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1.
为选择合适的数学模型来拟合花生(Arachis hypogaea L.)光合-CO2响应曲线,比较了直角双曲线模型、Michaelis-Menten模型、非直角双曲线模型、指数函数、直角双曲线修正模型以及指数改进模型在模拟2个花生品种‘JS702’和‘JS713’的光合-CO2响应曲线中的拟合度。结果表明,6种典型的CO2响应模型均可对花生叶片的光合-CO2响应曲线进行模拟,决定系数均达0.95以上。由计算的响应参数可知,不同模型拟合的2个品种的最大净光合速率均比实测值高,对于‘JS702’品种以指数改进模型计算最大净光合速率值最为接近实测值,而‘JS713’品种以直角双曲线修正模型、非直角双曲线模型和指数改进模型计算的最大净光合速率最为接近实测值。由直角双曲线修正模型与指数改进模型求解的饱和CO2浓度与实测值差异较小,其余模型均与实测值差异较大。6个模型拟合的CO2补偿点差异相对较小,‘JS702’品种的CO2补偿点以直角双曲线修正模型、指数模型和指数改进模型与实测值最为一致;而‘JS713’品种的CO2补偿点以直角双曲线修正模型与实测值最为一致。不同模型拟合的光呼吸速率2个品种均表现出以直角双曲线修正模型和指数改进模型较为接近实测值。综合分析,直角双曲线修正模型和指数改进模型比较适合用于拟合花生的光合-CO2响应曲线。 相似文献
2.
为深入了解枸杞光合特性,探讨不同光响应模型对枸杞光合作用的实用性,以期为枸杞新品种的选育提供理论依据。以‘14-Z44’、‘14-2-3-20’、‘宁杞1号’为研究对象,比较3个品种（系）间的叶片形态生理及光合特性指标,利用不同光响应模型分别对3个品种（系）叶片的光合光响应曲线进行拟合。结果表明,‘14-2-3-20’叶片形态特征和生物量与‘宁杞1号’有显著差异,叶厚度、比叶重无差异。与实测值相比,直角双曲线模型、非直角双曲线模型拟合的各测量点的光合速率最接近实测值,但光合参数值与实测值差异较大,直角双曲线修正模型拟合的光响应曲线、光合参数均接近实测值,并有光抑制现象。与‘宁杞1号’相比,‘14-2-3-20’、‘14-Z44’的LCP、LSP、Rd均较低,α较高,‘14-2-3-20’的Pnmax最高。综合分析得出,直角双曲线修正模型较适用于拟合枸杞光响应曲线,‘14-2-3-20’弱光利用能力强,强光下光合能力也高,不易出现光抑制现象,在选育丰产品种方面有潜在的价值。 相似文献
3.
干热河谷区土壤水分胁迫下扭黄茅光合作用光响应过程及其模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
采用3 种模型对光响应曲线进行拟合,比较不同拟合模型的优劣,旨在优选出水分胁迫下最优的光合作用光响应模型,为深入了解扭黄茅光合生理生态特征、合理使用水资源有效地进行植被恢复提供科学依据。利用Li-6400 光合仪测定了元谋干热河谷扭黄茅雨季在不同土壤水分胁迫程度下光合作用的光响应过程,并用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和直角双曲线修正模型对光响应曲线进行拟合,通过决定系数(R2)、拟合的初始量子效率(α)、最大净光合速率(Pnmax)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd) 6 个参数的对比,比较3 种模型的差异。研究结果表明：（1）随着土壤水分胁迫的加重,扭黄茅净光合速率、光补偿点、暗呼吸速率降低,强光下扭黄茅的光合作用发生光抑制现象,表现为光合速率随光合有效辐射强度的增加而呈现先升高后降低的趋势;（2）从决定系数比较来看,拟合效果优劣排序为直角双曲线修正模型＞非直角双曲线模型＞直角双曲线模型;（3）直角双曲线修正模型的Pnmax、LSP、LCP 和Rd 4 个光合参数均与实测值较为接近,而其他模型除个别参数较为接近外,多数参数差别较大。直角双曲线修正模型可以直接得出饱和光强和最大净光合速率,能够较好地拟合土壤水分胁迫下扭黄茅的光响应过程及其特征参数,拟合值较符合植物实际的生理情况,更接近实测值,该模型可以更好地拟合土壤水分胁迫下扭黄茅的光响应曲线。 相似文献
4.
青稞光合作用5种光响应模型的比较分析 总被引：1，自引：0，他引：1
《作物杂志》2017,(4)
以西藏主栽春青稞品种喜马拉雅22为试验材料,于开花期,利用LI-6400XT光合仪分别测定了倒1叶、倒2叶、倒3叶的光合光响应曲线,应用直角双曲线模型(RH)、非直角双曲线模型(NRH)、直角双曲线修正模型(MRH)、指数模型(EM)、修正指数模型(MEM)拟合青稞不同叶位的光响应曲线,比较和分析各模型的拟合参数。结果表明:模型RH、NRH拟合的青稞倒1、倒2、倒3叶最大净光合速率(P_(nmax))均高于实测值,而模型EM拟合值均小于实测值;模型RH、NRH拟合的青稞倒1、倒2、倒3叶光饱和点(I_s)远小于实测值,而模型EM拟合值略小于实测值;模型MRH拟合的Pnmax、I_s均与青稞不同叶位叶片实测值接近。模型MEM由于光抑制项为负值,导致P_(nmax)和I_s无法计算。在高光合有效辐射条件下[PAR>1 200μmol photons/(m~2·s)],只有MRH拟合的青稞倒1、倒2、倒3叶光合光响应曲线与实测光响应曲线最为接近,且拟合优度最佳。5种模型的拟合效果为MRH>MEM>EM>RH、NRH。 相似文献
5.
《种子》2019,(9)
采用4种数学模型(直角双曲线模型、非直角双曲线模型、修正直角双曲线模型、指数模型)对白及组培幼苗不同生长时期叶片光合光响应过程进行拟合分析,以期筛选出与白及幼苗期相适宜的光响应模型。结果表明:1) 4种拟合模型精度以修正非直角双曲线模型最佳。2)光合参数的拟合效果拥有不同的表现。在4种拟合模型中初始量子效率(α)与表观量子效率(AQE)拟合值均在合理范围内,修正直角双曲线模型对白及幼苗最大净光合速率(P_(nmax))、光饱和点(LSP)与光补偿点(LCP)的拟合较为准确,而暗呼吸速率(Rd)的拟合采用直角双曲线模型较为合理。3)光合有效辐射(PAR)对植物净光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)及蒸腾作用(Trmmol)存在良好的正向线性关系,与胞间二氧化碳浓度(Ci)存在一定的负向线性关系。 相似文献
6.
为了揭示甘薯光合光响应特性,并为其筛选出最佳的光合响应曲线拟合模型,准确求得光合主要参数,运用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数函数模型以及直角双曲线修正模型的方法分别对3种专用型甘薯（鲜食型甘薯、淀粉型甘薯和花青素型甘薯）叶片的光合光响应曲线进行拟合。直角双曲线模型拟合的最大净光合速率(Pnmax)和暗呼吸速率(Rd)远大与实测值,光饱和点(Isat)小于实测值,非直角双曲线模型拟合的Pnmax大于实测值,Isat则远小于实测值,而指数函数模型拟合的Isat、Rd和光补偿点(Ic)均远小于实测值;只有经直角双曲线修正模型拟合所得的光合参数值最接近实测值,且能拟合甘薯光合光响应曲线的光抑制部分。通过比较3种类型甘薯光合特性可知,鲜食型甘薯和淀粉型甘薯的Pnmax和Isat均高于花青素型甘薯,但各类型甘薯的Ic和Rd无明显差异。直角双曲线修正模型所求得光合参数值最接近实测值,日后可运用该模型准确、高效地研究甘薯光合特性;鲜食型甘薯和淀粉型甘薯具有更大的光强适应范围和光合产物的积累潜力。 相似文献
7.
3种专用型甘薯光合光响应曲线及其模型拟合研究 总被引：3，自引：1，他引：2
《中国农学通报》2015,(15)
为了揭示甘薯光合光响应特性,并为其筛选出最佳的光合响应曲线拟合模型,准确求得光合主要参数,运用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数函数模型以及直角双曲线修正模型的方法分别对3种专用型甘薯(鲜食型甘薯、淀粉型甘薯和花青素型甘薯)叶片的光合光响应曲线进行拟合。直角双曲线模型拟合的最大净光合速率(Pnmax)和暗呼吸速率(Rd)远大与实测值,光饱和点(Isat)小于实测值,非直角双曲线模型拟合的Pnmax大于实测值,Isat则远小于实测值,而指数函数模型拟合的Isat、Rd和光补偿点(Ic)均远小于实测值;只有经直角双曲线修正模型拟合所得的光合参数值最接近实测值,且能拟合甘薯光合光响应曲线的光抑制部分。通过比较3种类型甘薯光合特性可知,鲜食型甘薯和淀粉型甘薯的Pnmax和Isat均高于花青素型甘薯,但各类型甘薯的Ic和Rd无明显差异。直角双曲线修正模型所求得光合参数值最接近实测值,日后可运用该模型准确、高效地研究甘薯光合特性;鲜食型甘薯和淀粉型甘薯具有更大的光强适应范围和光合产物的积累潜力。 相似文献
8.
利用开放式臭氧(O3)浓度升高平台,以不同小麦品种(烟农19和扬麦16)为供试作物,研究了O3浓度升高条件下不同品种灌浆期叶片光合特性和光合基因表达的差异。结果表明,与对照处理相比,O3浓度升高处理达75d导致小麦灌浆期叶片光合响应参数表观量子效率、最大净光合速率和叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量下降,使得小麦灌浆期叶片总可溶性糖、蔗糖、果糖、葡萄糖含量增加。通过荧光定量PCR测定发现, O3浓度升高还引起小麦叶片叶绿体编码基因psaA、psbA和rbcL基因表达下调。不同小麦品种光合生理指标和叶绿体基因表达水平的变化幅度不同,烟农19的响应幅度均大于扬麦16。该研究结果可为O3污染环境下不同小麦品种光合响应差异机制和小麦耐性品种的选育提供理论依据。 相似文献
9.
为了探究5-氨基乙酰丙酸（5-aminolevulinic acid,5-ALA）对干旱胁迫下小麦幼苗光合作用损伤的缓解机制,选用矮抗58小麦品种为试验材料,在两叶一心期对叶片喷施浓度为100mg/L的5-ALA,处理3d后对根部施加20%聚乙二醇6000（PEG-6000）模拟干旱环境,2d后取样进行光合以及psbA基因表达分析和D1蛋白含量测定。结果表明,干旱胁迫明显降低了小麦叶片的相对含水量以及叶绿素含量,而喷施外源5-ALA能够明显缓解干旱造成的伤害,同时也减缓了干旱胁迫下小麦幼苗净光合速率（Pn）、实际光化学效率（ΦPSⅡ）、原初光化学效率（Fv/Fm）和光化学猝灭系数（qP）值的降低,以及非光化学猝灭系数（qN）值的升高,并且提高了psbA基因表达水平和D1蛋白的含量。以上结果显示,喷施外源5-ALA可缓解干旱胁迫下小麦幼苗的光合性能,同时诱导psbA基因表达水平提高,加快新D1蛋白的合成与受损D1蛋白的降解,从而提高小麦幼苗的干旱胁迫耐受性。 相似文献
10.
玉米叶片光合作用和渗透调节对干旱胁迫的响应 总被引：8，自引：0，他引：8
以2个不同抗旱性玉米品种郑单958 (抗旱性强)和陕单902 (抗旱性弱)为材料,采用盆栽控水试验,设置3个干旱处理(轻度干旱、中度干旱、重度干旱)和正常灌水,研究了干旱胁迫对2个玉米品种气体交换、叶绿素荧光参数和渗透调节物质的影响。结果显示, 重度干旱造成2个玉米品种叶片光合机构紊乱,破坏细胞膜完整性;同时增加了渗透调节物质,这对增强叶片的保水能力,维持光合速率有重要的作用。但与陕单902相比,干旱胁迫下郑单958表现出较高的最大净光合速率(Pnmax),表观量子效率(AQY),光饱和点(LSP),最大电子传递速率(Jmax),最大羧化速率(Vcmax),PSII的实际量子产量(ΦPSII)和光化学猝灭系数(qP);较高的脯氨酸(Pro)和可溶性糖含量(SS);较低的丙二醛含量(MDA)。这些结果表明,干旱胁迫下抗旱品种郑单958具有较强的渗透物质能力,减轻细胞膜质过氧化程度,维持较高的光合性能是其适应干旱环境的生理基础。 相似文献
11.
采用Farquhar数学模型对3种覆盖措施下春小麦的光响应曲线进行了模拟分析,并计算了不同覆盖措施下春小麦光合特征参数。模拟结果显示：RMSE 的变化范围为0.29~0.59,R 2的变化范围为0.99,拟合效果极佳。春小麦光合特征参数显示,地膜覆盖措施较其他覆盖措施更有利于提高春小麦的最大净光合速率,且具有最高的光饱和点和较低的光补偿点,并使春小麦暗呼吸速率消耗减小,是春小麦光合产量累积的最佳种植方式。 相似文献
12.
水培甘薯的光合研究 总被引：6，自引：2，他引：4
使用LI-6400便携式光合测定系统对三种水培甘薯食用型南薯88、兼用型徐薯18和特用型南紫薯008的光合进行了测定,利用非直角双曲线模型对三种甘薯品种的光合作用生理参数进行拟合。结果表明,不同类型甘薯品种的光响应曲线的特征参数存在着差异,食用品种南薯88的光和潜力最强,可在高密度栽培下发挥群体优势达到高产;兼用型品种徐薯18对光的适应性次之,在较高密度栽培下能发挥群体优势;特用型品种南紫薯008的光合潜力和对光的适应性均最弱,但对弱光的利用率最高,最适合于间套作。不同类型甘薯品种间的生理指标存在相似的变化,气孔导度和蒸腾速率对净光合速率的影响达极显著正相关,胞间CO2浓度对甘薯净光合速率的影响呈极显著负相关,揭示了不同类型甘薯品种在光能利用上的差异。南紫薯008在较低光强下能很快使气孔打开,蒸腾速率也快速增加,从而使光合速率也加强。在高光强下,南薯88的气孔导度、胞间CO2浓度值最大,这可能是南薯88光合速率高的原因。为田间甘薯的共性和特异性研究提供了一定的理论基础。 相似文献
13.
冬小麦光合速率对施氮量与光照强度的响应分析 总被引：1，自引：0，他引：1
为了探索施氮量在不同光照强度下对冬小麦光合速率的影响,基于小区施氮控制试验,设置4个施氮量水平和5个光照强度,分析施氮量对冬小麦叶片氮素含量的响应规律,研究光照强度和叶片氮素对冬小麦叶片净光合速率的影响。结果表明,随施氮量的提高,叶片含氮量逐渐上升,过量施氮会抑制灌浆初期和灌浆中期叶片含氮量的增加;从拔节期-灌浆中期,叶片含氮量总体降低,冬小麦净光合速率随光照强度的增大呈增加趋势,光合速率在低施氮量下先上升后下降,而在不施氮和中、高施氮量下随生育时期推进呈下降趋势;在人工控制的固定光照强度下,冬小麦叶片净光合速率与叶片含氮量呈极显著正相关,即随着叶片含氮量的增加光合速率呈上升趋势,故适量增施氮肥有助于冬小麦光合速率的提高。 相似文献
14.
冬小麦灌浆期光合参数及产量对土壤高湿和干旱变化的响应 总被引：1，自引：0，他引：1
为研究土壤湿度变化对冬小麦光合参数和产量变化的影响机制,在防雨棚人工控制灌水,设置土壤高湿、中度干旱、重旱、对照4个处理的田间冬小麦试验,研究土壤水分变化对灌浆期冬小麦光合参数及产量的影响。结果表明：冬小麦灌浆期叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度随土壤水分降低而降低。重旱处理冬小麦叶片胞间CO2浓度与对照相近,引起光合作用下降的主要原因是非气孔因素限制。土壤高湿冬小麦叶片有效利用光强区间拉大,而土壤干旱胁迫叶片有效利用光强的区间缩小,土壤高湿和干旱胁迫叶片夜间呼吸作用都提高,干旱逆境胁迫白天光合作用受限减弱,夜间呼吸作用增强,消耗营养增多,“一减一增”是其籽粒瘪秕,产量低的生理原因。土壤高湿和干旱影响冬小麦灌浆期籽粒干物质输送、积累的源库匹配。高湿处理叶片的绿色器官光合产物输送籽粒占主导,开花前营养器官干物质转运、贡献率变小;干旱逆境胁迫下,叶片等绿色器官光合产物少,输送籽粒干物质减少,但花前营养器官干物质转运、贡献率相对增大;收获指数土壤高湿和对照基本相近,干旱处理较对照明显偏小。 相似文献
15.
Xiangbei Du Xinyue Zhang Zhi Wei Weixia Lei Guoyu Hu Zhiping Huang Lingcong Kong 《Journal of Agronomy and Crop Science》2023,209(1):204-215
Soybean is usually grown under rain-fed conditions, and long-term drought stress often occurs with short-term heat stress. This study aimed to investigate changes in the photosynthetic characteristics of subtending leaves and their relationships with pod development under short-term heat, long-term drought and their combined stresses. Short-term heat stress lasted for 5 days began at R5 stage, and long-term drought stress lasted from R5 stage until maturity, respectively. No significant effect was observed on pod development under short-term heat stress alone due to unaffected net photosynthetic rate after treatment and PSII recovery after the heat stress release. Except that the reduction of sucrose content had been brought forward from 12 to 5 days after treatment under combined stresses, application of combined stresses caused similar responses to long-term drought stress alone on the photosynthetic characteristics of subtending leaves and pod development, but more pronounced under combined stresses. Reduced pod weight and seed weight per pod under long-term drought stress alone or combined stress due to a decrease in the net photosynthetic rate and production of sucrose and starch, especially after 19 days of treatment. Findings from this study demonstrate that under combined stress, long-term drought stress had a dominant effect on the photosynthetic performance of subtending leaves and pod development over short-term heat stress; moreover, even short-term heat stress also exacerbates the negative effects of long-term drought stress. 相似文献
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干旱胁迫条件下AM真菌对蓝莓光合特性及矿质元素含量的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
旨在进一步明确丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal, AM)真菌摩西球囊霉(Glomus mosseae)提高蓝莓抗旱性的机制。采用盆栽实验研究了在中度干旱胁迫条件下AM真菌对南高丛蓝莓“奥尼尔”叶片光合特性及矿质元素含量的影响。结果表明：中度干旱显著降低了蓝莓菌根侵染率、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、PSII 原初光能转化效率(Fv/Fm)以及叶片磷(P)、镁(Mg)及铁(Fe)含量；在中度干旱胁迫条件下，AM真菌接种显著提高了蓝莓叶片叶绿素和类胡萝卜素含量、Pn、Tr、Gs、胞间CO2浓度(Ci)、Fv/Fm 以及P、Mg和Fe 含量，而对钾(K)和锰(Mn)含量并无显著性影响。可见中度干旱胁迫主要通过降低PSII 光能转化效率等非气孔因素来抑制蓝莓的光合速率；但在中度干旱胁迫条件下，AM真菌则通过气孔因素和非气孔因素来提高蓝莓的光合效率，进而有利于提高其抗旱性。 相似文献