镧稀土对鹅毛竹光合作用及叶绿素荧光特性的影响

镧稀土对鹅毛竹光合作用及叶绿素荧光特性的影响

论文摘要

本文分别以南京林业大学竹类植物标本园的开花和未开花鹅毛竹(Shibataea chinensis Nakai)为材料,采用不同浓度(0 mg/L、100 mg/L、200 mg/L、300 mg/L)的镧稀土叶面喷施处理,于2006年6月到2006年10月期间,测定了稀土对鹅毛竹叶片光合作用及叶绿素荧光特性等生理指标的影响。结果如下:1.镧稀土对开花鹅毛竹光合作用及叶绿素荧光特性的影响镧稀土处理明显改变了开花鹅毛竹的净光合速率(Pn)日变化进程,使其由对照的“双峰”型转变为处理之后的“单峰”型,缓解了光合午休现象。与对照相比,试验期间不同浓度的镧稀土处理总体上明显提高了开花鹅毛竹的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、细胞间隙CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、表观量子效率(AQY)、羧化效率(CE)、叶绿素a含量(Chla)及其叶绿素总含量(Cr),而光补偿点(LCP)、CO2补偿点(CCP)、光呼吸速率(Rl)明显降低。叶绿素荧光参数结果表明,稀土处理明显降低了开花鹅毛竹的暗适应叶绿素最小荧光产额(F0),但是明显提高了暗适应叶绿素最大荧光产额(Fm)、光适应叶绿素最小荧光产额(F0’)、光适应叶绿素最大荧光产额(Fm’)和稳态荧光产额(Fs);对PSII最大光化学效率(Fv/Fm)影响不明显,对PSII有效光化学效率(Fv’/Fm’)、PSII实际光化学效率(ΦPSII)、表观光合电子传递速率(ETR)有明显的促进作用;但是PSII激发能的分配,即光化学淬灭系数(qP)和非光化学淬灭系数(NPQ)在处理前期变化不明显,而后期明显降低。100mg/L稀土处理提高了开花鹅毛竹的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性。不同浓度稀土处理提高了叶片可溶性蛋白质的含量。2.镧稀土对未开花鹅毛竹光合作用及叶绿素荧光特性的影响镧稀土处理对未开花鹅毛竹净光合速率(Pn)日变化进程的峰型没有明显的影响,但是总体上对各时间段的净光合速率(Pn)有明显的促进作用。与对照相比,试验期间不同浓度的稀土处理总体上对未开花鹅毛竹净光合速率(Pn)有一定的促进作用。稀土处理明显提高了未开花鹅毛竹的表观量子效率(AQY)、羧化效率(CE)、叶绿素a、b含量及其总含量,而暗呼吸速率(Rd)、光呼吸速率(Rl)、光补偿点(LCP)和CO2补偿点(CCP)却明显降低。叶绿素荧光参数结果表明,稀土处理降低了未开花鹅毛竹的暗适应叶绿素最小荧光产额(F0)、PSII实际光化学效率(ΦPSII)、表观光合电子传递速率(ETR),但是明显提高了暗适应叶绿素最大荧光产额(Fm)、光适应最小荧光产额(F0’)和稳态荧光产额(Fs),对光适应叶绿素最大荧光产额(Fm’)、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII有效光化学效率(Fv’/Fm’)、光化学淬灭系数(qP)的影响作用不明显,但是非光化学淬灭系数(NPQ)在处理之后却明显高于同期对照值。稀土处理对未开花鹅毛竹的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)以及过氧化氢酶(CAT)活性的影响作用不明显,但提高了可溶性蛋白质含量。镧稀土对开花和未开花鹅毛竹光合特性的影响程度不同,对开花鹅毛竹的光合作用的促进作用比较明显,主要是通过提高叶片叶绿素和蛋白质含量,增强PSII实际光化学效率、降低呼吸作用以及通过提高抗氧化酶系统活性缓解光抑制等因素实现的;而对未开花鹅毛竹,稀土虽然也提高了叶片叶绿素和蛋白质含量,降低呼吸作用,但对PSII实际光化学效率没有明显的促进作用,在一定条件下反而有所降低,因此对净光合速率的促进作用不明显。两者之间的差异可能是鹅毛竹不同的生理状态造成的,不同生理状态下稀土调节的最适浓度及调节机理可能有所不同。本研究结果为稀土调节竹类植物光合机理的研究提供理论依据,同时也为稀土调节竹子花后衰老生理的研究提供参考。

论文目录

  • 致谢
  • 摘要
  • Abstract
  • 第一部分 文献综述
  • 1 国内外研究进展
  • 1.1 稀土农用研究进展
  • 1.2 稀土林用研究进展
  • 1.2.1 促进苗木生长,提高苗木质量
  • 1.2.2 促进林木种子萌发
  • 1.2.3 提高经济林木产量,改善产品品质
  • 1.2.4 提高插条生根率
  • 1.2.5 提高林木抗逆性,延缓离体器官衰老
  • 2 稀土对植物光合作用的影响研究
  • 3 叶绿素荧光分析技术
  • 3.1 叶绿素荧光的产生过程及其意义
  • 3.2 叶绿素荧光的淬灭
  • 3.3 叶绿素 A 荧光参数
  • 4 外源物质对叶绿素荧光参数的影响研究
  • 5 研究目的和意义
  • 第二部分 研究报告
  • 1 材料与方法
  • 1.1 实验材料
  • 1.2 实验方法
  • 1.2.1 叶绿素含量的测定
  • 1.2.2 光合作用日进程的测定
  • 1.2.3 光合(Pn)-光强(PFD)响应曲线的测定
  • 1.2.4 光合(Pn)-C02 响应曲线的测定
  • 1.2.5 叶绿素荧光参数的测定
  • 1.2.6 SOD、POD、CAT 活力的测定
  • 1.3 实验数据分析
  • 2 结果与分析
  • 2.1 镧稀土对鹅毛竹光合作用的影响
  • 2.1.1 镧稀土对鹅毛竹光合特性日变化的影响
  • 2.1.2 镧稀土对鹅毛竹光合特性的影响
  • 2.1.3 镧稀土对鹅毛竹光合碳代谢的影响
  • 2.1.4 镧稀土对鹅毛竹光合色素的影响
  • 2.2 镧稀土对鹅毛竹叶绿素荧光特性的影响
  • 2.2.1 镧稀土对鹅毛竹暗适应叶绿素荧光产额的影响
  • 2.3 镧稀土对鹅毛竹抗氧化酶活性及可溶性蛋白质含量的影响
  • 2.4 鹅毛竹测定指标之间的相关分析
  • 2.4.1 鹅毛竹光合特性指标与生理指标之间的相关分析
  • 2.4.2 鹅毛竹光合特性指标与叶绿素荧光特性指标之间的相关分析
  • 3 讨论
  • 3.1 镧稀土对开花鹅毛竹光合作用及叶绿素荧光特性的影响
  • 3.2 镧稀土对未开花鹅毛竹光合作用及叶绿素荧光特性的影响
  • 3.3 镧稀土对开花与未开花鹅毛竹光合作用及叶绿素荧光特性影响的比较
  • 第三部分 总结
  • 主要结论
  • 参考文献
  • 相关论文文献

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