低钾胁迫对玉米苗期光合特性和光系统Ⅱ性能的影响     

杜琪  王宁  赵新华  沙德剑  张艳正  赵凯能  党现什  于海秋 《核农学报》2019,33(3):592-599

为明确低钾胁迫对玉米光合特性和光系统Ⅱ(PSⅡ)性能的影响,本研究利用耐低钾玉米自交系90-21-3和钾敏感玉米自交系D937为试验材料,对低钾胁迫下的叶片光合参数、PSⅡ供体侧和受体侧以及PSⅡ反应中心的活性参数进行测定。结果表明,低钾胁迫降低了90-21-3和D937的叶片钾含量,引起叶面积、气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)显著下降,胞间CO₂浓度(Ci)显著增加,表明光合速率的下降主要是由非气孔因素所致。在低钾胁迫下,90-21-3的Q_A初始还原速度(M_o)、J点可变荧光强度(V_j)和热耗散(DI_o/ABS)分别显著增加 64.76%、18.84%和37.19%,D937分别显著增加117.9%、283.82%和99.92%;而90-21-3的单位面积的反应中心数目(RC/CS_m)、单位反应中心吸收能量(ABS/RC)和光化学性能指数(PI_abs)分别显著降低30.15%、70.56%和62.81%,D937分别显著降低51.32%、164.97%和97.67%,表明低钾胁迫下90-21-3和D937的PSⅡ的供体侧和受体侧均受到抑制,PSⅡ反应中心数目减少、热耗散增加,导致PSⅡ整体性能下降,而供体侧的放氧复合体(OEC)的破坏是产生光抑制的主要原因。与D937相比,低钾胁迫下90-21-3的各参数变化幅度较小,PSⅡ受光抑制较轻,PSⅡ性能更优,能够保持较高的光合生产能力。本研究结果为进一步揭示玉米耐低钾光合生理机制提供了理论依据。  相似文献   

低钾胁迫下不同耐低钾玉米品种 (系) 开花后根系生长和结构的变化     

杜琪  赵跃  周东英  王晓光  蒋春姬  王婧  赵新华  于海秋 《植物营养与肥料学报》2021,27(2):301-311

  【目的】  土壤缺钾常引起植株早衰,严重影响玉米产量。从玉米开花后根系形态、结构和活性等参数的变化,研究低钾胁迫下玉米早衰的机理。  【方法】  以耐低钾玉米自交系90-21-3和钾敏感玉米自交系D937为试材,进行池栽试验。设置天然低钾土壤 (低钾,–K) 和正常供钾 (CK,+K) 两个处理,分别于玉米开花后测定根系形态、结构和活性等参数。  【结果】  与正常供钾处理相比,低钾处理降低了90-21-3和D937根系中钾素含量,抑制了根系的生长,破坏了根系结构,引起根系活力降低。低钾胁迫下,90-21-3的第一层节根数目和根系干重分别显著降低了20.37%和42.24%,D937分别显著降低了39.06%和59.64%;90-21-3的第二层节根数目和干重分别显著降低了23.40%和39.30%,D937分别显著降低了36.67%和59.86%。随着玉米的生长,低钾胁迫下90-21-3和D937的根系活力以及第一层和第二层根的长度、表面积、体积和侧根长度整体均呈现降低趋势,D937降低幅度大于90-21-3,根平均直径整体逐渐增加。低钾胁迫下90-21-3根系解剖结构完整,外皮层和内皮层完整,大、小导管形状规则,结构清晰可见;D937根系解剖结构受破坏严重,外皮层和内皮层结构被破坏,导管形状不规则,大、小导管结构模糊甚至消失。与正常供钾相比,低钾胁迫下90-21-3的大导管直径、小导管直径、大导管面积和小导管面积分别降低了11.15%、14.37%、21.07%和30.21%;D937分别显著降低了33.99%、22.86%、56.43%和40.55%。  【结论】  低钾胁迫显著降低了玉米开花后根系的生长和结构的稳定性。与耐低钾玉米自交系 (90-21-3) 相比,钾敏感自交系 (D937) 在低钾胁迫下大面积皮层结构遭到严重破坏,内皮层结构不完整,导管形状不规则,大导管周围的小导管结构模糊,甚至消失,质膜透性高,影响养分和水分的吸收利用。而耐低钾玉米90-21-3在生育后期能够维持较大根系体积、根系活力以及输导组织,增强低钾胁迫下根系对外界钾素的吸收和运移能力,延缓根系衰老。  相似文献   

低温胁迫对玉米幼苗叶绿素荧光诱导动力学的影响     

《土壤与作物》2020,(3)

为了探讨低温胁迫对玉米幼苗叶片光化学反应的影响机制,本研究基于叶绿素荧光动力学原理,对常温(25℃)和低温处理(0℃)的玉米幼苗叶片进行测量,分别获得快速叶绿素荧光诱导动力学曲线(OJIP曲线)和荧光参数,并应用JIP-test法进行比较分析。结果表明:相比于常温处理,低温胁迫下玉米叶片最大荧光(Fm)和光系统Ⅱ(PSⅡ)潜在光化学效率(FV/FO)分别减少55.3%和65.9%,而初始荧光(FO)基本没有变化;对O-P相的荧光参数进行标准化的WOJ和WJI增大,但WIP减小; J和I相的相对可变荧光Vj和Vi表现相反,Vj增加19.7%而Vi减少16.4%;反映PSⅡ供体侧活性的FK占振幅FO-FJ的比例WK增加44.7%,放氧复合体的组分OEC减少13.1%;反映PSⅡ受体侧电子传递活性的参数Sm、MO、N分别增加210%、49.6%、294%;表示量子产额或能量分配的φPo、ψO、φEO分别减少24.9%、6.82%、29.7%,φDO增加141%;反映单位反应中心活性的参数ABS/RC、TRO/RC、ETO/RC、DIO/RC分别增加70.4%、24.7%、16.1%、328%,而单位面积有活性反应中心密度RC/CSO减少37.4%;表示光合性能的参数PIABS、PICSm分别减少81.6%、90.6%。综合分析玉米叶片光合过程对低温胁迫敏感,其表现的低温逆境防御保护机制是:PSⅡ供体侧的放氧复合体损伤,导致PSⅡ供体侧提供电子的能力下降,反应中心失活数量上升,而单个反应中心的效率增强,多余能量以热量形式散失,减少活性氧(ROS)的产生;低温胁迫造成的玉米叶片PSⅡ供体侧损伤,将抑制电子的传递,进而影响光合能力。  相似文献   

钾肥对不同抗虫棉品种叶片光系统Ⅱ性能的影响   总被引：2，自引：1，他引：1  

赵娜  秦都林  聂军军  郭文君  祁杰  刘艳慧  毛丽丽  宋宪亮  孙学振 《植物营养与肥料学报》2019,25(1):106-114

【目的】通过对不同抗虫棉品种功能叶叶片PSⅡ性能和有关参数的研究,探讨钾影响棉花叶片光合系统的机理,以期为棉花的钾肥施用提供科学依据。【方法】选用三种抗虫棉岱字棉99B (DP99B)、鲁棉研21(L21)、冀棉169 (J169)为供试材料。设2个施钾水平:施硫酸钾240 kg/hm^2 (K)和不施钾(CK)。于棉花见蕾期,利用便携式LI-6400XT光合仪测定了净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)。利用M-PEA型植物效率仪快速测定了叶绿素荧光动力学曲线(OJIP曲线)相关参数, PSⅡ反应中心单位活化截面积还原QA的激发能(TR_o/CS_m)、活性反应中心数目(RC/CS_m)、反应中心捕获的激子将电子传递到电子传递链中QA下游的其他电子受体的比例(Ψ_o)以及PSⅡ性能指数(PI_abs),PSⅡ单位反应中心热耗散掉的能量(DI_o/RC)、K点的可变荧光F_k占振幅F_j-F_o的比例(W_k)以及J点的相对可变荧光(V_j)。利用JIP-test进行了叶绿素荧光动力学曲线(OJIP曲线)的参数分析。【结果】施钾对三个棉花品种叶片的P_n、G_s、叶绿素含量、PSⅡ反应中心单位TRo/CS_m、RC/CS_m、Ψ_o以及PI_abs均有显著的提高作用,同时显著降低了PSⅡ的DI_o/RC、K点的W_k以及J点的V_j。施钾后,岱字棉99B (DP99B)、鲁棉研21 (L21)、冀棉169 (J169)的Pn在2016年分别提高了9.60%、19.84%、11.85%,2017年分别提高了9.14%、18.48%、9.60%;PSⅡ的整体性能(PI_abs)分别增加了10.79%、17.93%、14.04%。【结论】施用钾肥有利于提高不同棉花品种叶片PSⅡ反应中心电子供体侧和受体侧以及PSⅡ反应中心电子受体侧之后的电子传递链性能,从而有效提高PSⅡ的整体性能,最终增强了叶片的光合能力。三个品种相比,施钾对L21光合系统的整体改善效果优于DP99B和J169。由此可见,在实际生产中,可以根据不同棉花品种对钾的敏感性合理施钾。但由于我国棉区较多,生产条件差异大,这一结论需在不同的种植区进行进一步验证。  相似文献   

氮素对玉米灌浆期叶片光合性能的影响   总被引：8，自引：2，他引：6  

李耕  高辉远  刘鹏  杨吉顺  董树亭  张吉旺  王敬锋 《植物营养与肥料学报》2010,16(3):536-542

以玉米自交系齐319(Q319)为材料,采用单株盆栽种植方式,借助叶绿素荧光快速诱导动力学曲线和820 nm光吸收曲线,研究了氮素对玉米灌浆期叶片光合性能的影响。2年研究结果表明,在本试验条件下,氮素对Q319灌浆期叶片叶绿素含量无明显提高作用,但其净光合速率(Pn)和单株干物质积累量、子粒产量显著增加。JIP-test分析表明,氮素显著提高了叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心电子供体侧和受体侧性能;显著提高了Q319 PSⅡ反应中心电子受体侧之后的电子传递链性能,增强了电子由PSⅡ向PSⅠ的分配,从而显著地提高了PSⅡ与PSⅠ之间的协调性。可以认为,施氮后灌浆期叶片叶绿素含量的变化不是Pn提高的主要原因,而两个光系统性能的改善及二者间协调性的提高增强了光合电子传递链的性能是灌浆期Pn升高与成熟期产量增加的主要原因。  相似文献   

低氮胁迫对耐低氮玉米品种苗期光合及叶绿素荧光特性的影响   总被引：5，自引：1，他引：4  

李强  罗延宏  余东海  孔凡磊  杨世民  袁继超 《植物营养与肥料学报》2015,21(5):1132-1141

【目的】叶绿素荧光参数经常用来评价光合器官的功能和环境压力的影响,不同玉米基因型耐低氮胁迫能力差异较大,与光合及叶绿素荧光特性对低氮胁迫的响应机制有关。本文以耐低氮能力差异较大的4个玉米杂交种为试验材料,研究了低氮胁迫对不同耐低氮性玉米品种苗期光合及叶绿素荧光特性的影响,以期明确耐低氮胁迫玉米品种的光合机制。【方法】采用二因素完全随机设计盆栽试验,因素A为不同耐低氮性玉米品种:‘正红311’、‘成单30’和不耐低氮品种‘先玉508’、‘三北2号’;因素B为不同氮素水平:正常氮CK(霍格兰完全营养液,N 15 mmol/L)、低氮胁迫LN1(N 0.5 mmol/L)、极低氮胁迫LN2(N 0.05 mmol/L)。测定了苗期单株干物质积累量,单株氮素积累量,叶片叶绿素含量与荧光特性,以及光合效率指标。【结果】低氮胁迫下玉米苗期单株干物质积累量、单株氮素积累量、叶片叶绿素含量等生理指标显著下降,但耐低氮品种的下降幅度显著低于不耐低氮品种;低氮胁迫下玉米苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)显著降低,胞间CO2浓度(Ci)显著升高,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)的降幅及胞间CO2浓度(Ci)的增幅耐低氮品种均显著低于不耐低氮品种;低氮胁迫下可变荧光(Fv)、最大荧光(Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ有效光量子产量(Fv'/Fm')和光化学猝灭系数(q P)等叶绿素荧光特性也均显著降低,耐低氮品种下降幅度显著低于不耐低氮品种;低氮胁迫下耐低氮品种PSⅡ实际光量子产量(ΦPSⅡ)降低,不耐低氮品种有所增加;而耐低氮品种非光化学猝灭系数(NPQ)升高,不耐低氮品种有所降低。【结论】耐低氮玉米品种能够减缓低氮胁迫对植株光合系统的影响,进而保证植株较高的氮素积累,提高叶片叶绿素含量,维持较高的PSⅡ有效光量子产量(Fv'/Fm')和光化学猝灭系数(q P),为光合作用提供充足的光能;从而保持了较高的净光合速率(Pn),保证了耐低氮品种在低氮条件下保持较高的干物质生产。  相似文献   

不同磷效率紫花苜蓿叶绿素荧光参数对低磷胁迫的响应     

卫先伟  潘新雅  王鹏飞  刘佳茜  李军保  王智 《植物营养与肥料学报》2023,29(4):690-703

【目的】探讨不同磷效率紫花苜蓿(Medicago sativa L.)叶片光合性能对低磷胁迫的响应,从光能转化和利用的差异来揭示品种适应磷胁迫的机理。【方法】试验采用砂培法,供试材料为2个磷高效紫花苜蓿品种甘农6号(G6)、极光(JG)和2个磷低效品种Bara 310SC (B310)、甘农4号(G4)。以1/4霍格兰营养液为基础,设置磷浓度为0.5 mmol/L (正常对照)和0.05 mmol/L (低磷)两个处理水平,紫花苜蓿幼苗处理30天后,测定苜蓿幼苗叶片叶绿素荧光参数,将样品烘干后,测定生物量和磷含量。【结果】与对照相比,低磷胁迫下4个苜蓿品种的生物量和磷利用效率均降低,相对可变荧光诱导曲线J点和I点的荧光强度上升,初级醌受体(Q_A)被还原的最大速率(M_o)显著增加,受体库容量(S_m)等参数下降,PSⅡ受体侧受损;活性反应中心数目(RC/CS_o)降低,光能的吸收(ABS/RC、ABS/CS_o)、捕获(TRo/RC、TRo/CS_o)、传递(ETo...  相似文献   

缺钾油菜叶片光合速率下降的主导因子及其机理   总被引：3，自引：3，他引：3  

陆志峰  任涛  鲁剑巍  李小坤  丛日环  潘勇辉  李凯旭 《植物营养与肥料学报》2016,22(1):122-131

【目的】钾是油菜(Brassica napus L.)生长发育所必需的矿质元素,缺钾胁迫可导致油菜叶片光合功能的衰退,最终影响籽粒产量。本文通过比较田间条件下蕾薹期油菜叶片(长柄叶、 短柄叶和无柄叶)对缺钾胁迫的反应,探讨缺钾导致叶片光合速率下降的主导因子及其作用机理,为合理施用钾肥提高油菜产量提供理论依据。【方法】采用大田试验,研究不施钾(-K)和施钾(+K)条件下华油杂9号和中双9号单株重,蕾薹期不同类型叶片单叶重、 叶面积、 K含量和叶绿素含量。利用Li-6400 XT便携式光合测定系统测定各类叶片的光合速率(Pn)和气孔导度(gs)等气体交换参数,以及PSⅡ最大光化学量子效率(Fv/Fm)和实际光化学量子效率(PSⅡ)等叶绿素荧光参数。并利用胞间CO2浓度(Ci)和气孔限制值(Ls)的变化,分析叶片光合作用的限制因子。【结果】1) 缺钾胁迫使成熟期华油杂9号和中双9号籽粒产量分别下降13.9%和27.2%。2)缺钾显著抑制了蕾薹期中双9号的生长,单株重下降了12.4%; 长柄叶的干重比正常供钾处理降低了19.2%,而对华油杂9号无影响。3) 缺钾主要影响蕾薹期长柄叶的光合生理特性,对短柄叶和无柄叶无影响。缺钾条件下,油菜长柄叶钾含量和叶绿素含量明显降低,其Pn也显著低于正常供钾处理。但缺钾对不同品种Pn的限制原因并不同,缺钾胁迫导致华油杂9号Ci显著降低,Ls增加了16.6%,即气孔因素是华油杂9号Pn下降的主要原因; 而中双9号Ci显著增加,Ls却下降了14.0%,Pn的下降是由非气孔因素引起的。4) 缺钾胁迫下中双9号长柄叶的Fv/Fm、 PSⅡ、 qP和ETR均显著降低,说明PSⅡ反应中心受损,NPQ显著上升,间接表明缺钾条件下中双9号Pn下降的原因与非气孔因素有关; 而华油杂9号各荧光参数均未受缺钾胁迫的影响。油菜收获期籽粒产量与各叶片钾素含量以及长柄叶气体交换和叶绿素荧光参数关系密切。【结论】缺钾胁迫导致蕾薹期油菜长柄叶光合功能加速衰退,影响收获期籽粒产量。中双9号长柄叶光合性能受缺钾胁迫的影响大于华油杂9号,这与品种自身对缺钾胁迫的耐受能力有关。  相似文献   

低磷胁迫下加硅对玉米苗期硅、磷营养及叶绿素荧光参数的影响   总被引：2，自引：0，他引：2  

朱从桦  张鸿  袁继超  张嘉莉  蒋艺  王兴龙  孔凡磊 《水土保持学报》2017,31(1):303-309

为研究硅对低磷胁迫下玉米苗期硅、磷吸收积累和叶绿素荧光参数的影响,采用砂培方式模拟低磷胁迫环境,以玉米品种正红2号和正红115为供试材料,设置3个磷浓度:重度低磷胁迫P1(0.01mmol/L)、中度低磷胁迫P2(0.1 mmol/L)和正常磷浓度P3(1 mmol/L),设置3个硅浓度:Si1(0 mmol/L)、Si2(0.75mmol/L)和Si3(1.5mmol/L),定苗培养28d,测定植株顶部往下第1全展叶叶绿素荧光参数、植株干物质重、硅和磷素含量和积累量。结果表明:(1)磷浓度从P3降低至P2和P1,2个玉米品种平均,单株干物质积累量、硅积累量、磷积累量分别下降34.73%,39.26%,29.10%,33.01%,81.81%,87.63%;同时降低叶片PSⅡ反应中心开放程度、减弱光能捕获和光能转换能力、降低电子传递效率,导致植株叶片热耗散能力明显增强。(2)硅浓度从Si1增加至Si2和Si3,2个玉米品种平均,单株干物质积累量、硅积累量、磷积累量分别提高21.54%,36.05%,120.08%,236.65%,39.81%,69.17%;同时增加叶片PSⅡ反应中心开放程度,提高光能捕获和光能转换效率,增加电子传递效率,加速利用过剩激发能。(3)玉米植株硅积累量和磷积累量呈显著正相关,并且Fv/Fm(XE)、Fv′/Fm′(XE′)、Fq′/Fm′(φPSⅡ)、ETR与植株硅积累量和磷积累量也呈显著正相关。(4)在P3和P2处理中,与Si1相比,Si2和Si3能明显提高正红2号和正红115植株硅、磷素积累量,提高叶片对光能的捕获、转化和传递效率,提高植株的干物质积累量;在重度低磷胁迫P1处理中施硅对玉米幼苗硅、磷营养和叶绿素荧光参数的改善作用十分微弱。综上所述,在非严重低磷胁迫条件下,外源加硅可以增强玉米对硅、磷的吸收和积累,提高叶片光合物质生产能力,加速消耗过剩的激发能,减轻光抑制。  相似文献   

外源EBR对NaCl胁迫下紫花苜蓿幼苗微量元素 吸收及叶绿素荧光动力学参数的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

寇江涛  康文娟  苗阳阳  师尚礼 《中国生态农业学报》2016,24(3):345-355

为明确外源2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide,EBR)诱导紫花苜蓿(Medicago sativa L.)幼苗抗盐性的效果及其可能的生理调节机制,采用营养液水培法,以紫花苜蓿品种‘中苜3号’和‘陇中苜蓿’为材料,研究Na Cl胁迫下施用外源EBR对紫花苜蓿幼苗微量元素吸收及叶片PSⅡ功能、电子传递速率和光能分配的影响。结果表明:150 mmol·L~(-1) Na Cl胁迫下,苜蓿幼苗不同器官(叶片、茎秆、根系)中的Cu~(2+)含量显著升高,Fe~(2+)、Mn~(2+)、Zn~(2+)含量和Fe~(2+)/Na+、Mn~(2+)/Na+、Cu~(2+)/Na+、Zn~(2+)/Na+显著降低,无机离子的吸收、运输和分配等代谢平衡被打破;同时Na Cl胁迫造成苜蓿幼苗叶片PSⅡ反应中心受损,天线耗散、反应中心耗散增加,光合能力下降。Na Cl胁迫下,施用0.1μmol·L~(-1)外源EBR后,苜蓿幼苗不同器官(叶片、茎秆、根系)中的Cu~(2+)含量显著降低,Fe~(2+)、Mn~(2+)、Zn~(2+)含量及Fe~(2+)/Na+、Mn~(2+)/Na+、Cu~(2+)/Na+、Zn~(2+)/Na+显著升高,幼苗体内无机离子的吸收、运输得到有效调控,Na+和Fe~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)等阳离子间的拮抗作用减小;苜蓿幼苗叶片的F_0、NPQ显著降低,F_m、F_v/F_0、F_v/F_m、ФPSⅡ、F_v′/F_m′、q P和ETR显著升高,苜蓿幼苗叶片吸收的光能用于光化学反应部分(P)增加、天线色素耗散部分(D)和反应中心过剩光能部分(E)降低。说明外源EBR能够促进Na Cl胁迫下苜蓿幼苗对无机离子的选择性吸收、运输和分配,维持体内的离子代谢平衡,通过提高光合电子传递效率,降低天线热耗散和反应中心过剩光能,维持较高的PSⅡ光化学活性,进而平衡激发能在PSⅠ、PSⅡ之间的分配,降低Na Cl胁迫对PSⅡ反应中心的损伤程度,有效缓解Na Cl胁迫对苜蓿幼苗所造成的伤害。  相似文献   

水分胁迫对茶树叶片叶绿素荧光特性的影响   总被引：12，自引：0，他引：12  

郭春芳  孙云  唐玉海  张木清 《中国生态农业学报》2009,17(3):560-564

以"铁观音"和"福鼎大白茶"两个茶树品种为试验材料,研究水分胁迫对茶树叶片叶绿素荧光特性的影响.结果表明:水分胁迫下,茶树叶片的基础荧光(Fo)显著升高,最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)显著下降,表明水分胁迫使茶树叶片PSⅡ反应中心受到伤害;水分胁迫还可降低茶树的光化学反应速率(Prate),缩短荧光上升时间(T1/2),抑制PSⅡ反应中心电子的传递(ETR降低),导致天线色素热耗散速率(Drate)、非光化学猝灭(qN)和光合功能相对限制值(LPFD)升高,光化学猝灭(qP)和PSⅡ实际光化学效率(Yield)显著下降.比较水分胁迫下"铁观音"和"福鼎大白茶"叶片叶绿素荧光变化发现,"铁观音"PSⅡ反应中心的胁迫耐性较强,叶片光化学效率较高.  相似文献   

谷子对拔节期弱光胁迫的光合生理响应   总被引：5，自引：0，他引：5  

杨慧杰  原向阳  祁祥  郭平毅  郭大辛  董淑琦  温银元  张丽光 《核农学报》2017,31(2)

为阐述拔节期弱光胁迫降低谷子产量的光合生理机制,以张杂谷5号和晋谷21号为研究对象,在拔节期分别进行30%、60%和85%的遮阴处理15 d,以不遮阴作为对照,探究谷子叶片的光合色素含量、光合特性、叶绿素荧光参数及产量对其的响应规律。结果表明,遮阴处理降低了2个品种谷子叶片的光合色素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、表观光合电子传递速率(ETR)、PSⅡ实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(q P)、非调节性能量耗散量子产量[Y(NO)]、穗长、穗重、穗粒重和产量,却显著提高了胞间CO2浓度(Ci)和调节性能量耗散量子产量[Y(NPQ)]。张杂谷5号的表观光合电子传递速率(ETR)、PSⅡ实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)和产量在遮阴30%时显著下降,而晋谷21号在遮阴程度超过60%时才显著变化。总之,拔节期弱光胁迫下,谷子叶片的光合色素含量降低,捕捉利用光能的能力减弱,PSⅡ光化学活性降低,光合作用变弱,最终影响产量;张杂谷5号比晋谷21号对弱光胁迫更为敏感。本研究结果为拔节期通过改善谷子叶片的光合功能来增强抗弱光胁迫以达到稳产指明了方向,并为选育耐弱光胁迫谷子提供了依据。  相似文献   

低钾对水稻不同叶位叶片光合特性及抗氧化系统的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

孙骏威  李素芳  付贤树  奚辉  王腾浩 《核农学报》2007,21(4):404-408,356

研究了低钾条件下钾敏感型水稻品种"二九丰"不同叶位叶片的气体交换、荧光参数、色素和活性氧及抗氧化酶活性的变化。结果表明,随着叶位降低,对照和低钾处理的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、叶绿素(Chl)、类胡萝卜素(Car)、PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)、表观电子传递速率(ETR)、可溶性蛋白(SP)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均显著下降,而胞间CO2浓度(Ci)、激发压(1-qP)、非光化学猝灭(qN)、超氧化物自由基(O2.-)产生速率、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量却急剧升高。与对照相比,低钾胁迫加速了各叶位Pn的下降和Ci的上升,而Gs并无降低,说明Pn的降低主要是由非气孔引起的。低钾胁迫还明显降低Fv/Fm、ΦPSⅡ、ETR、Chl和SP含量、Chl/Car比率、及SOD和POD活性,促进了(1-qP)、O2.-产生速率、H2O2和MDA含量的升高。这些结果均说明低钾胁迫引起了PSⅡ光化学效率降低和能量耗散的不平衡,从而导致了叶片的早衰。相关性分析表明,PSⅡ的激发压的升高与Pn、Chl和SP的含量及SOD和POD活性呈极显著负相关,与O2.-产生速率、H2O2和MDA含量呈极显著的正相关。据此推测,激发压的升高可能介导了水稻在低钾条件下叶片早衰的起始过程。  相似文献   

强光胁迫下外源NO对霍山石斛叶绿素荧光的影响     

樊洪泓  李廷春  李正鹏  林毅  蔡永萍 《核农学报》2008,22(4):524-528

以兼性景天酸代谢CAM植物霍山石斛为材料,研究了强光胁迫条件下,外源一氧化氮(NO)对霍山石斛叶绿素荧光参数的影响。结果表明:在强光胁迫下,0.1mmol/L硝普钠(SNP,NO供体)处理显著缓解强光对霍山石斛光合系统Ⅱ(PSⅡ)的抑制,霍山石斛PSⅡ荧光参数潜在光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数qL、非光化学猝灭系数NPQ和ΦNPQ下降缓慢,且非光化学猝灭系数ΦNO值较低,PSⅡ反应中心恢复较快,说明该处理缓解了光抑制的发生,保护了光合机构免受强光胁迫的伤害,而经0.5mmol/L SNP处理后,霍山石斛的Fv/Fm、ΦpsⅡ、qL、NPQ和ΦNPQ下降程度增加,ΦNO也较高,恢复较慢,表明该处理加剧了PSⅡ反应中心光抑制的发生。可见,高浓度(0.5mmol/L)SNP处理可加剧光抑制的发生,而低浓度(0.1mmol/L)SNP处理可缓解强光对石斛的胁迫作用。  相似文献   

低温对弱光影响甜椒光合作用的胁迫效应   总被引：5，自引：2，他引：3  

眭晓蕾  毛胜利  王立浩  李伟  张宝玺  张振贤 《核农学报》2008,22(6):880-886

以弱光耐受性不同的甜椒(Capsicumannuum L.)幼苗为材料,研究弱光低温逆境下及其恢复过程中叶片光合特性、PSⅡ光化学活性和吸收光能分配的变化。结果表明,弱光低温及弱光适温处理均导致甜椒净光合速率(Pn)、PSⅡ光化学效率(ФPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP)明显下降,PSⅡ光化学反应中心能量(P)显著减少,天线耗散(D),尤其是反应中心能量耗散(Ex)显著增加。弱光低温或弱光适温处理下Pn的下降是非气孔限制的结果,低温降低了植株的弱光耐受性。光温逆境解除后,甜椒光合碳同化的恢复滞后于PSⅡ光化学效率的恢复,并且弱光下不同试材对低温的耐受性有所不同。  相似文献   

外源水杨酸和一氧化氮对盐胁迫番茄幼苗光系统Ⅱ功能及激发能分配利用的影响   总被引：2，自引：1，他引：1  

孙德智  韩晓日  彭靖  范富  杨恒山  马玉露  宋桂云 《植物营养与肥料学报》2018,24(1):170-178

【目的】 为了探明外源水杨酸 (SA) 和一氧化氮 (NO) 协同缓解番茄幼苗盐渍伤害的光合生理机制。 【方法】 以番茄品种‘秦丰保冠’为试材,在水培条件下,研究单独和复配施用外源SA、NO供体硝普钠 (SNP) 对100 mmol/L NaCl胁迫下番茄幼苗气体交换、光系统Ⅱ (PSⅡ) 光化学效率、激发能分配和天线色素吸收光能利用的影响。 【结果】 SA、SNP单独和复配处理均能有效缓解NaCl胁迫对PSⅡ的损伤,其中以SA和SNP复配处理效果最好,3～7 d番茄叶片净光合速率 (P_n)、PSⅡ最大光化学效率 (F_v/F_m)、天线转化效率 (F_v′/F_m′)、光化学荧光猝灭系数 (qP)、吸收光能用于进行光化学反应的份额 (P) 和叶绿素荧光衰减率 (R_fd) 分别较胁迫处理显著提高了25.5%～94.9%、9.5%～15.3%、25.7%～34.6%、38.8%～121.9%、74.2%～198.6%和22.2%～25.5%;初始荧光 (F_o)、PSⅡ非光化学荧光猝灭系数 (NPQ)、激发能压力 (1-qP)、反应中心非光化学耗散的份额 (E_x)、天线热耗散的份额 (D) 和双光系统间激发能分配不平衡偏离系数 (β/α-1) 分别较胁迫处理不同程度降低了19.8%～23.5%、22.8%～23.4%、32.5%～39.9%、15.1%～19.1%、27.8%～31.4%和51.8%～72.8%。 【结论】 外源SA和NO在保护PSⅡ及光合电传递链免受盐害损伤,提高番茄幼苗耐盐性方面具有协同增效作用。   相似文献   

水氮协同对玉米光合特性及产量的影响          下载免费PDF全文

王科捷  杨乔乔  王佳  卢圆明  王晓苹  康建宏 《中国土壤与肥料》2023,(7):48-55

探求引黄灌区在水肥协同条件下影响玉米光合特性及产量构成的机理，为满足旱区作物优质高产提供理论依据。在2019—2020年开展大田试验，采用2因素裂区试验设计，主区为施氮量，分别为减氮30％(N0)、常规施氮(N1)；副区为滴灌量，分别为减少滴灌量30％(W0)、常规滴灌量(W1)和增加滴灌量30％(W2)，分析玉米关键生育时期光合特性和产量。结果表明:施氮量和滴灌量对叶片叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(Pn)、光系统Ⅱ(PSⅡ)中P680反应中心吸收光能的大小(ABS/RC)、PSⅡ中最大光化学效率(Fv/Fm)、捕获光能与热耗散能量的比值(Fv/F0)、荧光参数(PI)、产量和产量构成因素影响显著。2年最高平均产量为N0W2处理。同一施氮量不同滴灌量下叶片SPAD值、净光合速率差异显著，且随着滴灌量的增加而增加，但N0W2与N1W2差异不显著。2年不同水氮处理下叶面积指数(LAI)随着生育进程推进呈先增后降趋势，在抽雄期达到最大值。Fv/Fm、Fv/F0、ABS/RC、PI随生育期推进呈先增后降趋势，滴灌量对其影响效应大于施氮量；各荧光参数在同一施氮量下随着滴灌量的增加而增加，在滴灌量W2下N0处理生育后期Fv/Fm、ABS/RC、PI与N1处理差异不显著，Fv/F0显著低于N1处理，说明适当施氮在保持捕获光能的同时可以增加热耗散，降低高温对叶片的损害。在宁夏引黄灌区采用水肥一体化模式配合水氮处理(全生育期施氮量292 kg/hm²和滴灌量4290 m3/hm²)，能够提高玉米产量和氮肥利用率，为当地玉米高产优质高效栽培以及水肥高效利用提供理论支撑和技术指导。  相似文献   

不同水分处理下冬小麦旗叶叶绿素荧光参数的变化研究   总被引：41，自引：0，他引：41       下载免费PDF全文

赵丽英  邓西平  山仑 《中国生态农业学报》2007,15(1):63-66

用叶绿素荧光诱导动力学技术研究了变水条件对冬小麦旗叶叶绿素荧光参数:初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、光系统Ⅱ(PSⅡ)的原初光能转化效率(Fv/Fm)和潜在活性(Fv/Fo)以及qP和qNP等的影响。结果表明,干旱胁迫使Fo和qNP值增加,Fv、Fm、Fv/Fm、Fv/Fo、qP、ETR值降低,但在拔节期和灌浆期干旱或复水处理下与干旱处理结果相反,这说明干旱可引起PSⅡ反应中心的破坏,而不同生育期的干湿交替环境条件可以增加PSⅡ反应中心开放部分的比例,将更多的光能用于推动光合电子传递,从而提高光合电子传递能力,同时qNP的提高,有助于耗散过剩的激发能,以保护光合机构,缓解环境对光合作用的影响。  相似文献   

水氮耦合对葡萄叶片快速荧光诱导动力学特性的影响     

黄琴琴  杨再强  李佳帅  李佳佳  郑芊彤  丁宇晖 《中国农业气象》2019,40(9):557

以葡萄品种“红提”为试材进行土壤水分和氮素水平双因素控制实验,土壤水分设置为田间持水量的70%～80%（W1）、60%～70%（W2）、50%～60%（W3）和30%～40%（W4）共4个水平,氮素设计1.5N（25.5g·m-2,N1）、1N（17g·m-2,N2）、0.5N（8.5g·m-2,N3）和0N（0g·m-2,N4）4个水平。其中以W1、N2为对照（CK）,分别在葡萄苗期的前、中、后期测定叶片快速荧光诱导动力学特性,以了解设施葡萄水肥需求规律。结果表明：（1）葡萄叶片苗期不同观测阶段快速荧光诱导动力学变化曲线在不同水分、氮素、水氮耦合处理下基本相似,但是随着土壤水分和氮素水平的降低,不同特征点位置（OJIP）存在明显差异,水分和氮素水平越高,葡萄叶片最大荧光值越大。（2）随着土壤含水量的降低,葡萄苗期叶片在不同时期PSⅡ反应中心能量配比存在明显的不同,与对照组CK相比,吸收的光能被反应中心捕获的量子产额（ΦPo）、激子被反应中心捕获后,用于推动电子传递链中超过QA的其它电子受体的激子占用于推动QA还原激子的比率（ψo）、反应中心吸收的光能用于电子传递的量子产额（ΦEo）均受到抑制,用于热耗散的量子比率（ΦDo）得到促进;随着施氮量的降低,ΦPo、ψo、ΦEo出现不同程度的升高,ΦDo则呈下降趋势;在各水氮耦合处理中,W1N3处理下ΦPo最大,W2N4处理下ψo和ΦEo得到显著提升,CK处理下ΦDo值最高。（3）单位活性反应中心吸收的光能（ABS/RC）、捕获的用于还原QA的能量（TRo/RC）、耗散的能量（DIo/RC）随着土壤含水量的减少而升高,而土壤含水量越低,单位反应中心捕获的用于电子传递的能量（ETo/RC）值越小;与CK相比,N1、N3、N4处理的PSⅡ反应中心活性参数均得到促进;W1N3处理下ABS/RC和DIo/RC最高,W3N2处理下TRo/RC最大,ETo/RC在W2N4处理下得到显著促进。（4）PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）随着土壤水分的减少而逐渐降低。土壤含水量越少,PSⅡ潜在光化学活性（Fv/Fo）越低;W2N3处理下可变荧光值最高,W1N3处理下Fv/Fm和Fv/Fo最大。  相似文献   

黄瓜幼苗光合作用对亚适温弱光胁迫的适应性   总被引：4，自引：1，他引：3  

梁文娟  王美玲  艾希珍  孙晓琦  王洪涛 《农业工程学报》2008,24(8):240-244

为探讨黄瓜光合作用对温光逆境的适应机理,研究了弱光、亚适温、亚适温弱光胁迫处理对津优3号黄瓜幼苗光合作用的影响.结果表明,弱光、亚适温、亚适温弱光胁迫均使黄瓜幼苗的光合速率(Pn)和RuBP羧化酶活性明显降低,Pn的主要限制因素是非气孔因素,但亚适温和亚适温弱光下Pn的降低与气孔限制有一定相关性.弱光和亚适温胁迫同时出现时,温度起主要作用.10 d内弱光及亚适温弱光胁迫可使黄瓜幼苗叶片的光补偿点降低.弱光和亚适温弱光处理的光下实际光化学效率(ΦPSⅡ)和初始荧光(Fo)降低,暗下光化学效率(Fv/Fm)变化不大:亚适温处理的ΦPSⅡ和Fv/Fm均降低,Fo没有明显变化.说明弱光和亚适温弱光处理没有产生明显的光抑制;亚适温胁迫诱导了黄瓜叶片PSⅡ的光抑制,但对PS Ⅱ反应中心的损伤不明显.  相似文献