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1.
为了筛选出最适合黑皮冬瓜Benincasa hispida (Thunb.) Cogn.的光合光响应模型,为其育种提供理论依据,以同源四倍体及其原二倍体黑皮冬瓜为试验材料,对8种经典的光合光响应模型适用性进行了比较分析。结果表明：二次多项式能够表现出光抑制情况,但在拟合过程中出现暗呼吸速率为正值、光补偿点为负值及无法解释当光强达到饱和后光合速率快速下降的问题;直角双曲线、非直角双曲线及指数函数Ⅰ、指数函数Ⅱ无法直接求取光饱和点、光补偿点,结合常用的光饱和点的计算方法得到的光饱和点与实测值均存在较大的偏差,且指数函数Ⅱ在计算光饱和点时表现出明显的人为性,也无法拟合光抑制情况,但4种模型拟合得到的光补偿点均与实测值相差不大;指数修正模型因系数β为负值,无法求取四倍体黑皮冬瓜材料的光饱和点和最大净光合速率,且拟合得到的四倍体黑皮冬瓜的光补偿点明显低于实测值;直角双曲线修正模型计算得到的暗呼吸速率及二倍体黑皮冬瓜的光饱和点明显低于实测值,但获得的四倍体及其二倍体的最大净光合速率与实测值最接近,说明其在拟合最大净光合速率上有优势;整体上分段函数计算得到的黑皮冬瓜的各光合参数与实测值最为接近,与实测值的平均相对误差最小,也能很好的拟合发生光抑制部分的光响应曲线。分段函数拟合同源四倍体及其原二倍体黑皮冬瓜光合光响应曲线效果较其他模型效果好,分段函数模型为黑皮冬瓜最适合的光合光响应模型。 相似文献
2.
以超级杂交一季中稻高产攻关第一、二、三、四期标志性品种两优培九、Y两优1号、Y两优2号、Y两优900及第五期攻关品种超优千号为试验材料,采用4种典型的光合模型对参试品种齐穂期剑叶光合光响应曲线进行了拟合,并对各品种气孔导度和水分利用效率的光响应曲线进行了比较。结果表明,直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型及指数函数模型对参试5个品种的光合光响应曲线都可以拟合,决定系数R2均大于0.99;直角双曲线修正模型拟合得到的光合参数与实测值最接近;光能利用率以超优千号和Y两优900最高,剑叶净光合速率(光合能力)以Y两优900最强,光饱和点以Y两优900和Y两优1号最高,暗呼吸速率即光合产物消耗以Y两优900和两优培九最大;气孔导度除Y两优2号随光强增加增长缓慢外,其他4个品种均增长较快,但未出现气孔关闭现象,对强光表现出良好适应性;参试品种水分利用率WUE在光照强度小于800μmol/(m~2·s)时,随光照强度增加而表现为直线升高,当光照强度继续增加,WUE增长缓慢并逐渐趋于稳定,但Y两优900的WUE仍表现出增长态势。因此,Y两优900在光照强度大、日照时数长的地区种植,仍有较大的增产潜力。 相似文献
3.
以3个野生大豆与栽培大豆杂交后代品系0004、0005和9002为研究对象,并以父本野生大豆为对照,选用4种常用的光响应模型(直角双曲线模型、非直角双曲线模型、修正的直角双曲线模型和指数函数模型)对其进行光响应曲线的拟合,判断这些模型的适宜性,并比较3个杂交后代品系及其父本光合特性的差异。结果表明:这4种模型均可对试验材料进行拟合,决定系数R20.98。但由于直角双曲线模型、非直角双曲线模型和指数函数模型无法求取试验材料最大净光合速率及光饱和点,求得的拟合值不仅与实测值相差较大,也反映不出光抑制现象。而修正的直角双曲线模型则可以克服以上问题,更适用于本试验材料的研究。通过对4个供试材料光合参数的综合比较,认为品系9002具有较好的光合特性,对光的适应能力最强。 相似文献
4.
为研究臭氧(O3)浓度升高条件下大豆叶片光合能力、光响应曲线的变化以及光响应曲线拟合模型的适用性,以铁丰29为试验材料,于开顶式气室(OTCs)内进行盆栽试验,设置3个O3浓度(CK:45 nL·L-1,T1:80±10 nL·L-1,T2:120±10nL·L-1)熏蒸大豆,测量气体交换参数,使用非直角双曲线模型(NRH)、直角双曲线模型(RH)、修正直角双曲线模型(MRH)以及指数模型(EM)4种光响应曲线拟合模型,计算光合参数,并分析比较4种光响应曲线模型的拟合效果.结果表明:O3浓度升高显著降低了大豆叶片的最大净光合速率(Pmax)、表观量子效率(AQE)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)和水分利用效率(WUE),提高了光补偿点(LCP),光饱和点(LSP)无明显变化,高浓度O3未对大豆叶片的强光利用能力以及暗呼吸速率(Rd)产生影响.各模型下光响应参数拟合结果显示,修正的直角双曲线模型(MRH)拟合效果较好,但高浓度O3条件下拟合光饱和点(LSP)时,MRH模型拟合效果较差,而指数模型(EM)拟合效果较好.综上所述,O3浓度升高显著降低了大豆叶片的光合能力,在进行光响应曲线拟合时,选择MRH模型较好,其次为EM模型. 相似文献
5.
为探讨宁夏引黄灌区滴灌玉米光合响应机制,采用Li-6400XT气体交换测量系统测定2年玉米大喇叭口期的光响应曲线,选取4种通用的光响应曲线模型分别对玉米光响应过程进行分析、拟合与比较,筛选出6个不同氮素处理下最优光响应模型,并利用最优模型计算分析玉米光合生理特征参数。结果表明,滴灌玉米功能叶片光合能力随着施氮量的增加呈递增趋势。通过模型误差计算与分析,4种光响应曲线模型拟合精度存在差异,且直角双曲线、非直角双曲线和指数模型对于高氮处理的光响应曲线拟合度均高于低氮处理。相对其他3种模型,直角双曲线修正模型拟合精度最高,可作为最优光响应曲线模型模拟引黄灌区水肥一体化玉米光响应动态。由最优模型对各氮素处理光响应生理参数计算分析表明,360 kg/hm^2氮处理玉米叶片的光响应参数均高于其他氮处理,有利于提高玉米对强光的适应范围和光能利用效率,增强光合作用。 相似文献
6.
小麦光呼吸途径电子流分配的模型研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为探讨分配到植物光呼吸的光合电子流(J_o)对CO_2浓度(J_o-C_a曲线)的响应规律,以小麦Z39-118为材料,分析了小麦叶片在2%和21%O_2浓度下的光合速率(A_c)和电子传递速率(J)对CO_2浓度的响应曲线。结果表明,光合作用对CO_2浓度的响应新模型(模型I)可很好地拟合小麦的A_c对CO_2浓度响应曲线;同样,基于模型I而构建的J对CO_2的响应模型(模型II),也可很好地拟合小麦在21%和2%O_2条件下的J对CO_2响应曲线。利用模型II分别拟合基于传统公式(J_o=2[J-4(A_c+R_(day))]/3)得到的J_o-C_a曲线(R_(day)为日呼吸速率)及基于光呼吸速率值而计算得到的J_o-C_a曲线,结果显示,两者拟合得到的分配到光呼吸的最大电子传递速率值(分别为86.93和84.17μmol·m~(-2)·s~(-1))与实测值(89.12μmol·m~(-2)·s~(-1))均较为接近(P0.05);但基于前者拟合所得到的饱和CO_2浓度和CO_2为0μmol·mol~(-1)时分配到光呼吸的电子传递速率,均与其对应的测量值之间均存在显著差异(P0.05)。综合分析认为,传统用于计算参与光呼吸途径的光合电子流公式并不能准确地描述J_o对CO_2浓度的响应趋势,本研究构建的新模型可准确地定量研究光呼吸及其电子流分配等问题。 相似文献
7.
水分胁迫对玉米光合特性的影响 总被引：10，自引：4，他引：6
以玉米叶片光合测量数据为基础,利用直角双曲线对农大108和京科25两个玉米品种光合作用的光响应曲线进行了拟合。结果表明:水分胁迫使玉米的表观量子效率(α)、最大净光合速率(Pn)、表观暗呼吸速率(Rd)、光补偿点(LCP)及光饱和点(LSP)均降低,农大108的降低幅度较小,京科25的降低幅度较大。水分胁迫后玉米叶片的光合速率降低是气孔因素与非气孔因素共同作用的结果,京科25在水分胁迫后光能利用率和水分利用率均降低,影响光合速率下降的主要原因是气孔因素;农大108在水分胁迫后仍保持较高的光能利用率和水分利用率,影响光合速率下降的主要原因是非气孔因素。 相似文献
8.
基于FvCB模型估算小麦的最大电子传递速率 总被引：1，自引：0，他引：1
在Farquhar、von Caemermer和Berry模型(以下简称FvCB生化模型)中有2个子模型,即非直角双曲线模型和核酮糖-1,5-双磷酸(RuBP)再生速率限制模型,用其可以估算C_3植物叶片的最大电子传递速率(J_(max))。为了严格验证由这2个子模型估算植物叶片J_(max)的精确度,本研究用LI-6400-40光合测定仪分别测定了2%和21%O_2浓度下小麦(Triticum aestivum L.)叶片的光合速率和电子传递速率对光和CO_2的响应曲线,并用此2个模型分别拟合了21%O_2浓度下小麦光合速率对CO_2的响应曲线和电子传递速率对光的响应曲线。结果表明,由非直角双曲线模型拟合小麦电子传递速率对光的响应曲线得到的J_(max)为254.86μmol·m~(-2)·s~(-1),显著高于其观测值(236.37μmol·m~(-2)·s~(-1))(P0.05);由RuBP再生速率限制子模型拟合小麦光合速率对CO_2的响应曲线得到的J_(max)为260.58μmol·m~(-2)·s~(-1),则显著低于其观测值(298.05μmol·m~(-2)·s~(-1))(P0.05)。此外,当胞间CO_2浓度(C_i)为738.01μmol·mol~(-1)时,小麦处于RuBP再生速率限制阶段,此时其净光合速率及其相应的光呼吸速率分别为61.16和8.55μmol·m~(-2)·s~(-1)。在不考虑其他路径消耗光合电子的情况下,小麦在该C_i时同化这些碳至少需要光合电子流为352.24μmol·m~(-2)·s~(-1),这与由RuBP再生速率限制子模型估算的J_(max)(260.58μmol·m~(-2)·s~(-1))之间存在显著差异(P0.05)。这说明非直角双曲线模型和RuBP再生速率限制子模型在估算小麦叶片J_(max)上存在缺陷,有待改进。 相似文献
9.
以3年生鼓节竹为材料,研究生物菌肥0、0.3、0.6、0.9、1.2、1.5 kg/丛共6种施肥量对鼓节竹发笋期生长及光合特性的影响,测定指标包括叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)和水分利用效率(WUE)以及光合色素含量和植株出笋量,采用双曲线修正模型拟合-光响应曲线。结果表明,双曲线修正模型拟合度0.990 0,净光合速率先急剧增长,后趋于稳定达到光饱和点后呈现一定的下降趋势。各处理间的蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率呈现相似的变化趋势;胞间二氧化碳浓度变化趋势则相反。净光合速率和光合参数跟鼓节竹叶片叶绿素含量和出笋量密切相关。综合来看,施生物菌肥0.6 kg/丛对鼓节竹的生长效果更佳。 相似文献
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本文论述了遮阴处理后不同光照强度对谷子和花生某些光合特性的影响。主要表现在光补偿点和光饱和点都有所降低;在弱光下,净光合速率和光—光合曲线的最初斜率增大;尤其是相对光合速率的增高更为显著。同时,叶片的叶绿素含量增加,含水量增多,叶片厚度变薄,光合生产量下降。另一方面,它们的光饱和光合速率对遮阴的反应却显然不同,谷子减低,花生几乎没有变化。由此可见,谷子 相似文献
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通过测定田间高产杂交籼稻 优 12 9与对照汕优 6 3的光响应曲线、光合速率和叶绿素荧光参数日变化 ,探讨了 优 12 9剑叶光合作用的光抑制特性及其对强光的适应机制。结果表明 ,田间自然条件下杂交水稻叶片发生光抑制现象的主要原因是热耗散的增加 ,尤其是依赖叶黄素循环的热耗散的增加 ,而不涉及光合机构的破坏。具有超高产潜力的水稻品种 优 12 9比对照汕优 6 3耐光抑制 ,其原因主要是 优 12 9具有较高的饱和光强、最大光合速率和叶黄素循环活力 ,遭受光抑制伤害后的恢复能力较强。 相似文献
13.
自然条件下杂交水稻Ⅱ优129的光抑制及其恢复特性 总被引：1，自引：0，他引：1
通过测定田间高产杂交籼稻Ⅱ优129与对照汕优63的光响应曲线、光合速率和叶绿素荧光参数日变化,探讨了Ⅱ优129剑叶光合作用的光抑制特性及其对强光的适应机制。结果表明, 田间自然条件下杂交水稻叶片发生光抑制现象的主要原因是热耗散的增加,尤其是依赖叶黄素循环的热耗散的增加,而不涉及光合机构的破坏。具有超高产潜力的水稻品种Ⅱ优129比对照汕优63耐光抑制,其原因主要是Ⅱ优129具有较高的饱和光强、最大光合速率和叶黄素循环活力,遭受光抑制伤害后的恢复能力较强。 相似文献
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为准确估算冬小麦旗叶光饱和点的范围,采用Li-6400-40荧光探头提供不同光合有效辐射强度,同步测量了不同品种（系）、不同时期(抽穗期、开花期和灌浆期)、不同CO2浓度及不同施氮量下小麦旗叶的气体交换和荧光参数。结果表明,运用直角双曲线修正模型拟合的饱和光强与实际观测值较为接近。外界CO2浓度和施氮量对小麦旗叶光饱和点具有较大影响,低CO2浓度(300 μmol·mol-1)和低施氮量(70 kg·hm-2)下光饱和点均比较低;而品种（系）间和测定时期间小麦旗叶光饱和点整体差异不明显。正常条件下,小麦旗叶的光饱和点整体集中在 1 700~2 000 mol·m-2·s-1范围,远高于目前普遍认为的1 200 mol·m-2·s-1,这与小麦叶片的阳生特点及实际观测结果相一致。早期广泛采用的老版本光合助手(Photosynthesis Assistant)的拟合结果明显低于观测值(P<0.05)。综合试验结果推测,早期光饱和点的研究结果偏低可能与测量CO2浓度、氮素营养以及所用的拟合模型等因素有关。 相似文献
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筛选高光效甘蔗新品种并评价其光合潜力可为糖料蔗高质量发展及维护食糖供给安全提供保障。本研究采用叶绿素荧光技术快速测定3个经典的商业主栽品种和10个甘蔗新品种的光反应和暗反应参数,计算基于Lake-model的叶绿素荧光参数,同时用光合电子流(J)对光响应的机理模型拟合光响应曲线,对阴天和晴天下不同甘蔗品种光合电子传递特征参数进行比较分析。结果表明：低光和高光下光能在光合电子传递与可调节性能量耗散(ΦNPQ)之间达到平衡,只有在中光下非调节性能量耗散(ΦNO)在不同品种间出现差异,但这并不代表出现光损伤,而是由于不同甘蔗品种的能量分配在光合有效辐射(PAR)增加的过程中呈现出差异化的过渡模式。所有品种在阴天的初始光能利用率(αe)均高于晴天,但在相同PAR下阴天的光合电子流远低于晴天。热甘16117和热甘1997分别在阴天和晴天的光量子效率(ΦII)最高,热甘16239虽然在中、低光下光量子效率不及ROC22和热甘1997,但其在中光下非调节性能量耗散最低,且在高光下具有较强的饱和光强(PAR 相似文献
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为明确茶树光合活性和光系统Ⅱ(PSⅡ)的光抑制对海拔梯度的响应规律,以茶树品种庐山本地群体种为材料,观测了庐山5个不同海拔高度茶树叶片的光合气体交换和叶绿素荧光参数。结果表明,叶片厚度、最大净光合速率(Pnmax)、PSⅡ最大相对电子传递速率[rETR(Ⅱ)max]、光补偿点(Ic)、光饱和点(Isat)、半饱和光强(Ik)、水分利用效率(WUE)等随海拔升高呈增加趋势,水汽压亏缺(VPD)、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度、暗呼吸速率(Rd)等随海拔升高而呈下降趋势。PSⅡ潜在最大光化学量子产量(Fv/Fm)随海拔升高而增加;PSⅡ非调节性能量耗散量子产量[Y(NO)]随海拔升高而降低。PSⅡ实际光化学量子产量[Φ(Ⅱ)]、光化学淬灭(qP)、PSⅡ相对电子传递速率[rETR(Ⅱ)]均随海拔升高而增加。综上分析,茶树在庐山低海拔处的光合作用和PSⅡ活性显著低于高海拔处,这与低海拔处叶片PSⅡ受到光抑制密切相关。 相似文献
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为探明独蒜兰属植物在光合生理方面的差异,本研究以云南独蒜兰（Pleione yunnanensis）、美丽独蒜兰（P. pleionoides）和流苏独蒜兰（Pleione barbarae）为材料,测定其叶片的光响应曲线、CO2响应曲线和叶绿素含量（SPAD）,探究其光合特性。结果表明：3种独蒜兰属植物均具有较强的耐阴性,且植株叶片SPAD值的高低与其光合速率有相关性。3种独蒜兰属植物之间的光补偿点（LCP）、光饱和点（LSP）、暗呼吸速率（Rd）、初始量子效率（a）、光呼吸速率（Rp）和CO2饱和点（CSP）均无显著差异。云南独蒜兰光合作用对较低浓度的CO2利用率高,更能适应低CO2浓度的环境;美丽独蒜兰表现出对光的适应范围较广,但在光合速率增加时所需的CO2浓度较高;而流苏独蒜兰对强光较敏感,易出现光抑制现象。此外,CO2的供应可能是影响其光合速率的主要因素之一,在生产栽培中注意遮荫,适当增加CO2浓度对3种独蒜兰属植物的光合作用有利。 相似文献
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水分胁迫对灌浆期燕麦叶片光合特性的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
在盆栽条件下,研究了灌浆期燕麦在水分胁迫条件下光合有效辐射对叶片净光合速率、胞间CO2浓度及气孔导度的影响。结果表明,净光合速率对光合有效辐射的响应均呈直角双曲线变化,水分胁迫不仅使净光合速率减小,而且光补偿点、光饱和点及呼吸速率也明显降低;水分胁迫还使叶片胞间CO2浓度、气孔导度减小,且随光合有效辐射增强减小幅度增大;分析认为,气孔导度和光合速率直接影响胞间CO2浓度变化,但在水分胁迫条件下前者则是影响胞间CO2浓度变化的主要因素,也就是水分胁迫致使净光合速率下降更主要是由于气孔因素作用的结果。 相似文献
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施氮水平对夏播花生氮素及干物质积累的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
《花生学报》2015,(3)
基于黄河流域夏播花生种植区两个类型花生品种(豫花15和白沙1016)不同施氮水平进行田间试验,研究夏播花生氮素积累动态,及与花生生产力的关系。结果表明,各施氮水平下,氮素积累动态呈近"S"型曲线;施氮量在120kg/hm2以下,花生植株氮积累量、叶面积指数、叶面积指数持续期、干物质积累量和各生育时期叶片氮浓度均随着施氮量增加而增加,但当施氮量达到和超过120kg/hm2时均出现滞涨;每个施氮水平下,整个叶层平均氮浓度随着生育进程推进均呈下降趋势,但随着施氮量增加氮浓度下降速度趋缓。本研究用叶面积指数持续期拟合的动态曲线较好地区分了不同施氮水平间的差异,该曲线显示,在苗后10℃以上积温归一化值RGDD≤0.5时,夏播花生的叶面积指数持续期呈指数曲线增长;当RGDD0.5时,呈线性增长。 相似文献