黑龙江省自然科学基金(ZD201105) 作品数:33 被引量:489 H指数:15 相关作者: 孙广玉 张会慧 李鑫 张秀丽 许楠 更多>> 相关机构: 东北林业大学 黑龙江省农垦科学院 黑龙江省科学院 更多>> 发文基金: 黑龙江省自然科学基金 国家自然科学基金 国家科技支撑计划 更多>> 相关领域: 农业科学 生物学 环境科学与工程 轻工技术与工程 更多>>
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 施用化肥和农家肥缓解盐碱地桑树光合午休PSⅡ光抑制 被引量:11 2015年 本研究利用快相叶绿素荧光技术分析盐碱地施用化肥和农家肥对中午时段桑树(Morus alba)叶片PSⅡ功能的影响。结果表明,在中午时段,盐碱地生长的桑树叶片的最大光化学效率(Fv/Fm)和以光吸收为基础的光合性能指数(PIABS)分别仅为0.69和0.19,光合午休时桑树叶片发生了明显的光抑制现象,而施用化肥和农家肥均可提高桑树叶片的Fv/Fm和PIABS值,且施用农家肥的效果优于化肥。为分析施用化肥和农家肥缓解盐碱地桑树光合午休PSⅡ光抑制的原因,将OJIP曲线标准化,结果表明,施用化肥和农家肥相对增加了光合午休时桑树叶片PSⅡ电子受体侧QA向QB的电子传递能力,其原因与施用化肥和农家肥相对增强了PSⅡ受体侧QB和PQ电子库的接受电子能力有关,特别是施用农家肥与施用化肥相比,在二者均增加了PQ库容量的前提下,施用农家肥还相对增加了电子传递体QB的电子接受能力,降低了QA-的积累量。施用化肥和农家肥还相对增加了盐碱地桑树叶片光合午休时PSⅡ电子供体侧放氧复合体OEC的活性,以维持水裂解功能的正常进行和光合电子的正常供应。另外,施用化肥和农家肥还有效降低了叶绿体内类囊体的解离程度,增加其与PSⅡ蛋白复合体的附着力,以维持正常的PSⅡ的光化学活性。与化肥相比,施农家肥对缓解盐碱地桑树叶片光合午休光抑制程度方面的优势主要体现在促进桑树叶片PSⅡ受体侧电子传递方面,而对桑树叶片OEC活性和类囊体膜状态方面的影响与施化肥的差异较小。 张秀丽 张倩倩 许天修 凌飞 孙广玉关键词:施肥种类 光强和温度对罗勒幼苗叶片叶绿素荧光的影响 被引量:8 2013年 以花色素苷含量不同的紫罗勒(Ocimum basilicum‘Purple Ruffles’)和丁香罗勒(O.gratissimum)为研究对象,将其低温(4℃)暗处理3 h后,分别转换到弱光(200μmolom-2·s-1)和强光(1 000μmolom-2·s-1)下,研究花色素苷对叶片叶绿素荧光特性及光合能量分配的影响。结果表明,弱光下,丁香罗勒幼苗叶片叶绿素荧光参数较常温均无显著变化(P>0.05),但弱光导致低温处理后的紫罗勒幼苗叶片光化学反应的量子产额(Y PSⅡ)低于高光处理,而依赖于类囊体膜两侧质子梯度和叶黄素循环的量子产额(Y NPQ)较高。说明紫罗勒和丁香罗勒对弱光的响应不同,弱光有利于促进丁香罗勒幼苗叶片胁迫解除后的恢复,却导致紫罗勒幼苗叶片恢复的时间延长。低温处理后,高光使丁香罗勒幼苗叶片F v/F m降低,发生光抑制,而紫罗勒幼苗可能由于叶片中花色素苷含量较高,发挥其光衰减和过滤作用,导致低温预处理紫罗勒幼苗叶片并没有发生光抑制。低温处理后,高光下丁香罗勒幼苗叶片Y PSⅡ降低,失活PSⅡ反应中心的热耗散量子产额(Y NF)明显升高,而高光下,紫罗勒幼苗叶片Y PSⅡ升高,Y NPQ降低,而进一步说明了花色素苷可能在光破坏防御上发挥了作用。 田野 郑桂英 张会慧 许楠 王娟 孙广玉关键词:花色素苷 叶绿素荧光 光抑制 模拟酸雨对桑树叶片光合日变化的影响 被引量:17 2015年 以桑树(Morus alba)为材料,研究了桑树叶片气体交换参数的日变化对不同p H模拟酸雨的响应特点,旨在揭示酸雨对植物光合生产力的影响机制。结果表明,无酸雨处理(CK)的桑树叶片净光合速率的日变化,出现明显的"光合午休"现象,而模拟酸雨处理却明显提高了桑树叶片午休期间的净光合速率。在"光合午休"期间,CK的气孔导度和气孔限制值下降,而胞间CO2浓度升高,经相关性分析,此时净光合速率与胞间CO2浓度呈显著负相关(P<0.01),说明此时净光合速率下降可能是由CO2同化受到抑制导致的,而各模拟酸雨处理下的相应参数的变化趋势与CK相同,其中胞间CO2浓度低于CK,而气孔导度值高于CK,说明模拟酸雨处理可促进桑树叶片光合午休期间的气孔开度和CO2同化。大气温度与蒸腾速率、叶面饱和水汽压亏缺均呈显著正相关,而与大气相对湿度呈显著负相关,在光合午休期间,大气相对湿度接近全天最低值,说明桑树叶片CO2同化受到抑制的主要原因在于水分的匮乏,p H≥4.5模拟酸雨各处理的蒸腾速率、气孔限制值和叶面饱和水汽压亏缺都高于CK,而水分利用效率与CK差异不显著(P>0.05),说明模拟酸雨可促进桑树叶片光合作用过程的水分供应。p H 3.5模拟酸雨处理的光合日同化量、日均净光合速率和气孔导度均显著低于CK(P<0.05),而p H 4.5和p H 5.6处理中的相应参数值均高于CK。以上结果说明,p H≥4.5的模拟酸雨对桑树光合作用具有明显促进作用,在酸雨轻度污染区域,可将桑树作为退耕还林和园林绿化植物用以吸收大气中的SO2或氮氧化物,以适应或减轻大气酸雨污染。 胡月 张倩 孙东彬 孙雨薇 张秀丽 孙广玉关键词:光合日变化 光合午休 光抑制 大气污染 遮荫对紫叶李幼苗叶片花色素苷含量和光合能量分配的影响 被引量:13 2013年 研究了全光照和不同遮荫条件(25%、50%和75%遮荫)下紫叶李Prunus cerasifera Ehrh fatropurpureaJacq花色素苷和叶片光合能量分配的变化。结果表明:遮荫降低了紫叶李幼苗叶片的花色素苷含量,叶绿素含量升高。遮荫程度越大,紫叶李幼苗叶片初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)和非光化学淬灭系数(qN)增加,PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学淬灭系数(qP)和电子传递速率(RETR)下降,说明紫叶李幼苗具一定喜光性,适于在全光照条件下生长。叶片实际光化学效率(ФPSⅡ)及RETR光响应曲线表明,ФPSⅡ随着光强升高而下降,遮荫程度越大下降幅度越大,而ETR随光强升高而升高,并且遮荫75%处理光饱合点低于对照处理。同时,叶片光化学反应的量子产额(ФPSⅡ)与遮荫程度呈明显负相关,而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)和失活PSⅡ反应中心的热耗散量子产额(ФNF)随着遮阴程度的增加而增加,遮荫程度达到75%时,失活PSⅡ反应中心显著增加。遮荫通过改变光合色素和花色素苷含量以及叶片光合能量分配进而提高紫叶李幼苗对长期弱光的适应性。 田野 张会慧 王娟 李世兰 杜蕊 孙广玉关键词:花色素苷 叶绿素荧光 转2–Cys Prx基因烟草F_1幼苗叶片光系统Ⅱ光化学活性对干旱胁迫的响应 被引量:2 2014年 以转2–Cys Prx基因烟草(龙江911)为材料,测定和分析了干旱胁迫下转基因烟草的光化学活性。结果表明:干旱胁迫下,转2–Cys Prx基因烟草叶片OJIP曲线上K点和J点的相对荧光强度增加量明显低于非转基因烟草,而2 ms时有活性反应中心的开放程度(Ψo)明显高于非转基因烟草;增强2–Cys Prx基因的相对表达,增加了干旱胁迫下烟草叶片PSⅡ电子供体侧OEC的电荷分离能力和受体侧QA向QB的电子传递能力;转2–Cys Prx基因烟草叶片在干旱胁迫下,吸收光能用于QA–以后的电子传递的能量比例(φEo)明显大于非转基因烟草,而非光化学猝灭的最大量子产额(φDo)。2–Cys Prx基因的表达可以提高烟草幼苗叶片的光化学活性,并改变光能的分配来增强其抗旱能力。 胡举伟 张会慧 逄好胜 孙广玉关键词:烟草 干旱胁迫 光反应 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 间作对桑树和谷子生长和光合日变化的影响 被引量:45 2012年 以桑树和谷子为研究材料,探讨了大田条件下,桑树-谷子间作对桑树和谷子的干物质生产、土地利用率和光合日变化的影响.结果表明:桑树-谷子间作条件下,间作桑树的株高、地茎、根长和枝条数分别比单作桑树增加了6.0%、13.7%、6.8%和14.8%,且间作桑树的产叶量比单作桑树增加了31.3%;间作谷子与单作比较,其株高和根长的变化不大.桑树-谷子间作增加了土地当量比,提高了土地利用率.单作、间作桑树和谷子叶片在12:00时均表现出明显的光合午休现象,且单作桑树的光合午休现象比间作桑树严重.桑树-谷子间作提高了中午时桑树叶片气孔导度和水分利用率,增加了桑树光合碳同化能力,抑制了桑树叶片实际光化学效率、电子传递速率和最大光化学效率的下降,从而减缓了桑树的"光合午休"现象.桑树-谷子间作能明显提高桑树叶片的光合生产能力. 朱文旭 张会慧 许楠 王鹏 王师丹 牟世南 梁明 孙广玉关键词:间作 桑树 谷子 光合日变化 桑树-大豆间作对盐碱土碳代谢微生物多样性的影响 被引量:44 2012年 针对桑树-大豆间作可缓解盐碱土危害的特点,利用BiologTM技术研究了桑树-大豆间作对盐碱土作物根际碳代谢微生物多样性的影响.结果表明:表征土壤微生物代谢活性的平均颜色变化率(AWCD)在桑树-大豆间作下明显高于桑树单作和大豆单作,其中间作大豆的AWCD最高,单作桑树最低.桑树-大豆间作的土壤微生物均匀度指数高于单作,而土壤微生物的多样性指数和优势度指数在间作和单作之间差异不显著,说明桑树-大豆间作改变了盐碱土根际微生物群落结构组成,提高了根际微生物群落多样性.主成分分析表明,桑树-大豆间作和单作下土壤微生物的碳源利用模式出现分异,主要碳源为糖类、羧酸和聚合物类物质等.盐碱土pH和盐度是制约微生物群落多样性的主要因素,间作有效降低了土壤pH和盐度,促进了土壤微生物群落多样性的提高. 李鑫 张会慧 岳冰冰 金微微 许楠 朱文旭 孙广玉关键词:间作 微生物群落 BIOLOG 植物叶片花青素的光破坏防御机制研究进展 被引量:28 2012年 植物花青素广泛分布在植物的根、茎、叶、花和果实等器官中,是植物形态建成过程中或响应逆境而产生的一种次生代谢物质.植物叶片中的花青素具有特殊的化学结构和光谱特性,在光破坏防御机制方面发挥了重要的作用,已经成为植物光合生理生态的研究热点.本文综述了近年来植物叶片花青素与光合作用的研究进展,从叶片花青素的分布、光谱特性及其与光合色素的关系等方面说明花青素对植物光合作用的影响,重点介绍了叶片花青素通过光吸收、抗氧化剂和渗透调节等在植物光破坏防御机制方面的作用。 王良再 胡彦波 张会慧 许楠 张秀丽 孙广玉关键词:花青素 光抑制 光破坏防御