弱光逆境对植物光合特性的影响
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低温、弱光及盐胁迫对辣椒叶片光合特性的影响0、引言【研究意义】辣椒(CapsicumannuumL.)是冬春设施栽培的主要蔬菜之一,设施内形成的低温、弱光及土壤盐渍化(施肥量大且偏施化肥、蒸发旺盛、无雨水冲淋等)逆境,严重影响植株正常的光合作用。
因此,开展低温、弱光及盐胁迫三重逆境下辣椒叶片的光合特性变化研究,可丰富辣椒复合逆境光合理论。
【前人研究进展】目前有关低温伤害的位点尚存争议,这与低温胁迫时所伴随的环境条件有很大关系。
低温强光或中等光强胁迫下,光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心的DI蛋白被认为是光抑制的初始靶位;低温弱光下植株则表现为光饱和光合速率和CO2饱和光合速率下降,PSⅡ光合电子传递量子效率和天线转化效率降低,吸收光强用于PSⅡ光化学反应的部分减少,天线热耗散和反应中心能量耗散比例上升。
光系统Ⅰ(PSⅠ)对低温弱光胁迫较PSⅡ更敏感,甜椒、黄瓜等在低温弱光下光合下降的主要原因是PSⅠ发生光抑制。
低温不仅降低在叶绿体基质中进行光合作用暗反应酶的活性,也引起类囊体膜介导的光反应酶活性的降低,且光反应酶活性对低温伤害更敏感,使类囊体膜上PSⅡ的光能传递效率和光能转换效率降低,从而导致CO2同化能力降低。
Kaniuga等报道,低温导致叶绿体的希尔反应活性降低,使类囊体膜中PSⅡ的电子传递受抑,抑制部位主要在其氧化侧。
弱光下辣椒的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、光补偿点(LCP)、CO2补偿点(CCP)和羧化效率(CE)下降,表观量子效率(AQY)上升,且Pn下降是非气孔限制的结果。
随着光照强度的减弱,辣椒叶片Chla、Chlb和Chla+b的含量增加,Chla/b比值下降,叶绿素a蛋白复合体(CPI)含量降低,捕光叶绿素a/b蛋白复合体(LHCP)含量升高。
弱光造成黄瓜叶绿体发育不良,排列紊乱,超微结构遭到破坏,且叶绿体数量减少,叶绿素的降解加剧,叶绿素含量降低。
盐胁迫下植物光合作用下降的原因一般认为是渗透胁迫引起的,即盐胁迫引起水势及气孔导度降低,限制CO2到达光合机构,从而抑制光合作用,同时也存在活性氧伤害。
弱光对桃光合作用的影响及膜伤害机理研究弱光对桃光合作用的影响及膜伤害机理研究光合作用是植物生长发育的基础过程之一,也是担任“能量供应器”的光合膜的重要功能。
然而,植物在自然环境中面对各种光照条件,其中包括弱光环境。
弱光环境下,植物的光合作用可能受到一定程度的抑制,导致其光合效率下降。
本文将研究弱光环境下桃树光合作用的影响以及膜伤害机理,并提供一些改善措施以提高光合效率的建议。
1. 弱光环境对桃树光合作用的影响桃树作为一种常见的果树,其光合作用是保证果实生长和发育的关键过程。
然而,弱光环境下桃树的光合作用会受到一定程度的抑制,从而影响果实的产量和品质。
首先,弱光环境下,桃树叶片的叶绿素含量可能会降低。
光合作用是由叶绿素分子吸收光能转化为化学能的过程,因此,光合作用的效率与叶绿素的含量密切相关。
在弱光照条件下,桃树叶片中的叶绿素含量可能会减少,从而降低光合作用的效率。
其次,弱光环境下,桃树叶片的光合速率会降低。
光合速率是光合作用过程中固定二氧化碳并释放氧气的速率,直接反映了光合作用的效率。
在弱光环境下,光合速率可能会受到抑制,导致光合作用的效果较差。
此外,弱光环境下,桃树叶片的光合膜结构可能会发生变化。
光合膜主要由叶绿体内膜和外膜构成,是光合作用过程中光能转化的关键位置。
在弱光环境下,桃树叶片的光合膜结构可能会发生破坏,导致光合作用的效率下降。
2. 膜伤害机理研究弱光环境下,膜伤害是导致桃树光合作用受损的主要机理之一。
膜伤害主要包括膜的脂质过氧化和离子渗漏两个方面。
首先,弱光环境下,桃树叶片中产生的氧自由基会增加,导致膜的脂质过氧化。
氧自由基是一种高度活跃的分子,其与膜上的脂质发生反应,引起脂质过氧化并破坏膜的完整性。
脂质过氧化不仅导致膜蛋白的结构和功能异常,还会破坏离子通道的正常功能,影响离子的平衡和运输。
其次,弱光环境下,桃树叶片的离子渗漏会增加。
膜上的离子通道是维持离子平衡的重要通道,而在弱光环境下,受到的脂质过氧化损伤导致离子通道的异常开放,进而引起离子渗漏。
植物生理学中的光合作用与逆境响应光合作用是植物生理学中一个重要的过程,它是植物能够将阳光能转化为化学能的关键步骤。
通过光合作用,植物能够合成有机物质,并释放出氧气。
然而,在自然环境中,植物常常会遇到一些逆境条件,如高温、干旱、盐胁迫等。
这些逆境条件会对植物的光合作用产生负面影响,甚至导致植物生长受限。
因此,研究植物在逆境条件下的光合作用与逆境响应机制,对于提高植物逆境抗性和农作物产量具有重要意义。
首先,我们来了解一下光合作用的基本过程。
光合作用发生在植物叶绿体中的叶绿体膜上,主要包括光依赖反应和暗反应两个阶段。
在光依赖反应中,光能被叶绿素吸收,并通过一系列的光合色素和电子传递链的作用,将光能转化为化学能。
在这个过程中,光合色素捕获到的光能会激发电子,使其从低能级跃迁到高能级。
随后,这些激发的电子会通过电子传递链的传递,最终被用于产生能量丰富的化合物ATP和NADPH。
而在暗反应中,ATP和NADPH提供能量和还原力,使二氧化碳与水反应,合成葡萄糖等有机物质。
然而,当植物遭受逆境条件时,光合作用会受到抑制。
例如,在高温条件下,光合作用的速率会下降,导致植物的生长和发育受到影响。
这是因为高温会破坏叶绿体膜上的光合色素和电子传递链的结构,使得光合电子传递链受到损伤,从而影响光合作用的进行。
此外,高温还会导致酶的构象发生变化,使暗反应的酶活性下降,进一步影响光合作用的效率。
除了高温,干旱和盐胁迫也是常见的逆境条件。
在干旱条件下,植物会出现水分不足的情况,导致植物体内的水势降低。
这会使植物的气孔关闭,减少二氧化碳的进入,从而限制了光合作用的进行。
同时,干旱还会导致光合色素和电子传递链的破坏,进一步影响光合作用的效率。
盐胁迫则是指土壤中盐分浓度过高,超过植物耐受范围。
高盐环境会导致植物体内的离子平衡紊乱,进而影响光合作用的进行。
然而,植物在面对逆境条件时,也具备一定的适应性和抵抗能力。
植物通过一系列的逆境响应机制来应对逆境条件的挑战。
姓名:@@@学号:#########学院:生命科学学院专业:应用生物教育班级:11级A班综述名称:弱光逆境对植物光合特性的影响云南师范大学教务处编印弱光逆境对植物光合特性的影响¥(云南师范大学生命科学学院应用生物教育***班)摘要:弱光环境属于逆境的一种,虽然不是植物基本生存的限制因素,但弱光对植株光合作用、光合产物的运输和分配、营养元素的吸收、内源激素水平和抗氧化酶系活性等植物的生理代谢及形态建成有影响。
弱光影响植物的光合特性,是目前影响设施生产的重要不利环境因素之一。
研究弱光逆境适应性的调控及改善措施,付诸于生产实践。
关键词:弱光、光合特性、生长发育、调控。
Low Light Stress on Plant Photosynthesis Characteristics************(College of Life Sciences, Yunnan Normal University, Applied Biosystems## educationclasses)Abstract: In the face of adversity is a low light environment, though not the limiting factor in plant basic survival, but light on plant photosynthesis, transport and distribution of photosynthetic products, nutrient absorption, endogenous hormone levels and activity of antioxidant enzymes and other plant physiological metabolism and morphogenesis affected. Low light affect plant photosynthetic characteristics, is an important production facility currently affecting adverse environmental factors. The regulation of light stress adaptation and improvement measures put into production practices.Keywords: low light, photosynthesis, growth and development, the regulation.引言:对于植物本身来说,已有阴生植物和阳生之物之分,而绝大多数植物属于阳生植物。
弱光逆境对桃树生长发育和光合特性的影响
孔云;王绍辉;王志忠;刘志民;姚允聪
【期刊名称】《中国农学通报》
【年(卷),期】2009()2
【摘要】弱光逆境是设施桃树栽培的主要限制因素之一,探明桃树对弱光逆境的生理反应,可以为优化设施桃树栽培技术体系和桃树耐弱光育种提供参考依据。
从弱光逆境对桃树的生长发育、光合特性以及光合产物的转化与分配等方面的影响综述了国内外的相关研究进展,并分析了目前研究中存在的问题,展望了今后的进一步研究方向和途径。
【总页数】4页(P139-142)
【关键词】弱光逆境;桃树;生长发育;光合特性
【作者】孔云;王绍辉;王志忠;刘志民;姚允聪
【作者单位】北京农学院植物科学技术系
【正文语种】中文
【中图分类】S626.5
【相关文献】
1.弱光对两品种黄瓜光合特性和生长发育的影响 [J], 李伟;袁学平;杨迤然;胡仕军;孙美静
2.辣椒幼苗叶片光合特性对低温、弱光及盐胁迫3重逆境的响应 [J], 张志刚;尚庆茂
3.低温弱光对不同辣椒品系生长发育及光合特性的影响 [J], 高晶霞;颜秀娟;李宁;王学梅
4.从枝菌根真菌对弱光条件下黄瓜幼苗生长发育及其光合特性的影响 [J], 韩浩章;王晓立;田福发;张颖;刘宇;张丽华
5.弱光对园艺植物光合特性及生长发育影响研究进展 [J], 翁忙玲;程慧林;姜卫兵因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
弱光环境对植物光合特性的影响综述陈慧欢弱光环境对植物光合特性的影响综述 (1)摘要 (2)关键词 (2)叶绿体与叶绿素含量 (2)光合速率 (3)光补偿点和光饱和点 (4)CO2的需求特性 (4)蒸腾比率 (5)光合产物的合成、运转与分配 (6)摘要:弱光环境是自然界普遍存在的一种现象,大部分植物在弱光环境中都会出现生长不良的现象。
弱光环境虽不限制植物的基本生存,但对植物的光合特性造成较大影响,进而影响植物的生理代谢及形态建成等。
本文综述了弱光环境对植物光合特性几个重要指标影响的情况。
关键词:弱光光合特性在影响植物生长发育过程中的诸多因子中,植物光合作用特性的影响是最重要的因子之一。
植物的光合作用机理,实际上是光照使植物产生的光化学反应,是光照的物理效应和植物的生物化学转换的有机统一的过程[1-2]。
近年来,新型的栽培方式如间作、套作等以及设施农业迅速发展,间套作中较矮小的植物受到较高大植物的遮挡、设施覆盖物及骨架结构对设施内的植物造成遮光,使得植物经常处于遮光所造成的弱光环境中生长,有时遮光率可高达90%以上,严重制约植物的生长和发育。
由于不同的植物在生长过程中对光照强度的需求不同,关于弱光的概念,植物生理学上还没有严格的定义,对于不同植物所需的光照环境本身就存在差异,有人认为弱光逆境指环境光强持久或短时间显著低于植物光饱和点,但不低于限制其生存的最低光照强度时的光环境[1]。
对于大部分植物而言在弱光环境中都会产生生长不良的现象,大量的研究报道称,在弱光环境中,植物会出现叶片变大变薄,夜色变淡,根系生长受到抑制,总生物量严重下降,开花期则会造成大量落花落果,生殖能力下降,果实品质降低及成熟延迟。
弱光环境之所以会造成植物生长缓慢、生物量积累少,主要原因就是由于在弱光环境中植物的光合作用受到不同程度的抑制,进而产生一系列的生态适应性反应,这些适应性的反应包括形态、结构、生理生化过程和基因表达等各方面,是植物对弱光环境信号进行感受、转到和适应调节的结果,一定程度上是植物耐阴性产生的机理和耐阴性体现(Fernando)。
《弱光对水稻生长发育影响研究进展》篇一一、引言随着现代农业科技的进步,光照条件对作物生长发育的影响逐渐成为研究的热点。
水稻作为我国主要的粮食作物之一,其生长受弱光环境的影响尤为显著。
本文旨在探讨弱光对水稻生长发育的影响及当前研究进展,以期为提高水稻产量和品质提供理论支持。
二、弱光环境对水稻生长的影响1. 光合作用弱光环境下,水稻叶片的光合作用受到抑制,导致光合产物的积累减少,影响水稻的生长和发育。
研究表明,弱光条件下,水稻叶片的叶绿素含量、光合速率及气孔导度等生理指标均有所下降。
2. 生长发育弱光环境会导致水稻植株生长缓慢,株高、穗长、分蘖数等农艺性状受到显著影响。
此外,弱光还会影响水稻的开花结实,降低产量和品质。
3. 生理代谢弱光环境下,水稻的生理代谢也会发生改变,如氮代谢、碳水化合物代谢等。
这些代谢的改变会影响水稻的养分吸收和利用,进一步影响其生长发育。
三、弱光对水稻影响的研究进展1. 生理生态学研究近年来,生理生态学研究在探讨弱光对水稻影响方面取得了重要进展。
研究表明,弱光环境下,水稻通过调节叶片结构、叶绿体发育及光合酶活性等生理机制来适应弱光环境。
此外,水稻的抗逆性也在弱光环境中得到提高。
2. 遗传学研究遗传学研究在揭示弱光对水稻影响机制方面发挥了重要作用。
通过遗传育种和分子生物学技术,研究者们发现了许多与弱光适应相关的基因,为培育耐弱光的水稻品种提供了理论依据。
3. 农业实践应用针对弱光环境对水稻的影响,农业实践方面也取得了一定的成果。
如通过调整种植密度、改善田间光照条件、合理施肥等措施,提高水稻在弱光环境下的产量和品质。
此外,还研究了水稻在不同生育阶段对弱光的适应性,为制定科学的栽培管理措施提供了依据。
四、结论与展望综上所述,弱光对水稻生长发育的影响研究具有重要意义。
通过生理生态学、遗传学及农业实践等多方面的研究,人们对弱光环境下水稻的适应机制有了更深入的认识。
然而,仍有许多问题亟待解决。
弱光对植物光合特性影响的研究进展作者:闻婧孟力力张俊等来源:《江苏农业科学》2014年第07期摘要:弱光普遍存在于植物生长过程中,影响着植物的光合作用。
本文综述了弱光条件对不同植物光合器官、光合作用以及光合产物的影响,同时对其形成机理进行分析,并指出了未来的研究方向。
关键词:弱光;光合特性;植物中图分类号: Q945.11 文献标志码: A 文章编号:1002-1302(2014)07-0022-02收稿日期:2013-09-05基金项目:江苏省农业科技自主创新资金[编号:CX(13)3020]。
作者简介:闻婧(1983—),女,内蒙古呼和浩特人,硕士,助理研究员,主要从事设施园艺蔬菜栽培研究。
Tel:(025)84392652。
光是植物正常生长发育、形态建成的重要环境因子,它不仅为植物光合作用提供能量,还影响植物整个生命周期的各个发育过程,包括种子萌发、各器官的发育和分化、矿物质和水的吸收利用、CO2同化和转运等[1]。
研究发现,植物能够通过改变其形态结构、生物量分配方式以及叶片结构等来适应光的变化[2]。
超出植物自我适应范围的强光或弱光都会使植物正常生长发育受阻,因此如何保证植物高效利用光能具有重要意义。
光随着时间与空间的变化而变化,也受到建筑物以及气候条件的影响[3],因此植物常处于非理想的光环境下,由于遮挡(包括建筑物、高大植物、污染物等)造成的弱光情况普遍存在于植物生长过程中。
本文对不同植物在弱光条件下的光合特征及适应性研究进展进行综述,旨在为今后相关研究提供理论基础。
1弱光对植物光合器官的影响叶片是植物进行光合作用的主要器官,也是植物进化过程中可塑性最强的器官,植物通过叶片来利用光能并与外界环境进行气体交换,同时通过调节叶片形态、结构、生理功能来适应光的变化[4-5]。
研究表明,强光条件下,植物叶片小而厚、叶片内部栅栏组织发达。
弱光条件下,植物用等量的干物质制造更大的叶面积,从而获得更多的光能[2]。