国家自然科学基金(30670307)
- 作品数：10 被引量：89H指数：6
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- 高山植物美丽风毛菊PSII光化学效率和光合色素对短期增补UV-B辐射的响应被引量：16
- 2012年
- 在中国科学院海北高寒草甸生态系统实验站的综合观测场,于植物生长季的不同月份进行短期增补UV-B辐射的模拟试验,研究了高山植物美丽风毛菊(Saussurea superba)的PSII光化学效率、光合色素和UV-B吸收物质对增强UV-B辐射的响应。结果表明,尽管差异不显著,暗适应3min的PSII最大光化学量子效率在不同月份均有降低的趋势,说明增强UV-B辐射能加剧光合机构的光抑制。不同月份短期增补UV-B辐射均引起光下PSII实际光化学量子效率和光化学猝灭系数的降低,以及非光化学猝灭系数的增高,表明增强UV-B辐射能降低叶片的光能捕获效率,促进非光化学能量耗散过程。增补UV-B辐射后,叶片光合色素的含量略有降低趋势,可能与短时间内光合色素形成过程受抑制和光氧化程度的加剧,以及叶片厚度的略微降低有关。UV-B吸收物质的含量在不同月份没有一致和较为显著的变化,说明高原强UV-B环境下生存的美丽风毛菊叶表皮层中由类黄酮和衍生多酚类组成的内部紫外屏蔽物质相对稳定,倾向于较少受增补UV-B辐射的影响。
- 师生波尚艳霞师瑞张波
- 关键词：高山植物光合色素PSII光化学效率青藏高原UV-B辐射
- 增补UV-B辐射对高山植物美丽风毛菊光合作用和光合色素的影响被引量：9
- 2010年
- 强太阳紫外线-B(UV-B)辐射是青藏高原的主要环境胁迫因子,以高山植物美丽风毛菊(Saussurea superba)为材料,在2008和2009年植物生长盛期的7,8月份,采用选择性过滤膜和UV-B荧光灯管组合的方法研究了净光合速率(Pn)、稳态PSⅡ光化学效率、光合色素和紫外线吸收物质对强UV-B辐射的响应,探讨了典型高山植物的UV-B适应特性。结果表明:增补UV-B辐射能引起Pn和气孔导度(Gs)的增加;随处理时间的延长,第11和16天PSⅡ实际量子效率(ΦPSⅡ)呈下降趋势,说明UV-B辐射对高山植物叶片光合机构仍具有负作用,PSⅡ光化学效率的降低反映了UV-B辐射效应的积累。增补初期光合色素有增加的趋势,但随处理时间的延长最终呈降低趋势,表明UV-B辐射对光合色素的光破坏是本质的,而基于叶片厚度增加导致的光合色素含量升高是一种表象。增补UV-B处理没有引起紫外线吸收物质含量的变化,表明高山植物叶表皮层丰富的黄酮类物质能有效保护光合机构,受环境UV-B辐射波动的影响较少。综上表明:增补UV-B后叶片Gs的增加以及单位叶片面积光合色素增加有利于Pn的提高,但青藏高原强太阳UV-B辐射对高山植物美丽风毛菊的光合生理过程仍具有潜在的负效应。
- 师生波尚艳霞朱鹏锦张德罡
- 关键词：高山植物光合作用青藏高原光合色素UV-B辐射
- 不同天气类型下UV-B辐射对高山植物美丽风毛菊叶片PSⅡ光化学效率的影响分析被引量：20
- 2011年
- 以中国科学院海北高寒草甸试验站地区的美丽风毛菊(Saussurea superba)为材料,通过短期滤除自然光谱中紫外线B(UV-B)辐射成分的途径,研究了UV-B辐射对叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)光化学效率的影响。不同天气的归纳分析表明,随可见光辐射的降低,暗适应3min的PSⅡ最大光化学量子效率(F(v)/F(m))显著升高;与此同时PSⅡ实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP)也显著升高,非光化学猝灭系数(NPQ)则显著降低。滤除UV-B辐射后,3种典型天气类型下的F(v)/F(m)均略有升高趋势;且ΦPSⅡ和qP增加,而NPQ略有降低趋势。量子效率的相对限制(L(PFD))和PSⅡ反应中心开放程度(qL)的进一步分析表明,UV-B辐射能显著影响辅酶A还原状态,对高山植物美丽风毛菊的光合机构具有负影响。综上可知,自然光中的可见光辐射是影响PSⅡ激发能捕获效率的重要因素,PSⅡ反应中心的光化学效率和非光化学能量耗散主要受光和有效辐射的影响;滤除UV-B成分能减缓PSⅡ反应中心的光抑制程度。
- 师生波尚艳霞朱鹏锦杨莉张波
- 关键词：高山植物叶绿素荧光青藏高原UV-B辐射
- 青海香日德农业区春小麦旗叶PSⅡ光化学效率及对强太阳光的适应被引量：1
- 2014年
- 以中国科学院西北高原生物研究所培育的4个高原春小麦品种为材料,结合光合色素含量、叶面积等光形态参数的测定,采用调制叶绿素荧光分析技术,研究了青海香日德农业区春小麦抽穗期旗叶远轴向光面和近轴背光面的PSⅡ光化学量子效率及对强太阳光的适应性.结果表明:高原314、高原363和高原584的旗叶多呈直立转披型,高原913因叶面积小而宽其旗叶多倾向直立型;4个品种春小麦的光合色素有较大差异,且与充分暗适应的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)呈正相关;全晴天中午时分旗叶远轴向光面光合作用的光抑制现象较严重,但下午随太阳光强的降低,准确20 min暗适应的Fv/Fm恢复很快,其PSⅡ反应中心属可逆失活;旗叶向光和背光部位间PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)和PSⅡ有效光化学效率(Fv'/Fm')的差异均达极显著,但两者的相对变化趋势截然相反,光化学猝灭系数(qP)和非光化学猝灭系数(NPQ)呈一致的变化趋势;尽管旗叶近轴背光面的ΦPSⅡ和qP均较低,但Fv'/Fm'明显较高,说明其潜在的PSⅡ激发能捕获效率仍较大.研究证明光合机构的光化学和非光化学猝灭过程可有效耗散强光下累积的过量激发能,高原春小麦品种对青藏高原的强太阳光辐射具有很强的适应性.
- 师生波陈文杰师瑞李妙张怀刚孙亚男
- 关键词：强光胁迫春小麦
- 滤除自然光中UV-B辐射成分对高山植物美丽风毛菊光合生理的影响被引量：8
- 2011年
- 采用滤除自然光谱中UV-B辐射成分的方法,探讨了高山植物美丽风毛菊(Saussurea superba)光合机构对青藏高原强UV-B辐射的响应和适应特性。结果表明,强太阳光中的UV-B成分能引起净光合速率的降低。连续16天不同天气下的观测表明,滤除UV-B处理时3min暗适应的光化学量子效率有升高的趋势;晴天下稳态光化学效率的分析也显示滤除UV-B处理的实际光化学量子效率和光化学猝灭系数有升高趋势,意味着自然光中的UV-B成分可限制美丽风毛菊叶片PSII反应中心的激发能捕获效率。PSII有效光化学量子效率的增加和非光化学猝灭系数的降低进一步表明,UV-B辐射能导致有效光化学效率的降低和非光化学能量耗散的增加。由上可知,自然强UV-B辐射是限制美丽风毛菊叶片光合作用的一个因素。滤除UV-B辐射处理对光合色素含量的影响较小,无论以叶面积还是叶鲜重为基础的滤除UV-B处理仅有微弱的增加趋势,说明强UV-B辐射具有加速光合色素的光氧化进程,促进细胞成熟和叶片衰亡的潜在作用。同样UV-B吸收物质的含量也几乎没有变化,表明强太阳辐射环境下生活的高山植物美丽风毛菊叶表皮层中已具有较多的紫外线屏蔽物质,足以抵御目前环境中强太阳UV-B辐射可能引起的伤害,较少受UV-B辐射波动的影响。
- 师生波尚艳霞朱鹏锦张德罡
- 关键词：高山植物叶绿素荧光光化学效率UV-B辐射
- 青藏高原春小麦叶片光合作用的光抑制及PSII反应中心光化学效率的恢复分析被引量：27
- 2014年
- 在青海省都兰县香日德镇东盛村,以中国科学院西北高原生物研究所培育的春小麦(Triticum aestivum)品种为材料,主要采用调制叶绿素荧光分析手段,研究了抽穗期旗叶光合作用的光抑制现象,并分析了非光化学猝灭组分的光诱导和非光诱导耗散的量子产量变化。结果表明,高原春小麦各品种间旗叶光合色素含量和比叶重存在差异;全晴天3个典型时段准确暗适应20 min后的PSII最大光化学效率(Fv/Fm)的比较分析证实,高原春小麦存在着光合作用的光抑制现象,Fv/Fm的降低是由于PSII反应中心的可逆失活;稳态作用光下PSII有效光化学效率(Fv′/Fm′)易受持续强光胁迫的影响,而PSII实际光化学效率(ΦPSII)在各春小麦品种间的差异略为明显;上下午间4个春小麦品种的光化学猝灭系数(qP)和非光化学猝灭系数(NPQ)呈较一致的变化趋势,显然qP和NPQ既属品种的内禀特性,又与强太阳光胁迫的累积密切相关;非光化学猝灭组分中光诱导的PSII调节性能量耗散的量子产量(ΦNPQ)所占比例较大,下午时分ΦNPQ的上调反映了高原春小麦对青藏高原持续强光胁迫的驯化适应。
- 师生波张怀刚师瑞李妙陈文杰孙亚男
- 关键词：强光胁迫光抑制PSII光化学效率青藏高原春小麦
- 青藏高原3个地方春小麦品种旗叶PSⅡ光化学效率的光响应分析被引量：5
- 2015年
- 采用叶绿素荧光分析方法,以高原春小麦(‘互助红’、‘互麦12’和‘互麦13’)为材料,研究了孕穗期旗叶的PSⅡ光化学效率以及光化学和非光化学猝灭的光响应特性。结果显示:(1)3个春小麦品种旗叶的光合色素有差异,最大光化学效率(Fv/Fm)无显著差异。(2)随着光强增加,3个品种旗叶有效光化学效率(Fv′/Fm′)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)、PSⅡ反应中心开放比率(qL)均呈降低趋势;低光强范围内,叶片Fv′/Fm′、ΦPSⅡ、qP、qL值均依次按‘互麦12’>‘互助红’>‘互麦13’的顺序降低;中高光强范围内,3个品种的Fv′/Fm′趋于一致,而‘互助红’的ΦPSⅡ、qP、qL较其他两个品种略高。(3)随着光强增加,各品种非光化学猝灭系数(NPQ)、表观电子传递速率(ETR)、调节性能量耗散量子产量(ΦNPQ)、非调节性能量耗散量子产量(ΦNO)均呈升高趋势;中低光强范围内,NPQ、ΦNPQ值均依‘互麦13’>‘互助红’>‘互麦12’的顺序降低,而‘互助红’和‘互麦12’的ETR变化较为一致且‘互麦13’的最低;中高光强范围内,NPQ、ΦNPQ值均依次按‘互助红’>‘互麦13’>‘互麦12’的顺序降低,而ETR值按‘互助红’>‘互麦12’>‘互麦13’的顺序降低;在整个光强变化过程中,ΦNO表现为按‘互麦13’>‘互麦12’>‘互助红’的顺序依次降低。研究认为,3个高原春小麦品种中‘互助红’最适应高光强环境;‘互麦12’光能利用能力强于‘互麦13’,但略弱于‘互助红’;‘互麦13’对光强变化较为敏感,热耗散能力略强于‘互麦12’,在低光环境下有较高的热耗散能力。
- 李妙师瑞陈文杰师生波张怀刚
- 关键词：春小麦光响应曲线青藏高原
- UV-B辐射对高山植物光合色素和叶绿素荧光参数的影响
- ＜正＞温室气体的排放,导致了平流层臭氧的减少,进而使到达地球表面的紫外线-B辐射显著增加[1]。青藏高原上空的臭氧损耗较为严重,以春夏季最为明显,因此植物生长季内UV-B辐射相对很强。本研究以青藏高原
- 师生波张波李和平韩发
- 关键词：UV-B辐射光合色素叶绿素荧光参数
- 文献传递
- 不同海拔高山植物美丽风毛菊生理生化特性的研究被引量：3
- 2013年
- 以生长在青藏高原不同海拔地区的多年生高山植物美丽风毛菊(Saussurea pulchra)为研究材料,分析比较了不同海拔叶片光合色素和抗氧化酶活性等生理生化指标,以探讨高山植物对于寒冷、高紫外辐射环境的适应机理。结果表明:随着海拔的升高,叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)含量有下降的趋势,而胡萝卜素(Car)含量则呈增加的趋势,Car/Chl与Chla/Chlb增大,美丽风毛菊叶片的紫外吸收物质、丙二醛(MDA)含量明显增加;抗氧化酶的活性也受到明显影响,其中叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性随海拔升高呈增强的趋势,膜脂过氧化与抗氧化物酶的变化具有不一致性,表明抗氧化系统之间存在一定的协同作用,可能在高山植物适应高寒环境的胁迫方面具有重要的作用。
- 朱鹏锦杨莉师生波韩发
- 关键词：海拔光合色素抗氧化系统
- 土壤干旱和强光对高山嵩草叶片PSII反应中心非光化学猝灭的交互影响分析被引量：9
- 2015年
- 本文采用叶绿素荧光图像分析手段,研究了土壤干旱对高山嵩草(Kobresia pygmaea)叶片PSII非光化学猝灭中光诱导和非光诱导的量子产量的影响,及其与稳态作用光强的交互效应。结果表明:土壤干旱胁迫可加剧高山嵩草叶片光合作用的光抑制程度,引起PSII最大光化学量子效率(Fv/Fm)的显著降低;高光强下叶片PSII实际光化学量子效率(ΦPSII)显著较低,非光化学猝灭中光诱导的PSII调节性能量耗散量子产量(ΦNPQ)则显著增大,且为干旱胁迫所加剧;干旱和强光胁迫对非调节性能量耗散量子产量(ΦNO)的影响程度相对较小;非光化学猝灭(NPQ)中快弛豫相组分(NPQf)约占2/3,干旱胁迫可引起NPQ以及NPQf和慢弛豫相组分(NPQs)的升高。由此可知,ΦNPQ是高山嵩草响应强光和土壤干旱胁迫的敏捷途径,高光强下的上调是光胁迫驯化的结果,也是导致PSII反应中心ΦPSII降低的主要原因;NPQ和ΦNPQ存在着2种胁迫因子的交互效应,而ΦPSII则无。
- 师生波李天才李妙刘世增李爱德马剑平
- 关键词：交互效应光抑制土壤干旱胁迫
