5种地被竹叶绿素荧光特性研究

合集下载

植物叶绿素荧光特性及其生态意义研究

植物叶绿素荧光特性及其生态意义研究

植物叶绿素荧光特性及其生态意义研究植物叶绿素荧光是一个重要的属性,它可以告诉我们很多关于植物生长和繁殖的信息。

这篇文章将介绍植物叶绿素荧光的特性和生态意义,并描述一些有趣的研究结果。

叶绿素荧光是植物在光合作用中产生的辐射能的损失。

在光合作用中,植物将光能转化为化学能,并在过程中产生氧气和三磷酸腺苷(ATP)。

然而,一些光能不能被利用,而是通过叶绿素的荧光释放到周围环境中。

这些发射的光谱可以用来测量植物在光合作用中的效率。

植物叶绿素荧光的特性叶绿素荧光谱通常呈现双峰,其中一个峰位于低能量端,另一个峰位于高能量端。

这个双峰结构是由于叶绿素分子从激发态退回到基态时发射光子的不同机制导致的。

叶绿素分子的激发态可以通过两种不同的途径退回到基态,即辐射跃迁和非辐射跃迁。

前者会导致能量通过荧光或热散失,后者通过电子传递到叶绿素分子的其它部位,从而产生化学反应。

不同途径的影响使得叶绿素荧光谱有双峰结构,其中高能峰和低能峰分别对应于这些退激发途径。

此外,在植物处于不同的环境或生理状态下,叶绿素荧光谱也会发生变化。

例如,叶绿素荧光谱的低能峰可以由于温度和水分的变化而发生变化。

当植物受到氧化压力时,如叶片受到光合亏损或氧化逆境时,荧光信号也会增加。

叶绿素荧光在生态学中的应用叶绿素荧光在生态学中有着广泛的应用,从植物的生理响应到生态系统的生物地球化学循环。

以下是一些例子:- 环境压力监测:叶绿素荧光的变化可以指示植物对环境压力的响应,如干旱、温度、光照和污染等。

因此,通过监测叶绿素荧光信号的变化可以更好地理解植物对环境变化的适应性和敏感性。

- 生物地球化学循环:植物叶绿素荧光可以用来估算植物的净生产力和呼吸作用的速率。

这些数据可以用于计算碳汇、生产力和生态系统氮循环等生物地球化学循环的参数。

- 地球观测:叶绿素荧光信号在遥感数据中被广泛使用。

卫星可以监测植物叶绿素荧光信号,从而提供全球植被生长状况的信息。

这种信息可以用于监测全球气候变化和评估全球生态系统的健康状况。

叶绿素荧光测定方法

叶绿素荧光测定方法

叶绿素荧光测定方法叶绿素荧光啊,就像是植物发出的小信号,我们可以通过一些办法来测定它呢。

一种常见的方法就是调制叶绿素荧光仪测定法。

这就像是给植物做一个小小的体检仪器。

把仪器的探头靠近植物的叶片,这个探头可神奇啦,它能发射出特定的光,然后接收植物叶片反射回来的荧光信号。

就像你拿手电筒照一个东西,然后看它反射回来的光一样有趣。

这种方法能很精确地测量到叶绿素荧光的各种参数,像是最大荧光产量、初始荧光产量之类的。

通过这些参数,我们就能知道植物的光合生理状态好不好啦。

比如说,如果最大荧光产量比较低,可能就意味着植物有点“小毛病”,光合作用不太顺畅呢。

还有一种方法是利用便携式叶绿素荧光仪。

这个就更方便啦,就像一个小玩具一样可以拿着到处跑。

你可以带着它到田野里,找到你想研究的植物,轻轻把探头按在叶片上,它就能快速地给出叶绿素荧光的相关数据。

这种便携式的仪器对于在户外做调查研究的小伙伴特别友好,不用拖着个大设备到处跑。

另外呢,我们在测定叶绿素荧光的时候,也得注意一些小细节哦。

比如说测量的时间,不同的时间植物的生理状态可能会有差异,就像人在早上和晚上的状态不太一样。

一般来说,选择植物生长比较稳定的时期去测量会更准确。

还有叶片的选择也很重要,要选择健康的、完整的叶片,要是选了一片被虫子咬得破破烂烂的叶子,那测出来的数据肯定就不准啦,就好像你给一个生病的人做身体检查,结果肯定不能代表健康人的状态呀。

再就是环境因素也会影响测量结果呢。

如果周围的温度太高或者太低,光照太强或者太弱,都会对叶绿素荧光产生影响。

所以在测量的时候,要尽量让环境保持相对稳定。

这就好比你在称东西的时候,要是秤老是晃来晃去的,肯定称不准呀。

叶绿素荧光的测定就是这么个有趣又需要细心对待的事儿呢。

越冬期不同产地绿竹叶绿素荧光参数的动态变化

越冬期不同产地绿竹叶绿素荧光参数的动态变化
作者简介 : 郑蓉(9 2 , , 17 一) 女 高级工程师, 博士 , 从事竹类研究。
第1 期
郑蓉 : 越冬期不同产地绿竹叶绿素荧光参数 的动态变化
・2 9・
然低温环境下 , 绿竹叶绿素荧光特性 的研究尚未见涉及 ] 。因此, 笔者开展 了绿竹在越冬 中反应光能吸 收、 传递和转化 的叶绿素荧光参数动态变化及不同产地绿竹对低温的敏感性差异研究 , 旨在为绿竹引种、 优质抗寒品系选育及其机理的研究提供理论支撑 。
tr u e,i .d c e s d f s n n r a e b h n .I i s c l td ta efp tc ie me h n s c me n o b i g t r u h r g ltn .e e ra e rta d ic e e id t s p u ae ts l r e t c a m o si t n o g e u ai g i s e h -o v i e h p o o y t e i u d rc l t s ,i .wi e e h n e n od s e s h o e t ci t n f ce c rmay c n e - h ts h s n e od sr s .e n s e t t n a c me t c l t s ,t e p t n a a t y a d e in y o p i r o v r h h f o r i l i v i f
收稿 日期 :0 1一l —1 21 1 6 修回 日期 :0 1 2- 8 2 1 —1 0
基金项 目: 福建省科技厅科研重点资助项 目(07 02 ) 中央财政林业科技推广示范资金资助项 目 [00 T 2 ) 部分研究 内容 由国家 20N 0 1 ; ( 2 1] K6 ; 林业局南方山地用材林培育重点实验 室、 福建省森林培 育与林产 品加工利用重点实验室资助 。

植物叶绿素荧光特性及其在抗旱研究中的应用

植物叶绿素荧光特性及其在抗旱研究中的应用

植物叶绿素荧光特性及其在抗旱研究中的应用植物是人类生命的重要物质基础,而叶绿素则是植物生命的重要组成部分。

叶绿素具有很多特性,其中最为重要的是荧光特性。

本文将就植物叶绿素荧光特性及其在抗旱研究中的应用进行探讨。

一、叶绿素荧光特性叶绿素在光能量的作用下,吸收蓝光和红光后通过光合作用合成生物质,同时散发出绿光。

然而,当植物遭遇压力时,光合作用会受到抑制,而叶绿素则会发生鬼影效应,散发出不同于正常光合作用时的荧光信号,称为叶绿素荧光。

叶绿素荧光具有多种波长和不同时间尺度的特征。

在光合作用正常的情况下,叶绿素荧光强度较弱,而当植物受到环境胁迫时,会出现荧光强度升高的现象。

此外,叶绿素荧光的发射波长也会受到影响,通常可分为低能级和高能级两类,其中低能级荧光由氧化还原电子接受器所产生,而高能级荧光则来自于光化学反应中反向电子转移所产生。

由于叶绿素荧光和植物的环境条件息息相关,可以通过对叶绿素荧光特性的研究,获得植物在不同环境下的光合作用状况,从而为植物的生长发育以及应对压力提供有力支持。

二、叶绿素荧光在抗旱研究中的应用作为重要的植物生理信号,叶绿素荧光被广泛应用于植物抗旱研究中,既可以作为抗旱育种的优良指标,也可以为了解植物在抗旱过程中的生理特性提供有价值的信息。

下面我们将重点介绍叶绿素荧光在抗旱研究中的应用。

1. 植物光合能力的评估叶绿素荧光可以为植物光合能力的评估提供有力支持。

特别是在干旱等压力下,光合能力明显受到影响,叶绿素荧光的变化可以及时反映植物光合作用的状况。

研究表明,叶绿素荧光在叶片的不同部位和不同光合作用阶段有不同的变化规律和响应方式,因此对于不同物种、不同品种,以及在不同环境下的植物进行研究时,需要结合具体环境因素和生理特性进行分析。

2. 叶片水分状态的评估在干旱环境下,植物叶片中的水分含量明显下降。

此时,叶绿素荧光信号的强度和峰值均会出现变化,可以反映叶片的水分状态。

尤其在干旱环境下,叶绿素荧光信号的强度和峰值变化更为显著,因此可作为评估植物抗旱能力的重要指标之一。

“叶绿素荧光特性”文件文集

“叶绿素荧光特性”文件文集

“叶绿素荧光特性”文件文集目录一、8种阔叶树种叶片气体交换特征和叶绿素荧光特性比较二、盐胁迫下AM真菌对沙枣苗木光合与叶绿素荧光特性的影响三、遮荫对小麦旗叶光合及叶绿素荧光特性的影响四、氮磷限制对8株微藻叶绿素荧光特性及生长的影响五、干旱胁迫下黄条金刚竹的光合和叶绿素荧光特性六、干旱胁迫对夏玉米光合作用和叶绿素荧光特性的影响8种阔叶树种叶片气体交换特征和叶绿素荧光特性比较8种阔叶树种叶片气体交换特征和叶绿素荧光特性的比较在全球气候变化的大背景下,研究植物对环境变化的响应和适应机制变得尤为重要。

叶片气体交换和叶绿素荧光特性是衡量植物光合作用和光能利用效率的重要指标,对评估植物生长和生态系统的稳定性具有重要意义。

本文对8种阔叶树种的叶片气体交换特征和叶绿素荧光特性进行了比较研究。

选取8种常见的阔叶树种,采用LI-6400便携式光合仪和PAM-2500叶绿素荧光仪分别测定各树种叶片的气体交换参数和叶绿素荧光参数。

具体包括:净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和叶绿素荧光参数包括:初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、光化学效率(Fv/Fo)等。

从表1可以看出,不同阔叶树种的叶片气体交换参数存在显著差异。

在净光合速率方面,树种A最高,为6μmol CO2/m2·s,而树种B最低,为3μmol CO2/m2·s。

气孔导度和蒸腾速率的变化趋势与净光合速率相似。

这表明不同阔叶树种对光能的吸收和利用效率存在差异,可能与树种的生理特性、生长环境和适应机制有关。

从表2可以看出,不同阔叶树种的叶绿素荧光特性也存在显著差异。

在初始荧光方面,树种C最高,为1μmol CO2/m2·s,而树种D最低,为5μmol CO2/m2·s。

最大荧光和可变荧光的差异趋势与初始荧光相似。

这表明不同阔叶树种的叶绿素含量和光能转化效率存在差异,可能影响其光合作用的效率和碳汇功能。

毛竹快速生长期的气体交换及叶绿素荧光参数特征

毛竹快速生长期的气体交换及叶绿素荧光参数特征

摘要为了探讨毛竹(Phyllostachys edulis)在快速生长期(前期、中期、后期)叶片的气体交换特征和叶绿素荧光特征,本研究依托浙江农林大学毛竹生理生态监测定位站,以1-5年生毛竹为实验材料,利用Li-6400便携式光合测定仪、PAM-2100型叶绿素荧光仪、SPAD-502相对叶绿素仪,在毛竹快速生长期(3月底至6月初)测定毛竹叶片的光响应曲线、气体交换参数、相对叶绿素含量和叶绿素荧光参数的动态变化。

旨在了解毛竹快速生长期的生理生态特征,为毛竹竹林经营和固碳研究提供一定的理论参考。

研究主要结果如下:研究显示毛竹净光合速率,蒸腾速率日变化趋势显著,总体上呈单峰型曲线和双峰型曲线两种。

毛竹快速生长的前、中期,3年生毛竹净光合速率多呈单峰型曲线,5年生毛竹净光合速率主要呈双峰型曲线,有明显的光合午休现象。

毛竹快速生长期净光合速率呈前期<中期<后期的规律。

5年生毛竹净光合速率大于3年生毛竹。

蒸腾速率和净光合速率相关性极显著,变化趋势和净光合速率相似,且蒸腾速率和生长期呈极显著相关。

毛竹SPAD值和毛竹生长期显著相关。

3年生毛竹SPAD值呈现中期<前期<后期的规律。

5年生毛竹SPAD值呈现前期<中期<后期的规律。

毛竹SPAD值和毛竹竹龄之间无显著差异。

毛竹光响应曲线反映竹叶对光强的响应,代表了毛竹光合能力的强弱。

毛竹快速生长前期,3年生毛竹光合能力和5年生毛竹相近。

毛竹快速生长的中、后期,5年生毛竹光合能力显著强于3年生毛竹。

毛竹叶片的叶绿素荧光参数在毛竹快速生长的前期、中期、后期变化显著。

在不同生长期中,同一年龄的毛竹的光系统Ⅱ(PSⅡ)实际光化学量子产量(Yield)、PSⅡ最大光化学效率(F v/F m) 、PSⅡ潜在活性(F v/F o)均表现为前期<中期<后期,差异达到显著水平(P<0.05)。

F v/F m和F v/F o在毛竹快速生长的前、中期低于正常值。

叶绿素荧光技术在植物生理研究中的应用

叶绿素荧光技术在植物生理研究中的应用

叶绿素荧光技术在植物生理研究中的应用植物作为生态学中不可或缺的一个重要组成部分,一直以来受到人们的广泛关注。

植物受到周围环境的影响,不仅在形态上发生变化,同时也会产生一定的生理反应。

为了更好地研究植物的生理反应以适应不同的生态环境,叶绿素荧光技术得到了广泛的应用。

下面就叶绿素荧光技术在植物生理研究中的应用进行探讨。

一、叶绿素荧光技术的研究思路叶绿素荧光技术是一种基于叶绿素发射荧光的非损伤性测定方法。

通过这一技术,我们可以对植物光合作用中产生的荧光进行检测并加以分析。

研究人员通常选择不同的叶片部位来进行叶绿素荧光测定,并针对不同的荧光参数进行分析。

这种技术可以帮助我们在生理水平上分析植物的生长,代谢和光合效率等参数,以了解植物在不同环境下的适应能力。

二、叶绿素荧光技术在植物胁迫反应研究中的应用由于环境的不断变化,植物面临着各种胁迫,如氧气、盐度、干旱和温度等。

这些胁迫因素会对植物的代谢和生长产生负面影响。

通过叶绿素荧光技术,可以对植物在不同的胁迫条件下的生理反应进行评估。

在研究中,通过对荧光糖基化,激发叶子的荧光信号,并测量荧光反应中的氮气气体的发射强度,可以分析植物对于各种胁迫的生理反应。

叶绿素荧光技术所提供的这些数据将有助于调节植物环境,提升植物的适应能力。

三、叶绿素荧光技术在植物营养研究中的应用植物的生长和健康状态的一个重要因素是正确的营养摄入。

基于叶绿素荧光技术的研究可以帮助我们了解植物营养状况,以及如何对不同的营养缺乏情况进行调整。

通过对荧光强度和荧光时程等参数的分析,可以准确地评估植物的营养状况。

叶绿素荧光技术可以用于优化植物的钾、磷、氮等营养成分的吸收效率,并帮助我们了解不同的营养需求和生理反应。

四、叶绿素荧光技术在植物基因通路研究中的应用叶绿素荧光技术也可以应用于研究植物的基因调控机制。

通过检测叶绿素荧光参数的变化,可以了解不同基因通路激活或抑制情况。

研究人员可以探索基因调控机制的影响,评估其可能的生理影响并优化植物生长状态。

利用叶绿素荧光技术研究植物抗逆性

利用叶绿素荧光技术研究植物抗逆性

利用叶绿素荧光技术研究植物抗逆性植物是我们生存所需的重要资源之一。

然而,植物常常面临各种环境逆境的挑战,如干旱、高盐、低温等。

这些逆境会影响植物的生长和发育甚至损害其生命,因此如何提高植物的逆境抗性是人们一直研究的课题。

利用叶绿素荧光技术对植物的逆境抗性进行研究,是目前较为常用的方法。

叶绿素是植物生长和光合作用的重要物质,它的荧光是叶绿体功能状态的一种生物指示器。

植物在进行光合作用的时候,会光合成出ATP和NADPH,这两种物质都可以用于植物的生长和发育。

同时,叶绿素荧光也会随着光照的强弱、温度、土壤水分等环境因素的变化而发生不同的变化。

通过测量叶绿素荧光可以评估植物的光合作用效率和电子传递速率。

在逆境环境下,植物抗性下降,电子传递速率也会受到影响,表现为叶绿素荧光强度的变化。

因此,利用叶绿素荧光技术可以准确地评估植物在逆境环境下的生理状态和抗性。

具体来说,利用叶绿素荧光技术可以研究植物的逆境反应和逆境忍耐机制。

例如,在高盐环境下,叶绿素荧光特征表现为低光饱和度、高最大量子产量和高非光化学淬灭,这说明植物可以利用不同的途径来适应高盐环境。

此外,通过测量叶绿素荧光可以研究植物的修复机制。

例如,在干旱环境下,植物可以利用ABA信号途径和渐进性脱水等途径来维持光合作用效率,从而提高其逆境抗性。

利用叶绿素荧光技术研究植物逆境抗性的优点在于其非侵入性和非破坏性。

相比其他仪器设备,叶绿素荧光仪器成本较低,操作简便,同时能够进行实时监测和多场景应用。

因此,利用叶绿素荧光技术是一种可以快速准确评估植物逆境抗性的手段。

当然,叶绿素荧光技术也存在一些不足和限制。

首先,不同植物的叶绿素荧光特征有所差异,因此需要根据不同植物设计适合的测试方案。

其次,叶绿素荧光技术只能对叶绿体内部发生的现象进行评估,不能反映其他细胞器等的反应情况。

此外,叶绿素荧光测量过程中需要减少人为误差,保证数据的准确性。

总的来说,利用叶绿素荧光技术可以对植物在逆境环境下的生理状态和抗性进行准确评估。

园林竹类植物叶绿素含量的研究

园林竹类植物叶绿素含量的研究


要: 为探讨不同园林竹类植物叶绿素含量的特点及其与年龄的关系, 通过分析测定 , 并应用聚
类分析和数学模型拟合等方法, 5 种园林竹类植物叶绿素含量进行研究。 对 0 结果表明, 这些竹类植 物3 年生 中部叶片的叶绿素含量 在 12 0 .5 之间, 在 04 5 . 6 之 间, . 3 ̄4 30 . 8~170 通过聚类分
fr n a d n b mb os e is y a ay ig t eb mb o Sc lr p ylc n e t,t ec lr p yl o tn f e e tg r e a o p ce ,b n lzn h a o ho o h l o tn h h o o h l c n e t o 5 a d n b mb o s e iswe eds u sd b l ee n t e t a d l n y i i hsp p r 0 g r e a o p ce r ic s e ycu tra d mah ma i lmo e l ss nt i a e .Th e c a er— s h r sf l ws u s wee a o l o :Th h o o h l c n e t n ( a d ) i e r l d l- a tla e f ec lr p yl o tn sa a d b n n 3 y as od mi de p r—e v so
关键 词 : 园林竹类 植物 ;叶绿素 含量 ;聚类分析 ; 学模 型拟合 数 中图分 类 号 :75 91 ¥ 9 .0 文献标 识码 : A 文章 编号 :Ol7 6 (07 0—0 70 lO一4 120 )50 3—5
A t d n t eCh o o h l Co tn fGa d n B mb o S e is S u y o h lr p y l n e to r e a o p ce

观赏竹叶绿素荧光特性的比较研究

观赏竹叶绿素荧光特性的比较研究

clrpy o se c es r gt h i e h eut so e a tefnt no pi yt I( SI eedsiiry hoohlf r cnem au n cnq .T er l s h w dt t h uci f t a ss m I P I)w r i ml i le i e u s h o o c l e s at
维普资讯
福建林学 院学报 20 ,8 2 :4 10 08 2 ( )1 6— 5
Junl f ui o eeo oet ora o j nCl g f rs y F a l F r
第2 8卷 第 2期
20 0 8年 4月
观 赏 竹 叶绿 素荧 光特 性 的 比较 研 究
o a et a bo sei . ( n r m na b o pc s lm e 1)T e v u f F , F h a e o v m, F/ O P Ⅱ ,q fP yotcy po nn, P r e es l vF , S P o hls h rmi s l a e ids n, i c
U l mi , e i 0 0 3 hn ; . o ee f oe r, ui gi tr a dF r t nvmi , uhu F j n nv t B in 10 8 ,C ia 3 C H g r t F j nA r u ue n oe r U i t F zo , ui e y jg oF s y a c l s y e Frs n i oi l eho g , h i gFrs oee i a , hj n 13 0 C i ) 5 02 C ia 4 Fcl f oet adBo g a T cnl y Z  ̄a oet Cl g ,Ln n Z e ag3 10 , hn y y r l c o n y r l i a

叶绿素荧光分析技术综述

叶绿素荧光分析技术综述

叶绿素荧光分析技术综述 司继播1,孙明1,刘良云2 (1.中国农业大学 信息与电气工程学院,北京 100083;2. 国家农业信息化工程技术研究中心,北京 100089) 摘要:叶绿素荧光分析技术是在近几年来发展起来的一种探测植物光合作用生理状况的新技术。

荧光与植物的光合作用能力、受胁迫状况、生理状况相关,因此使用叶绿素荧光分析技术,可以得到许多作物本身的相关信息。

由于其精准、快速、简便的特点,且又是一种无损检测方法,使得此项技术已经在农业领域得到了广泛应用。

本文对叶绿素荧光分析技术做了简要介绍,总结了国内外在农业生产检测方面对此技术的应用状况及研究进展,并联系具体实例,对基于作物冠层荧光光谱来诊断作物养分和水分状况的研究进行了分析并提出了初步建议。

关键词:叶绿素荧光;作物;应用研究 中图分类号:TP274+.520 引 言 绿色植物的光合作用是地球上最重要、最普遍、规模最大的反应过程,它包括一系列光物理、光化学和生物化学转变的复杂过程。

光合作用是农业生产的基础,在理论和实践上都具有重大意义。

光合作用产生有机物,是地球上所有生物新陈代谢与能量代谢的基础。

叶绿素荧光现象就是与光合作用密切相关的。

所谓叶绿素荧光现象,直观地说,是指叶绿素在透射光下为绿色,而在反射光下为红色的现象。

红光就是叶绿素受光激发后发射的荧光,究其实质,是因为叶绿素具有光学活性,它吸收光量子而转变成激发态叶绿分子,很不稳定,当它回到基态时可发射出红光量子,因而产生荧光。

∗ 叶绿素荧光动力学技术之所以能够被称为测定叶片光合功能快速、无损伤的探针[1],是因为叶绿素荧光动力学技术能更为本质地反映出叶片在进行光合作用时对光能的吸收与传递的过程。

这样的本质性表现在:①荧光对植物叶片本身起着保护作用。

叶绿素易受强光破坏,叶绿素中的镁可被H+所取代而成褐色的去镁叶绿素,再遇铜则成为绿色的铜代叶绿素。

而荧光可以避免使叶片接收过多光能,降低强光对叶片的灼伤。

叶绿素荧光参数及意义

叶绿素荧光参数及意义

叶绿素荧光参数及意义叶绿素荧光参数是研究光合作用和植物生理状态的重要指标。

它可以最准确地反映植物叶片的光合能力、光合作用效率以及受到的环境胁迫程度。

在过去几十年中,叶绿素荧光参数已经成为光合作用研究领域的重要手段之一,被广泛应用于植物生理生态学、作物育种和环境生态学等多个领域。

叶绿素荧光是叶绿体中叶绿素在光合作用过程中放出的微弱荧光。

通过测量叶片上的叶绿素荧光信号,可以得到一系列荧光参数,如最大荧光(Fm)、有效量子效率(Yield)、非光化学猝灭(NPQ)、电子传递速率(ETR)等。

这些参数可以描述叶片叶绿素在光合作用中的能量捕获、能量转化和耗散过程,从而反映光合作用的效率和健康程度。

其中,最大荧光(Fm)是表示光合电子传递受到的最大阻抗的参数,它反映了叶绿体最基本的功能状态。

有效量子效率(Yield)是表示光合作用电子传递能力的参数,它反映了叶绿体在光合作用中的能量转化效率。

非光化学猝灭(NPQ)是表示光合作用中耗散多余能量的作用,它反映了植物面临压力时的调节机制。

1.评估光合作用效率:叶绿素荧光参数可以反映植物叶片的光合作用效率,从而评估植物的生长和发育情况。

通过测量和分析叶绿素荧光参数,可以判断光合作用是否受到限制,了解植物的生理状态,为植物育种和种植管理提供参考。

2.检测环境胁迫:环境因素对植物光合作用的影响是复杂而多样的,而叶绿素荧光参数可以对环境胁迫产生的影响进行敏感和准确地检测。

通过测量叶绿素荧光参数,可以评估植物对光照、温度、水分和营养等环境因素的耐受能力,提供对环境胁迫的早期预警。

3.研究植物适应性和响应机制:叶绿素荧光参数对比分析可以揭示植物对环境变化的适应性和响应机制。

通过对不同物种、不同品种、不同生长阶段或不同环境条件下叶绿素荧光参数的比较研究,可以深入了解植物的光合作用机理和抗逆性能,为植物育种和生态环境保护提供理论基础。

4.监测植物生长和健康状态:叶绿素荧光参数可以用于监测植物的生长和健康状态。

5种叶绿素荧光参数

5种叶绿素荧光参数

5种叶绿素荧光参数:1.Fv/Fo 2.PSI Light 3.ETR 3.Y(II) 4.Act Light 5.Means Light目前主要研究的小分子RNA 1.miRNA(微小RNA) 2.siRNA(小分子干扰RNA) 3.piRNA(PIWI结合RNA)5种常见的植物胁迫形式:低温干旱盐碱高温洪涝十种常见的激素; 茉莉酸生长素细胞分裂素赤霉素脱落酸水杨酸乙烯油菜素内酯萘乙酸吲哚乙酸吲哚丁酸常见的组蛋白修饰乙酰化甲基化泛素化糖基化羰基化等什么叫做组蛋白密码?组蛋白在翻译后的修饰中会发生改变,从而提供一种识别标志,为其他蛋白与DNA结合产生协同或拮抗效应,它是一种动态转录调控成分,活性氧常见的5种形式:超氧自由基超氧阴离子过氧化氢含氧自由基过氧阴离子蛋白质翻译后修饰的意义:是指mRNA被翻译成蛋白质后,对蛋白质上个别氨基酸残基进行共价修饰的过程。

他可以使蛋白质的结构更加复杂,功能更加完善,调节更为精细,作用更专一。

正式蛋白质的翻译后修饰使得一个基因并不只对应一种蛋白质,增加了蛋白质的结构和功能的多样性,从而赋予生命更多复杂的过程。

常见的修饰方式:泛素化,磷酸化,糖基化,脂基化,甲基化,乙酰化9、植物防御反应的生化原理:1.病原体的侵入可以激活所有细胞中的多种防御反应;2.超敏反应使局部细胞迅速死亡;3.在植物抗性反应的早期常常会产生有反应活性的氧化物;4.在植物不相容相互作用过程中,诱导生成了一种哺乳动物的信号分子——一氧化氮;5.细胞壁加固和细胞外酶活有助于植物的抗病反应;6.苯甲酸和水杨酸可能参与了大量的植物防御反应;7.防御坏死营养型真菌以及诱导某些植物防御基因时所需的茉莉酮酸和乙烯可能会加剧病症;8.致病相关蛋白和其他防御相关蛋白包括真菌细胞壁降解酶类、抗维生素多肽和信号转导级联途径中的组分;9.植物抗生素包括有机次生代谢物和无机次生代谢物;10.蛋白酶的抑制剂由食草的靶昆虫诱导;11.转录后基因沉默是植物应对治病病毒的一种特异性防御反应;12.平行的信号途径协调复杂而高度局域化的植物防御反应;10.植物体内ROS(活性氧)与NO在植物防御反应中的作用及二者的协同关系1.ROS在植物防御中的作用,H2O2可能直接对病原体有毒,在铁存在时,H2O2会产生活性极强的羟基自由基。

6种观赏竹光合特性和叶绿素荧光特性研究

6种观赏竹光合特性和叶绿素荧光特性研究

㊀山东农业科学㊀2023ꎬ55(7):34~41ShandongAgriculturalSciences㊀DOI:10.14083/j.issn.1001-4942.2023.07.005收稿日期:2022-09-27基金项目:国家自然科学基金项目(31901210)ꎻ聊城大学博士科研启动基金项目(31805)ꎻ聊城大学风景园林学科建设基金项目(319462212)作者简介:李丹(1996 )ꎬ女ꎬ河南信阳人ꎬ硕士研究生ꎬ主要从事竹林生态方面研究ꎮE-mail:2609891726@qq.com通信作者:赵红霞(1984 )ꎬ女ꎬ山东威海人ꎬ讲师ꎬ主要从事城市生态方面研究ꎮE-mail:zhaohxia1314@163.com6种观赏竹光合特性和叶绿素荧光特性研究李丹ꎬ胡德越ꎬ赵红霞ꎬ路兴慧ꎬ王杰慧(聊城大学农学与农业工程学院ꎬ山东聊城㊀252059)㊀㊀摘要:为给南竹北移高光竹种的栽培和推广提供理论依据ꎬ本试验用CIRAS-2便携式光合仪测定自然光照下聊城市夏季6种观赏竹(斑竹㊁淡竹㊁金镶玉竹㊁黄槽竹㊁黄竿乌哺鸡竹和蓉城竹)的光响应曲线和光合日变化ꎬ用便携式多功能植物效率分析仪(HandyPEA)测定不同竹种的叶绿素荧光ꎬ分析光合荧光参数的相关性ꎬ并用隶属函数法综合评价其光合能力ꎮ结果表明ꎬ淡竹的最大净光合速率(Pnmax)最高ꎬ为14.53μmol/(m2 s)ꎬ黄竿乌哺鸡竹的Pnmax最低ꎬ只有9.65μmol/(m2 s)ꎻ淡竹和斑竹的光饱和点(LSP)较高ꎬ光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd)较低ꎬ有机物积累较多ꎮ斑竹㊁淡竹㊁黄槽竹㊁黄竿乌哺鸡竹㊁蓉城竹净光合速率(Pn)㊁气孔导度(Gs)㊁蒸腾速率(Tr)的日变化曲线为单峰型ꎬ金镶玉竹为双峰型ꎮ斑竹㊁淡竹的叶绿素SPAD值㊁PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)㊁PSⅡ潜在光化学活性(Fv/Fo)㊁受光面积综合性能指数(PIabs)均高于其它竹种ꎬ其整体综合性能指数(PItotal)也较高ꎮPn与Gs㊁Tr㊁WUE㊁PIabs极显著正相关ꎬ与PItotal显著正相关ꎬ与Ci㊁Fo极显著负相关ꎮ采用隶属函数法对6种观赏竹进行综合评价ꎬ其光合能力大小依次为淡竹>斑竹>蓉城竹>金镶玉竹>黄竿乌哺鸡竹>黄槽竹ꎮ淡竹和斑竹光合能力较强ꎬ具有较好的环境适应性ꎬ可以作为南竹北移的优良高光绿化竹种ꎮ关键词:观赏竹ꎻ光响应曲线ꎻ光合日变化ꎻ叶绿素荧光中图分类号:S795㊀㊀文献标识号:A㊀㊀文章编号:1001-4942(2023)07-0034-08StudyonPhotosyntheticandChlorophyllFluorescenceCharacteristicsofSixOrnamentalBambooSpeciesLiDanꎬHuDeyueꎬZhaoHongxiaꎬLuXinghuiꎬWangJiehui(CollegeofAgronomyandAgriculturalEngineeringꎬLiaochengUniversityꎬLiaocheng252059ꎬChina)Abstract㊀Inordertoprovideatheoreticalbasisforthecultivationandpromotionofthebamboospeciesmovedfromsouthtonorthꎬthelightresponsecurveanddiurnalvariationofphotosynthesisofsixornamentalbamboospecies(Phyllostachysbambusoidesf.lacrima ̄deaeꎬP.glaucaꎬP.aureosulcatacv.SpectabilisꎬP.aureosulcataꎬP.vivaxcv.AureocaulisꎬP.bissetii)inLiaochengcityinsummerweremeasuredbytheCIRAS ̄2portablephotosynthesometer.Thechlorophyllfluorescenceofdifferentbamboospecieswasdeterminedbyaportablemultifunctionalplantefficiencyanalyzer(HandyPEA).Thecorrelationofphotosyntheticfluorescenceparameterswasanalyzedꎬandthephotosyntheticcapacitywasevaluatedbythemembershipfunctionmethod.TheresultsshowedthatP.glaucahadthehighestPnmaxꎬwhichwas14.53μmol/(m2 s)ꎬandtheP.vivaxhadthelowestPnmaxꎬwhichwas9.65μmol/(m2 s)ꎬP.glaucaandP.bambusoideshadhigherlightsatura ̄tionpoint(LSP)ꎬlowerlightcompensationpoint(LCP)ꎬdarkrespirationrate(Rd)andmoreorganicmatteraccumulationwas.Thediurnalvariationcurvesofnetphotosyntheticrate(Pn)ꎬstomatalconductance(Gs)andtranspirationrate(Tr)ofP.bambusoidesꎬP.glaucaꎬP.aureosulcataꎬP.vivaxcv.AureocaulisandP.bissetiiwereunimodalꎬwhilethoseofP.aureosulcatacv.Spectabiliswerebimodal.TheSPADvalueꎬmaxi ̄mumphotochemicalefficiencyofPSⅡ(Fv/Fm)ꎬpotentialphotochemicalactivityofPSⅡ(Fv/Fo)andcom ̄prehensiveperformanceindexoflightarea(PIabs)ofP.bambusoidesandP.glaucawerehigherthanthoseoftheotherbamboospeciesꎬanditsoverallcomprehensiveperformanceindex(PItotal)wasalsohigher.PnwaspositivelycorrelatedwithGsꎬTrꎬWUEandPIabs(P<0.01)ꎬpositivelycorrelatedwithPItotal(P<0.05)ꎬandnegativelycorrelatedwithCiandFo(P<0.01).Thesixornamentalbamboospecieswereevaluatedbymem ̄bershipfunctionmethod.TheirphotosyntheticcapacitywasintheorderofP.glauca>P.bambusoides>P.bis ̄setii>P.aureosulcatacv.Spectabilis>P.vivaxcv.Aureocaulis>P.aureosulcata.P.glaucaandP.bambusoideshadstrongerphotosyntheticcapacityandbetteradaptabilityꎬsotheycouldbeusedasanexcellenthighlightergreenbamboospeciesforthenorthwardmigrationofsouthernbamboo.Keywords㊀OrnamentalbambooꎻLightresponsecurveꎻPhotosyntheticdailyvariationꎻChlorophyllfluo ̄rescence㊀㊀竹子为禾本科常绿植物ꎬ具有经济㊁生态㊁社会等多重价值ꎬ在抵制环境胁迫㊁应对气候变化㊁提高城市绿化方面效益显著[1]ꎮ目前ꎬ北方竹类植物达到9属180余种[2]ꎬ主要应用于造林和公园绿化ꎮ孙化雨等[3]发现ꎬ北京地区3种观赏竹叶绿素荧光参数Fv/Fm的值均是夏季大于冬季ꎬ金镶玉竹受环境胁迫的影响更大ꎮ欧阳乐祺[4]研究表明ꎬ光合有效辐射㊁气温㊁气孔导度和蒸腾速率是影响大节竹属4种竹子净光合速率的主要因素ꎮ乔一娜等[5]评价了福建10种观赏竹的光合利用能力和光合效率ꎬ得出花巨竹(Gigantoch ̄loaverticillata)㊁金丝慈竹(Bambusaaffinis)㊁佛肚竹(Bambusaventricosa)更适应城市绿化种植ꎮ目前ꎬ对于观赏竹引种驯化㊁栽培技术㊁景观应用的研究较多[6ꎬ7]ꎬ而对不同竹种光合能力综合评价的研究尚不足ꎬ对南方毛竹(Phyllostachysedulis)的研究较多[8-10]ꎬ少见关于北方引进竹种的研究[11]ꎮ山东省聊城市为我国 南竹北移 永久会址ꎬ成功引进70多个竹种[12]ꎬ其中斑竹(Phyllostach ̄ysbambusoidesf.lacrima-deae)㊁淡竹(P.glauca)㊁金镶玉竹(P.aureosulcatacv.Spectabilis)㊁黄槽竹(P.aureosulcata)㊁黄竿乌哺鸡竹(P.vivaxcv.Au ̄reocaulis)㊁蓉城竹(P.bissetii)的观赏价值较高ꎮ为此ꎬ本研究选取聊城市百竹园中引种驯化的这6种观赏竹为研究对象ꎬ深入了解其对夏季强光的适应性ꎬ分析竹类植物的光合特性㊁叶绿素荧光特性和光合荧光参数的相关性ꎬ并用隶属函数法对竹种的光合能力进行综合评价ꎬ以期筛选出适宜北方城市绿化的高光竹种ꎬ为竹林的保护和生态发展以及 南竹北移 的引种推广提供科学依据ꎮ1㊀材料与方法1.1㊀试验地概况与材料研究区位于山东省聊城市百竹园(北纬36ʎ30ᶄ00ᵡꎬ东经115ʎ59ᶄ00ᵡ)内ꎬ占地66500m2ꎬ属典型的温带季风气候ꎬ四季分明ꎮ降水多集中在夏季ꎬ占全年降水量的60%ꎬ以7月份最多ꎮ2022年聊城市7月份降水量为724mmꎬ平均气温为26.9ħꎬ平均相对大气湿度为82%ꎮ依据百竹园不同竹种群落分布情况ꎬ选择6种(金镶玉竹㊁斑竹㊁黄槽竹㊁黄竿乌哺鸡竹㊁淡竹和蓉城竹)边缘明确㊁长势良好㊁竹种纯正㊁特征明显㊁观赏价值高的竹群ꎬ从中再选取竹龄3年且株高一致㊁数量较多的散生竹为研究对象ꎻ样地内竹子的选择同时满足分枝点低㊁粗细均匀㊁生长良好㊁上午时间能够充分接收阳光照射等条件ꎮ1.2㊀指标测定及方法1.2.1㊀光响应曲线与光合日变化测定㊀每种竹子选取3株生长状况相近的健株作为观测对象ꎬ每株选择中上部侧枝方位一致㊁朝向相同㊁大小形态相近的健康成熟叶3~5片ꎬ于2022年7月选择晴朗无云无风天气ꎬ在上午8ʒ30 11ʒ30利用英国汉莎CIRAS-2便携式光合仪测定光响应曲线ꎮ条件为:进气口CO2浓度为360~420μmol/molꎬ设定叶室中光合有效辐射(PAR)强度为0㊁50㊁100㊁150㊁200㊁400㊁600㊁800㊁1000㊁1200㊁1400㊁1600㊁1800㊁2000μmol/(m2 s)共14个梯度ꎬ每个光强梯度设置时间为2minꎬ读出净光合速率(Pn)㊁蒸53㊀第7期㊀㊀㊀㊀㊀㊀李丹ꎬ等:6种观赏竹光合特性和叶绿素荧光特性研究腾速率(Tr)㊁气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)等指标值ꎮ光响应曲线测定完成后将叶片做好标记ꎮ利用饱和光强测定不同竹种的光合日变化ꎬ测定时间为8ʒ00 18ʒ00ꎬ每隔2h测定1次ꎬ共计6个时段ꎮ1.2.2㊀叶绿素含量和叶绿素荧光测定㊀每种竹子选取中上部无病虫害且受光均匀的完全展开叶15片ꎬ5片为一组ꎬ用便携式叶绿素仪(SPAD-502)测定叶绿素含量ꎮ上午9ʒ00 11ʒ00ꎬ将叶片避光暗处理20minꎬ用便携式多功能植物效率分析仪(HandyPEA)测定6种观赏竹的叶绿素荧光ꎬ测量时保证叶面干净无灰尘ꎬ避开叶脉ꎮ1.3㊀数据处理与分析用MicrosoftExcel2015和SPSS26.0软件计算光合荧光指标平均值㊁标准偏差ꎬ使用单因素方差分析法分析不同竹种光合生理参数和叶绿素荧光参数的差异(α=0.01)ꎬ采用Pearson相关分析法分析各竹种光合荧光参数的相关性(P<0.05)ꎬ利用Origin2021软件作图ꎮ采用叶子飘教授的光合计算软件3.4.2对光响应曲线进行拟合ꎬ采用直角双曲线修正模型进行ꎬ其表达式[13]:PnI()=α1-βI1+γII-Rd㊀ꎮ(1)式中ꎬα是光响应曲线的初始斜率ꎬβ和γ为系数ꎬI为光合有效辐射ꎬRd为暗呼吸速率ꎮ通过模型得出光饱和点LSP㊁光补偿点LCPꎮ采用标准化的叶绿素OJIP荧光诱导动力学曲线[14]:标准化荧光值=f-FminFmax-Fmin㊀ꎮ(2)式中ꎬf是各时间点荧光值ꎬFmin为该曲线最小荧光值ꎬFmax为该曲线最大荧光值ꎮ2㊀结果与分析2.1㊀6种观赏竹光合特性比较光响应曲线能够清楚地反映植物生长所需要的能量与叶片净光合速率之间的关系ꎮ由图1可知ꎬ6种观赏竹光响应曲线的变化规律具有一致性ꎮ其中ꎬ初始阶段ꎬ净光合速率(Pn)随着光合有效辐射(PAR)的增加呈快速上升趋势ꎬ自变量和因变量之间的线性程度较高ꎬPAR小于400μmol/(m2 s)时各竹种Pn之间的差异较小ꎻ提升阶段ꎬ当PAR持续增加ꎬPn攀升速度放缓ꎬ各竹种间的光合能力差距明显ꎬ其中淡竹净光合速率最高ꎬ金镶玉竹和黄槽竹最低ꎻ饱和阶段ꎬPn随着PAR的增加稳定在峰值左右ꎬ黄竿乌哺鸡竹最先达到饱和状态ꎬ其次是金镶玉竹㊁斑竹㊁黄槽竹ꎬ最后是淡竹和蓉城竹ꎻ下滑阶段ꎬPn随着PAR的增加而降低ꎬ黄竿乌哺鸡竹和金镶玉竹下滑趋势明显ꎬ出现光抑制现象ꎮ从6种观赏竹光响应曲线的拟合结果(表1)看出ꎬ其R2值均大于0.9ꎬ拟合值与Pn实测值相近ꎬ说明直角双曲线修正模型的拟合程度较高ꎬ是6种观赏竹Pn-PAR的最佳模型ꎮ图1㊀6种观赏竹的光响应曲线㊀㊀表1㊀6种观赏竹光响应曲线拟合结果竹种拟合方程R2值斑竹Pn(I)=0.036I[(1-0.0002I)/(1+0.001I)]-0.9780.986淡竹Pn(I)=0.036I[(1-0.0002I)/(1+0.001I)]-0.9920.995金镶玉竹Pn(I)=0.030I[(1-0.0002I)/(1+0.001I)]-1.1930.988黄槽竹Pn(I)=0.038I[(1-0.0001I)/(1+0.002I)]-1.2720.997黄竿乌哺鸡竹Pn(I)=0.041I[(1-0.0002I)/(1+0.002I)]-1.3570.994蓉城竹Pn(I)=0.028I[(1-0.0002I)/(1+0.001I)]-0.9650.995㊀㊀由表2可知ꎬ不同竹种的最大净光合速率(Pnmax)㊁光饱和点(LSP)㊁光补偿点(LCP)㊁暗呼吸速率(Rd)㊁表观量子效率(AQY)不同ꎮ其中ꎬ淡竹的Pnmax最高ꎬ为14.53μmol/(m2 s)ꎬ黄竿乌哺鸡竹的Pnmax最低ꎬ为9.65μmol/(m2 s)ꎬ6种观赏竹的最大净光合速率从高到低排序为淡竹>蓉城竹>斑竹>黄槽竹>金镶玉竹>黄竿乌哺鸡竹ꎬ说明淡竹㊁蓉城竹㊁斑竹叶片在单位面积内同化CO2量多ꎬ光合能力较强ꎮ蓉城竹的LSP最高ꎬ为63㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第55卷㊀1718.22μmol/(m2 s)ꎬ说明其在强光下具有较强的适应能力ꎻ淡竹的LSP居第二ꎬ为1688.38μmol/(m2 s)ꎬ但其LCP相较于其它竹种偏低ꎬ为28.99μmol/(m2 s)ꎬ因而淡竹捕获光能的范围较广ꎻ斑竹的LCP最低ꎬ为28.22μmol/(m2 s)ꎬ能够充分利用弱光ꎻ金镶玉竹和黄竿乌哺鸡竹的LSP低于其它竹种ꎬ但LCP较高ꎬ说明它们更适合在遮荫环境下生长ꎮ黄竿乌哺鸡竹的Rd和AQY值均最大ꎬ分别为1.36μmol/(m2 s)㊁0.041mol/molꎬ说明该竹种对于光合产物的消耗量最大ꎬ不利于有机物的累积ꎻ斑竹㊁蓉城竹的Rd较低ꎬ能够获取大量有机物ꎬ且消耗量少ꎮ㊀㊀表2㊀6种观赏竹光响应曲线特征参数竹种Pnmax[μmol/(m2 s)]LSP[μmol/(m2 s)]LCP[μmol/(m2 s)]Rd[μmol/(m2 s)]AQY(mol/mol)斑竹12.09ʃ1.03b1441.34ʃ140.46cd28.22ʃ2.51b0.97ʃ0.06c0.036ʃ0.006ab淡竹14.53ʃ0.87a1688.38ʃ134.79ab28.99ʃ7.98b1.01ʃ0.18bc0.037ʃ0.003ab金镶玉竹10.08ʃ0.95c1289.87ʃ81.80d41.48ʃ4.05a1.19ʃ0.12bc0.030ʃ0.003bc黄槽竹10.35ʃ0.45c1525.19ʃ94.87bc36.96ʃ11.14ab1.28ʃ0.29ab0.038ʃ0.004ab黄竿乌哺鸡竹9.65ʃ0.33c1051.45ʃ97.45e35.55ʃ2.43ab1.36ʃ0.03a0.041ʃ0.004a蓉城竹12.51ʃ0.24b1718.22ʃ8.76a35.49ʃ2.88ab0.96ʃ0.06c0.028ʃ0.004c㊀㊀注:同列数据后不同小写字母表示竹种间差异显著(P<0.05)ꎬ下同ꎮ2.2㊀6种观赏竹光合参数日变化规律2.2.1㊀净光合速率日变化㊀净光合速率(Pn)代表植物器官的光合能力ꎬ是植物生物量生产的最终来源[15]ꎮ由图2(a)可知ꎬ斑竹㊁淡竹㊁黄槽竹㊁黄竿乌哺鸡竹㊁蓉城竹的Pn日变化曲线为单峰型ꎬ只有金镶玉竹为双峰型ꎮ斑竹㊁淡竹㊁黄槽竹㊁黄竿乌哺鸡竹的Pn最高峰值出现在上午10ʒ00ꎬ蓉城竹出现在中午12ʒ00ꎬ说明蓉城竹较耐强光ꎻ金镶玉竹Pn两次峰值分别为10ʒ00和14ʒ00ꎬ且上午峰值大于下午ꎬ说明金镶玉竹出现光合 午休 现象ꎮ淡竹Pn最高峰值为15.23μmol/(m2 s)ꎬ约为黄竿乌哺鸡竹Pn最高峰值[8.83μmol/(m2 s)]的2倍ꎮ6种观赏竹净光合速率日均值依次为淡竹>斑竹>蓉城竹>黄槽竹>金镶玉竹>黄竿乌哺鸡竹(表3)ꎮ2.2.2㊀气孔导度日变化㊀气孔根据环境条件的变化调节其开口大小的程度称为气孔导度(Gs)ꎬ气孔导度对植物的光合作用有直接影响[16]ꎮ由图2(b)可知ꎬ6种观赏竹气孔导度日变化的规律与净光合速率大致相同ꎬ斑竹㊁淡竹㊁金镶玉竹㊁黄槽竹㊁黄竿乌哺鸡竹在10ʒ00气孔张开程度最大ꎬ峰值分别为186.00㊁138.33㊁81.00㊁127.67㊁91.33mmol/(m2 s)ꎬ蓉城竹在12ʒ00时Gs最大ꎬ为146.67mmol/(m2 s)ꎮ由表3可知ꎬ6种观赏竹气孔导度日均值依次为斑竹>蓉城竹>淡竹>黄槽竹>黄竿乌哺鸡竹>金镶玉竹ꎬ说明斑竹㊁蓉城竹㊁淡竹对CO2的吸收量大于黄槽竹㊁黄竿乌哺鸡竹和金镶玉竹ꎮ2.2.3㊀胞间CO2浓度日变化㊀CO2是植物进行光合作用和制造有机物的原料ꎬ胞间CO2浓度(Ci)的高低直接影响着植物光合速率的大小[17]ꎮ由图2(c)可见ꎬ6种观赏竹Ci日变化曲线与Pn㊁Gs相反ꎬ不同竹种的Ci到达低谷的时间有所不同ꎮ其中ꎬ黄竿乌哺鸡竹在10ʒ00出现一次低值ꎬ斑竹在12ʒ00出现一次低值ꎬ蓉城竹在14ʒ00出现一次低值ꎬ淡竹㊁金镶玉竹㊁黄槽竹均出现两次低值ꎬ分别在10ʒ00和14ʒ00ꎮ6种观赏竹Ci日均值依次为淡竹<斑竹<黄槽竹<蓉城竹<金镶玉竹<黄竿乌哺鸡竹(表3)ꎮ2.2.4㊀蒸腾速率日变化㊀植物通常会通过调节自身的蒸腾作用来降低组织的温度ꎬ蒸腾速率(Tr)反映了植物体内水分向体外散失的情况[18]ꎮ由图2(d)可知ꎬ除金镶玉竹蒸腾速率日变化为双峰曲线外ꎬ其余竹种蒸腾速率日变化均为单峰曲线ꎬ峰值出现的时间与Pn和Gs吻合ꎬ早上和中午的蒸腾速率大于傍晚ꎮ由表3可以看出ꎬ蓉城竹Tr日均值最高ꎬ黄槽竹最低ꎬ分别为2.40㊁1.58mmol/(m2 s)ꎬ6种观赏竹蒸腾速率日均值依次为黄槽竹<金镶玉竹<黄竿乌哺鸡竹<淡竹<斑竹<蓉城竹ꎮ2.2.5㊀水分利用效率日变化㊀水分利用效率(WUE)是评价植物同化效率㊁运转强度㊁抗旱效率和节水效率的重要指标[19]ꎮ由图2(e)可知ꎬ6种观赏竹水分利用效率的日变化规律为淡竹㊁金73㊀第7期㊀㊀㊀㊀㊀㊀李丹ꎬ等:6种观赏竹光合特性和叶绿素荧光特性研究镶玉竹㊁蓉城竹WUE曲线呈双峰ꎬ最高峰值出现在10ʒ00ꎬ分别为4.79㊁4.87㊁4.04μmol/mmolꎻ斑竹㊁黄槽竹㊁黄竿乌哺鸡竹WUE曲线为单峰ꎬ斑竹WUE最高值(3.89μmol/mmol)出现在12ʒ00ꎬ黄槽竹WUE最高值(4.19μmol/mmol)出现在10ʒ00ꎬ黄竿乌哺鸡竹WUE最高值(3.62μmol/mmol)出现在8ʒ00ꎬ这与黄竿乌哺鸡竹早上蒸腾速率较小㊁光合速率较大有关ꎮ6种观赏竹水分利用效率日均值依次为淡竹>黄槽竹>斑竹>蓉城竹>金镶玉竹>黄竿乌哺鸡竹(表3)ꎮ图2㊀6种观赏竹光合参数日变化㊀㊀表3㊀6种观赏竹光合特征参数日均值竹种Pn[μmol/(m2 s)]Gs[mmol/(m2 s)]Ci[μmol/(m2 s)]Tr[mmol/(m2 s)]WUE(μmol/mmol)斑竹7.42ʃ0.15a88.56ʃ3.81a195.61ʃ1.35b2.33ʃ0.02a2.79ʃ0.05c淡竹7.62ʃ0.30a80.56ʃ4.00b174.61ʃ0.63c2.06ʃ0.11b3.40ʃ0.04a金镶玉竹4.87ʃ0.14c56.33ʃ1.64d210.28ʃ4.53a1.60ʃ0.05d2.65ʃ0.05d黄槽竹5.88ʃ0.14b67.61ʃ1.51c197.44ʃ2.27b1.58ʃ0.03d3.15ʃ0.06b黄竿乌哺鸡竹4.56ʃ0.04c60.72ʃ2.38d210.33ʃ2.17a1.84ʃ0.04c2.27ʃ0.04e蓉城竹7.33ʃ0.20a85.00ʃ2.75ab207.11ʃ1.11a2.40ʃ0.02a2.74ʃ0.01c㊀㊀注:同列数据后不同小写字母表示竹种间差异显著(P<0.05)ꎮ2.3㊀6种观赏竹叶绿素含量及荧光特性比较叶绿素荧光诱导动力学(OJIP)曲线可以反映原始光化学反应㊁光系统功能和结构的变化以及环境因素对光合系统的影响[20]ꎮO点代表初始荧光水平(t=20μs)即暗适应叶片的最小荧光ꎬ用Fo表示ꎻJ点(t=2ms)和I点(t=30ms)是中间水平ꎬ分别用Fj和Fi表示ꎻP点(t=500ms~1s)是峰值水平ꎬ为暗适应叶片的最大荧光ꎬ用Fm表示[21]ꎮ由图3可知ꎬ6种观赏竹OJIP点位明显ꎬ荧光信号强弱存在差异ꎬ从高到低依次为黄竿乌哺鸡竹>斑竹>淡竹>金镶玉竹>蓉城竹>黄槽竹ꎮ由归一化后OJIP曲线(图4)可知ꎬ6种观赏竹在O相和P相的差异较小ꎬ在J相和I相的差异较大ꎮVt表示标准化任意时间t的可变荧光强度ꎬ其表达式为Vt=(Ft-Fo)/(Fm-Fo)ꎬ通过计算得出J相和I相的可变荧光强度ꎮ其中ꎬ6种观赏竹的Vj从小到大排序为淡竹<斑竹<金镶玉竹<蓉城竹<黄槽竹<黄竿乌哺鸡竹ꎬVi从小到大排序为黄槽竹<金镶玉竹<蓉城竹<淡竹<斑竹<黄竿乌哺鸡竹ꎮ叶绿素含量与植物的光合能力密切相关ꎬ叶绿素荧光参数反映的是植物叶片对光能的吸收和利用情况[22]ꎮ由表4可知ꎬ淡竹㊁斑竹的叶绿素含量较高ꎬ黄槽竹和蓉城竹较低ꎮ6种观赏竹的Fo变化幅度较小ꎬ蓉城竹初始荧光最小ꎬ黄竿乌哺鸡竹最大ꎮ黄竿乌哺鸡竹的Fm和Fv最大ꎬ黄83㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第55卷㊀槽竹的Fm和Fv最小ꎮFv/Fm反映的是光系统Ⅱ最大光化学效率ꎬ6种观赏竹的Fv/Fm变化范围为0.784~0.832ꎮFv/Fo反映的是光系统Ⅱ潜在光化学活性ꎮ斑竹和淡竹的Fv/Fm㊁Fv/Fo均显著高于其它竹种ꎬ说明斑竹和淡竹具有较高的光能转化效率ꎬ其反应中心活性较高ꎮ淡竹的PIabs和PItotal均最高ꎬ分别是黄槽竹㊁黄竿乌哺鸡竹PIabs的2.63㊁2.33倍ꎬPItotal的1.41㊁2.66倍ꎮ图3㊀6种观赏竹OJIP荧光诱导曲线图4㊀6种观赏竹标准化的OJIP荧光诱导曲线㊀㊀表4㊀6种观赏竹叶绿素荧光参数比较竹种SPAD值FoFmFvFv/FmFv/FoPIabsPItotal斑竹42.09ʃ0.14b528.667ʃ5.508b3127.667ʃ157.830a2599.000ʃ155.396a0.830ʃ0.008a4.916ʃ0.277a3.289ʃ0.294b1.025ʃ0.066bc淡竹47.05ʃ0.08a521.000ʃ6.245b3095.000ʃ22.650a2574.000ʃ17.059a0.832ʃ0.001a4.941ʃ0.036a3.864ʃ0.135a1.349ʃ0.106a金镶玉竹41.19ʃ0.12c530.000ʃ15.524b2791.000ʃ210.929b2261.000ʃ198.431b0.810ʃ0.010c4.263ʃ0.281c2.587ʃ0.030c1.301ʃ0.086a黄槽竹32.27ʃ0.28f532.000ʃ1.000ab2469.333ʃ116.212c1937.333ʃ116.835c0.784ʃ0.010d3.642ʃ0.224d1.467ʃ0.165e0.954ʃ0.025c黄竿乌哺鸡竹40.61ʃ0.19d547.667ʃ3.215a3188.667ʃ80.786a2641.000ʃ80.131a0.828ʃ0.005ab4.822ʃ0.143ab1.661ʃ0.032e0.508ʃ0.016d蓉城竹38.06ʃ0.02e502.333ʃ11.372c2732.000ʃ40.150b2229.667ʃ32.332b0.816ʃ0.003bc4.439ʃ0.081bc2.238ʃ0.042d1.128ʃ0.025b2.4㊀6种观赏竹光合荧光参数的相关性由表5可知ꎬ6种观赏竹光合荧光参数密切相关ꎬ反映了竹种对于当地环境的适应状况ꎮ其中ꎬPn受多个因子的影响ꎬ与Gs㊁Tr㊁WUE㊁PIabs极显著正相关ꎬ与PItotal显著正相关ꎬ与Ci㊁Fo极显著负相关ꎬ与SPAD㊁Fm㊁Fv㊁Fv/Fm㊁Fv/Fo均为正相关不显著ꎮGs与Ci显著负相关ꎬ与Fo极显著负相关ꎬ与Tr极显著正相关ꎬ与PIabs显著正相关ꎮCi与多个参数呈负相关ꎮTr与Fv/Fm和Fv/Fo显著正相关ꎬ与Fo显著负相关ꎮ叶绿素SPAD值与Fm㊁Fv㊁Fv/Fm㊁Fv/Fo㊁PIabs均极显著正相关ꎮFm㊁Fv与Fv/Fm㊁Fv/Fo极显著正相关ꎮFv/Fm与Fv/Fo㊁PIabs极显著正相关ꎮPIabs与PItotal极显著正相关ꎮ2.5㊀6种观赏竹光合能力综合分析评价用隶属函数法对6种观赏竹的净光合速率(Pn)㊁气孔导度(Gs)㊁胞间CO2浓度(Ci)㊁蒸腾速率(Tr)㊁水分利用效率(WUE)㊁叶绿素含量(SPAD)㊁初始荧光(Fo)㊁最大荧光(Fm)㊁可变荧光(Fv)㊁PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)㊁PSⅡ潜在光化学活性(Fv/Fo)㊁受光面积综合性能指数(PIabs)㊁整体综合性能指数(PItotal)共13个指标进行分析并按照光合性能大小由高到低进行综合分析评价和排序ꎬ能够直观地看出不同观赏竹光合能力的高低ꎮ隶属函数法计算公式如下[23]:第一步ꎬ与净光合速率呈正相关的指标隶属函数值为R(Xa)=(Xa-Xmin)/(Xmax-Xmin)ꎬ式中Xa为各竹种实际测得的数值ꎬXmin和Xmax分别为所有竹种中该指标实际测得的最小值和最大值ꎻ第二步ꎬ与净光合速率呈负相关的指标隶属函数值为R(Xa)=1-(Xa-Xmin)/(Xmax-Xmin)ꎮ第三步ꎬ计算各竹种13个指标隶属函数值的93㊀第7期㊀㊀㊀㊀㊀㊀李丹ꎬ等:6种观赏竹光合特性和叶绿素荧光特性研究平均值ꎮ平均值越大的竹种综合光合能力越强ꎮ由表6可知ꎬ6种观赏竹光合能力大小依次为淡竹>斑竹>蓉城竹>金镶玉竹>黄竿乌哺鸡竹>黄槽竹ꎮ㊀㊀表5㊀6种观赏竹光合荧光参数相关性指标PnGsCiTrWUESPADFoFmFvFv/FmFv/FoPIabsPItotalPn1.000Gs0.945∗∗1.000Ci-0.667∗∗-0.479∗1.000Tr0.777∗∗0.888∗∗-0.2121.000WUE0.630∗∗0.405-0.847∗∗0.0161.000SPAD0.3030.230-0.483∗0.3500.1161.000Fo-0.669∗∗-0.601∗∗0.164-0.548∗-0.360-0.0361.000Fm0.0660.163-0.1940.358-0.2700.750∗∗0.3611.000Fv0.1050.200-0.2070.396-0.2550.766∗∗0.3120.999∗∗1.000Fv/Fm0.2750.354-0.2300.568∗-0.2000.824∗∗0.0310.940∗∗0.956∗∗1.000Fv/Fo0.2980.378-0.2720.565∗-0.1600.818∗∗0.0560.951∗∗0.966∗∗0.995∗∗1.000PIabs0.654∗∗0.542∗-0.697∗∗0.4670.483∗0.843∗∗-0.3020.493∗0.520∗0.624∗∗0.635∗∗1.000PItotal0.496∗0.256-0.4650.1040.628∗∗0.347-0.553∗-0.220-0.193-0.034-0.0480.648∗∗1.000㊀㊀注:∗表示相关显著(P<0.05)ꎬ∗∗表示相关极显著(P<0.01)ꎮ㊀㊀表6㊀6种观赏竹光合能力综合评价竹种PnGsCiTrWUESPADFoFmFvFv/FmFv/FoPIabsPItotal平均值排序斑竹0.840.930.470.900.460.670.370.820.820.840.820.740.550.712淡竹0.900.710.990.590.971.000.510.790.800.860.840.960.890.831金镶玉竹0.100.040.100.060.340.610.350.460.460.490.460.480.840.374黄槽竹0.400.350.420.040.760.020.320.110.110.070.110.070.480.256黄竿乌哺鸡竹0.010.160.100.340.020.570.040.890.870.810.770.140.020.365蓉城竹0.810.830.180.980.420.400.840.400.430.600.560.350.660.5733㊀讨论与结论光是促进光合作用并影响植物生长㊁形态发生和存活的基本生态因素[24]ꎮ植物在夏季强光下的最大净光合速率和净光合速率反映了植物光合系统活性及其光能利用效率[25]ꎮ本研究中ꎬ淡竹㊁斑竹㊁蓉城竹Pnmax较大ꎬ金镶玉竹㊁黄槽竹㊁黄竿乌哺鸡竹的Pnmax较低ꎬ其中ꎬ金镶玉竹出现了光抑制现象ꎬ并采取关闭部分气孔㊁降低蒸腾速率的方法降低组织温度ꎬ减少强光对光合系统的损伤ꎮ除金镶玉竹光合日变化为双峰外ꎬ其它竹种光合日变化的Pn㊁Gs㊁Tr均为单峰型ꎬ说明这些竹种对夏季强光均具有不同程度的适应性ꎮ淡竹的Pn㊁WUE显著高于其它竹种ꎬ同时LCP㊁Rd㊁Ci较低ꎬ说明淡竹具有较好的碳水平衡能力ꎬ能够有效利用水分接受强光ꎬ对弱光也表现出良好的适应性ꎬ而且淡竹对于光合产物的消耗小ꎬ有机物质积累较多ꎬ这与张洋洋等[26]对沿海沙地淡竹的研究结果一致ꎮ黄竿乌哺鸡竹的Pn㊁LSP㊁WUE显著低于其它5种观赏竹ꎬRd㊁Ci最高ꎬ说明黄竿乌哺鸡竹不耐强光ꎬ在进行光合作用时消耗的产物较多ꎬ光合能力较差ꎻ金镶玉竹和黄槽竹的LCP较高ꎬ说明它们更适应遮荫环境ꎬ有机物质积累能力较差ꎮ叶绿素荧光动力学OJIP曲线的OJ阶段在很大程度上由初级光化学驱动ꎬ主要反映的是初级PSⅡ醌电子受体(QA)的减少ꎬJI阶段由生物化学反应主导ꎬ主要反映的是系统间电子载流子的减少ꎬ如次级PSⅡ醌电子受体(QB)[27ꎬ28]ꎮ本研究中ꎬ淡竹Vj最小㊁Vi较小ꎬ黄竿乌哺鸡竹Vj㊁Vi最大ꎬ说明淡竹PSⅡ质体醌(PQ)电子传递速率最快ꎬ黄竿乌哺鸡竹最慢ꎬ这与蔡粟唯等[29]的研究结果一致ꎮFv/Fm反映的是PSⅡ最大光化学效率ꎬ可以用来推断植物的受胁迫程度ꎮ植物正常生长状态下的Fv/Fm范围为0.80~0.84ꎬ淡竹㊁斑竹的Fv/Fm较高ꎬ分别为0.830㊁0.832ꎬ除黄槽竹为0.784外其余竹种Fv/Fm值均大于0.8ꎬ推测黄槽竹受到当地环境胁迫的可能性较大ꎮ性能指数PIabs是表达PSⅡ总光合活性最敏感的参数ꎬ总性04㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第55卷㊀能指数PItotal指示PSⅡ㊁PSⅠ和系统间电子传递链的整体功能活性ꎬ淡竹和斑竹的PIabs㊁PItotal均较高ꎬ说明它们光系统反映中心的活性较大ꎬ对环境的适应性强ꎮ综合本研究结果ꎬ6种观赏竹光合性能之间差异显著ꎮ光合参数与荧光参数表现出极大的相关性ꎬ其中竹种叶片净光合速率与气孔导度㊁蒸腾速率㊁水分利用效率㊁叶片受光面积综合性能指数极显著正相关ꎬ与整体综合性能指数显著正相关ꎬ与胞间CO2浓度㊁初始荧光强度极显著负相关ꎮ利用隶属函数法基于13个指标进行综合分析得出ꎬ6个竹种光合能力大小依次为淡竹>斑竹>蓉城竹>金镶玉竹>黄竿乌哺鸡竹>黄槽竹ꎮ因此ꎬ淡竹㊁斑竹属于高光竹种ꎬ具有较好的环境适应能力ꎬ可以作为南竹北移的优秀绿化竹种ꎬ能够对聊城等北方城市的生态环境改善起到重要作用ꎮ参㊀考㊀文㊀献:[1]㊀章娜.竹类植物在当代城市景观中的设计研究[D].南京:南京林业大学ꎬ2021.[2]㊀张琦.南竹北移适应性评价及对低温的生理响应[D].泰安:山东农业大学ꎬ2021.[3]㊀孙化雨ꎬ李利超ꎬ娄永峰ꎬ等.北京地区3种观赏竹叶绿素荧光参数Fv/Fm年变化规律[J].世界竹藤通讯ꎬ2015ꎬ13(5):8-11.[4]㊀欧阳乐祺.大节竹属4种竹子光合特性研究[D].合肥:安徽农业大学ꎬ2017.[5]㊀乔一娜ꎬ李云鸽ꎬ刘聘ꎬ等.10种观赏竹的光合特性及叶绿素荧光特性研究[J].热带作物学报ꎬ2020ꎬ41(7):1373-1379. [6]㊀薛斌.几种观赏竹在太原的引种试验研究[J].太原学院学报(自然科学版)ꎬ2019ꎬ37(2):56-58.[7]㊀冷寒冰ꎬ叶康ꎬ秦俊ꎬ等.遮阴对2种地被竹光合特性的影响[J].西北林学院学报ꎬ2016ꎬ31(1):65-70. [8]㊀温星ꎬ程路芸ꎬ李丹丹ꎬ等.毛竹叶片发育过程中光合生理特性的变化特征[J].浙江农林大学学报ꎬ2017ꎬ34(3):437-442.[9]㊀周哲宇ꎬ徐超ꎬ胡策ꎬ等.毛竹快速生长期的叶绿素荧光参数特征[J].浙江农林大学学报ꎬ2018ꎬ35(1):75-80. [10]乔一娜ꎬ刘凯ꎬ邓智文ꎬ等.不同水肥耦合处理下毛竹光合特性[J].热带作物学报ꎬ2020ꎬ41(11):2253-2258. [11]王晓静ꎬ王涛ꎬ池淼ꎬ等.中国观赏竹研究进展[J].竹子学报ꎬ2019ꎬ38(4):3-9.[12]张玉录.山东聊城 推进新时代 南竹北移 打造北方最美竹林风景线[J].世界竹藤通讯ꎬ2022ꎬ20(1):6-7. [13]许建民ꎬ史和娣ꎬ史培华ꎬ等.不同光质条件下马铃薯光响应曲线拟合模型的比较[J].浙江农业学报ꎬ2020ꎬ32(5):753-761.[14]吴敏ꎬ邓平ꎬ赵英ꎬ等.喀斯特干旱环境对青冈栎叶片生长及叶绿素荧光动力学参数的影响[J].应用生态学报ꎬ2019ꎬ30(12):4071-4081.[15]RaoDEꎬChaitanyaKV.Photosynthesisandantioxidativede ̄fensemechanismsindecipheringdroughtstresstoleranceofcropplants[J].Biologia.Plantarumꎬ2016ꎬ60(2):201-218. [16]纵丹ꎬ王静敏ꎬ张垚ꎬ等.西南地区9种乡土杨树的秋季光合特性比较[J].西北林学院学报ꎬ2022ꎬ37(4):57-63. [17]蔡艳飞ꎬ彭绿春ꎬ宋杰ꎬ等.不同生长时期马缨杜鹃光合特性的变化及其主要影响因素[J].广西植物ꎬ2022ꎬ42(4):617-627.[18]WuHYꎬQiaoMYꎬZhangWFꎬetal.Systemicregulationofphotosyntheticfunctioninmaizeplantsatgrainingstageunderaverticallyheterogeneouslightenvironment[J].JournalofInte ̄grativeAgricultureꎬ2022ꎬ21(3):666-676.[19]SiddiquiZSꎬShahidHꎬChoJIꎬetal.Physiologicalresponsesoftwohalophyticgrassspeciesunderdroughtstressenvironment[J].ActaBotanicaCroaticaꎬ2016ꎬ75(1):31-38. [20]丁志超ꎬ殷高方ꎬ赵南京ꎬ等.OJIP荧光动力学曲线J㊁I点特征时间确定方法[J].光学学报ꎬ2022ꎬ42(8):249-254. [21]YusufMAꎬKumarDꎬRajwanshiRꎬetal.Overexpressionofγ ̄tocopherolmethyltransferasegeneintransgenicBrassicajun ̄ceaplantsalleviatesabioticstress:physiologicalandchloro ̄phyllafluorescencemeasurements[J].BiochimicaetBiophysi ̄caActa(BBA) ̄Bioenergeticsꎬ2010ꎬ1797(8):1428-1438. [22]苗婷婷ꎬ曹志华ꎬ刘俊龙ꎬ等.淹水胁迫对2个薄壳山核桃品种苗期生长及叶绿素荧光特性的影响[J].江苏农业科学ꎬ2022ꎬ50(16):138-146.[23]涂淑萍ꎬ黄航ꎬ杜曲ꎬ等.不同品种茶树叶片光合特性与叶绿素荧光参数的比较[J].江西农业大学学报ꎬ2021ꎬ43(5):1098-1106.[24]林荣呈ꎬ杨文强ꎬ王柏臣ꎬ等.光合作用研究若干前沿进展与展望[J].中国科学:生命科学ꎬ2021ꎬ51(10):1376-1384.[25]黄华章ꎬ戴文坛ꎬ缪绅裕ꎬ等.夏秋季丹霞梧桐叶片光合特性日变化特征比较[J].中国野生植物资源ꎬ2019ꎬ38(5):31-35.[26]张洋洋ꎬ凡莉莉ꎬ荣俊冬ꎬ等.沿海沙地淡竹和四季竹光合-光响应特性及其最适模型研究[J].西部林业科学ꎬ2020ꎬ49(4):60-67.[27]逯久幸ꎬ苗润田ꎬ王司琦ꎬ等.低温胁迫下秋菊叶片光系统特性分析[J].植物生理学报ꎬ2022ꎬ58(2):425-434. [28]王柯杨.毛竹快速生长期茎秆光合特性的研究[D].杭州:浙江农林大学ꎬ2019.[29]蔡粟唯ꎬ姚耸峰ꎬ山昌林ꎬ等.松嫩平原盐碱地4种植物的光合荧光特性[J].森林工程ꎬ2022ꎬ38(4):10-17.14㊀第7期㊀㊀㊀㊀㊀㊀李丹ꎬ等:6种观赏竹光合特性和叶绿素荧光特性研究。

玉溪大河5种沉水植物的叶绿素荧光特征比较研究

玉溪大河5种沉水植物的叶绿素荧光特征比较研究

环境科学导刊http: //hjkxdk. . cn 2017, 36 (2)CN53 - 1205/X ISSN1673 -9655玉溪大河5种沉水植物的叶绿素荧光特征比较研究卢国理s周元清s李淑英s王蓓2,张翠萍1(1.玉溪师范学院污染控制与生态修复研究中心,云南玉溪653100;2.云南大学生态学与地植物学研究所,云南昆明650091)摘要:利用基础型调制叶绿素荧光仪(Juni〇r-PAM)研究了玉溪大河富营养化水体中5种优势沉 水植物:苦草(V aZ&reeharaatow)、籠齿眼子菜(PotoiiogetarapectiraaftwL.)、轮叶黑藥说auerticJZa-ta).、痕草(Potamogeton crispus h.)和金直藥(C erato p/iyZ Z w T ii cfem ersw T ii L.)的量子产量及快速光曲线的变 化。

结果表明:5种沉水植物苦草、篦齿眼子菜、轮叶黑藻、菹草和金鱼藻最大光化学量子产量(F/ Fm)明显下降,变化范围为0.519 ~0.698,低于0.84;各物种的开放P SII反应中心原初光能捕获效率 (F///V)的大小依次为篦齿眼子菜 >轮叶黑藻> 菹草 > 苦草 >金鱼藻,除篦齿眼子菜、轮叶黑藻、菹草 与金鱼藻差异显著外,其它物种间差异不显著;各物种无光抑制的最大潜在相对电子传递速率(rETR m)间差异显著,其大小依次为菹草 >金鱼藻 >轮叶黑藻> 篦齿眼子菜 > 苦草;快速光曲线的初始斜率(a)的变化范围为0.216~0. 483,除篦齿眼子菜与菹草间差异不显著外,其他物种间差异均显著;半饱和光 强(&)的大小依次为菹草>金鱼藻>轮叶黑藻>苦草>篦齿眼子菜,且除苦草与轮叶黑藻差异不显著 外,其他物种间差异均显著。

研究表明:玉溪大河5种优势沉水植物在营养盐胁迫下光合作用受到明显抑 制,其中,菹草和金鱼藻较耐强光,光合速率较高,而苦草则有较强的耐弱光能力。

叶绿素荧光技术在植物研究中的应用

叶绿素荧光技术在植物研究中的应用

叶绿素荧光技术在植物研究中的应用
叶绿素是植物体内最常见的类胡萝卜素,是一种能够捕获太阳光能并将其转化
为生物能的重要物质。

然而,叶绿素不仅仅是一个抓光能的工具,它同时也是一种复杂的生化分子,可以为研究者提供进一步了解植物生长和发育的重要线索。

而叶绿素荧光技术,可以有效地利用叶绿素的这种特性,为植物研究提供了另一种高效、无创的工具。

叶绿素荧光技术,顾名思义,就是利用叶绿素发出的荧光来探究植物体内一些
生理和生化过程的变化。

具体来说,叶绿素在吸收光能后,会发生光合作用,这个过程中会释放出荧光。

事实上,荧光并不是植物生长和发育过程中的一个“附属产物”,而是由于叶绿
素不同的荧光光谱带来的。

这种荧光的发出方式和叶绿素的结构、环境、状态等因素都有着密切关系。

因此,研究叶绿素荧光的物理和化学特性,可以使我们更好地理解叶绿素在植物生长和发育过程中的作用及其受到的影响,有助于进一步揭示植物这个复杂生态系统的内在机制。

同时,通过叶绿素荧光技术可以获取到各种生理生化指标,如叶片的净光合速率、光抑制水平、抗氧化能力等等,从而对植物进行全面评价和监测。

除此之外,叶绿素荧光技术在环境监测和病理诊断等领域也有着广泛的应用。

随着植物研究的不断深入,叶绿素荧光技术必将为我们的研究带来更加丰富、全面的结果和新的突破。

总的来说,叶绿素荧光技术在植物研究和工程应用中有着广泛的应用前景。


未来的研究中,我们可以进一步深入研究叶绿素荧光的物理和化学特性,使其成为一项更加全面、更加精确的分析方法,为研究植物生长和发育的内在机制、遗传遗传变异和环境反应等问题提供有力的支持。

叶绿素荧光分析技术在植物生物学研究中的应用

叶绿素荧光分析技术在植物生物学研究中的应用

叶绿素荧光分析技术在植物生物学研究中的应用叶绿素荧光分析技术(Chlorophyll Fluorescence Analysis, CFA)是一种广泛应用于植物生物学研究的非侵入性、快速、准确的技术手段。

通过测量光合作用中叶绿素荧光的特性,可以获得植物生理和生化过程的相关信息,包括光合效率、光抑制程度、损失机制等。

叶绿素荧光分析技术已经在植物生物学研究的各个领域得到了广泛的应用。

首先,叶绿素荧光分析技术可以用于研究植物的光合作用效率。

光合作用是植物生长和发育的关键过程,而叶绿素荧光是光合作用活性的直接反映。

通过测量叶绿素荧光参数,如最大光化学效率(Fv/Fm)、有效光量子产生率(Yield)、电子传递速率(ETR)等,可以评估植物的光合作用效率,并揭示光合作用过程中的限制因素和调节机制。

其次,叶绿素荧光分析技术可用于研究植物的抗逆性。

植物在生长过程中会面临各种逆境胁迫,如高温、干旱、盐碱等。

这些逆境胁迫会影响植物的生理和生化过程,进而降低植物生长和产量。

叶绿素荧光分析技术可以通过测量不同荧光参数的变化,如非光化学淬灭(NPQ)、非光化学猝灭(qN)等,评估植物对逆境胁迫的响应和适应能力,有助于筛选和培育抗逆性较高的植物品种。

第三,叶绿素荧光分析技术还可以用于研究植物的生长发育和叶片退化过程。

植物的生长和发育是一个复杂的过程,受光照、温度、水分等环境因素的影响。

叶绿素荧光分析技术可以通过测量荧光参数的变化,如初级光化学光谱(O-J-I-P曲线)、最大劲度光化学效率(Vj)、ABS/RC等,评估植物的生长发育状态和叶片衰老程度,为优化植物的生长环境和调控光合作用提供依据。

最后,叶绿素荧光分析技术还可以应用于环境污染监测和生态系统研究。

环境污染物对植物生长和光合作用活性的影响是导致生态系统退化的重要因素之一、叶绿素荧光分析技术可以通过测量不同荧光参数的变化,如荧光上升动力学曲线(Fs)和最大荧光高度(Fm’)、电子传递速率(ETR)等,评估植物对环境污染的响应程度和生态系统的健康状况。

毛竹快速生长期的叶绿素荧光参数特征

毛竹快速生长期的叶绿素荧光参数特征

毛竹快速生长期的叶绿素荧光参数特征周哲宇;徐超;胡策;王海湘;梁谢恩;张汝民;温国胜【摘要】为了探讨毛竹Phyllostachys edulis在快速生长期(前期、中期、后期)叶片的叶绿素荧光特征,在浙江农林大学毛竹生理生态监测定位站利用PAM-2100型叶绿素荧光仪,在毛竹快速生长期测定叶片的叶绿素荧光参数并对其荧光特性进行综合评价.结果表明:毛竹叶片的叶绿素荧光参数在毛竹快速生长的前期、中期、后期变化显著.在不同生长期中,同一年龄的毛竹的光系统Ⅱ(PSⅡ)实际光化学量子产量(Yield),PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm),PSⅡ潜在光化学效率(Fv/Fo)均表现为前期<中期<后期,差异达到显著水平(P<0.05).其中Fv/Fm变化范围为0.672~0.773,Fv/Fo变化范围为2.068~3.231.在毛竹快速生长的前期和中期低于正常水平.非光化学猝灭系数(qNP)表现为中期<后期<前期,差异达显著水平(P<0.05).在毛竹快速生长的不同时期,毛竹叶片qNP均呈现明显的日变化.综合比较表明,随着毛竹的快速生长,毛竹叶片光合作用能力呈上升趋势.表4参21%To explore chlorophyll fluorescence characteristics of a Phyllostachys edulis blade during its fast growth period (early, middle, and late phases), parameters concerning chlorophyll fluorescence of a Ph. edulis blade were measured using PAM-2100 chlorophyll fluorescence spectrometer during its fast growth period of the Bamboo Physiological and Ecological Monitoring Station of Zhejiang A&F University, also comprehensive evaluation of its fluorescence characteristics was then conducted. The results showed that the actual photo-chemical quantum yield of Photosystem Ⅱ (PS-Ⅱ), the maximal photochemical efficiency of PS-Ⅱ (Fv /Fm), and the potential PS-Ⅱ activity for same-aged Ph. edulis samples had significant differenceswithin different stages of the rapid growth period (P<0.05) going from a lower level to a higher level for the early phase, the middle phase, and the latter phase. Variation in the Fv /Fm ratio was 0.672-0.773 and in the Fv /Fo ratio was 2.068-3.231. During the fast grwoth period, the value of Non-photochemical Quenching (qNP) in the order:middle phase < late phase < early phase. The qNP value also showed strong daily variation during different phases of the fast growth period. Chlorophyll fluorescence parameters of bamboo blade show significant changes during its fast growth period. Thus, as indicated by the comprehensive comparison, photosynthesis of the Ph. edulis blade showed an increasing tendency during its rapid growth. [Ch, 4 tab. 21 ref.]【期刊名称】《浙江农林大学学报》【年(卷),期】2018(035)001【总页数】6页(P75-80)【关键词】植物学;毛竹;快速生长期;叶绿素荧光【作者】周哲宇;徐超;胡策;王海湘;梁谢恩;张汝民;温国胜【作者单位】浙江农林大学林业与生物技术学院, 浙江杭州 311300;浙江农林大学林业与生物技术学院, 浙江杭州 311300;浙江农林大学林业与生物技术学院, 浙江杭州 311300;浙江农林大学林业与生物技术学院, 浙江杭州 311300;浙江农林大学林业与生物技术学院, 浙江杭州 311300;浙江农林大学林业与生物技术学院, 浙江杭州 311300;浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室, 浙江杭州 311300;浙江农林大学林业与生物技术学院, 浙江杭州 311300;浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室, 浙江杭州 311300【正文语种】中文【中图分类】S718.4叶绿素荧光与光合作用中各个反应过程密切相关,植物体内的叶绿素荧光信号能够快速灵敏地反映植物光合生理状况。

叶绿素荧光分析技术在植物生物学研究中的应用

叶绿素荧光分析技术在植物生物学研究中的应用

一切影响CO2同化的外接界因 素如低温、高温、水分亏缺、 矿质元素亏缺等都会减少对光 能的利用,、导致过剩光能增 加,进而加重光破坏。
光破坏防御机制
热耗散
激发能
光化学反应 形成同化力 荧光
CO2固定 光呼吸 Mehler 反应 N代谢
活性氧 高能电子
光破坏
热耗散过程虽然能耗散过剩光能,保护 植物不被强光破坏,但却不可避免地降低 了光化学效率,按传统的观点凡是导致光 化学效率降低的过程都称为光抑制。 由此可见,光破坏的防御机制也是光抑 制的一种形式,实际上在自然条件下,大多 数的光抑制都是由光破坏防御机制造成的。 那么如何区分光破坏与热耗散?

荧光淬灭参数:
qP =(Fm’ -Fs)/(Fm’-Fo’) : photochemical quenching 光化学淬灭系数,它反 映了PSⅡ反应中心的开放程度。 1- qP 用来表示PSⅡ反应中心的关闭程度。 NPQ = (Fm-F’m)/F’m =Fm/Fm’-1 :非光化学淬灭 non-photochemical quenching NPQ反映了热耗散的程度
叶绿素荧光分析技术在植物 生物学研究中的应用 高辉远
山东农业大学生命科学学院
农业生产中的一且措施都是围绕改 善光合性能进行的。 所以光合作用的研究几乎涉及到植 物生物学的各个领域。 而叶绿素荧光的检测和分析在光合 作用研究中所起的作用越来越突出。
叶绿素荧光现象
Kautsky 等(1931)发现,将暗适应的绿色植物 突然暴露在可见光下后,植物绿色组织发出一种暗 红色,强度不断变化的荧光, 称为Kautsky效应。
Handy PEA
PEA
常用荧光参数及其意义
Fo: 初始荧光,是PSⅡ反应中心处于完全开放状态时
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

5种 地 被 竹 叶 绿 素 荧 光 特 性 研 究
崔晓伟 , 高 健 , 张志坚 , 岳祥华 , 马艳军
( 际 竹 藤 网络 中心 , 家 林 业 局 竹 藤 科 学 与 技 术 重 点 实 验 室 , 京 10 0 ) 国 国 北 0 12
摘要 : 5种引种地被竹为材料 , 以 利用 I G N MA I G—P M便携式荧 光仪对 其叶绿 素荧光参 数进 行测定 。结 果表 A
明: 铺地竹 、 竹 、 白竹 、 靓 菲 黄条金刚竹 和菲 黄竹 的光化学淬灭 系数 ( P 和 P q) sⅡ电子 传递量子 效率 ( s/ 差 P I)
异不显著 。菲 黄竹的表观光合 电子传递速率 ( T 和非光化学 猝灭 系数 ( N) E R) q 显著 高于铺 地竹 和黄条金 刚竹 ( P<00 ) .5 。铺地竹 的 P Ⅱ最大 光化学量子产量 ( / ) s l 显著低 于其余 4个 竹种 , 差异性达 显著水平 ( 其 P<
q e c igce c n ( N)o l ol ts ui m ees nf at ihr h ntoeo .agnes i u u n hn of i t q i f e f e ba u r o aw r i icnl hg e a s f P i s a c g i y t h P ret ta s ort
(nent nl e t r a o n at ,K yL b r oyo a o n a a c nea dT c — It a o a C nr f mboa dR t n e a oa r f mboa dR t n Si c n eh r i eo B a t B t e
ce cet( P n unu ye f htss m l eet nt np r ( P )o lols s ret s i of i i n q )a dq atm i do o yt I l r a sot SI f e b t gne t— l p o e co r I P i a ua o r au , .ga r l s it , . otni P og snni .a r t P lb f b taa P fr e, .k n oa es ue ta s adP ui m een t s a .a o— r u s f o—s iu , n .a r o aw r o r c
Hale Waihona Puke nlg f h t eF rs d ns a o , e ig10 0 C ia o yo eSa oet A miirt n B in 0 12, hn ) o t t y r t i j
Absr c : e c l rph l o e c n e p r me e s o v ito c d w t a t Th h o o ylfu r s e c a a tr f f e n r du e d i b mb o r a u e y a o s we e me s r d b
Ch o o h l Fl o e c nc a a t r si s o v l r p y l u r s e e Ch r c e itc f Fi e Dwa m b o f r Ba o s
C IX a — e,G O J n U iow i A i ,Z N h-a ,Y E X a gh a a HA G Z iin U in —u ,MA Y njn j a- u
江西 农业 大 学学 报
2 1 ,3 4 :7 6— 7 0 0 1 3 ( )0 2 0 3
ht :/ u b oja .d . n t / x ea .xu eu a p
E —mal n x 77 5@ sn . o i: d b 7 ia c r n
AcaAgiu u a ies ai Ja g in i t r h reUnv ri t in xe s c t s s
I MAGI NG — P — AM h o o h l f o o tr h e u t h we h tt e d f r n e n p o o h mi a q e c i g c lr p yl u r me e .T e r s l s o d t a h i e e c s i h tc e c l u n h n l s f
a dP og snn ̄ ue s iu P< . 5 .T em x l h t h m cl fcec f h tss m Ⅱ n .k n oa esf a r i o— ta s( 0 0 ) h a i oo e ia e i yo o yt r ma p c i n p o e
et m l s nf a t A prn h t y te c eet n t np r r e ( T xr ey i icn. p ae tp oo nht l r r sot a e g i s i co a t E R) ad n n —p ooh m cl n o h t e ia c
00 ) .5 。铺地竹 在 试 验 地 全 光 照 环 境 下 的 适应 性 没 有 其 它 竹 种 强 , 御光 抑 制 的能 力 最 弱 , 防 光饱 和点 为 80 0 mo/m。・ ) 此时 E R达到最高值 6 m L( ・ ) 菲黄竹具 有最 高的光 能利用率 和 防御 光抑 制能 L( s, T 0 o/ m s , 力, 其光饱和点为 130 0 mo/ m s , L( ・ ) 此时 E R达到最高值 10 T 1 mo/ m s 。 L( ・ ) 关键词 : 地被竹 ; 叶绿 素荧 光参数 ; 响应 曲线 光 中图分类号 :7 84 ;7 5 9 ¥ 1 .5 ¥ 9 . 文献标 志码 : A 文章编号 : 0 2 8 (0 1 0 0 2 0 1 0— 2 6 2 1 )4— 7 6- 5 0
相关文档
最新文档