验设计,研究苏丹草(Sorghum sudanense)植株生长及光合相关指标对NKII-298、NKII-888和NKII-16共3种生根剂的响应。[结果]经NKII-298处理的苏丹草植株,叶片的叶绿素a和类胡萝卜素含量、叶绿素荧光参数(PSII量子效率、光化学猝灭系数和电子传递效率)显著高于对照(P<0.05),光合速率-光响应曲线模拟得出的最大光合速率和呼吸速率较高,单株生物量累积最大;经NKII-888和NKII-16处理的苏丹草幼苗,仅叶绿素荧光参数显著高于对照(P<0.05),其余指标与对照差异不显著。[结论]苏丹草对生根剂种类敏感,在实际生产上应根据生产目的而进行选择。

接种菌根真菌滇重楼幼苗光合作用的光响应曲线

目的:研究滇重楼幼苗光合作用-光响应特性,筛选滇重楼生长发育适宜的AM真菌,为人工栽培和引种驯化提供理论基础和技术支持。方法:采用盆栽培养试验与室内分析相结合的方法,以长势一致的1年生滇重楼幼苗为试验材料,以不接种为对照组(CK组),观察了6种丛枝菌根(AM)真菌易误巨孢囊霉Gigaspora decipiens、巨大巨孢囊霉Gigaspora gigantea、双紫盾巨孢囊霉Scutellospora dipurpurascens、亮色盾巨孢囊霉Racocetra fulgida、沙荒球囊霉Septoglomus deserticola、细凹无梗囊霉Acaulospora scrobiculata对滇重楼幼苗光合生理特性的影响。结果:滇重楼能迅速与AM真菌相互识别,形成了良好的共生关系。接种和未接种AM真菌滇重楼幼苗的净光合速率(P_n)、蒸腾效率(T_r)、气孔导度(G_s)、气孔限制值(L_s)均随着光合有效辐射(PAR)增强而逐渐增大,而胞间CO_2浓度(C_i)均随着PAR的增强和P_n的增大而减少。与对照组(CK组)相比,AM真菌诱导处理后,对滇重楼幼苗植株的生长发育影响不大,但不同AM真菌对滇重楼幼苗叶片的光合生理的影响有所差异。总体来说,AM真菌侵入滇重楼幼苗根系形成共生体后,能够不同程度地提高了最大净光合速率(P_(nmax))和光饱和点(LSP),并降低了暗呼吸速率(Rd)和光补偿点(LCP),从而增强滇重楼幼苗对光环境的适应能力,提高其光合作用的能力,有利于植株的生长。结论:6种AM真菌对滇重楼幼苗的共生偏好性不同。综合考虑滇重楼幼苗生长、光合色素含量和光合特性,本试验条件下,双紫盾巨孢囊霉Scutellospora dipurpurascens、沙荒球囊霉Septoglomus deserticola等是培育滇重楼菌根苗优良备选菌株。