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1.
土壤逐渐干旱对4种荒漠植物光合作用和海藻糖含量的影响 总被引：9，自引：6，他引：3
以腾格里沙漠东南缘4种优势植物红砂(Reaumuria soongorica Maxim)、珍珠(Salsola passerina Bge)、柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom)和油蒿(Artemisia ordosica Krasch)为对象,研究土壤逐渐干旱对叶片相对含水量、净光合速率(Pn)、叶绿素荧光参数及海藻糖含量的影响。结果表明:土壤逐渐干旱过程中,4种植物的叶片相对含水量、净光合速率(Pn)、光系统II(PSⅡ)最大光化学量子产量(Fv/Fm) 、光系统II表观电子传递速率(ETR)、光化学淬灭(qP)都随干旱程度的加剧而下降;非光化学淬灭(qN)和海藻糖含量随干旱程度的增加而升高。4种植物对干旱过程的响应差异明显,随着土壤干旱的加剧,相对于其他三种植物,柠条具有更高的抗逆保护能力。相关分析表明,土壤含水量显著影响着4种植物的光合作用和海藻糖累积,海藻糖含量与光合作用存在相关性。 相似文献
2.
干旱胁迫对莫莫格湿地芦苇叶片光合生理生态的影响机理研究 总被引：3，自引：0，他引：3
为了揭示干旱胁迫对芦苇(Phragmites australis)叶片光合生理生态的影响机理,利用LI-6400便携式光合仪和快速叶绿素荧光仪,对干旱胁迫条件下的芦苇叶片光合生理以及芦苇生长状态进行测量分析。结果表明,干旱5d后,芦苇叶片光合速率小幅下降,干旱15d后,其光合速率明显下降,芦苇生长受到显著抑制;干旱胁迫下,芦苇叶片叶绿素含量先增加后减少;芦苇叶片光系统II(PSII)对干旱胁迫反应较敏感,在干旱20d后,其光合电子传递能力和光合性能指数下降,热耗散增加。在干旱胁迫初期,芦苇叶片光合速率的下降以气孔限制为主;在干旱胁迫后期,非气孔限制与气孔限制都起作用,其中非气孔因素主要是指光系统II活性的下降,活性反应中心减少,电子传递能力下降,降低了光系统II的整体光化学性能,进而降低了芦苇叶片的光合速率,抑制了芦苇的生长。 相似文献
3.
干旱胁迫对甘草光合特性与生物量分配的影响 总被引：28，自引：13，他引：28
为了探讨干旱胁迫对甘草光合特性与生物量分配的影响，采用土壤干旱胁迫处理盆栽2 a生甘草实生苗，测定胁迫30 d的甘草叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度等生理指标和胁迫60 d的地上地下各器官生物量。结果显示，在土壤相对含水量为50％的轻度干旱胁迫下，甘草叶片光合生理指标与根生物量变化不显著，在土壤相对含水量为35％的严重干旱胁迫下，甘草叶片净光合速率与蒸腾速率显著下降，胞间CO2浓度显著升高，气孔导度显著降低，各器官生物量显著下降。但随着干旱胁迫程度的加剧，甘草水分利用效率与气孔限制值能够保持相对的稳定，生物量分配更多地流向地下器官，地上器官生物量分配明显变少，根冠比增大。研究表明，甘草的光合特性与生物量分配格局对于干旱环境具有很强的适应能力，引起甘草叶片光合速率下降的主要原因是非气孔因素。另外，在土壤相对含水量35％以上的干旱胁迫下，不但不会影响人工种植药材的产量，而且可能会促进甘草酸在根中的合成积累，提高药材质量。 相似文献
4.
荒漠植物红砂在持续干旱胁迫下的光保护机制研究 总被引：10，自引：7，他引：3
红砂（Reaumuria soogorica）是一种广泛分布于中国半荒漠地区的多年生半灌木,自然生境下具有很强的耐旱、耐高温和高辐射的能力。本实验在人为控制水分进行持续干旱胁迫的过程中,通过测定红砂的气体交换和叶绿素荧光参数的日变化来研究红砂干旱胁迫下的光保护机制。结果表明,土壤相对含水量下降的过程中,红砂叶片水势也相应地下降;净光合速率（Pn）的日变化由‘双峰型’逐渐趋向‘单峰型’;水分利用效率（WUE）随着干旱程度的增加而升高,植物接近休眠时下降;净光合速率 (Pn)、PSⅡ最大光化学效率 (Fv/Fm)和PSⅡ非循环式电子传递效率(ΦPSⅡ)在中午都明显降低;干旱胁迫下初始荧光(F0)出现明显的升高,日变化趋势为先上升后下降。说明红砂在干旱期间,采取了依赖于叶黄素循环的热能耗散和PSⅡ反应中心可逆失活两种光抑制的保护机制来度过干旱维持生存。 相似文献
5.
The alleviative effects of exogenous salicylic acid(SA) on plants against drought stress were assessed in Gardenia jasminoides seedlings treated with different concentrations of SA.Drought stress was simulated to a moderate level by 15% polyethylene glycol(PEG) 6000 treatment.Seedlings exposed to 15% PEG for 14 days exhibited a decrease in aboveground and underground dry mass,seedling height,root length,relative water content,photosynthetic pigment content,net photosynthetic rate(Pn),transpiration rate(Tr),stomatal conductance(Gs),and water use efficiency.In PEG-stressed plants,the levels of proline,malondialdehyde(MDA),hydrogen peroxide(H_2O_2),and electrolyte leakage rose significantly,whereas antioxidative activity,including superoxide,peroxidase,and catalase activities,declined in leaves.However,the presence of SA provided an effective method of mitigating PEG-caused physiological stresses on G.jasminoides seedlings,which depended on SA levels.PEG-treated plants exposed to SA at 0.5–1.0 mmol/L significantly eased PEG-induced growth inhibition.Application of SA,especially at concentrations of 0.5–1.0 mmol/L,considerably improved photosynthetic pigments,photosynthesis,antioxidative activity,relative water content,and proline accumulation,and decreased MDA content,H_2O_2 content,and electrolyte leakage.By contrast,the positive effects were not evident,or even more severe,in PEG+SA4 treatment.Based on these physiological and biochemical data,a suitable concentration of SA,potential growth regulators,could be applied to enhance the drought tolerance of G.jasminoides. 相似文献
6.
红砂种子萌发对盐胁迫及适度干旱的响应 总被引：5，自引：0，他引：5
对红砂（Reaumuria soongorica (Pall.) Maxim）种子进行室内萌发实验,采用双因素正交法,设置NaCl 10个梯度(mmol·L-1):0、25、50、75、100、125、150、175、200、250;以PEG模拟干旱胁迫两个PEG浓度（g·L-1）: 0和75,测定种子萌发的12个指标,分析红砂种子萌发对NaCl胁迫及适度干旱的响应。结果表明,盐胁迫降低红砂种子萌发的发芽率,减弱种子活力,抑制胚根和胚轴生长。然而一定程度干旱胁迫（PEG75 g·L-1）可提高种子发芽率,增大种子活力,促进干重累积。耐盐隶属函数分析显示, PEG75处理下红砂种子的耐盐性高于PEG0,由此推测红砂进化出了盐胁迫与干旱胁迫的交叉适应策略。 相似文献
7.
水分是黄河三角洲贝壳堤滩脊地带植被生长的主要限制因子。以4年生杠柳(Periploca sepium)苗木为对象,模拟贝壳砂干旱生境,设定对照(土壤相对含水量RWC为77.72%)、轻度(RWC为58.16%)、中度(RWC为42.98%)及重度(RWC为32.39%)干旱胁迫4组水分梯度,测定分析杠柳叶片气体交换参数的光响应以及叶绿素荧光参数。结果表明:(1)水分条件可显著影响贝壳砂生境杠柳叶片的光合效率。随干旱胁迫的加重,杠柳净光合速率(Pn)显著下降,重度干旱胁迫下,Pn最小,为0.62μmol·m^-2·s^-1,仅是对照的5%。表观量子效率、光饱和点和暗呼吸速率随干旱胁迫的加重逐渐降低,而光补偿点逐渐升高。干旱胁迫导致杠柳叶片光照生态幅变窄,光能利用率降低。(2)随干旱胁迫加重,杠柳蒸腾速率显著下降。适度干旱胁迫可显著提高杠柳的水分利用效率,在轻度、中度干旱胁迫下维持较高值,而对照和重度干旱胁迫下显著降低。在轻度、中度干旱胁迫下,杠柳Pn下降主要受气孔限制,而重度干旱胁迫则以非气孔限制为主。(3)随干旱胁迫加重,杠柳叶片潜在光化学效率、实际光化学效率和非循环光合电子传递速率均显著下降,受到光抑制,电子传递效率下降;非光化学猝灭系数显著增加,光能热耗散增多。杠柳叶片通过调节光合效能来适应干旱胁迫逆境,对干旱逆境表现出一定的可塑性和适应性。 相似文献
8.
Here we examined the response mechanisms and the strategies adopted to cope with drought stress in Jatropha curcas L. Response mechanisms to water stress were explored in three different accessions (from Brazil, Tanzania and Suriname) of J. curcas in terms of water and osmotic relations, gas exchange, PSII photochemistry, and growth performances. Plants were exposed to 18 days of water stress (irrigation was kept at 20% of water holding capacity) followed by 13 days of relief from stress. J. curcas withstands drought stress with a drought-avoidance mechanism through a water saving strategy. These responses include selective abscission of leaves, and marked decreases in net photosynthetic rates and water use efficiency. This allows plants to maintain an “above-lethal” water potential during stress, and to recover net assimilation rate promptly when water availability to the roots is resumed. The Suriname accession displayed greater reductions in net photosynthesis, maximal efficiency of PSII photochemistry (Fv/Fm), total leaf area and plant dry weight, as compared with both Tanzania and, particularly, the Brazil accession, during drought stress. Impairment of PSII photochemistry was also observed in the Suriname accession at the end of the relief period. Water-stressed J. curcas, irrespective of seed source, was capable to recover net photosynthesis to the level of the well watered counterparts by the end of the relief period. Our data allow to conclude that J. curcas may survive to drought spells of moderate intensities but, at the same time pose serious concerns for its profitable cultivation in arid/semi-arid regions worldwide. 相似文献
9.
干旱环境下高温对胡杨光合作用的影响 总被引：4，自引：2，他引：2
在塔里木河下游3个地下水埋深（4.64 m,6.15 m,7.02 m）环境下,利用LI-6400便携式光合作用测定仪测定了胡杨叶片在适宜温度（27 ℃）和高温（39 ℃）下的净光合速率（Pn）、气孔导度(gs)、蒸腾速率（E）及胞间CO2浓度（Ci）,比较了不同地下水埋深下胡杨光合作用对高温的响应。结果表明：在3个地下水埋深下高温都使得光合速率和气孔导度明显减少,并且在地下水埋深（7.02 m）较深处,高温使得光合速率和气孔导度的下降幅度也最大,这都说明干旱胁迫加强了高温对胡杨光合作用的负面效应。然而,在同一地下水埋深下,由于高温的影响,胡杨叶片的胞间CO2浓度并未随着净光合速率和气孔导度的下降而减少,其原因很可能是气孔发生了不均匀关闭。而叶片的蒸腾速率和饱和水汽压由于高温作用的影响都明显增加,并且在地下水埋深7.02 m处,高温引起蒸腾速率的增加幅度是最小的,这表明了气孔对干旱高温胁迫下胡杨的光合作用具有一定调节作用。 相似文献
10.
荒漠植物红砂叶绿素荧光参数日变化及其与环境因子的关系 总被引：10，自引：3，他引：7
在自然条件下以分布于兰州九州台（LZJ）、张掖临泽（ZYL）和武威民勤（WWM）3个地区的红砂为试材,利用PAM-2100便携式叶绿素荧光分析仪和Lcpro+便携式光合作用测定系统,在红砂生长季节对其叶绿素荧光参数及其环境因子进行测定和分析。结果表明:3个地区红砂叶片的初始荧光(Fo)、PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、实际光化学反应量子效率(ΦPSⅡ)和非光化学淬灭系数(qN)均存在明显的日变化。其中Fv/Fm和ΦPSⅡ均呈反正态分布曲线日进程,在中午13:00强光下降低至最低值;Fo和qN则呈正态分布曲线日进程,在中午13:00达到最大值。3个地区红砂的Fv/Fm虽在中午呈降低趋势,但因其值均高于0.8,所以并未发生光抑制现象。在环境因子中,光合有效辐射(PAR)、温度（Ta）以及水分条件协同作用于红砂的光化学效率。当水分条件较高时,PAR成为影响光化学效率降低的首要因子;而当水分降低时,RH成为加速光化学效率下降的主要因子。在土壤极端干旱叠加强光、高温和低湿的逆境中红砂主要采取依赖于叶黄素循环的热耗散和PSⅡ反应中心可逆失活两种保护机制来适应外界环境的变化。 相似文献
11.
In the field of phylogenetic analyses, the rbcL gene encoded large subunit Ribulose-1,5-biphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco, EC4.1.1.39), which plays a crucial role in the process of photosynthesis for most terrestrial plants, has been considered to be conserved; however, recent controversy regarding rbcL conservation has appeared since it was proposed to be under natural selection within all principal lineages of land plants. In this study, by examining the variation of DNA and protein sequences among 17 species in the family Tamaricaceae, three nonsynonymous mutations were identified to be under positive selection. The favored sites were located in the alph-helix domains of Rubisco, with decreased hydrophobicity and increased entropy, which could facilitate CO2 penetration into the active site of Rubisco. We also found that the expression level of rbcL in different genotypes of Reaumuria soongarica shifted in response to various stresses such as drought, temperature, salt, and light. This study not only sheds light on the functional/structural features of Rubisco in the evolution scenarios from C3-like into C4 in Tamaricaceae but also provides useful information on directing genetic performance to enhance photosynthesis efficiency of desert plants for sustaining fragile desert ecosystems; furthermore, it promotes the ability to cope with desert aridification and global warming. 相似文献
12.
以原料番茄“里格尔87-5”为试验材料,设置正常灌水、轻度亏水和中度亏水3个水平,对水分亏缺条件下番茄果实膨大期光合作用日变化及光合速率对光强度的响应进行研究,以对原料番茄光合能力进行探讨并模拟适合亏水条件下光响应过程。结果表明:(1)轻度亏水条件下,番茄叶片气体交换特性与对照无显著差异,但中度亏水条件下净光合速率、气孔导度、蒸腾速率显著降低。(2)利用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数函数模型和直角双曲线修正模型,对表观量子效率、最大净光合速率、暗呼吸速率、光饱和点、光补偿点进行模拟,4个模型对光响应曲线的拟合程度较高,但直角双曲线修正模型拟合结果与实测值最符合。(3)不同水分条件下的表观量子效率、最大净光合速率与光合速率日均值显著相关,而光合速率日均值与产量显著正相关;中度亏水造成光合速率日均值显著降低,最终影响了产量;轻度亏水下番茄能够维持正常光合作用,在不显著降低产量的同时实现节水目标。 相似文献
13.
NaCl胁迫对甜瓜叶片气体交换和叶绿素荧光特性的影响 总被引：6，自引：6，他引：0
以两个变种甜瓜幼苗为材料,在人工控制条件下研究了NaCl胁迫对甜瓜叶片气体交换和叶绿素荧光特性的影响。结果表明,盐胁迫降低了甜瓜叶片光合色素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和PSⅡ最大光化学效率、PSⅡ潜在活性、PSⅡ电子传递量子效率和光化学猝灭系数,使非光化学猝灭系数升高。在≤50 mmol·L-1 NaCl胁迫下,甜瓜叶片光合速率降低主要由气孔因素引起,而在NaCl浓度≥100 mmol·L-1条件下则以非气孔限制因素为主。 相似文献
14.
塔里木沙漠公路防护林植物沙拐枣气体交换特性对干旱胁迫的响应 总被引：5，自引：3，他引：2
利用LI-6400光合作用系统测定了干旱胁迫和正常灌溉两种处理下,塔里木沙漠公路防护林中乔木状沙拐枣（Calligonum arborescens）净光合速率、蒸腾速率以及水分利用效率等气体交换特性的日变化及季节变化动态。分析得出：两种处理下沙拐枣净光合速率在不同生长季的日变化动态均为单峰型;蒸腾速率除8月干旱胁迫处理下表现出微弱的双峰变化外,其余也为单峰型;干旱胁迫显著降低了沙拐枣的光合能力和蒸腾能力,而且随着干旱胁迫时间的持续,净光合速率和蒸腾速率降低的幅度在不断增加。干旱胁迫所引起的土壤含水量的降低和植物体内的水分亏缺并没有提高沙拐枣的水分利用效率,反而使其有着明显的下降。但尽管如此,沙拐枣在持续干旱的情况下依然能够维持生长,它通过适当降低蒸腾减少水分散失和降低光补偿点以提高弱光利用能力等方法来进行必要的光合积累,这说明沙拐枣有着极强的耐旱能力和适应极端环境的本领,而且通过沙拐枣在长期干旱胁迫处理下的顽强表现,也充分说明沙漠公路防护林在人工管理过程中依然存在着进一步节水的可能性。 相似文献
15.
超旱生植物红砂与珍珠光合生理生态日变化特征初探 总被引：9，自引：3，他引：6
超旱生植物红砂与珍珠长期生活在严酷的生境中,形成了独特的生物学特性和生理生态适应性。在自然条件下研究了两种超旱生植物的光合生理生态日变化特征。结果表明,红砂和珍珠光合作用受环境变化影响明显,具有一定的可塑性:①在土壤含水量（SWC）、光、温、湿等条件较好的8月22日,两植物净光合速率（Pn）、蒸腾速率(Tr)日变化呈不明显双峰型。Pn红砂高于珍珠,日平均分别为(7.74±0.79)μmol\5m-2\5s-1 和(5.64±0.75)μmol\5m-2\5s-1;Tr也是红砂高于珍珠,日平均分别为(24.38±3.07)mmol\5m-2\5s-1和(15.41±2.01)mmol\5m-2\5s-1;水分利用效率（WUE）则相反,日平均珍珠大于红砂,分别为0.35 μmol·mmol-1和0.31 μmol·mmol-1。②在SWC、光、温、湿等条件较差的9月28日两植物Pn、Tr日变化呈单峰型,且值明显小于8月22日,而WUE则高于8月22日。通过对两种超旱生植物小枝水势、叶片气孔导度及叶绿素荧光参数生理特性变化的分析,得出两植物光合作用受到气孔和非气孔等多种环境及自身因子的影响。 相似文献
16.
水杨酸对干旱下烤烟幼苗膜质和叶绿素荧光特性的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
以烤烟品种龙江911为材料,研究了叶面喷施水杨酸（SA）对干旱胁迫下烤烟幼苗叶绿素含量、叶绿素荧光特性和细胞膜伤害程度的影响。结果表明,干旱胁迫下烤烟幼苗叶片的膜系统受到了伤害,光合作用的原初反应和光能在两个光系统之间的分配发生了改变。叶面喷施0.5 mmol·L-1和1.0 mmol·L-1SA减轻了干旱引起的细胞膜丙二醛的增加,有效地保护了烤烟幼苗叶片的膜系统。同时,0.5 mmol·L-1和1.0 mmol·L-1SA减轻了干旱胁迫下叶绿素的分解,有效缓解干旱对类囊体膜和PSⅡ反应中心的伤害,增强了烤烟幼苗对干旱胁迫的适应能力,其最适宜的浓度为0.5～1.0 mmol·L-1。2.0 mmol·L-1SA对烤烟幼苗有一定的毒害作用。 相似文献
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18.
Effects of drought stress on antioxidant enzyme, photosynthetic
pigment and flavonoid pathway in two desert shrubs 总被引：1，自引：0，他引：1
Antioxidant enzyme activity, photosynthetic pigment content, and free malondialdehyde (MDA), as well as flavonoid content and
the key enzyme activity in the flavonoid pathway were determined in two desert shrubs, Caryopteris mongolica Bunge and
Reaumuria soongorica (Pall.) Maxim. under drought stress. The free MDA content was enhanced during the experimental period,
which may be an indicator of oxidative stress. Superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), and ascorbate peroxidase (APX)
activities in C. mongholica showed a significant increase during the experiment, but catalase (CAT) activity was slightly decreased.
On the other hand, POD and APX activities showed a significant increase and SOD and CAT activity data had no significant
changes in R. soongorica. APX, SOD, and CAT activities were higher in R. soongorica than in C. mongholica, but MDA content
was lower, indicating that the lower values of MDA were attributed to higher activities of antioxidant enzyme in R. soongorica.
Chlorophyll content decreased significantly in the two shrubs during the experiment, which indicated that there was a photoprotection
mechanism through reducing light absorbance by decreasing pigments content. Caretonoids content increased in C.
mongholica and decreased in R. soongorica. The ratio of Chla/Chlb decreased significantly but caretonoids/Chl revealed a significant
increase in the two shrubs, which could be explained as no decrease of peripheral light-harvesting complexes and a higher
tolerance to drought. Total flavonoid content and the activities of phenylalanine ammonialyase (PAL) and chalcone isomerase
(CHI) showed different changes between C. mongholica and R. soongorica after treatment. These values decreased in R.
soongorica and increased in C. mongholica except for PAL activity. However, anthocyanin content increased in the two shrubs,
indicating that there was a different regulation response in the flavonoid pathway in the two shrubs under drought stress, and anthocyanin
should be an important antioxidant both in the shrubs. Our results demonstrated the different responses of antioxidant
defense and drought tolerance ability between the two shrubs. 相似文献
19.
西鄂尔多斯地区强旱生小灌木水分参数的研究(Ⅰ) 总被引：19，自引：12，他引：7
绵刺、红砂、四合木、霸王柴为东阿拉善-西鄂尔多斯地区的超旱生灌木。本文运用PV技术对绵刺、红砂、四合木、霸王柴的多种水分关系参数(ψπ100、ψ0、F0、RWC0等)进行了测定,并通过测得的各水分参数从水分生理角度对这四种超旱生小灌木的耐旱性进行了比较分析。研究表明:①绵刺、红砂、四合木、霸王柴具有不同的耐旱机理,红砂主要体现为增加细胞溶质浓度的渗透调节,而四合木表现为较小的细胞体积(低的F0值)和较强的持水能力(较大的AWC值和Va/V0值)。②红砂具有非常低的ψπ100值(-3.1302MPa)与ψ0值(-3.5074MPa),体现出其具有很强的保持最大膨压和维持低水势的能力。③四合木的F0值(52.12%)很低,而AWC值(87.43%)和Va/V0值(7.8092)却很高,说明四合木具有较强的忍耐水分胁迫能力和抗脱水能力。④绵刺的根茎系统具有快速吸收和传导水分的能力,可能与其具有劈裂式生长的特征有关。⑤经过对数据的统计学检验分析,证明PV技术具有良好的重复性。 相似文献