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水稻光合日变化及光抑制的叶绿素荧光

Acta Botanica Sinica 2004年第5期46卷 552-559页

作者：刘继勇邱保胜刘志礼杨万年华中师范大学生命科学学院，武汉430079 南京大学生命科学学院，南京210093

研究了光敏核不育水稻（Oryza sativa L.）农垦58S（NK58S）的光合日变化和光抑制。06：00-09：00，NK58S的光抑制不明显，此时的光合功能下调以叶黄素循环为主；10：00-12：00，耗散比能流（D10/RC）及光反应中心关闭净速率（dV/dt。... 详细信息

研究了光敏核不育水稻（Oryza sativa L.）农垦58S（NK58S）的光合日变化和光抑制。06：00-09：00，NK58S的光抑制不明显，此时的光合功能下调以叶黄素循环为主；10：00-12：00，耗散比能流（D10/RC）及光反应中心关闭净速率（dV/dt。）增加，受体侧电子传递受阻（ψ0下降），活性反应中心密度（D0）降低，NK585光抑制加剧，PSⅡ反应中心发生失活。荧光暗驰豫分析与抑制剂处理结果表明，状态转换，叶黄素循环和PSⅡ反应中心失活均能有效保护NK58S免遭强光损伤。叶黄素循环相对于反应中心失活，前者是NK58S对强光胁迫的快速反应，在光强相对较弱时发挥主要作用，而后者在黄素循环达到饱和时对保护剩余活性反应中心起主要作用。

关键词：光敏核不育水稻农垦58S JIP检测光抑制反应中心失活 D1蛋白周转叶黄素循环

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光抑制条件下转PEPC基因水稻的光合表现

作物学报 2002年第3期28卷 321-326页

作者：王仁雷华春李霞张其德焦德茂江苏省农业科学院农业生物遗传生理研究所江苏南京210014 淮阴师范学院生物学系江苏淮阴223001 中国科学院植物研究所北京100093

用原种粳稻 Kitaake和转 PEPC基因水稻为材料 ,比较光合速率、叶绿素荧光参数、叶绿素含量等光合特性的差别。结果表明 ,转 PEPC基因水稻的饱和光强为 12 0 0μm ol/m2 .s,比原种高 2 0 0μmol/m2 .s,光饱和光合速率比原种高 5 0 %以上... 详细信息

用原种粳稻 Kitaake和转 PEPC基因水稻为材料 ,比较光合速率、叶绿素荧光参数、叶绿素含量等光合特性的差别。结果表明 ,转 PEPC基因水稻的饱和光强为 12 0 0μm ol/m2 .s,比原种高 2 0 0μmol/m2 .s,光饱和光合速率比原种高 5 0 %以上。在高光强 14 0 0μm ol/m2 .s(2 h)下 ,与原种相比 ,转 PEPC基因水稻的 PS 光化学效率 (Fv/Fm )下降较少、光化学猝灭系数 (q P)较恒定。在光氧化处理后 ,与原种相比 ,转 PEPC基因水稻的 Fv/Fm和光合速率的下降、叶绿素含量和组分的衰减较慢。上述结果表明 :转 PEPC基因水稻对高光强有较高的适应能力。

关键词：光抑制条件光抑制转基因水稻光合特性磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶水稻

六种植物生长调节剂对光温胁迫下离体黄瓜叶片光系统II和光系统I光抑制的影响

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植物生理学报 2021年第1期57卷 178-186页

作者：罗蛟李滢李玉婷赵文静徐燕妮赵世杰张子山高辉远山东农业大学生命科学学院作物生物学国家重点实验室山东泰安271018 新疆农业大学草业与环境科学学院新疆草地资源与生态实验室乌鲁木齐830002

植物生长调节剂在植物抵御逆境胁迫过程中发挥着重要作用,但尚不清楚同种植物中不同植物生长调节剂对逆境下光抑制的影响有何差异。本实验研究了不同浓度的6种植物生长调节剂(脱落酸、乙烯利、2,4-表油菜素内酯、水杨酸、生长素和细胞... 详细信息

植物生长调节剂在植物抵御逆境胁迫过程中发挥着重要作用,但尚不清楚同种植物中不同植物生长调节剂对逆境下光抑制的影响有何差异。本实验研究了不同浓度的6种植物生长调节剂(脱落酸、乙烯利、2,4-表油菜素内酯、水杨酸、生长素和细胞分裂素)对黄瓜(Cucumis sativus)栽培过程中常见逆境胁迫(常温强光和低温弱光)下光系统II (PSII)和光系统I (PSI)光抑制的影响。结果表明,适当浓度的脱落酸、乙烯利和2,4-表油菜素内酯显著缓解了常温强光下黄瓜叶片PSII光抑制;仅2,4-表油菜素内酯显著缓解了低温弱光下黄瓜叶片PSII光抑制。适当浓度的乙烯利和2,4-表油菜素内酯显著缓解了低温弱光导致的黄瓜叶片PSI光抑制。水杨酸、生长素和细胞分裂素对常温强光和低温弱光胁迫下黄瓜叶片PSI和PSII光抑制均没有明显影响。综上所述,脱落酸、乙烯利和2,4-表油菜素内酯可以增强黄瓜叶片光合机构对常温强光的抗性,而乙烯利和2,4-表油菜素内酯可以增强黄瓜叶片光合机构对低温弱光的抗性。尤其是2,4-表油菜素内酯对常温强光和低温弱光下PSI和PSII的光抑制均有明显的缓解作用。

关键词：黄瓜植物生长调节剂光抑制光系统II 光系统I

不同氮素水平下二氧化碳加富对草莓叶片光抑制的影响

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应用生态学报 2007年第1期18卷 87-93页

作者：徐凯郭延平张上隆吴慧敏浙江大学园艺系杭州310029 浙江林学院林业与生物技术学院浙江临安311300

用便携式调制叶绿素荧光仪和光合仪研究了强光下不同供氮水平(12、4和0.4mmol.L-1)和不同CO2浓度下(700和390μl.L-1)丰香草莓叶片的荧光参数及净光合速率的变化.结果表明,CO2和氮素对草莓叶片光抑制有明显的互作效应.在富CO2下,12mmol.... 详细信息

用便携式调制叶绿素荧光仪和光合仪研究了强光下不同供氮水平(12、4和0.4mmol.L-1)和不同CO2浓度下(700和390μl.L-1)丰香草莓叶片的荧光参数及净光合速率的变化.结果表明,CO2和氮素对草莓叶片光抑制有明显的互作效应.在富CO2下,12mmol.L-1供氮水平的草莓叶片净光合速率升高了62.7%,4和0.4mmol.L-1供氮水平则分别降低了7.4%和21.3%;12mmol.L-1供氮水平的Fm和Fv/Fm在强光胁迫时降辐减小,暗恢复时Fm和Fv/Fm恢复程度提高,而4和0.4mmol.L-1供氮水平却相反.表明氮素供应不足时草莓叶片在富CO2环境下光合作用出现适应性下调,光抑制增强.

关键词：草莓 CO2加富缺氮叶绿素荧光光抑制

低温胁迫下外源褪黑素对番茄幼苗光抑制的缓解效应

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应用生态学报 2023年第1期34卷 151-159页

作者：赵海亮左璐张璐郭天宇张毅李小靖胡晓辉王玉萍山西农业大学园艺学院山西晋中030801 山西农业大学实验教学中心山西晋中030801 西北农林科技大学园艺学院陕西杨凌712100

为了探究外源褪黑素对低温逆境条件下番茄光合系统破坏的缓解机制,设置常温+水(NW)、常温+褪黑素(NM)、低温+水(CW)、低温+褪黑素(CM)4个处理,对番茄幼苗光合与叶绿素荧光参数、叶绿体抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环效率进行分析。结... 详细信息

为了探究外源褪黑素对低温逆境条件下番茄光合系统破坏的缓解机制,设置常温+水(NW)、常温+褪黑素(NM)、低温+水(CW)、低温+褪黑素(CM)4个处理,对番茄幼苗光合与叶绿素荧光参数、叶绿体抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环效率进行分析。结果表明:与NW相比,CW的光合速率下降了50.3%~72.6%,叶绿体中的丙二醛含量升高了17.5%~132.7%,超氧阴离子产生速率、H_(2)O_(2)含量分别升高了86.5%~235.9%、96.6%~208.4%;而低温下施用褪黑素显著缓解了这一趋势,CM处理光合速率比CW提升了22.7%~24.7%,丙二醛含量、超氧阴离子产生速率、H2 O2含量分别降低了16.6%~29.0%、14.9%~22.7%、10.7%~27.1%。与CW相比,CM处理光系统Ⅱ光化学能转化系数和调节性能量耗损系数分别升高了15.8%和7.2%,非调节性能量耗损系数下降了24.7%,AsA-GSH循环中关键代谢酶活性均有不同程度的增强。综上,低温下施用外源褪黑素可以平衡光系统Ⅱ的能量分布,增强叶绿体中AsA-GSH循环的活性氧清除效率,进而缓解低温引起的光抑制。

关键词：番茄褪黑素低温光抑制叶绿体

水淹导致皇冠草光合机构发生变化并加剧其出水后光抑制

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生态学报 2009年第12期29卷 6466-6474页

作者：谷昕李志强姜闯道石雷张会金邢全中国科学院植物研究所北京100093 中国科学院研究生院北京100039 北京市农业职业学院北京102442

通过气体交换和叶绿素荧光等方法研究了水淹及胁迫解除后皇冠草不同功能叶的光合特性及光抑制的变化。结果表明:与对照相比,气生叶(全淹组淹水前形成的功能叶)在水淹条件下叶片大小和气孔没有明显变化,但沉水叶(全淹组淹水后新生的功能... 详细信息

通过气体交换和叶绿素荧光等方法研究了水淹及胁迫解除后皇冠草不同功能叶的光合特性及光抑制的变化。结果表明:与对照相比,气生叶(全淹组淹水前形成的功能叶)在水淹条件下叶片大小和气孔没有明显变化,但沉水叶(全淹组淹水后新生的功能叶)的叶面积增加,气孔变小,上表皮气孔密度增加。水淹导致气生叶碳同化能力、光化学效率和叶绿素含量下降。沉水叶在发育过程中碳同化能力、光化学效率和叶绿素逐渐升高。气生叶和沉水叶出水后其活体叶片在强光下的相对含水量急剧下降,发生明显的光抑制;而弱光下无明显光抑制发生。出水后离体叶片强光照射下6h后两种功能叶均发生严重光抑制,且弱光下不能恢复。因此,可以认为淹水条件下,沉水叶上表皮气孔密度的增加使其蒸腾速率提高;沉水叶较强的碳同化能力和增加的叶面积是确保其植株水下生存的重要因素;强光使气生叶和沉水叶出水后均发生严重光抑制,导度和蒸腾速率提高导致的叶片失水则加剧了这一过程,两者共同作用导致自然条件下两种功能叶的出水死亡。

关键词：淹水强光光合作用叶绿素荧光光抑制

重稀土矿区芒萁稀土元素精细定位及光抑制对其光合活性的影响

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中国稀土学报 2010年第3期28卷 379-386页

作者：王立丰季红兵田维敏中国热带农业科学院橡胶研究所省部共建国家重点实验室培育基地--海南省热带作物栽培生理学重点实验室海南儋州571737 首都师范大学国家环境污染控制工程中心环境处理分中心北京100037

分析了中国江西省龙南县足洞乡重稀土矿区及非矿区稀土元素富集植物芒萁体内稀土元素的精细定位及光抑制对芒萁光合特性影响。结果表明,稀土元素主要分布在芒萁的根部和叶片中,矿区芒萁叶片中的重稀土含量显著高于非矿区芒萁叶片。电镜... 详细信息

分析了中国江西省龙南县足洞乡重稀土矿区及非矿区稀土元素富集植物芒萁体内稀土元素的精细定位及光抑制对芒萁光合特性影响。结果表明,稀土元素主要分布在芒萁的根部和叶片中,矿区芒萁叶片中的重稀土含量显著高于非矿区芒萁叶片。电镜观察表明,稀土元素主要分布在细胞壁外,细胞质中只含有微量稀土元素。与非矿区芒萁叶片相比,重稀土矿区芒萁叶片中的色素含量显著降低,但β-胡萝卜素含量显著增高。正常光照条件下,矿区芒萁光系统II(PS II)的光化学特性比非矿区芒萁略有提高。光抑制实验表明,400μmol photons.m-2.s-2的光照强度对矿区芒萁光化学活性影响很小而非矿区芒萁光化学活性显著下降。综上所述,矿区芒萁富集重稀土元素的机制是:(1)通过产生的稀土结合多糖、蛋白等物质将稀土元素固定在细胞壁外;(2)通过改变叶片内部的叶黄素循环色素含量避免高光强对光系统的伤害作用。

关键词：重稀土元素芒萁光合特性光抑制精细定位

光抑制条件下不同水稻品种叶片的PSⅡ光化学效率和CO_2交换特性的差异

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中国水稻科学 1998年第2期12卷 109-114页

作者：季本华焦德茂南通师范专科学校生物系江苏南通226007 江苏省农业科学院农业生物遗传生理研究所南京210014

比较了光抑制条件下两个水稻品种叶片的PSⅡ电子传递活性、D1蛋白量、叶绿素荧光Fv／Fm、净光合（PN）和光呼吸（PR）速率、碳酸酐酶（CA）、PEPC和RuBP羧化／加氧酶活性的变化，并对RuBP羧化酶进行了动力学分析。经光抑制处理后，耐光... 详细信息

比较了光抑制条件下两个水稻品种叶片的PSⅡ电子传递活性、D1蛋白量、叶绿素荧光Fv／Fm、净光合（PN）和光呼吸（PR）速率、碳酸酐酶（CA）、PEPC和RuBP羧化／加氧酶活性的变化，并对RuBP羧化酶进行了动力学分析。经光抑制处理后，耐光抑制品种02428较对光抑制敏感品种3037中D1蛋白净降解少、PSⅡ活性和PSⅡ原初光化学效率高，光抑制较轻；RuBP羧化／加氧酶活性和RuBP羧化酶的Km（CO2）和Vmax（CO2）值没有变化，且在品种间无差异。CA和PEPC活性出现诱导增高，尤以品种02428中活性诱导的幅度更高。CO2交换特点发生了显著变化，在PN降低的同时，Pa／PN比值明显增加，品种3037的PR／PN比值比02428的更大。在水稻耐光抑制特性上，D1蛋白、CA和PEPC可能分别对PSⅡ光化学效率和CO2交换起着重要的调节作用。

关键词：光化学效率光合作用光抑制水稻二氧化碳

苹果两种树形叶片对光强和CO2浓度互作的光合响应及光抑制特性

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园艺学报 2020年第11期47卷 2073-2085页

作者：林琭李志强蔚露王红宁牛自勉山西省农业科学院现代农业研究中心太原030031 山西省农业科学院果树研究所太原030000

以山西省临猗县32年生的‘长富2号’苹果树为试材,以传统郁闭的圆头大冠形为对照,改造后的开心形为处理,测定叶片光合作用在不同叶片表面CO2浓度(Cs)下的光响应和在不同光合有效辐射(PAR)下的CO2响应以及光抑制前后的净光合速率Pn、光... 详细信息

以山西省临猗县32年生的‘长富2号’苹果树为试材,以传统郁闭的圆头大冠形为对照,改造后的开心形为处理,测定叶片光合作用在不同叶片表面CO2浓度(Cs)下的光响应和在不同光合有效辐射(PAR)下的CO2响应以及光抑制前后的净光合速率Pn、光呼吸速率Pr和热耗散NPQ变化。结果表明:与自然大气状态下Cs相比,Cs升高到2000μmol·mol^-1时,开心形和圆头大冠形的叶片最大净光合速率Pnmax分别提高151%和83.5%,光能利用范围分别提高45.8%和87.5%;Rubisco限制的最大羧化速率、最大电子传递速率和磷酸丙糖利用速率均随PAR增加而增大,且在1500μmol·m^-2·s^-1的PAR下达到最大值。光抑制发生前(8:00-10:00)开心形的叶片Pn和Pr显著高于圆头大冠形,但NPQ无显著差异;光抑制期间(12:00-14:00)两种树形的叶片Pn均显著降低,Pr和NPQ中可恢复组分r(qE)均显著增强且开心形显著高于圆头大冠形;光抑制解除后(16:00-18:00)开心形叶片Pnmax上升42.6%而圆头大冠形无显著变化。综上,CO2浓度升高和PAR增加(饱和光强以下)对叶片光合有正互作效应;开心形树形叶片光合能力显著提高,光抑制时可通过更高效的光呼吸和热耗散自我保护,光抑制过后Pn明显恢复。

关键词：苹果树形光合作用光合有效辐射 CO2浓度互作光抑制