模拟酸雨胁迫下硅对髯毛箬竹光合特性的影响

以髯毛箬竹为试验材料，研究了模拟酸雨胁迫（pH3．0）下硅对髯毛箬竹叶片叶绿素相对含量、光合作用日变化以及叶绿素荧光特性等的影响．结果表明：20和100mg·L^-1Na2SiO3预处理可以不同程度地抑制酸雨胁迫下髯毛箬竹叶片叶绿素含量的显著下降，且以100mg·L^-1浓度处理效果最佳，叶绿素含量可提高22．7％，而高浓度（500mg·L^-1）预处理则无缓解作用．酸雨胁迫下，髯毛箬竹光合“午休”现象加重，日平均净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和气孔限制值（Ls）明显降低，而胞间CO2浓度（Ci）增大，经过20～100mg·L^-1硅预处理后，Pn、Gs、Ls不同程度增加，而Ci有所降低，且以100mg·L^-1硅预处理效果最佳，日平均Pn增加39．2％．酸雨胁迫下，箬竹PSⅡ最大荧光（Fm）、最大光化学效率（Fv／Fm）、潜在活性（Fv／Fo）、有效光化学效率（Fv′／Fm′）、最大荧光产额（Fm′）、光化学淬灭系数（qp）、非光化学淬灭系数（qN）、PSⅡ实际光化学效率（ФPSⅡ）降低，暗适应和光适应下的最小荧光产额Fo、Fo′则升高；而100mg·L^-1硅预处理明显抑制了胁迫下各荧光参数的变化，Fv／Fm、Fv／Fo、Fv′／Fm′和ФPSⅡ分别增加35．2％、146．2％、55．0％和24．3％．说明外源适宜浓度硅预处理能有效地缓解酸雨胁迫导致的髯毛箬竹光合活性下降和光合系统损伤，从而提高胁迫下植物的光合能力．

纳米氧化硅对髯毛箬竹光合荧光特性的影响

以髯毛箬竹为试验对象,采用叶面喷施的处理方法,研究不同质量浓度的纳米SiO2(150、300、450 mg/L)对髯毛箬竹光合荧光特性的影响。结果显示:在整个试验期间,与对照相比,各浓度的纳米SiO2处理均能不同程度地促进髯毛箬竹净光合速率、气孔导度、蒸腾速率等气体交换参数和PSⅡ潜在活性、有效光化学量子产量、实际光化学量子产量、电子传递速率和光化学猝灭系数等叶绿素荧光参数的升高,其中以300 mg/L纳米SiO2处理效果最佳。该浓度纳米SiO2处理21 d时以上各参数分别比对照增加23.6%、34.9%、20.4%、8.8%、7.9%、26.6%、34.1%和19.3%,均与对照差异显著(p<0.05)。但对胞间CO2浓度和PSⅡ最大光化学效率的影响作用不明显(p>0.05),处理后期对非光化学猝灭系数有明显抑制作用。实验结果说明适当浓度的纳米SiO2能有效改善髯毛箬竹叶片气孔导度,促进叶片对光能的吸收、传递和转化,增大光系统Ⅱ反应中心的开放程度,降低光能热耗散,提高光系统Ⅱ的实际光化学效率和电子传递速率,进而提高髯毛箬竹的净光合能力。叶肉细胞光化学活性的提高是纳米SiO2促进髯毛箬竹光合能力提高的主要因素。

纳米TiO_2对髯毛箬竹光合特性的影响

以髯毛箬竹为试验材料,采用叶面喷施的处理方法,研究不同质量浓度(150、3004、50 mg·L-1)的纳米TiO2对髯毛箬竹光合特性的影响,结果显示:与对照相比,各质量浓度处理的纳米TiO2均能不同程度地促进髯毛箬竹净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)等气体交换参数和PSII潜在活性(Fv/F0)、PSII有效光化学效率(F'v/F'm)、PSII实际光化学效率(ΦP,SⅡ)、PSII电子传递速率(ET,R)和光化学猝灭系数(qP)等叶绿素荧光参数的升高,其中以150mg·L-1质量浓度处理效果最佳,在21d时各参数分别比对照增加了29.8%3、0.5%1、5.0%、15.3%、18.8%、48.8%、48.7%和51.3%,均与对照差异显著(p<0.05);但对胞间CO2摩尔分数(Ci)和PSII最大光化学效率(Fv/Fm)的影响不明显(p>0.05),后期对非光化学猝灭系数(NP,Q)有明显抑制作用。各参数变化间的相关分析表明,Pn与Gs、Tr、Fv/Fm、Fv/F0、F'v/F'm、ΦP,SⅡ、ET,R及qP呈正相关,而与Ci和NP,Q呈负相关。

纳米TiO_2对髯毛箬竹光合作用日变化的影响

以髯毛箬竹为试验材料,于10月采用叶面喷施的处理方法,研究不同浓度(0、150、300、450mg.L-1)的纳米TiO2对髯毛箬竹光合日变化的影响,结果表明:与对照相比,各浓度的纳米TiO2处理均能不同程度地提高髯毛箬竹的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),缓解光合"午休"现象,其中以150mg.L-1纳米TiO2处理的促进效果最佳。在10:00和午休的12:00时,150mg.L-1纳米TiO2处理的Pn、Gs及Tr分别比对照提高了9.7%、30.41%、17.97%,和41.84%、20.79%、18.57%,均与对照差异显著。髯毛箬竹光合能力的提高是气孔因素和非气孔限制因素共同作用的结果,其中光合"午休"现象的缓解主要通过非气孔限制因素的改善,而最大光合能力的提高主要通过气孔因素来调节。

叶面喷施纳米SiO_2对髯毛箬竹的生理调节效应

采用不同质量浓度的纳米SiO2(0、150、300、450 mg/L)对髯毛箬竹进行叶面喷施处理,分析纳米SiO2对髯毛箬竹叶片的生理影响。结果表明:各浓度的纳米SiO2处理可不同程度地提高髯毛箬竹叶片的可溶性蛋白、游离氨基酸、全N、全P、全K含量,刺激SOD和POD保护酶活性,降低丙二醛的含量,并表现出一定的浓度和时间效应,总体上以300 mg/L纳米SiO2处理效果最佳。说明300 mg/L的纳米SiO2处理能有效增强髯毛箬竹叶片的营养功能及其对活性氧的清除能力,改善叶片生理功能。

纳米SiO_2对髯毛箬竹叶片光合特征参数日变化的影响

采用叶面喷施的方法,研究了0(CK)、150、300和450 mg.L-1纳米SiO2对髯毛箬竹(Indocalamus barbatusMcClure)叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度、气孔限制值和水分利用效率等光合特征参数日变化(7:00至16:00)的影响。结果表明:对照组髯毛箬竹叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和气孔限制值的日变化曲线均为"双峰"型,有明显的"午休"现象;胞间CO2浓度的日变化曲线则为"W"型;水分利用效率的日变化曲线为"U"型。与对照相比,喷施150、300和450 mg.L-1纳米SiO2均能不同程度提高髯毛箬竹叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,减小气孔限制值及胞间CO2浓度的变化幅度,提高"午休"时的水分利用效率,缓解光合作用的"午休"现象;其中,300 mg.L-1纳米SiO2处理组的效果最佳,在出现最大峰值的10:00时300 mg.L-1纳米SiO2处理组的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率分别比对照提高了13.98%、71.21%和49.09%,且均与对照差异显著(P<0.05)。综合分析结果说明:髯毛箬竹叶片光合能力的提高是气孔和非气孔限制因素共同作用的结果,而喷施适量的纳米SiO2能够在一定程度上改善非气孔限制因素,从而增强髯毛箬竹叶片的光合能力。

纳米氧化钛对髯毛箬竹叶片的生理调节作用

采用0、150、300、450 mg.L-1(CK、T150、T300、T450)质量浓度的纳米TiO2对髯毛箬竹进行叶面喷施处理,探讨纳米TiO2对髯毛箬竹叶片的生理影响。结果表明,适当质量浓度的纳米TiO2处理均可以有效提高髯毛箬竹叶片的可溶性蛋白、游离氨基酸、全氮、全磷、全钾质量分数,刺激抗氧化酶活性,降低丙二醛的质量摩尔T150处理组的蛋白质、游离氨基酸、全氮、全磷、全钾质量分数分别比处理前提高13.81%、15.00%、19.62%、19.箬竹叶片的营养功能、提高其抗逆能力。

重金属铬胁迫对髯毛箬竹光合特性的影响

【目的】探讨髯毛箬竹(Indocalamus barbatus McClure)光合特性对铬胁迫的响应,为铬胁迫环境下髯毛箬竹生理响应机制的研究提供依据。【方法】采用盆栽法研究不同浓度铬(含量分别为0、100、400、800 mg/kg)胁迫对其光合气体交换参数及叶绿素荧光参数的影响。【结果】随着铬浓度的增加,髯毛箬竹叶绿素相对含量、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)均呈先上升后下降趋势,而胞间二氧化碳浓度(C_i)则呈相反趋势,说明在铬胁迫下,髯毛箬竹的光合作用具有"低促高抑"现象,且胁迫导致的P_n变化主要受非气孔因素影响。与对照相比,低浓度铬胁迫(含量100 mg/kg)均导致髯毛箬竹PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ潜在活性(F_v/F_0)、PSⅡ有效光化学效率(F_v'/F_m')、PSⅡ实际光化学效率(η_(ΦPSⅡ))、电子传递速率(R_(ETR))、光化学猝灭系数(C_(PQC))升高而非光化学猝灭系数(C_(NPQ))下降,说明低浓度铬促进光合作用与刺激叶肉细胞光化学活性和增强光能利用效率有关,而PSⅡ反应中心开放率的增加和热耗散的降低是光能利用率提高的主要原因。随着铬胁迫浓度和时间的增加,髯毛箬竹的F_v/F_m、F_v/F_0、F_v'/F_m'、η_(ΦPSⅡ)、C_(PQC)和R_(ETR)总体上均呈现下降趋势,而C_(NPQ)呈上升趋势。说明高浓度长时间铬处理使髯毛箬竹光合机构受损,光化学活性降低,并产生了明显的光抑制。热耗散的增强是髯毛箬竹叶片防御高浓度铬胁迫下光破坏的重要机制。【结论】髯毛箬竹能适应一定浓度的铬胁迫环境,并对不同浓度铬胁迫产生不同的光合响应调节。

外源一氧化氮对模拟酸雨胁迫下箬竹(Indocalamus barbatus)光合特性的影响

为了探讨外源一氧化氮对酸胁迫下植物生理响应的调节作用,以髯毛箬竹为试验材料,以硝普钠(SNP)为一氧化氮供体,研究了一氧化氮对模拟酸雨胁迫下叶片叶绿素相对含量、光合作用日变化以及叶绿素荧光特性等的影响。结果表明:(1)外源一氧化氮(50～450mg/LSNP)预处理可不同程度地缓解pH3.0酸雨胁迫下叶绿素含量的下降,其中以450mg/LSNP处理效果最明显;(2)酸雨胁迫下,箬竹叶片光合"午休"现象加重,日均净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和气孔限制值(Ls)均明显降低,而细胞间隙CO2浓度(Ci)增大,经过外源SNP预处理后Pn、Gs、Tr和Ls不同程度增加,而Ci有所降低,以450mg/LSNP预处理的效果最好;(3)酸雨胁迫下,箬竹叶片的最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、有效光化学效率(Fv′/Fm′)、最大荧光产额(Fm′)、稳态荧光产额(Fs′)、光化学淬灭系数(qP)、非光化学淬灭系数(NPQ)、PSII实际光化学效率(ΦPSⅡ)及表观光合电子传递速率(ETR)均降低,而暗适应下最小荧光(F0)、光适应下最小荧光产额(F′0)则升高;经450mg/LSNP预处理后,上述荧光参数在胁迫下的变化均受到不同程度的抑制。可见,一氧化氮预处理能够不同程度地缓解酸雨胁迫下非气孔因素引起的箬竹叶片光合速率的下降以及对光合系统的破坏作用,提高胁迫下光合能力。光化学效率的提高和过剩光能的非光合耗散的增强可能是一氧化氮缓解胁迫对光合机构破坏的机制之一。