国家科技支撑计划(2011BAD08B02-3) 作品数:35 被引量:464 H指数:13 相关作者: 孙广玉 张会慧 李鑫 许楠 张秀丽 更多>> 相关机构: 东北林业大学 黑龙江省科学院 中国林业科学研究院 更多>> 发文基金: 国家科技支撑计划 国家自然科学基金 黑龙江省自然科学基金 更多>> 相关领域: 农业科学 生物学 更多>>
紫丁香叶片发育过程中花色素苷含量与叶绿素荧光和激发能分配的关系 被引量:13 2014年 以紫丁香(Syringa oblata Lindl.)为试验材料,研究了叶片展开过程中花色素苷含量变化对叶绿素含量、叶绿素荧光特性和光合激发能分配的影响。结果表明:紫丁香叶片从幼叶伸出到叶片成熟的各生育阶段,花色素苷含量降低,而叶绿素含量增加,二者之间呈明显的负相关,叶片对光能的捕获和利用能力也随着花色素苷的降低而增强,但是,从叶片伸出到叶片展开,叶片最大光化学效率(F v/F m)没有明显变化。在紫丁香叶片伸出到扩展的进程中,花色素苷含量降低,PSⅡ反应中心吸收的光能分配到失活PSⅡ反应中心的热耗散量子产额(ФNF)下降,以及依赖于叶黄素循环的量子产额(ФNPQ)下降。说明叶片叶龄越小,花色素苷含量越多,依赖于类囊体膜两侧质子梯度和叶黄素循环耗散的能量比例明显高于成熟叶片,而且PSⅡ反应中心吸收光能分配到无活性反应中心的比例较大,这种光能的分配机制明显降低了幼叶中有活性PSⅡ反应中心的压力,因此,花色素苷可防止幼叶光合机制受到过剩光能的破坏。 田野 张会慧 张秀丽 王娟 齐飞 孙广玉关键词:紫丁香 花色素苷 叶绿素荧光 激发能 桑树/苜蓿间作对根际土壤酶活性和微生物群落多样性的影响 被引量:42 2015年 以桑树(Morus alba)/苜蓿(Medicago sativa)间作系统为研究对象,探讨间作种植模式对根际土壤酶活性及土壤微生物群落功能多样性的影响。结果表明:间作苜蓿的蔗糖酶和过氧化氢酶活性分别比单作苜蓿提高了30.0%和21.4%,达显著差异水平;而间作桑树则相反,分别比单作桑树降低了23.8%和2.6%,达显著差异水平;间作桑树和间作苜蓿的根际土壤酸性磷酸酶活性分别比单作提高了23.0%和28.9%,而脲酶活性则分别降低了52.4%和44.3%,二者差异显著。在桑树/苜蓿间作体系下,间作桑树的表征土壤微生物代谢活性强弱平均颜色变化率、多样性指数、均匀度指数和优势度指数均显著高于单作桑树,而间作苜蓿均低于单作苜蓿,达显著差异水平。主成分分析表明,间作种植模式改变了作物根际土壤微生物群落的主要碳源类型,使苜蓿的主要碳源变为氨基酸、聚合物和其他化合物,与单作之间具有显著差异。表明桑树/苜蓿间作提高了桑树根际土壤微生物群落的多样性,改变了苜蓿根际土壤微生物群落利用主要碳源的类型。 张萌萌 敖红 李鑫 张景云 王宁 鞠成梅 王佳 蔡敦江 孙广玉关键词:间作 土壤酶活性 土壤微生物群落 桑树/大豆间作对植物生长及根际土壤微生物数量和酶活性的影响 被引量:30 2013年 利用根系分隔试验的方法,研究了桑树/大豆间作体系中植株生长、根际土壤酶和土壤微生物的变化.结果表明:根系不分隔处理的桑树和大豆的株高、叶片数、根长和根冠比等生长指标均高于塑料膜分隔和尼龙网分隔处理,大豆有效根瘤数较多.不分隔、尼龙网分隔处理的桑树和大豆的根际土壤磷含量比塑料膜分隔分别高10.3%、11.1%和5.1%、4.6%.不分隔和尼龙网分隔处理的桑树和大豆根际微生物数量、微生物多样性和土壤酶活性均高于塑料膜分隔处理.表明桑树和大豆间作具有明显的种间促进效应. 胡举伟 朱文旭 张会慧 许楠 李鑫 岳冰冰 孙广玉关键词:桑树 大豆间作 根系分隔 土壤酶活 土壤微生物 桑树/苜蓿间作对其生长及土地和光资源利用能力的影响 被引量:18 2013年 以桑树(Morus alba L.)/苜蓿(Medicago sativa L.)间作系统为研究对象,探讨其生长特性、根际土壤养分含量、土壤酶活性、土地利用率以及桑树和苜蓿光合特性,旨在提高松嫩平原牧区的饲草产量。结果表明:在第2次刈割时,间作桑树的株高、叶生物量、茎生物量和叶片粗蛋白含量分别比单作桑树增加了9.2%,36.4%,61.1%和12.7%;间作苜蓿的株高、主茎分枝数、叶绿素a含量、叶绿素b含量和粗蛋白含量分别比单作苜蓿增加了8.7%,26.7%,11.4%,20.5%和21.4%。间作桑树根际土壤的有机氮含量、速效氮含量、脲酶活性分别比单作桑树增加了3.3%,21.5%和32.7%;间作苜蓿根际土壤的有机氮含量、速效氮含量、脲酶活性分别比单作苜蓿增加了3.4%,26.6%和32.3%。桑树/苜蓿间作系统的土地当量比(LER)为1.29,大于1。间作桑树的光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)和最大净光合速率(Pmax)分别比单作桑树提高了15.0%,39.3%和20.7%;间作苜蓿的LSP,LCP和Pmax分别比单作苜蓿降低了15.6%,33.9%和17.6%,桑树/苜蓿间作增加了桑树和苜蓿的表观量子效率(AQY)。研究表明桑树/苜蓿间作提高了桑树对强光和苜蓿对弱光的利用能力,从而使间作体系表现出明显的产量优势。 胡举伟 朱文旭 张会慧 孙广玉关键词:桑树 苜蓿 间作 高粱-苏丹草杂交种的生长特性和光合功能研究 被引量:16 2012年 研究了高丹草(Sorghum bicolor×S.sudanense)和苏丹草(Sorghum sudanense(Piper)Stapf.)的生长特性、叶片叶绿素荧光特性及激发能的分配对干旱的响应。结果表明:高丹草的株高、根系长度和干物质积累等明显优于苏丹草,干旱下高丹草地上部相对含水率高于苏丹草。干旱降低了2种牧草叶片的PSⅡ反应中心活性和反应中心开放程度,电子传递速率降低,但高丹草叶片在重度干旱下的电子传递速率高于苏丹草,光抑制程度明显低于苏丹草。干旱下2种牧草叶片的PSⅡ反应中心吸收的光能用于光化学反应的量子产额(ФPSⅡ)和依赖于叶黄素循环的能量耗散的量子产额(ФNPQ)所占比例呈现降低趋势,但重度干旱下高丹草叶片的ФPSⅡ和ФNPQ明显高于苏丹草,而PSⅡ反应中心的热耗散量子产额(ФNF)所占比例低于苏丹草,说明高丹草叶片在重度干旱下叶片以叶黄素循环为主的光保护机制在防御光破坏方面发挥着重要作用,从而保证了PSⅡ反应中心的正常生理功能,减轻了高丹草在重度干旱下的光抑制程度。 张会慧 张秀丽 胡彦波 许楠 李鑫 田野 张婷 孙广玉关键词:高丹草 杂交种 干旱 盐碱互作胁迫对高丹草叶片叶绿素荧光参数的影响 被引量:19 2017年 为明确高丹草Sorghum bicolor×S.sudanense在盐碱互作胁迫下的生理响应及耐受特点,以两种中性盐NaCl和Na_2SO_4以及两种碱性盐Na_2CO_3和NaHCO_3按不同比例配成50、100、150和200mmol·L^(-1) 4个盐浓度,并且每个盐浓度分别设7.0、8.0、9.0和10.0共4个pH梯度的盐碱互作组合,研究了在盐碱互作胁迫对高丹草叶片的叶绿素荧光参数的影响。结果表明,高丹草叶片的各生理参数受高盐浓度以及溶液中各离子浓度的影响较大,其中影响较大的为CO_3^(2-)浓度和总盐浓度。低盐浓度下,不同pH对高丹草叶片叶绿素荧光参数的影响相对较小,并且低于100mmol·L^(-1)的盐浓度下高丹草叶片PSⅡ反应中心的光化学活性无明显影响,即高丹草具有一定的抗盐碱性能力。但在高盐高pH条件下,高丹草叶片PSⅡ光化学效率的降低,并且此时随着pH的增加,高丹草叶片的PSⅡ反应中心活性降低幅度增大。高丹草在一定碱性盐浓度范围内可以通过提高非化学淬灭系数(NPQ)及时耗散过剩的光能,但在高盐浓度下高丹草叶片通过NPQ来耗散过剩光能的保护能力下降,并且高pH下降低幅度更为显著。盐和pH对高丹草叶片的各生理参数影响过程中存在明显的交互作用,并且随着盐浓度的增加,交互作用逐渐变大,即低盐浓度下,受pH的影响相对较小,但随着盐浓度的增加,pH的影响变大。高丹草叶片具有一定的耐盐碱能力,但在盐浓度较高地区推广高丹草要注意碱化度的影响。 金微微 张会慧 滕志远 孟祥馨悦 张书博 张秀丽 许楠 孙广玉关键词:高丹草 盐胁迫 碱性盐胁迫 叶绿素荧光参数 NaCl和Na_2CO_3胁迫对桑树幼苗生长和光合特性的影响 被引量:89 2012年 以1年生"青龙桑"幼苗为试验材料,研究了中性盐(NaCl)和碱性盐(Na2CO3)胁迫下桑树幼苗的生长和叶片光合特性.结果表明:盐胁迫明显降低了桑树幼苗的株高、叶片数、生物量和叶片的光合能力.随着Na+浓度的增加,桑树叶片的气孔导度、蒸腾速率、净光合速率、实际光化学效率、电子传递速率和光化学猝灭系数明显降低,过剩光能以非光化学猝灭形式耗散的比例增加,桑树叶片的光能转化效率和光合能力下降.在Na+浓度<150 mmol.L-1时,桑树幼苗的光合能力和生长受到的抑制较小,通过增加根冠比进一步适应盐胁迫,但这种保护机制随着盐浓度的增加逐渐降低.在Na2CO3胁迫下,>50 mmol.L-1Na+浓度对桑树的生长和光合能力表现出较强的抑制作用,并随Na+浓度的增加,抑制程度加大.在NaCl<150mmol.L-1时,桑树的光合能力主要依赖植株形态和光合代谢双重途径适应中性盐逆境,而在NaCl浓度>150 mmol.L-1和碱性盐胁迫下,其主要依赖光合代谢来适应逆境. 张会慧 张秀丽 李鑫 丁俊男 朱文旭 齐飞 张婷 田野 孙广玉关键词:桑树 光合特性 盐胁迫下桑树叶片D1蛋白周转和叶黄素循环对PSⅡ的影响 被引量:29 2013年 采用抑制剂法研究盐胁迫下D1蛋白周转和叶黄素循环对桑树叶片PSⅡ功能的影响。结果表明:桑树叶片在100mmol·L-1NaCl胁迫下保持较高的PSⅡ反应中心的活性,具有完善的光破坏防御机制。通过硫酸链霉素(SM)抑制D1蛋白的周转和二硫苏糖醇(DTT)抑制叶黄素循环,损伤盐胁迫下桑树叶片的PSⅡ反应中心,加剧盐胁迫对桑树叶片PSⅡ反应中心的伤害,说明D1蛋白周转和叶黄素循环在保护盐胁迫下桑树叶片PSⅡ功能中发挥重要的作用,并且D1蛋白周转的保护作用大于叶黄素循环。DTT抑制盐胁迫下桑树叶片的叶黄素循环,却将PSⅡ反应中心吸收的光能大部分以无效的荧光和热能形式耗散,减缓过剩激发能对PSⅡ反应中心的伤害程度。SM处理可抑制D1蛋白周转,减弱盐胁迫下桑树叶片以叶黄素循环为主的耗散非辐射能量的能力,降低过剩激发能的热耗散程度,导致叶片中的过剩光能(1-qP)/NPQ成倍积累,造成PSⅡ反应中心大量失活。因此,SM不但可抑制D1蛋白的周转,还可增强QB的还原程度,降低电子传递链上的电子传递,PQ库容量降低,减弱依赖PQ在类囊体膜两侧建立质子梯度(△pH)的能力,从而限制依赖于△pH的叶黄素循环。因此,盐胁迫下抑制D1蛋白的周转不但降低吸收光能后用于电子传递的比例,而且会破坏叶黄素循环耗散过剩的光能,这也是D1蛋白周转对PSⅡ的保护作用大于叶黄素循环的原因之一。 张会慧 张秀丽 李鑫 许楠 孙广玉关键词:桑树 NACL胁迫 叶黄素循环 高丹草种子萌发和幼苗生长对模拟盐碱互作胁迫的响应 被引量:5 2014年 为限制盐碱地高丹草种子萌发和幼苗生长的主导影响因素,将2种中性盐(NaCl、Na2SO4)和2种碱性盐(NaHCO3、Na2CO3)按照不同比例混合,模拟出16种盐碱互作条件,研究盐碱互作胁迫对高丹草种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,高丹草种子萌发及幼苗生长参数与总盐浓度、pH以及CO2-3和HCO-3浓度的影响较大,而CO2-3和HCO-3浓度又是影响pH的主要因素,总盐浓度和pH可作为影响高丹草种子萌发及幼苗生长的主导因素。但是,反映种子萌发参数的发芽率(Gr)、发芽势(Gp)、发芽指数(Gi)等指标以及反映幼苗生长参数的芽长(GL)、根长(RL)和侧根数(LRN)等指标对盐浓度和pH胁迫的敏感性不同,在相同等盐浓度下,随着pH的增加,GL、RL和LRN降低幅度较Gr、Gp、Gi等参数的降低幅度更为明显,盐害系数之间也存在明显的差异,说明盐浓度对高丹草种子萌发的影响较大,而高pH胁迫则主要影响其幼苗生长。因此,盐碱地高丹草的种植过程中不仅要考虑土壤含盐量的因素,而且要考虑pH的影响。 田祺 张会慧 孙广玉关键词:高丹草 萌发 幼苗生长 不同氮素形态配比对饲料桑幼苗叶片叶绿素荧光特性和能量分配的影响 被引量:4 2015年 为研究饲料桑‘青龙’幼苗叶片光合电子传递和分配对NH4+-N和NO3--N不同形态氮配比的响应,以不同氮素形态配比为处理手段,通过测定饲料桑‘青龙’幼苗叶片的净光合速率响应曲线、以及荧光参数来测算光合电子传递速率和分配去向。结果表明,正常大气CO2浓度[380μmol/(m2·s)]处理下,饲料桑‘青龙’幼苗叶片较多的激发能以热量的形式耗散,n(NH4+-N):n(NO3--N)为75:25至50:50时可使更多的激发能向光化学反应方向的分配,降低光合能量的热耗散速率,NO3--N浓度增加使激发能以热量的形式耗散增加;n(NH4+-N):n(NO3--N)为100:0时饲料桑‘青龙’幼苗叶片参与光呼吸的非环式电子流速率(J0)最高,随着n(NH4+-N):n(NO3--N)为75:25时饲料桑‘青龙’幼苗叶片参与碳同化的非环式电子流速率Jc也升至最高。n(NH4+-N):n(NO3--N)为50:50时激发能分配不平衡性系数(β/α-1)下降至最低,激发能分配系数达到平衡。荧光量子产额和热耗散的量子产额(Фf,D)n(NH4+-N):n(NO3--N)为50:50至25:75范围时用于光化学反应的量子产额(ФPSⅡ)所占比例最高,依赖于类囊体膜两侧质子梯度和叶黄素循环的量子产额(ФNPQ)所占比例最低。该结果为探讨饲料桑‘青龙’幼苗光合作用电子流流向和激发能分配对不同氮素形态配比的响应规律,为饲料桑栽培中进行合理的苗期氮肥实施提供基础数据。 许楠 钟海秀 沙威 伍一宁 张会慧 孙广玉关键词:氮素形态 电子流 激发能分配