硅对镉胁迫下烟草叶片PSⅡ叶绿素荧光特性的影响

为明确硅对镉胁迫下烟草叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)叶绿素荧光特性的影响,以云烟87为材料,通过室内水培试验分析烟草PSⅡ快速叶绿素荧光诱导动力学特性。结果表明,镉胁迫可导致快速叶绿素荧光诱导动力学曲线(OJIP)发生变化,最小荧光值(Fo)和最大荧光值(Fm)显著降低。镉胁迫下最大光化学效率(F_v/F_m)、放氧复合体(OEC)、受体库容量(S_m)、电子传递量子产额(φ_(Eo))、单位面积反应中心数量(RC/CSo)和性能指数(PI_(abs))降低,K相相对可变荧光(V_k)、J相相对可变荧光(V_J)和Q_A还原速率(M_o)显著增加,说明镉胁迫导致烟草叶片光合机构完整性被破坏,单位PSⅡ反应中心数量发生变化,PSⅡ供、受体侧受到毒害,抑制光合电子传递。加硅处理的荧光动力学曲线基本与对照重合,OEC、S_m、φ_(Eo)、RC/CS_o、PI_(abs)显著增加,V_k、V_J、M_o显著降低。因此,加硅处理能够稳定PSⅡ的结构和功能,缓解镉胁迫对烟草叶片光合机构的伤害,有利于光合电子的传递。     

低温胁迫对烤烟幼苗光合荧光特性及叶片结构的影响

为探明苗期烟草响应低温胁迫的光合生理机制,对烤烟品种红花大金元和K326进行了低温胁迫0 h（CK）、3 h、6 h、12 h、24 h和48 h处理,研究了低温胁迫对光合作用参数、叶绿素荧光参数、叶片组织结构和叶绿体超微结构的影响。结果表明:低温胁迫下,叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO₂浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr）显著降低,水分利用效率（WUE）和气孔限制值（Ls）显著升高;非光化学猝灭系数（NPQ）显著升高,PS Ⅱ最大光化学效率（Fv/Fm）、PS Ⅱ潜在活性（Fv/Fo）、PS Ⅱ有效光化学量子效率（Fv'/Fm'）、PS Ⅱ实际光化学量子效率（Φ_{PS Ⅱ}）、光合电子传递效率（ETR）和光化学猝灭系数（q_P）显著降低;冷敏感品种K326叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度和栅栏组织/海绵组织比显著降低,叶片细胞发生质壁分离,叶绿体发生形变,基粒片层排列松散,淀粉粒增大,嗜锇颗粒增多。低温胁迫下,红花大金元较K326具有较强的耐受性,苗期烟草叶片厚度减小和叶绿体超微结构受损是导致光能转化效率和净光合速率降低的主要原因。      

外源葡萄糖对高温强光下旺长期烤烟光合特性及碳氮代谢关键酶活性的影响

为揭示外源葡萄糖对高温强光条件下旺长期烤烟叶片光合机构及碳氮代谢过程的调控机制,在人工气候室中模拟豫中烟区烤烟旺长期高温强光条件,采用盆栽试验研究了在高温强光胁迫条件下外源葡萄糖(0.5 mmol/L)对烤烟光合色素含量{叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、总叶绿素[Ch(la+b)]、类胡萝卜素(Car)}、光合参数[净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(E)、胞间CO_2浓度(Ci)]、叶绿素荧光参数[初始荧光(Fo)、非光化学猝灭系数(NPQ)、光系统Ⅱ(PSⅡ)实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)、光合电子传递效率(ETR)、光化学猝灭系数(qp)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)]、谷氨酰胺合成酶活性(GS)及1,5-二磷酸核酮糖羧化酶活性(Rubisco)的影响。结果表明,高温强光条件下喷施外源葡萄糖使烤烟Chla、Chlb、Ch(la+b)和Car含量均显著增加;P_n、G_s和E明显升高,Ci明显降低;F_o和NPQ显著降低,ΦPSⅡ、ETR和qp均显著升高,其中F_v/F_m升高幅度相对较小;同时,施用外源葡萄糖提高了高温强光胁迫下烤烟叶片中GS和Rubisco活性。因此,在高温强光条件下,通过喷施外源葡萄糖可改善烟草的光合性能,促进烟株体内碳氮代谢平衡,缓解高温强光胁迫对烟株的不利影响,促进烟株生长。     

乙酸及ABA对田间高温胁迫下‘摩尔多瓦’葡萄叶片光抑制的影响

盛夏期间根据天气预报于3次高温天气来临前一天,分别在田间‘摩尔多瓦’叶片上喷布乙酸(10 mmol)、脱落酸(ABA,10 μmol)以及乙酸(10 mmol)+ABA(10 μmol)复合处理,翌日的高温天气进行光合生理指标的测定。结果表明,与清水对照相比,3个处理均保持葡萄叶片较高的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和实际光化学效率(φPSⅡ)。PSⅡ供体侧放氧复合体活性(W_K)、PSⅡ单位面积具有活性的反应中心数量(RC/CSm)及电子传递的量子产额(ΨEo),以乙酸+ABA复合处理效果最为显著,乙酸及混合处理能明显增加叶片的综合光合性能指数(Plabs)。说明乙酸及ABA都能明显缓解高温胁迫,其中以乙酸与ABA混合作用效果最为明显。     

光氮互作对烤烟叶片光合色素及荧光特性的影响

采用4种光照强度和3种氮素水平的复因子盆栽试验,研究了不同光照强度及氮素水平对烤烟色素含量及荧光参数变化的影响。结果表明:遮荫和增施氮肥能够显著提高烤烟叶片的叶绿素含量;遮荫提高了烤烟叶片PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII实际光化学效率(ФPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP),但使初始荧光(Fo)和非光化学猝灭系数(NPQ)降低;通过增施氮肥能够提高叶片的光化学效率,弥补光照不足对光合作用的影响,但过量施氮不利于烤烟光合性能的改善。光氮互作对荧光特性的影响主要表现为:适度遮荫条件下适量施氮有利于烟株降低非辐射能量耗散,将吸收的光能更多的分配给光化学途径用于光化学反应,在一定程度上提高了光能利用率。     

外源抗坏血酸和尿素对田间臭氧胁迫下阿白葡萄叶片光合作用的影响

以对臭氧敏感的葡萄品种阿白(White,暂定名)为试材,探讨了喷施外源抗坏血酸和尿素对田间臭氧胁迫下葡萄叶片光合作用的缓解作用。实时监测表明,田间臭氧日最高浓度在6月份,极值出现在7月上旬,达到56 n L/L。阿白葡萄叶片在8月份即出现了明显的臭氧伤害症状。喷施外源抗坏血酸显著提高了阿白葡萄叶片的叶绿素含量、Pn和Fv/Fm,比对照分别提高了30.02%、59.84%、3.94%,同时显著提高了阿白葡萄叶片的PIabs、ΦPSⅡ和q P,比对照分别提高了56.15%、120.50%、93.29%;喷施尿素后阿白葡萄的叶绿素含量以及Pn分别比对照提高了23.67%和69.74%,同时ΦPSⅡ以及q P分别比对照提高了55.76%和53.40%。快速叶绿素荧光动力学分析表明,喷施两种外源缓解剂明显改变了OJIP曲线形状,提高了P点荧光强度。说明喷施外源抗坏血酸和尿素缓解了田间臭氧胁迫对葡萄叶片光合电子传递链的抑制,改善光能的分配和利用,从而缓解了臭氧胁迫对葡萄叶片的影响,以抗坏血酸效果较明显。     

CaCl_2对强光胁迫下烤烟光合特性的影响

为分析外源CaCl_2对旺长期间强光胁迫下烤烟叶片色素、光合、荧光参数的影响,以及对叶片光合机构的保护作用,以盆栽烟草为试验材料,连续4 d施30 m mol·L-1 CaCl_2后转至人工气候室进行10 d强光处理,测定叶片光合、荧光参数。结果表明:喷施CaCl_2的烤烟叶片与喷施蒸馏水的对照相比,叶绿素含量显著提高,类胡萝卜素有所下降,气孔导度和净光合速率分别增加47.57%和23.21%,碳同化速率显著提高,使光系统Ⅱ保持了较高的开放程度,PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII实际光化学效率(ΦPSII)、光化学猝灭系数(qP)均显著提高,非化学猝灭系数(NPQ)降低。说明预施外源CaCl_2可以有效保护烟草光合机构免于强光的伤害,减轻光抑制。     

基于实验室条件的干旱胁迫下4个烤烟品种(系)的生理响应及抗旱性评价

为明确不同烤烟品种(系)苗期的耐旱性差异,进一步揭示烤烟幼苗对干旱胁迫的生理响应机制,选取洛阳烟区4个主栽烤烟品种(系)豫烟6号(Y6)、豫烟10号(Y10)、云烟87(Yun87)和LY1306为试验材料,在实验室条件下利用浓度10%、15%和20%的聚乙二醇(PEG-6000)模拟轻度、中度和重度干旱,研究不同干旱胁迫程度对4个烤烟品种(系)幼苗生长、活性氧代谢、抗氧化酶活性及光合荧光参数的影响,并采用隶属函数和主成分分析方法对参试烤烟品种(系)抗旱性进行评价。结果表明:不同烤烟品种(系)对干旱胁迫的生理响应表现出明显差异性;随着干旱胁迫程度的加剧,Y6的叶绿素相对含量(SPAD值)、超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性、蒸腾速率(T_r)降幅最小;LY1306的生物量、过氧化物酶(POD)活性、净光合速率(P_n)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)降幅最小;Yun87的PSⅡ实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))、光化学猝灭系数(qP)降幅最小;Y10的生物量、SPAD值、SOD活性、POD活性、CAT活性、P_n、T_r和F_v/F_m的降幅最大。通过隶属函数和主成分分析法综合评价结果显示,Y6和LY1306具有较强的抗旱能力,Yun87和Y10抗旱性较弱。     

葡萄碳氮营养远程征调能力研究初报

以4年生赤霞珠葡萄黄化突变体为试材,研究了光合产物的远距离分配以及黄化果穗对碳氮营养的征调能力。结果表明:突变体的光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用率(WUE)均显著低于对照,净光合速率仅为对照的12.45%,水分利用率为对照的72.48%;黄化突变体的Fo,Fm,Fv,Etr,ΦPSⅡ,qP均显著低于对照,表明黄化突变体的PSⅡ反应中心活性下降,NPQ显著上升说明黄化叶通过启动热耗散机制耗散过剩的激发能,以减轻因PSⅡ吸收过多光能而引起的光抑制和光氧化。15N示踪试验表明,突变体的果实15N的吸收征调能力低于对照,为对照的83%,突变体的叶片15N的吸收征调能力高于对照,为对照的1.3倍,表明黄化枝条对氮素营养进行了远距离的调运。     

盐胁迫对不同葡萄品种叶片中叶绿素荧光参数的影响

本文研究了不同NaCl浓度(0(CK)、0.1%、0.3%、0.5%))处理对不同葡萄品种叶片中叶绿素荧光参数的影响。结果表明:随盐胁迫浓度的增加,可变荧光(Fv)、最大荧光(Fm)、可变荧光与最大荧光比(Fv/Fm)、可变荧光与初始荧光比(Fv/F0)、光化学淬灭系数(qP)均降低,而初始荧光(F0)升高,非光化学淬灭系数(NPQ)不同品种间反应不同,说明光系统Ⅱ受到了伤害,使得PSⅡ原初光能转换效率、PSⅡ潜在活性降低;光合电子传递、光合原初反应过程受到抑制。盐胁迫下各品种间叶绿素荧光参数变化幅度为:双优双丰贝达京优,说明双丰和双优叶绿素荧光参数受盐害影响要大于京优。     

受烟草花叶病毒侵染程度不同的烤烟叶片光合特性的变化

研究了受烟草花叶病毒(TMV)侵染程度不同的烤烟叶片光合特性的变化。结果表明,受TMV侵染的烟株叶片叶绿素和类胡萝卜素含量均有不同程度的下降,同时叶绿素荧光参数Fv/F0、Fv/Fm、ΦPSⅡ、qp和NPQ也有所下降。受TMV侵染的叶片的净光合速率(Pn)明显下降,在轻度感病条件下,引起Pn下降的主要原因是气孔限制;在重度感病条件下,引起Pn下降的主要原因是非气孔限制。     

外源亚精胺对渗透胁迫下烤烟幼苗生长及生理特性的影响

为揭示干旱胁迫下外源亚精胺(Spermidine,Spd)对植物生长的缓解作用机制,通过实验室水培试验,采用营养液水培法,以烤烟品种豫烟6号为供试材料,研究了利用聚乙二醇(PEG-6000)模拟的渗透胁迫下喷施不同浓度的外源亚精胺(0、0.2、0.4和0.6 mmol·L-1)对烤烟幼苗生长、活性氧代谢、抗氧化酶活性、叶绿素相对含量(SPAD值)和光合荧光特性的影响。结果表明,渗透胁迫抑制了烤烟幼苗的生长,叶面喷施外源亚精胺能显著增加渗透胁迫下烤烟幼苗的生物量、根长、根表面积、根平均直径和根尖数,增加超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低O_2·-产生速率和丙二醛(MDA)含量(质量分数),提高叶绿素相对含量、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、光系统Ⅱ最大光化学效率(F_v/F_m)、光系统Ⅱ实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))和光化学猝灭系数(qP),降低了胞间二氧化碳浓度(C_i)和非光化学猝灭系数(NPQ);且以0.4mmol·L~(-1)Spd处理效果最佳。因此,外源亚精胺能有效提高渗透胁迫下烤烟幼苗的抗氧化能力,降低活性氧自由基的积累以维持细胞膜稳定,促进根系发育,提高光合电子传递效率,增强光合作用能力,从而缓解渗透胁迫对烤烟幼苗的伤害。     

黄腐酸钾对渗透胁迫下烤烟幼苗生长和光合荧光特性的影响

采用5%PEG-6000模拟渗透胁迫的营养液培养法,以抗旱性不同的两个烤烟品种(红花大金元和云烟100)为材料,研究了叶面喷施黄腐酸钾(浓度为0.1%)对渗透胁迫下烤烟幼苗生长和光合荧光特性的影响。结果表明,渗透胁迫下,两品种烤烟幼苗生长受抑制、生物量积累降低,叶片叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII潜在活性(Fv/Fo)、PSII有效光化学量子效率(Fv’/Fm’)、PSII实际光化学量子效率(ФPSII)、光合电子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(q P)和光化学反应的能量(P)均显著降低,叶片水分利用效率、气孔限制值和非光化学淬灭系数(NPQ)均显著升高,且云烟100受胁迫的影响更大;渗透胁迫逆境对两品种的光合限制均以气孔因素为主。喷施黄腐酸钾能改善渗透胁迫下烤烟幼苗的生长,减缓净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)的下降,同时减轻胁迫对烤烟叶片光系统II(PSII)的伤害,提高光化学效率。黄腐酸钾可缓解渗透胁迫对烤烟幼苗的伤害,提高烟苗的抗旱性。     

外源水杨酸对低温胁迫下烤烟抗氧化代谢的影响

为有效解决烤烟生产中的低温危害问题,用不同浓度的水杨酸(SA)喷施烤烟后置于5℃低温下胁迫,研究外源SA处理对低温胁迫下烤烟抗氧化代谢的影响.结果表明:外源SA预处理的烤烟叶片中超氧化物歧化酶( SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性增加,相对电导率降低,脯氨酸(Pro)、叶绿素(chl)和抗坏血酸( AsA)含量均提高,且以浓度1.0 mmol·L-1的效果最好,说明适宜浓度的SA能够增强低温胁迫下烤烟抗膜脂过氧化能力,从而抵御低温危害.     

弱光淹涝后强光对‘极高’葡萄叶片PSI和PSII的影响

以一年生葡萄‘极高’为试材,利用P700及叶绿素荧光测量系统配合快速叶绿素荧光诱导动力学曲线(OJIP),结合叶绿素荧光淬灭分析,探讨了淹涝胁迫后强光(1400～1600μmol/(m~2·s))对葡萄叶片PSI和PSII活性的影响。结果表明:随着淹涝胁迫时间的延长,葡萄叶片最大光化学效率(F_v/F_m)和最大光氧化P+700(P_m)显著下降,且F_v/F_m降低出现时间明显早于P_m。淹涝胁迫导致葡萄叶片PSII与PSI间激发能分配偏离平衡。淹涝胁迫叠加强光胁迫加剧了F_v/F_m和P_m的降低速率,使PSII与PSI间激发能分配严重偏离平衡,非光化学淬灭(NPQ)显著上升。可调节热耗散Y(NPQ)显著降低,不可调节热耗散Y(NO)显著升高。说明淹涝胁迫抑制了葡萄叶片PSII和PSI的活性,涝害后强光导致PSII的光抑制和反应中心失活,PSI活性进一步受到抑制。     

硅对铅胁迫下烟草铅含量、形态和亚细胞分布的影响

为揭示硅对铅胁迫下烟草生长发育的影响及其机理,以K326为试验材料,Pb(NO_3)_2作为铅源,K_2SiO_3作为硅源,并用KNO_3和HNO_3消除因添加K_2SiO_3所带来营养液pH和K~+升高的影响,设置对照(CK)、100μmol·L~(-1)Pb~(2+)(Pb_(100))、300μmol·L~(-1)Pb~(2+)(Pb_(300))、100μmol·L~(-1)Pb~(2+)+1.0 mmol·L~(-1)SiO_2(Pb_(100)+Si)、300μmol·L~(-1)Pb~(2+)+1.0 mmol·L~(-1)SiO_2(Pb_(300)+Si)_5个处理的水培盆栽试验。结果表明,Pb_(100)和Pb_(300)处理的烟草株高分别较CK下降51.44%和69.92%,总生物量分别比对照下降51.43%和64.55%。硅可缓解铅胁迫对烟草的毒害作用,Pb_(100)+Si和Pb_(300)+Si处理的烟草株高分别比Pb_(100)和Pb_(300)处理提高69.23%和35.99%,总生物量分别比对照提高84.94%和76.75%,差异均达到极显著水平。硅可抑制铅由根系向地上部的迁移,降低铅胁迫下烟草茎杆、下部叶和上部叶的铅含量。硅可改变烟草铅的形态和亚细胞分布,表现为根系乙醇提取态铅和叶片Na Cl提取态铅的比例下降,而根系和叶片的盐酸提取态铅和残渣态铅的比例提高,与Pb_(100)和Pb_(300)处理相比较,Pb_(100)+Si和Pb_(300)+Si处理烟草根系细胞核中铅所占的比例分别降低25.29%和5.06%,叶片叶绿体中铅所占的比例分别降低29.22%和54.95%,线粒体中铅所占的比例分别降低38.09%和51.46%。     

臭氧胁迫对3个葡萄品种叶片原初光化学反应的影响

本试验以5BB、赤霞珠、Frontenac(福克)为试材,用321μg/m3浓度的臭氧进行胁迫处理3 h后,采用连续激发式荧光仪测定并分析了葡萄叶片快速叶绿素荧光诱导曲线参数的变化,以期探究臭氧胁迫对葡萄叶片光合原初反应的影响机制。结果显示,经过胁迫以后,3个品种的最大光化学效率Fv/Fm、光合性能指数PIABS、单位面积吸收的光能ABS/CSm、单位面积内反应中心的数量RC/CSm、捕获的激子将电子传递到QA以后的其它电子受体的比率ψO显著降低,2 ms时有活性的反应中心的关闭程度Vj和用于热耗散的量子比率φDo显著增大,且福克变化幅度最大,赤霞珠次之,5BB最小。说明臭氧胁迫对葡萄光合原初反应产生了影响,主要表现为可减少单位面积吸收的光能,抑制电子从QA向下的电子传递和减少单位面积内有活性的反应中心的数量;在3个供试品种中,福克对臭氧胁迫最敏感,赤霞珠次之,5BB敏感性较低。     

外源甜菜碱及水杨酸对锰胁迫下烟草生理特性的影响

[目的]筛选最佳缓解锰胁迫的外源物质的浓度,探究其对锰胁迫下烟草生理特性的影响.[方法]采用500 mg/kg的一水合硫酸锰(MnSO4·H2O)对盆栽烤烟进行胁迫试验,设置不同浓度的外源甜菜碱及水杨酸进行缓解试验,测定锰胁迫及外源物质作用下烟叶的锰含量、相对电导率及丙二醛含量、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量及活性氧产...     

干旱胁迫下黄腐酸钾对烤烟幼苗保水渗透调节能力的影响

为揭示黄腐酸钾(FA-K)在烟草上缓解干旱胁迫伤害的作用、机理及施用技术,在PEG-6000(聚乙二醇)模拟干旱胁迫的营养液培养条件下,研究了叶面喷施黄腐酸钾对烤烟苗期生长的影响。结果表明,干旱胁迫下,增施黄腐酸钾提高了烤烟叶片含水量,显著增加了叶片可溶性糖和脯氨酸含量,促进了可溶性蛋白的积累,从而增强了细胞的吸水能力,提高烤烟植株的抗旱性。由此推论,黄腐酸钾可通过提高渗透调节物质等生理过程来缓解干旱胁迫对烤烟幼苗造成的伤害,提高其抗旱性。     

盆栽试验中外源NO对干旱胁迫下烤烟光合日变化和营养元素含量的影响

为揭示一氧化氮(NO)对干旱胁迫下烤烟耐旱性影响的内在机制,采用盆栽试验研究了NO供体硝普钠(Sodium nitroprusside,SNP)在干旱胁迫条件下对烤烟叶绿素含量(质量分数)、光合日变化、光合同化产物和营养元素含量(质量分数)的影响。结果表明,干旱胁迫下烤烟叶绿素(Chl)含量显著下降,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)明显降低,胞间CO_2浓度(Ci)明显升高,烟株出现光合"午休"现象,同时可溶性糖和蔗糖含量显著增加,淀粉含量下降,P、Ca、Mg、Fe和Mn含量显著降低,N、K含量显著增加,但对B、Zn和Cu影响不大;外源SNP(0.25mmol/L)使干旱胁迫下烤烟Chl显著增加,Pn、Gs、Tr明显提高,Ci明显降低,光合"午休"现象消失,可溶性糖含量进一步提高,但蔗糖含量显著降低,淀粉的分解减少。同时NO能提高干旱胁迫下烤烟叶片中P、K、Ca、Mg、Fe和Mn含量。因此,外源NO能在一定程度上缓解干旱胁迫对烤烟光合同化能力和营养元素吸收的不利影响,提高烤烟的耐旱性。