科研产出
荫蔽花生转入自然光照下光合作用的光抑制及光保护机制
《中国油料作物学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为探明荫蔽花生转入自然光照下的光抑制及光合恢复过程中的光保护机制,为麦套花生高产栽培提供理论依据。大田条件下以花生品种白沙1016为材料,用遮阴网设置不遮光(Control)、遮光50%(S50)和遮光85%(S85)3个处理,研究荫蔽花生转入自然光照下光合荧光参数、活性氧离子产生速率及活性氧清除酶活性的变化动态。结果表明,遮阴解除后0~5d花生功能叶片净光合速率(Pn)和光系统Ⅱ最大光化学效率(F_v/F_m值)持续降低,Pn和F_v/F_m值各处理均表现为Control>遮光50%(S50)>遮光85%(S85);遮光50%和遮光85%处理净光合速率分别于遮阴解除后10d和20d逐渐恢复到对照水平,F_v/F_m值分别于遮阴解除后12和15d左右恢复对照水平。遮阴解除后0~10d反映热耗散强度的初始荧光F0值、非光化学淬灭系数(NPQ)显著上升,随后逐步降低恢复到对照水平。进一步研究表明,遮阴解除后0~5d超氧阴离子O_2~(-·)的产生速率迅速增加,第5d超氧阴离子O_2~(-·)产生速率S85>S50>Control;而后随SOD、CAT等活性氧清除酶活性的增强,超氧阴离子O_2~(-·)的产生速率降低。由以上可看出,遮阴解除后5d光合作用的光抑制或光破坏持续加重,活性氧的产生是导致光破坏的重要原因,热耗散和活性氧的清除在光合恢复中起重要的保护作用。
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钙对花生幼苗生长、活性氧积累和光抑制程度的影响
《生态学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：为探讨钙元素对花生幼苗生长的影响,以花育22为试材,用改良的Hoagland溶液进行培养,培养液钙离子(Ca2+)浓度分别为0、6和12 mmol/L(依次简称为CK、C6和C12),研究了不同Ca2+浓度培养下花生幼苗生长以及根系和叶片活性氧(ROS)的积累情况。结果表明,Ca2+显著提高花生植株的株高和鲜重,并降低根冠比,而且正常培养条件下,Ca2+显著提高根系活力、降低叶片和根系的ROS积累,而且C12幼苗的生理状态要好于C6。花生幼苗功能叶在高温(42℃)强光(1200μmol m-2s-1)胁迫处理下,与CK植株相比,C6和C12叶片的过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子(O-2)的积累水平低、其叶片PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)高、光系统Ⅱ(PSⅡ)的关闭程度低,而且C12幼苗的活性氧积累和光抑制程度都明显低于C6,表明高温强光胁迫下,Ca2+有利于减轻花生幼苗叶片的光抑制和ROS积累。C6和C12叶片的部分ROS清除酶活性以及有关渗透调节物质的含量明显高于CK,丙二醛(MDA)的含量明显低于CK,表明胁迫条件下Ca2+通过提高ROS清除酶活性和渗透调节物质含量降低ROS的积累和危害,保护花生类囊体膜从而保证花生正常生长。
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温室弱光条件下樱桃砧木幼苗移栽到自然光下的光合和荧光特性研究
《果树学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探明由温室弱光转换为自然光的过程中对樱桃砧木幼苗的光合和荧光特性的影响,为樱桃砧木幼苗移栽提供理论依据。【方法】以甜樱桃矮化砧木‘吉塞拉6号’(Prunus cerasus×P.canescens)扦插苗为试材,分别进行自然光强处理(1 500μmol·m-2·s-1),弱光处理(500μmol·m-2·s-1)和转换光处理(光强由500μmol·m-2·s-1转换到1 500μmol·m-2·s-1),然后利用CIRAS-2便携式光合作用测定系统和连续激发式荧光仪Handy PEA测定3种光环境下光合参数和叶绿素荧光快速诱导动力学曲线的变化。【结果】幼苗由弱光转换到自然光的过程中,叶片叶绿素含量显著高于自然光下生长的叶片,特别是叶绿素b的含量与弱光下生长的叶片相似;叶绿素a/b比值介于弱光和自然光处理之间,三者差异不显著;类胡萝卜素含量显著提高。转换光处理7 d后,叶片的光合参数Pn、Cs、LCP、Amax、CSP、T、CE、Jmax和AQY介于自然光和弱光之间。转换光处理叶片荧光参数ψP0、RC/CSo和PIABS显著降低;Wk、Vj和ψ0变化不显著;DI0/RC显著升高。【结论】幼苗由弱光转换到自然光处理7 d后,幼苗虽然通过改变光合色素的含量和比例、光合结构及启动了热耗散的光保护机制,但是PSⅡ反应中心受损,光抑制没有消除,光合能力没有达到自然光下的水平。
关键词： 樱桃 移栽 光强转换 光合作用 快速叶绿素荧光诱导动力学 光抑制
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NaCl胁迫加重强光胁迫下超大甜椒叶片的光系统II和光系统I的光抑制
《植物生态学报 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：快速叶绿素荧光动力学可以在无损情况下探知叶片光合机构的损伤程度,快速叶绿素荧光测定和分析技术(JIP-test)将测量值转化为多种具有生物学意义的参数,因而被广泛应用于植物光合机构对环境的响应机制研究。该文研究了超大甜椒(Capsicum annuum)幼苗在强光及不同NaCl浓度胁迫下的荧光响应情况。与单纯强光胁迫相比,NaCl胁迫引起了叶绿素荧光诱导曲线的明显改变,光系统II(PSII)光抑制加重,同时PSII反应中心和受体侧受到明显影响,而且高NaCl浓度胁迫下PSII供体侧受伤害明显,同时PSI反应中心活性(P700+)在盐胁迫下明显降低。这些结果表明,NaCl胁迫会增强强光对超大甜椒光系统的光抑制,并且浓度越高抑制越明显,但对PSI的抑制作用低于PSII。高NaCl浓度胁迫易对PSII供体侧造成破坏,且PSI光抑制严重。
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苹果四倍体品种叶绿素荧光参数的日变化
《果树学报 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：以同源四倍体品种天星、烟嘎1号和对应的二倍体品种富士、烟嘎1号为试材,研究了苹果四倍体品种叶绿素荧光参数的日变化规律。结果表明,初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、PS II原初光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潜在光化学效率(Fv/Fo)、以吸收光能为基础的光合性能指数(PI)均存在明显的日变化。其中Fm、Fv/Fm和Fv/Fo变化趋势基本一致,总体上呈先下降后上升趋势,14:00降到最低值,且四倍体品种的下降较二倍体品种明显,傍晚有回升,但仍比早晨低;四倍体品种Fo呈明显的双峰曲线,而二倍体品种总体呈单峰曲线,最大值均出现在14:00;PI日变化均表现为‘下降-升高-下降’变化。说明不同倍性苹果品种防御强光破坏的主要机制可能不同。
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NaCl胁迫加重强光胁迫下超大甜椒叶片的光系统Ⅱ和光系统Ⅰ的光抑制
《植物生态学报 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：快速叶绿素荧光动力学可以在无损情况下探知叶片光合机构的损伤程度,快速叶绿素荧光测定和分析技术(JIP-test)将测量值转化为多种具有生物学意义的参数,因而被广泛应用于植物光合机构对环境的响应机制研究.该文研究了超大甜椒(Capsicum annuum)幼苗在强光及不同NaCl浓度胁迫下的荧光响应情况.与单纯强光胁迫相比,NaCl胁迫引起了叶绿素荧光诱导曲线的明显改变,光系统Ⅱ(PSⅡ)光抑制加重,同时PSⅡ反应中心和受体侧受到明显影响,而且高NaCl浓度胁迫下PSⅡ供体侧受伤害明显,同时PSⅠ反应中心活性(P700+)在盐胁迫下明显降低.这些结果表明,NaCl胁迫会增强强光对超大甜椒光系统的光抑制,并且浓度越高抑制越明显,但对PSⅠ的抑制作用低于PSⅡ.高NaCl浓度胁迫易对PSⅡ供体侧造成破坏,且PSⅠ光抑制严重.
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强光下高温与干旱胁迫对花生光系统的伤害机制
《生态学报 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：为探讨高温和干旱胁迫对花生光合系统的不同影响机制,以鲁花14为试材进行高温(42℃)强光(1200μmol.m-.2s-1)(HH)、干旱(PEG6000,30%)强光(1200μmol.m-.2s-1)(DH)和强光(1200μmol.m-.2s-1)胁迫(NH)处理,以未处理为对照(CK)的实验。与CK及NH处理相比,HH和DH的最大光化学效率(Fv/Fm)和820 nm光吸收大幅下降,叶绿素荧光动力学曲线上J点相对荧光(Vj)上升,单位面积内吸收的光量子(ABS/CSm)、单位面积内反应中心捕获的光量子(TRo/CSm)和单位面积内有活性的反应中心的数目(RC/CSm)均出现大幅下降,而PSⅡ的关闭程度(1-qP)明显升高,依赖于叶黄素循环的非辐射能量耗散(NPQ)升高,同时超氧化物歧化酶(SOD)活性出现下降,丙二醛(MDA)和膜透性增加,这些结果表明,HH和DH胁迫引起了花生叶片的严重光抑制,但快速叶绿素荧光诱导动力学曲线中均没有出现K点,表明花生叶片光合系统放氧复合体(OEC)对高温和干旱胁迫不敏感,光合系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心的受体侧更容易受到高温和干旱的影响,而对花生光系统造成严重破坏的主要原因则是过剩光能的积累,一方面虽然叶黄素循环可以耗散部分能量,但不是全部;另一方面水-水循环受到高温和干旱的影响不能有效起到能量消耗的作用,造成活性氧的大量积累。HH和DH处理对花生光系统造成的伤害相似,但DH处理对花生光系统的伤害程度大一些,强光下,高温和干旱对花生叶片的伤害位点及破坏机制却较为相似。
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晴天条件下光、温变化对苹果绿色果皮原初光化学反应的影响
《应用生态学报 》 2009 北大核心 CSCD
摘要：利用快速叶绿素荧光诱导动力学和光谱反射测定技术,研究了晴天条件下,光、温变化对苹果绿色果皮原初光化学反应的影响.结果表明:一天内,随着光、温的增强,金冠苹果果皮在12:00—14:00存在较严重的光抑制.O-J-I-P荧光诱导曲线在300μs处的相对可变荧光(Wk)几乎没有变化,说明果皮PSⅡ的放氧复合体(OEC)的活性在一天当中没有受到强光和高温的伤害;但是果皮捕获的激子将电子传递到电子传递链中QA-下游电子受体的概率(Ψo)从8:00—12:00逐渐下降,说明金冠果皮PSⅡ反应中心受体侧的功能受到抑制.强光降低了果皮单位面积上有活性的反应中心(RC/CS)的数量,导致单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)增加.果皮的光化学反应(TRo/RC)不能完全利用所吸收的光能,使单位反应中心的热耗散(DIo/RC)增加.伴随着光抑制的出现,苹果果皮叶黄素库的脱环化比例增加,表明强光下,果皮启动了叶黄素循环机制,来耗散过剩光能,以减轻过剩光能对光合机构的进一步伤害;一天中,光强和温度的增加均可加重果皮的光抑制程度,但光强对果皮的影响程度显著大于温度对果皮的影响.
关键词： 苹果 果皮 光抑制 原初光化学反应 叶黄素循环 光谱反射
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苗期遮荫对花生(Arachis hypogaea L.)光合生理特性的影响
《生态学报 》 2009 北大核心 CSCD
摘要：大田条件下,以花生品种"花育22号"为材料,齐苗期设置遮荫50%和85%两个遮荫强度分别处理40d,研究了遮荫对花生光合特性的影响及遮荫解除后的光合恢复规律。结果表明:(1)与正常光照条件相比,遮荫花生叶片净光合速率(Pn)、RuBP羧化效率降低,叶绿素含量、表观量子效率及光系统Ⅱ的最大光化学效率(Fv/Fm)增加,表明花生对弱光胁迫有一定的自我调节和适应能力。(2)遮荫和自然光下生长的花生中午强光下的Fv/Fm值均明显下降,表明发生了光抑制,遮荫程度越大,光抑制愈严重。(3)Fv/Fm值和净光合速率Pn遮荫解除后5d之内持续下降,之后逐步恢复。遮荫50%处理的叶片Fv/Fm值和Pn分别于遮荫解除后8d和10d左右恢复到对照水平;遮荫85%的处理分别于遮荫解除后15d和20d左右才恢复到最大,但Pn不能恢复到对照水平,显著低于对照。
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强光胁迫下银杏叶片的光抑制及其防御机制
《林业科学 》 2004 北大核心 CSCD
摘要：为探讨强光对银杏叶片光合特性的影响 ,对银杏叶片进行强光 (12 0 0 μmolphotons·m- 2 s- 1 )胁迫 5h ,通过分析叶绿素a荧光参数和叶黄素循环组分研究了强光胁迫下银杏叶片的光抑制以及相关的光破坏防御机制。强光胁迫过程中 ,银杏叶片的PSⅡ最大光化学效率 (Fv Fm)明显下降 ,胁迫结束时 ,Fv Fm 接近 0 3。而初始荧光(Fo)则在整个胁迫过程中呈上升趋势。PSⅡ实际光化学效率 (ФPSⅡ)和表观光合电子传递速率 (ETR)均大幅度下降 ,而非光化学猝灭 (NPQ)和天线热耗散 (HDR)明显上升 ,叶黄素循环关键组分玉米黄质 (Z)的相对含量则随着强光处理时间的延长而增加 ,由处理前的 3%上升到胁迫结束时的 6 6 %。结果表明 ,强光胁迫过程中 ,银杏叶片发生了严重的光抑制 ,依赖于叶黄素循环的非光化学猝灭和天线热耗散起到了有效耗散过剩光能的作用 ,但是PSⅡ反应中心可逆失活是银杏叶片Fv Fm 下降的主要原因。
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