氯化钙对酸雨胁迫下烤烟叶片表观特征和叶绿素荧光特性的影响

为揭示烤烟叶片表观特征和叶绿素荧光对酸雨胁迫和施加外源氯化钙的应答机制,以烤烟品种龙江911为试验材料,在人工气候箱中培养烟苗并在酸雨棚中进行人工模拟酸雨胁迫处理。结果表明:与清水对照(CK)相比,人工模拟重度酸雨(pH≤3.5)造成烟草叶片枯黄、出现失绿斑点,光能吸收能力降低,PSⅡ受体侧的功能被破坏,电子传递受到抑制。烟草叶片PSⅡ光化学反应集聚的光能(ABS/RC)、光化学反应消耗的能量(DIo/RC)以及QA氧化还原反应消耗的能量(TR_o/RC)显著提高,说明酸雨胁迫可影响PSⅡ反应中心的活性;烟草叶片用于光化学反应的量子产额(Φ_(PSⅡ))、基本的荧光量子产额和热耗散的量子产额(Φ_(f,D))所占比例降低,而烟草叶片PSⅡ反应中心失活的热耗散量子产额(Φ_(NF))所占比例显著增加,说明重度酸雨条件下叶绿体中ATP合成受阻,抑制了叶黄素循环介导的光保护机能发挥,PSⅡ反应中心失活的比例大幅增加。烟草施用外源氯化钙(叶面喷施10 mmol·L~(-1)CaCl_2溶液)可以缓解光合机构因酸雨胁迫而造成的伤害。     

不同组合NaHSO3对赤霞珠葡萄光合性能及贮藏营养的影响

本文以赤霞珠(Cabernet Sauvignon)为试材,研究了叶面喷施NaHSO3及其与氮、增糖剂、钾、钙的组合对葡萄生长的影响.结果表明,所有处理均能显著提高光合能力,其中以NaHSO3+增糖剂处理后光合速率增效最好,峰值比对照高58.8%;其次NaHSO3处理比对照提高51.1%,其它组合峰值分别比对照高34.1%～45.2%.喷施NaHSO3处理叶片的荧光参数NPQ、ETR、Fm、Fv/Fo和ΦPS Ⅱ峰值分别比对照提高208.7%、149.5%、82.8%、72.8%和40.9%.成熟期测定果实含糖量,以NaHSO3+增糖剂效果最好,比对照提高10mg/L,其次是NaHSO3+Ca(NO3)2、NaHSO3+KH2PO4;不同组合,NaHSO3+增糖剂及NaHSO3+尿素处理能够显著增加枝条淀粉含量,NaHSO3+KH2PO4能够显著增加根系中淀粉含量,NaHSO3+尿素组合能够显著增加枝条和根系中蛋白质和氨基酸含量.综合来看,生长期喷布2～3次的NaHSO3各种组合、特别是NaHSO3+增糖剂能够明显改善叶片光合性能,提高果实含糖量和枝条及根系的C、N贮藏营养.     

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。     

蛋白质工程改造磷脂酶D提高磷脂酰丝氨酸产量

为了进一步提高磷脂酰丝氨酸(PS)产量,将来源于Streptomyces katrae的野生型磷脂酶D(SkPLD)于E.coli BL21(DE3)中进行异源表达,获得菌株E.coli BL21(DE3)/pET28a-SkPLD,以磷脂酰胆碱(PC)和L-serine为底物,发现限制PS产量进一步提高的限制因素是转磷脂酰反应转化率低(<35%)而水解反应转化率过高(>30%)。在对SKPLD结构进行详尽分析的基础上,通过蛋白质工程改造策略扩大底物催化通道,降低位阻效应;同时提高His462与L-serine的亲和力,降低水解反应。结果表明,获得4个有益单突变体(Y405A、Q407G、D370P、K478P),对其进行组合突变,获得四突变体SkPLDY405A/Q407G/D370P/K478P,转化率、PS产量、k_cat/K_m分别为55.6%、42.3 g·L-1、1.53(mmol/L)-1s-1,比野生型分别提高了59.8%、59.6%、93.7%。PS产量进一步提高的原因在于四突变体催化腔体积扩大到718.6 ?3,且His462 N原子与L-serine O原子的催化距离(d1)缩短0.6 ?,与H₂O O原子的距离(d2)增加0.8 ?。在3 L规模转化体系中,PS产量为50.4 g·L-1、转化率达到66.3%,时空产率为12.6 g/L/h。本研究利用蛋白质工程改造获得了转磷脂酰活性提高的突变体,为提高磷脂酶D的工业生产奠定了坚实的基础。     

不同温湿度对小麦吸水/散湿速率影响的研究

分别在3个温度(15～30℃)和6个相对湿度条件(60%～95%)下测定了初始水分为11.3%和20.5%的小麦籽粒的吸水/散湿速率,并分析了其变化规律。研究表明:吸水/散湿速率与温度、湿度变化均成正相关,一定时间内呈快速降低而后趋于稳定的状态。当温度一定时,随着湿度的不断增大,小麦的吸水/散湿速率均增大;当湿度一定时,初始吸水/散湿速率均随着温度的不断升高而显著增大(P0.05)。     

采后茶青叶对振动力胁迫的生理响应

摇青是乌龙茶品质形成的关键工序之一，其通过机械胁迫引起各种生物学效应，影响植物体内一系列生理生化变化，被广泛应用于花香红茶、花香白茶、花香绿茶等茶类的加工中以改善品质。为探明青叶响应机械力胁迫的生理变化，以采摘的‘铁观音’品种中开面三、四叶嫩梢为材料，经适度萎凋后进行自然摊放和振动力胁迫处理，研究青叶水分含量、光系统Ⅱ(photosystem Ⅱ,PS Ⅱ)参数、抗氧化酶活力及亚细胞结构的变化规律。结果表明：振动力胁迫30 min内青叶水分含量与自然摊放叶、萎凋叶间无显著差异（P>0.05）,60 min时显著低于自然摊放叶和萎凋叶（P<0.05）。随着振动力胁迫时间延长，青叶青臭气增强，清香减弱；叶绿体和类囊体紧密而清晰的片层结构逐渐松散、变形、收缩、紊乱、瓦解，振动力胁迫处理5 min时淀粉粒数量明显增加，15 min时嗜锇颗粒数量明显增多，出现聚集。振动力胁迫青叶的PS Ⅱ实际光合效率Y(Ⅱ)和光化学猝灭系数qP随处理时间延长总体呈下降趋势，电子传递速率（electron transfer rate,ETR）随处理时间延长呈先降低后升高趋势，5 min和10 min时...     

不同相对湿度对板栗“石灰化”及活性氧代谢的影响

以新鲜板栗为试材,研究在不同相对湿度(50%、70%、90%)条件下进行常温(25℃)贮藏过程中,板栗的水分含量、“石灰化”指数、超氧阴离子自由基(O2－ ·)产生速率、过氧化氢(H2O2)含量、超氧化物歧化酶(super oxidase dimutase,SOD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)活性及膜脂过氧化产物丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量的变化,以探讨不同相对湿度对板栗“石灰化”及活性氧代谢的影响。结果表明：在高湿(90%)条件下贮藏的板栗水分含量的减少和“石灰化”指数均受到显著抑制,O2－ ·生成速率、H2O2含量和MDA含量均极显著低于在低湿(50%)条件贮藏的板栗,而SOD活性、CAT活性则极显著高于在低湿条件下贮藏的板栗。表明板栗采后贮藏在高湿环境中能有效控制“石灰化”发生,维持较高活性氧清除能力,使板栗过氧化作用较低。     

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。     

采后水分和营养胁迫对西兰花未成熟衰老中相关酶活性的影响

本研究以西兰花(Brassica oleracea)花蕾为试材,研究了采后水分胁迫和营养胁迫对西兰花贮藏过程中色值变化、叶绿素含量、抗坏血酸(Vitamin C,Vc)含量、呼吸强度、超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量以及总抗氧化能力的影响。结果表明,西兰花在采后贮藏过程中花蕾出现黄化现象,采后水分和营养胁迫加速了西兰花叶绿素、Vc的降解。采后12 h,对照、水处理、聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)处理、PEG加营养液处理和营养液处理的花球Vc含量为8.84 mg/100g,12.16 mg/100g,PEG 24.44 mg/100g,PEG 30.68 mg/100g,27.56 mg/100g。采后水分和营养胁迫均可导致西兰花花蕾POD活性下降,CAT活性峰值升高,两者同时发生时,延缓了西兰花花蕾总抗氧化性的上升。SOD、POD、CAT活性和总抗氧化性相比较可以看出,总抗氧化能力比单纯的某一种抗氧化酶更能反映西兰花的抗衰老能力。     

尿素对骠马胁迫紫苏幼苗的缓解效应

为探讨尿素对骠马胁迫紫苏幼苗的缓解效应,阐明适宜紫苏生长的最佳除草施肥条件。采用随机区组试验设计,在紫苏六叶期喷施不同浓度的尿素（0、1、2、4和8g/L）和6.9%骠马水乳剂（0、1.33、2.66、5.32和7.98mL/L）,分析其对紫苏光合特性指标、荧光特性、杂草防效和籽粒产量的影响。结果表明,骠马显著降低紫苏叶片的叶绿素含量指数（CCI）,净光合速率（Pn）和气孔导度（Gs）也均不同程度降低,胞间CO2浓度（Ci）升高,说明骠马显著抑制紫苏的光合特性,且表现出一定的剂量效应;叶绿素荧光分析表明,除草剂显著降低了PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）、PSⅡ潜在活性（Fv/Fo）、PSⅡ实际光化学效率（ФPSⅡ）及光化学荧光淬灭系数（qP）,非光化学淬灭系数（NPQ）则呈一定的上升趋势。表明在除草剂骠马胁迫下紫苏叶片发生了光抑制,PSⅡ复合体受到损伤伴随着光合电子传递受阻;8g/L的尿素处理效果相同;而1~4g/L浓度的尿素处理则效果相反。1~4g/L的尿素（N）和不同浓度的骠马（P）先后处理,比单用骠马处理效果好,如P1N3处理可使籽粒产量比单独施用骠马增产11%,杂草防效提高11.35%,表明先施4g/L的尿素再施1.33mL/L的骠马,能显著缓解骠马对紫苏的胁迫,提高其光合性能,并使其光系统Ⅱ维持较高的光化学效率,该施药模式具有平衡除草施肥、安全高产等特点,有较高的推广价值。     

UV-B辐射滤减处理对烤烟光合特性的影响

以烤烟品种K326为试验材料,通过覆盖不同厚度透明薄膜滤减UV-B辐射,研究了透过率分别为100%(CK)、75%(A)、50%(B)、35%(C)不同强度UV-B辐射处理下,K326成熟初期的光响应曲线参数与不同UV-B辐射强度的关系。结果表明,烤烟K326的净光合速率(Pn)、水分利用效率(WUE)及光能利用效率(LUE)与UV-B辐射透过率密切相关。当UV-B辐射透过率处于35%～75%时,Pn、WUE及LUE均维持在较高水平。认为在通海县海拔高度下,此透过率范围是K326处于成熟初期对UV-B辐射强度变化较为理想的响应区间,此时较适宜的PPFD维持在800～1 600μmol/(m2.s)之间。     

打顶对芝麻不同叶位光合特性的影响

在大田管理条件下,以不打顶为对照,研究了打顶对芝麻不同叶位叶片光合特性的影响。结果表明：芝麻叶片在打顶后通过调节合适的气孔开度来控制对蒸腾强度的调节,使气体交换达到一个经济合理的阈值,从而提高光能利用效率（LUE）和水分利用效率（WUE）。打顶使芝麻各部位叶片蒸腾强度（Tr）和气孔导度（Gs）都同时下降,平均比不打顶的分别下降4．71％和8．81％,而光合速率和水分利用效率分别比不打顶的高出5．97％和13．96％。打顶与不打顶各叶位间比较,上、中、下三叶位叶片光合速率（Pn）、叶片光能利用效率、叶片水分利用效率、蒸腾强度和气孔导度都达极显著水平。打顶后,在生育后期中、下部叶位叶片仍具有较高的光合效率、光能利用效率与水分利用效率。     

水钾耦合对大豆光合特性及其产物积累运转的影响

盆栽条件下,研究了不同生育时期水钾耦合对大豆光合特性及水分利用效率的影响,并对光合速率与各器官干物重进行相关分析。结果表明：苗期与花期控水时,土壤水分及水钾互作极显著影响净光合速率（Pn）;结荚期控水时,水分极显著影响Pn。花期与荚期控水后测定的Pn要高于苗期的Pn。水钾耦合对光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）的影响趋势相似,即水分效应要优于钾肥,且一般而言同一钾肥水平下,土壤水分的影响表现为：充足W4〉适宜W3、特涝W5〉略旱W2〉特旱W1。只有当土壤水分供应适宜（W3）时,钾肥的施用提高了植株的Pn、Tr和Gs。水分对植株水分利用效率（WUE）的影响要优于钾肥,且水分为正效应。苗期及开花期控水条件下,植株的Pn与根、茎、叶干物重呈极显著正相关（p〈0.01）,且Pn与各器官的相关程度表现为茎〉叶〉根;结荚期植株Pn与根、茎、叶干物重仍呈极显著正相关（p〈0.01）,与荚粒干物重呈显著正相关（p〈0.05）。     

不同鲜烟叶田间优化数量对烤烟生理特性及经济性状的影响

为了明确重庆烟区不同鲜烟叶处理技术对烤烟光合生理特性、产量、等级结构及经济性状的影响,本研究选用云烟97品种,研究4种下部不同烟叶摘除数量（0、2、3和4片）对烤烟根系活力和下、中、上3部位叶片叶绿素含量及生理特性的影响。结果表明,摘除下部不同烟叶能显著提升烟株根系活力、增加叶绿素含量、提高净光合速率（Pn）和蒸腾速率（Tr）、延缓光合功能衰退,这种作用随摘除叶片数量的增加而增强,且下部叶受到的影响最大,其次为中部叶,上部叶最小。摘除不同烟叶后,前期（10天）叶片的WUE随摘除数量的增加而提高,中后期（24和38天）摘除数量越多WUE越小。就产量而言,摘除下部叶片越多,产量越低;摘除叶片后对等级结构和经济效益都不同程度的提高,其中以T2处理最为显著,其次是T1处理,T3 处理的效果最差。因此,在武隆生态条件下的中等肥力土壤上处理下部鲜烟叶时,以打掉3片为宜。      

甘蓝型油菜同质异核细胞质雄性不育系与其保持系的光合特性

以6套甘蓝型油菜同质（陕2A不育细胞质）异核细胞质雄性不育系（CMS）及其保持系为材料,分析比较了不同生育时期各不育系与保持系叶绿素含量、光合气体交换参数、光合面积、光合物质净合成量、群体光合速率等的差异。结果表明：（1）在苗期和花期不育系与其保持系在叶片的主要光合气体交换参数、叶绿素含量、群体光合速率等指标之间无明显差异,但在光合面积、光合物质净合成量等方面不育系高于保持系;（2）在角果期,保持系在光合面积（角果皮面积）、光合速率、蒸腾速率、气孔导度等方面显著高于其不育系,但在叶温、气孔限制值（LS）与胞间二氧化碳浓度（Ci）等方面两者无明显差异;（3）同质异核的不育系之间在光合气体参数、叶片叶绿素含量、光合面积、光合物质净合成量、群体光合速率等几个指标之间都有明显差异。不育系与相应保持系之间主要光合特性呈极显著正相关,保持系的基因型对不育系的性状起决定作用。     

转基因抗草甘膦大豆的光合及荧光特性

本文比较了转基因抗草甘膦大豆40-3-2与常规栽培大豆荷豆13在光合、叶绿素荧光以及繁殖适合度参数上的差异,以评价在我国农田生境中转基因大豆相对于本土栽培种是否具备更强的入侵性或杂草化特征。结果表明,40-3-2花期叶片净光合速率低于同期的荷豆13,但水分利用策略优良,即蒸腾速率低、水分利用效率高,环境适应能力强。叶绿素荧光测定显示40-3-2全天只有轻微的光抑制现象,其光系统Ⅱ能够在高温和强光照条件下维持较高的光化学效率,而荷豆13叶片在正午时有强烈的光抑制。尽管如此,在没有除草剂选择压条件下,在生长和繁殖适合度上40-3-2相对于荷豆13无竞争优势,入侵性风险较低。     

葡萄品种光合特性的研究

在葡萄浆果膨大期,用LI-6400便携式光合作用测定仪测定17个葡萄品种的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr),并进行各指标相关分析.结果表明:不同种的葡萄品种光合作用存在明显差异,欧美杂种的葡萄品种Pn通常高于欧亚种,欧美杂种康拜尔早生Pn最高,欧亚种白毕歌布尔和玫瑰香最低,且与其它品种之间差异显著.Pn与Gs、Tr显著相关,Gs与Ci、Tr显著相关.     

烟草不同基因型的光合特性研究

烟草的光合特性与基因型密切相关,在栽培烟草两个种间其表现以黄花烟草93-1的净光合速率较高,普通烟草的烤烟和晒红烟的净光合速率相对较低。普通烟草中烤烟品种间也有差异,目前生产上大面积推广种植的优良品种K326和云烟87的净光合速率较高,是优良的亲本材料。通过对不同基因型烟草光合特性相关分析表明,净光合速率(Pn)与气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)呈显著正相关,净光合速率(Pn)与胞间CO2浓度(Ci)呈负相关。     

干旱胁迫下外源ALA对烤烟幼苗光合特性和抗氧化能力的影响

为进一步探究外源5-氨基乙酰丙酸（ALA）对干旱胁迫下烟草幼苗抗旱能力的作用机理,以烤烟品种豫烟10号幼苗为试验材料,采用营养液培养的方法,研究叶面喷施不同浓度的（0~80 mg/L）外源ALA对干旱胁迫下烤烟幼苗烤烟光合特性和抗氧化能力的影响。结果表明干旱胁迫下烤烟叶片细胞活性氧和硫代巴比妥酸（TBARS）含量增加,叶绿体遭到破坏,光合速率降低,植物生长受到抑制。干旱胁迫下外源ALA能够显著降低烤烟叶片活性氧水平,提高抗氧化酶活性,以喷施20 mg/L ALA效果最为显著。其中与PEG处理相比,净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）分别提高96.19%、96.79%和132.43%,抗氧化物酶（SOD、POD、CAT、APX）活性分别提高49.05%,61.97%,64.17%和70.08%。喷施适宜浓度的外源ALA可有效提高烤烟叶片光合特性和抗氧化能力,缓解活性氧伤害,从而增强烤烟幼苗对干旱胁迫的适应能力。     

土壤施硒对烤烟光合特性及其同化物积累的影响

采用盆栽试验调查了不同硒浓度(0、1、2.5、5、10、15 mg/kg)施入土壤后,烤烟光合特性及其同化物积累的变化情况。结果表明,适量硒浓度可以降低烤烟叶片净光合速率(Pn)和叶绿素含量的下降率,延缓光合功能的衰退,同时延长光合同化产物的积累时间;过量硒浓度会提高Pn和叶绿素含量的下降率,加速光合功能的衰退,缩短光合同化产物的积累时间。土壤施硒对烤烟叶片光合功能及其同化产物积累的影响主要发生在烟株成熟期(移栽60 d以后),且随着叶片生育进程的推进,影响的程度越大。在烟株生育前期,施硒提高叶片Pn的原因可能是减少了气孔限制,而在生育后期,过量硒浓度引起Pn下降的主要因素是非气孔限制,叶绿素含量下降可能是一个重要原因。在本试验条件下,适宜的土壤施硒浓度为2.5和5 mg/kg。