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1.
为探究燕麦幼苗遭受干旱胁迫后叶片光合特性及活性氧清除系统的响应机制，本试验选用青海本地推广品种‘青燕1号’为研究对象，以PEG-6000模拟干旱胁迫环境，在不同干旱浓度（CK、P10和P20）和不同干旱持续时间（4、7、10 d）处理下，研究燕麦幼苗干旱胁迫后对光合作用参数、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、超氧阴离子含量、过氧化氢含量及酶类抗氧化剂和非酶抗氧化剂含量的影响，为青藏高原地区抗旱燕麦品种评价提供理论依据。研究表明：1）随着胁迫程度增加叶绿素含量（Chl）显著下降，超氧阴离子（O2-）、过氧化氢（H2O2）含量明显增加，净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、胞间CO2浓度（Ci）、气孔导度（Gs）、最大光化学效率（Fv/Fm）和实际光化学效率（ΦpsⅡ）明显下降，而初始荧光（Fo）和非光化学淬灭（NPQ）显著增加。干旱胁迫能引起植株短时间内水分利用效率增加，但气孔关闭及光反应中心遭到破坏是光合性能减弱的主要原因。2）随胁迫浓度与胁迫时间增加酶类抗氧化剂超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）、谷胱甘肽还原酶（GR）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）先升高后降低，谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）持续增加，而非酶类抗氧化剂在干旱胁迫下均显著高于对照。轻度胁迫下，‘青燕1号’燕麦主要通过酶类抗氧化剂清除活性氧毒害物质，而在重度胁迫下主要以非酶类抗氧化剂清除系统为主。 相似文献
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水分胁迫及复水对达乌里胡枝子光合特性的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
以来自山西的6个生态型达乌里胡枝子(Lespedeza davurica(Laxm.)Schindl)为材料,通过测定干旱胁迫和复水后植物叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、水分利用效率(WUE)、胞间CO2浓度(Ci)和叶绿素含量等指标,研究了不同生态型达乌里胡枝子在水分胁迫下和复水后光合特性与抗旱性的关系。结果表明:随干旱胁迫程度加剧,6个生态型达乌里胡枝子Pn,Tr和Gs值均有较大幅度的降低,水分利用效率呈下降趋势,光合作用减弱。其中沁水和沁源生态型的Pn下降速度快、幅度大、抗旱性差,阳泉和交口生态型的Pn下降速度慢、幅度小、抗旱性强;复水后抗旱性强的生态型恢复至正常状态的能力强,其WUE比抗旱性差的生态型高。抗旱性由强到弱的顺序是:阳泉>交口>太谷>静乐>沁源>沁水。 相似文献
3.
陆地生态系统碳收支对极端气候变化十分敏感。为探究石生针茅荒漠草原碳收支对土壤极端干旱过程的响应机制，本研究以荒漠草原石生针茅为试验材料，采用遮雨棚人工控水方法模拟土壤的极端干旱过程，测定多项石生针茅碳交换特征参数，分析其变化特征并对比不同参数对干旱的敏感性差异。结果表明：水分利用效率（WUE）与土壤含水量（SWC）呈显著的指数关系，气孔导度（Gs）、最大羧化速率（Vcmax）和磷酸丙糖利用率（TPU）与SWC呈显著的线性关系，其余特征参数与SWC均呈显著的二次曲线关系，且在干旱胁迫下叶片尺度的特征参数最先出现下降响应；饱和光强下叶片净光合速率（Asat）、蒸腾速率（E）、最大电子传递速率（Jmax）、PSⅡ的有效光化学量子产量（Fv′/Fm′）、PSⅡ的实际光化学效率（ΦPSⅡ）和生态系统净碳交换（NEE）均存在水分阈值；在干旱过程中，Gs、WUE、Vcmax、TPU、生态系统呼吸速率（Re）和生态系统总初级生产力（GEP）最先开始下降，E、NEE和Jmax的整体变化速率较快；导致石生针茅叶片光合速率下降的主要原因由气孔限制转为非气孔限制时的SWC为14.73%，而石生针茅生态系统由碳汇转变为碳源的SWC为7.85%。可见，石生针茅生态系统的碳交换与土壤含水量密切相关，且土壤极端干旱显著降低了其碳吸收。 相似文献
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温性典型草原羊草光合特性对模拟放牧因素分解的响应 总被引：1，自引：0，他引：1
放牧是一种复合胁迫，包括采食、践踏、粪尿返还等因素。为明晰放牧对草原影响的过程与机制，通过刈割、人工模拟踩踏、人工粪尿添加来模拟家畜放牧过程，以羊草为例，研究了株高、盖度、干重以及羊草叶片的光合特性对放牧分解因子的响应。结果表明，采食及包含采食因子的处理显著降低了羊草的盖度、高度及干重，但提升了羊草叶片的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci），降低了羊草叶片的水分利用效率（WUE）。羊草株高与羊草叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率显著负相关，与水分利用效率显著正相关；土壤含水量与气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率显著正相关。相对而言，践踏和粪便以及它们的交互作用对羊草的影响比采食弱。综合可得，家畜的采食是放牧对温性典型草原羊草光合特性影响的主要因子。 相似文献
5.
NaCl胁迫对老芒麦种子发芽及幼苗荧光特性的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
采用不同浓度NaCl溶液(0,100,150,200,250 mmol·L-1)处理老芒麦(Elymus sibiricus)种子,通过种子发芽特性和幼苗荧光特性的变化,研究其种子和幼苗对盐胁迫的反馈机制,为老芒麦在盐碱地的建植提供参考。结果表明:不同NaCl浓度处理对老芒麦种子发芽特性具显著影响,老芒麦种子的发芽率、根长、苗长、发芽指数和活力指数均随NaCl浓度的升高而降低;不同NaCl浓度处理显著影响老芒麦幼苗叶绿素荧光特性,随着NaCl浓度的升高,幼苗叶片初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、PSⅡ光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)值均呈降低趋势,量子产量(Yield)与荧光光化学淬灭系数(qNP)无明显变化;随NaCl浓度增加非光化学淬灭系数(qNP)呈先升后降的趋势,当NaCl浓度为200 mmol·L-1时qNP值开始降低。 相似文献
6.
砂培条件下,对啤酒大麦幼苗在等量NaCl 梯度(每周以17.1 mmol/L NaCl递增)渐进胁迫下生长和生理的响应进行研究。结果表明,随着盐浓度的递增,啤酒大麦地上生物量、株高显著低于对照组,而根系生物量和根冠比高于对照组,低盐分、短时间盐胁迫能刺激根系生长。盐分胁迫至高浓度(≥85.5 mmol/L NaCl)时,随着胁迫时间的持续,大麦幼苗生长受到抑制,地上含水量明显下降;短时间内适应低浓度盐胁迫后,一定程度上提高了啤酒大麦的净光合速率(Pn),而高浓度盐分能显著抑制大麦的净光合速率,气孔导度(Gs),胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾作用(Tr);高浓度、长时间盐分渐进胁迫下,影响大麦光合特性的主要是非气孔因素。大麦地上部Na+和Cl-含量随介质中NaCl浓度的递增和胁迫时间的延续呈逐渐上升趋势,而根系中Na+含量呈下降趋势,Cl-含量则呈逐渐上升的趋势。处理组大麦地上部K+/Na+明显低于对照,且随着盐浓度的递增而减小,说明在盐分胁迫过程中,地上部分优先积累 Na+。选择性吸收和运输K+是啤酒大麦适应渐进盐胁迫的生理生态机制。 相似文献
7.
水肥条件对达乌里胡枝子叶绿素荧光参数的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
采用盆栽控制试验,比较研究了3种水分(高水(HW-80%FC)、中水(MW-60%FC)和低水(LW-40%FC))以及4种养分(CK,N,P,NP)处理对生长旺期达乌里胡枝子(Lespedeza davurica(Laxm.)Schindl)叶绿素荧光动力学参数的影响。结果表明:不同养分处理下,随着土壤含水量的降低,达乌里胡枝子叶片Fv/Fm值降低,表明水分胁迫降低了其PSⅡ反应中心的光化学效率。HW和MW水平下,N处理的叶片F0显著高于其他养分处理(P<0.05),而Fv/Fm值则显著低于其他养分处理(P<0.05),表明氮肥对其叶片PSⅡ反应中心的活性和光能转化效率的提高作用较小;P处理的叶片ΦPSⅡ,ETR和qP显著高于其他养分处理(P<0.05),说明施磷提高了叶片PSⅡ反应中心光化学反应效率、开放程度和电子传递速率。LW水平下,4种养分处理间Fv/Fm值无显著差异,表明在重度水分胁迫条件下,施肥对提高叶片光化学效率无明显效果。 相似文献
8.
利用人工模拟光源研究了4种披碱草属植物的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、气孔导度(Gs)、胞间CO2(Ci)浓度及叶面饱和水压亏(Vpdl)随模拟光辐射(SPR)增强的变化规律及其相关性,并计算了各材料表观量子效率及其光饱和点与光补偿点等。结果表明,4种植物的Pn和Tr均随SPR的增强而增大,在相同的光照强度下,麦宾草的光合速率较高,披碱草次之,其他2种材料净光合速率近乎一致。麦宾草和肥披碱草的Tr明显高于老芒麦和披碱草;披碱草属不同材料的WUE随SPR的加强而呈递增规律,其中WUE的大小顺序为老芒麦＞披碱草＞麦宾草＞肥披碱草;4种植物气孔导度均随模拟光辐射强度的升高而增大,麦宾草和披碱草的Gs明显高于其他2种植物;4种植物胞间CO2均随着SPR的增强和Pn的增大而减少。当SPR从0增至500 μmol/(m2·s)时,4种植物Vpdl 有一个小的下降过程,之后除披碱草缓慢下降外,其他材料随SPR增加而缓慢增加,麦宾草和肥披碱草的Vpdl明显高于其他2种材料。老芒麦和麦宾草光补偿点相对较低,说明两者利用弱光的能力相对较强,麦宾草和披碱草光饱和点较高,说明两者利用强光的能力较强。通过综合分析,利用光能的能力高低顺序为:麦宾草＞披碱草＞老芒麦＞肥披碱草,也就是无论在强光或弱光条件下,麦宾草和披碱草利用光能的能力较强。 相似文献
9.
干旱是限制燕麦生长的关键因素之一，为探究干旱胁迫对燕麦光合系统的影响，选用青海省推广品种‘青燕1号’为材料，设置4个水分梯度，即正常供水（CK，75%FWC）、轻度胁迫（60%FWC）、中度胁迫（45%FWC）和重度胁迫（30%FWC）。生育期干旱胁迫分为4类，即苗期-拔节期干旱（SJ）、苗期-抽穗期干旱（SH）、苗期-开花期干旱（SF）和苗期-乳熟期干旱（SM），并设置全生育期正常供水作为对照处理（CK）。探讨不同生育期燕麦叶绿素荧光参数对干旱胁迫的响应，以期为青藏高原燕麦抗旱育种和节水高产栽培提供理论指导。结果表明：1） 不同胁迫程度整体影响大小为：30%FWC>45%FWC>60%FWC；2） 不同生育时期胁迫整体影响大小为：SM>SF>SH>SJ；3） 胁迫程度与胁迫时期互作（Sd×Sp）对燕麦叶绿素参数影响最为显著。在30%FWC和SM时期时，叶绿素荧光参数受到的影响最大，此时光合作用的主要限制因素是非气孔限制，主要表现为PSⅡ反应中心失活，光合电子传递受阻；在60%FWC和SJ时，其受到的影响最小，此时影响光合作用的主要因素是气孔限制； 4） 在45%FWC、SH和SF时期，燕麦可通过叶片的气孔导度调节蒸腾作用和碳同化之间的关系，从而适应干旱胁迫；5） 叶绿素荧光参数的变化，间接反映了受到干旱胁迫时，燕麦光合作用能力的变化。Y（NO）、NPQ、Y（NPQ）和β与CK相比增加了85.52%、65.21%、33.76%和26.60%，Fv、Fm、ΦPSⅡ、ETR、Fm′、Fs、F0′、qP、F0、α和Fv/Fm分别降低了84.86%、75.41%、75.03%、75.00%、70.89%、61.38%、57.73%、57.06%、48.86%、45.61%和38.50%。 相似文献
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本文采用叶绿素荧光成像和叶绿素荧光动力学相结合的方法研究外源氮（nitrogen，N）、磷（phosphorus，P）对荒漠植物唐古特白刺（Nitraria tangutorum）叶绿素含量、叶绿素荧光参数、荧光比Rfd的影响。结果表明：在添加P为3 gP·m-2下，添加N为5 gN·m-2，10 gN·m-2和15 gN·m-2时白刺的叶绿素含量显著下降（P < 0.05）；随着P的添加，叶绿素含量呈先增加后减小趋势，P3时（3 gN·m-2+6 gP·m-2）最大；外源N、P对白刺的Fm，Fv，Fv/Fm和Rfd的影响不显著，说明外源N、P未损害PSⅡ反应中心；单施P时，白刺的Rfd最大，荧光强度最强，而P3时的光化学效率较好，叶柄以上至中部的荧光较强。因此，本研究得出外源N、P对白刺叶绿素含量和荧光活性的影响具有耦合效应，N添加为3 gN·m-2下配施6 gP·m-2能够改善白刺的叶绿素含量和荧光活性；叶绿素荧光成像技术可直观地看出白刺的叶绿素荧光分布特征，为及时发现荒漠植物的胁迫症状提供了方法。 相似文献
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为探讨不同施磷水平下接种丛枝菌根真菌(AMF)和解磷细菌(PSB)对紫花苜蓿光合特性及生物量的影响,提高紫花苜蓿的磷肥利用效率及优质高产研究、制定科学合理的施肥制度提供理论依据。采用随机区组设计进行盆栽试验,设置4个接菌处理[未接菌对照组(CK,J0)、单接巨大芽孢杆菌(Bm,J1)、单接摩西管柄囊霉(Fm,J2)和双接菌(Bm×Fm,J3)]和4个施磷(P2O5)水平[0(P0)、50(P1)、100(P2)和150 mg·kg-1(P3)],共计16个处理。通过对紫花苜蓿的叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、光能利用效率(LUE)、水分利用效率(WUE)、叶绿素[Chl(a+b)]含量和生物量进行测定,并通过相... 相似文献
12.
以欧亚香花芥和河北雾灵山、塞罕坝的2个野生型雾灵香花芥为试验材料，研究其功能叶片的形态、解剖结构、色素含量、叶绿素荧光及光合参数，借助相关性和冗余分析的方法探究两种香花芥属植物叶片结构与光合生理的关系。结果表明：1）2个野生型雾灵香花芥的叶片结构和光合生理存在种内差异，其中雾灵山植株叶片加厚、叶面积增大，栅栏组织加厚，色素含量丰富，净光合速率高，而塞罕坝植株叶片厚、气孔密度大，海绵组织加厚，导管、筛管直径加粗，PSⅡ反应中心活性参数高，蒸腾速率强；欧亚香花芥的叶表毛状体分布密集，栅海比高，色素含量丰富，净光合速率及水分利用效率高，均优于2个野生型雾灵香花芥。2）两种香花芥属植物叶片结构性状与光合生理参数间存在较强相关性，借助冗余分析筛选出栅海比、海绵组织厚度、表皮毛密度、组织结构疏松度、叶面积、导管直径、栅栏组织厚度和维管束直径等对光合生理有重要影响的叶片结构参数，其中栅海比达到显著水平（P<0.05），是两种香花芥属植物生态适应性及资源获取的主要驱动因素。总的来说，两种香花芥属植物均在引种地长势良好，具备一定的园林开发基础；同时栅海比可作为香花芥属植物筛选高光效优良种质的重要参考指标。 相似文献
13.
This research explored the effect of different levels of phosphorus application on diurnal variation in photosynthesis and partitioning of photosynthetic products in alfalfa under drip irrigation. In particular, the relationship between photosynthetic product levels in the plant and leaf photosynthetic parameters of alfalfa was clarified. Four phosphorus（P2O5）application levels of 0（CK）,50（P1）,100（P2）and 150 kg·ha-1（P3）were used as treatments in a field experiment. Leaf photosynthetic parameters were measured with a Li-6400 portable photosynthesis instrument on sunny days from 10：00-20：00 during the early flowering stage,together with environment factors and sugar and starch content in the leaves,stems and roots. A feature of the results was a ‘photosynthetic noon-break’phenomenon across all phosphorus application treatments,and stomatal limitation was the main factor responsible for the mid-day decline of net photosynthetic rate （Pn）. Photosynthetically active radiation had the greatest impact on the Pn of alfalfa leaves,while atmospheric CO2 concentration,atmospheric temperature,and atmospheric environmental factors such as relative humidity and vapor pressure deficit based on leaf temp also affected Pn. Principal component analysis showed that alfalfa photosynthetic efficiency in the four P-treatments ranked P2>P1>P3>CK. At the 100 kg·ha-1 phosphorus level（compared to CK）,the hay yield of alfalfa was increased significantly,the soluble sugar contents of leaves,stems,and roots were increased by 11. 6%,5. 0% and 4. 6%,respectively,and the starch contents were increased by 15. 2%,9. 6% and 5. 3%,respectively. Higher overall levels of soluble sugar and starch typically manifested as greater concentration increases in leaves,and relatively smaller increases in roots and stems. The diurnal troughs in Pn,transpiration rate,leaf internal CO2 concentration and water use efficiency（WUE）of alfalfa leaves were less marked in the P treatments,compared with the control treatment. Therefore,appropriate phosphorus application can increase the photosynthetic efficiency of alfalfa leaves,thereby significantly promoting crop growth and development. At the phosphorus（P2O5）application rate of 100 kg·ha-1（P2）,the alfalfa photosynthetic enhancement effect was the most pronounced. © 2022 Editorial Office of Acta Prataculturae Sinica. All rights reserved. 相似文献
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为了明确不同无芒雀麦苗期耐盐能力的强弱,本研究选择5份不同株型的无芒雀麦作为供试材料。根据新疆土壤盐碱成分设置中性盐(M盐)：NaCl∶Na2SO4∶Na2CO3=1∶4∶0和碱性盐(A盐)：NaCl∶Na2SO4∶Na2CO3=1∶1∶8两种处理,于三叶期每盆一次性浇灌2 L电导率(EC)为20 ms·cm-1的盐处理液,CK浇灌等量自来水。处理30 d后测定生长指标、叶绿素荧光特性参数、丙二醛(MDA)和渗透调节物质含量,并通过相关性分析、主成分分析、隶属函数分析对13个指标进行分析评价。结果表明：除Fv/Fm和Fv/Fo外,盐胁迫显著影响其余11个指标,且5份材料间差异显著(P<0.05);5份无芒雀麦的株高、茎粗、分蘖数、地上生物量、根冠比、MDA和脯氨酸含量在不同盐胁迫下表现出不同的适应变... 相似文献
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为探究燕麦在蚜虫和大麦黄矮病毒（Barley Yellow Dwarf Virus,BYDV）为害后的光合生理响应,本试验测定了燕麦接种蚜虫和BYDV后不同时间（0,7,14,21,28和35 d）的叶片光合和叶绿素荧光参数。结果表明,随着为害时间的延长,叶片叶绿素a（Chl a）、叶绿素b（Chl b）以及总叶绿素（T-Ch1）含量显著降低（P<0.05）,类胡萝卜素（Car）含量显著增加（P<0.05）,Chl a/Chl b先上升后稍有下降,接种BYDV 21 d后,Chl a/Chl b均增加至最大值,比CK处理高57.37%（P<0.05）;叶片净光合速率和水分利用效率下降,胞间CO2浓度、气孔导度和蒸腾速率上升;同时最大荧光、潜在光化学效率、最大光化学效率、光化学淬灭系数、PS Ⅱ光化学量子产量和表观光合电子传递速率均呈现下降的趋势,非光化学猝灭系数上升。本研究表明BYDV侵染严重损伤了燕麦叶片的光合作用能力,其光合参数发生了显著变化,为探讨BYDV与燕麦的互作机理提供了一定的参考依据。 相似文献