荧光和光合参数
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荧光现象名词解释植物生理学1.引言1.1 概述荧光现象是指物质在受到特定激发条件下,发出比激发物理量更长(更小)的特定波长的光。
在植物生理学中,荧光现象在研究植物生理过程中起着重要的作用。
荧光现象的应用不仅可以提供关于植物生理状态的宝贵信息,还可以帮助我们更好地理解和探索植物的生长、发育和逆境响应机制。
植物的荧光现象主要来自于叶绿体中的叶绿素分子。
叶绿素是植物光合作用的关键色素,它能够吸收光能并转化为化学能。
然而,在光合作用过程中,一定比例的光能会以荧光的形式重新辐射出来。
通过观察和分析荧光发射的强度和波长,我们可以推断出叶绿素的光合效率、光系统活性以及光能利用的效率等。
荧光现象在植物生理学研究中有着广泛的应用。
首先,通过测量荧光参数,我们可以评估植物的光合效率和光抑制程度,从而了解植物在不同环境条件下的生理状态和适应能力。
其次,荧光现象还可以作为植物受到生物逆境胁迫或环境胁迫时的敏感指标,例如光照强度过高或过低、温度过高或过低、干旱或水浸等。
荧光参数的变化可以提供关于植物逆境响应和损伤程度的信息。
此外,荧光技术还可以用于研究光合作用机制、光能传递的效率以及非光化学淬灭等重要生理过程。
总之,荧光现象在植物生理学中具有重要的意义和广泛的应用。
通过测量和分析荧光参数,我们可以揭示植物的生理状态、逆境响应机制以及光合作用效率等关键信息。
随着技术的不断发展和创新,我们相信荧光现象在植物生理学研究中的应用将会有更加广泛的拓展。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将首先概述荧光现象在植物生理学中的重要性,并介绍荧光现象的定义。
接着,将详细探讨荧光现象在植物生理学中的应用,包括其在植物生长发育、光合作用、抗逆性及环境胁迫等方面的应用。
最后,进行总结,强调荧光现象在植物生理学领域的重要性,并展望其在未来的潜在发展方向。
在引言部分,我们将简要介绍植物生理学的研究背景和意义,以及荧光现象在该领域中的重要作用。
同时,也会明确本文的目的,即通过详细讨论荧光现象在植物生理学中的应用,加深对该现象的理解。
叶绿素荧光和光合作用的关系1. 光合作用的基础知识光合作用,这个听上去有点高大上的词,其实就是植物用来“吃饭”的方法。
简单来说,植物通过光合作用,把阳光、二氧化碳和水转变成能量,最终合成糖分和氧气。
哎,谁说植物只会发呆?它们可是实打实的“小太阳”,把光能变成能量,真是令人佩服得五体投地啊!而这整个过程的关键角色,非叶绿素莫属。
叶绿素就像植物的“厨师”,它把阳光吸收进来,然后把这道“光大餐”变成植物需要的“营养”。
植物的叶子之所以是绿色的,正是因为它们里面含有大量的叶绿素,想想吧,绿色的叶子就像是植物的护身符,保护着它们从阳光中获取能量。
1.1 叶绿素的工作原理叶绿素工作的时候,可是相当“卖力”。
它会吸收阳光中的红光和蓝光,这些光就像是植物的“能量饮料”,让它们更有劲儿。
但有趣的是,叶绿素不太喜欢绿光,反而把它反射了出去,这就是为什么我们看到植物是绿色的原因。
真是“好东西不外传”,叶绿素知道怎么挑食!而在这个光合作用的过程中,除了糖分,植物还会释放出氧气,简直是个两全其美的事情,既能吃饱自己,又能把氧气分享给周围的小伙伴们。
这样一来,大家都能呼吸到新鲜空气,真是有趣得很。
1.2 叶绿素荧光的神秘说到叶绿素荧光,这可是一门科学上的“绝技”。
当植物在光合作用的过程中,叶绿素吸收光能之后,不是所有的能量都能转化为化学能,一部分能量会以荧光的形式释放出来。
这种现象就叫做“叶绿素荧光”。
想象一下,植物在阳光下闪闪发光,宛如小精灵般神秘。
其实这就像是植物在和我们悄悄说:“嘿,我在努力工作呢!”叶绿素荧光的强度,能反映出植物的健康状况。
如果荧光强度高,说明植物正在高效地进行光合作用;反之,如果荧光减弱,可能就意味着植物有点“生病”了,或者在缺水、缺光等不良条件下挣扎。
这样一来,科学家们就可以通过观察荧光来了解植物的健康程度,真是个聪明的办法!2. 光合作用与叶绿素荧光的关系好啦,咱们接下来聊聊光合作用和叶绿素荧光之间的关系。
光合仪6800参数光合仪6800是一种用于测量植物光合作用效率的仪器。
它可以通过测量叶片的光合速率、光合作用活性以及叶绿素荧光参数等指标,来评估植物的光合能力和光能利用效率。
光合仪6800的参数包括以下几个方面:1. 光合速率(Pn):光合速率是光合作用过程中植物单位时间内固定二氧化碳的量,是评估植物光合能力的重要指标。
光合仪6800可以通过测量光照条件下植物释放的氧气量来间接计算光合速率。
2. 光合作用活性(Pmax):光合作用活性是衡量植物光合能力的重要指标,它表示在最大光照强度下植物单位时间内固定二氧化碳的最大量。
光合仪6800可以通过改变光照强度,测量不同光照强度下的光合速率,并找出光照强度与光合速率之间的最大关系。
3. 光合色素含量:光合仪6800可以通过测量叶片的吸收光谱,来计算叶片中叶绿素、类胡萝卜素等光合色素的含量。
这些光合色素是植物进行光合作用的重要组成部分,其含量的变化可以反映植物光合能力的变化。
4. 叶绿素荧光参数:叶绿素荧光是光合作用过程中产生的一种光信号,通过测量叶绿素荧光参数,可以评估植物光能利用的效率和光合作用的效率。
光合仪6800可以测量叶片的叶绿素荧光强度、叶绿素荧光的最大值和最小值等参数,从而了解植物在不同光照条件下的光合效率。
5. 气孔导度(Gs):气孔导度是衡量植物气孔开放程度的指标,它影响着植物对二氧化碳的吸收和水分的蒸腾。
光合仪6800可以通过测量叶片的蒸腾速率和光合速率,来计算气孔导度,从而了解植物对外界环境的响应和适应能力。
光合仪6800是一种先进的仪器,它可以通过测量多种参数来评估植物的光合能力和光能利用效率。
这些参数可以帮助研究人员了解植物在不同光照条件下的光合适应能力、光合效率和光合调节机制,为植物生理学、生态学研究提供重要的数据支持。
同时,光合仪6800还可以用于植物生产力评估、作物种质改良和环境变化研究等领域,具有重要的应用价值。
总结起来,光合仪6800是一种用于测量植物光合作用效率的仪器,它可以通过测量光合速率、光合作用活性、光合色素含量、叶绿素荧光参数和气孔导度等参数,来评估植物的光合能力和光能利用效率。
1、适用范围:研究光合作用机理,各种环境因子(光、温、营养等)对植物生理生态的影响、植物抗逆性(干旱、冷、热、UV、病毒、污染等)、植物的长期生态学变化等。
在植物生理学、植物生态学、植物病理学、农学、林学、园艺学、水生生物学、环境科学、毒理学、微藻生物技术等领域有着广泛的应用。
2、原理:仪器通过光源提供测量光、光化光及饱和脉冲光,采用独特的脉冲-振幅-调制技术,检测植物在光合作用过程中所产生的微弱荧光,根据荧光的变化通过适当的仪器参数反映植物的光合特性,进而研究植物的光合作用。
3.测定参数:Fo、Fm、F、Ft、Fm’、Fv/Fm、ΔF/Fm’、qL、qP、qN、NPQ、Y(NPQ)、Y(NO)、ETR、C/Fo、PAR和叶片温度等。
MINI-PAM采用了独特的调制技术和饱和脉冲技术,从而可以通过选择性的原位测量叶绿素荧光来检测植物光合作用的变化。
MINI-PAM的调制测量光足够低,可以只激发色素的本底荧光而不引起任何的光合作用,从而可以真实的记录基础荧光Fo。
MINI-PAM具有很强的灵敏度和选择性,使其即使在很强的、未经滤光片处理的环境下(如全日照甚至是10000 μmol m-2 s-1的饱和光强下)也可测定荧光产量而不受到干扰。
MINI-PAM是野外光合作用研究的强大工具。
超便携式调制叶绿素荧光仪MINI-PAM的特点在于快速、可靠的测量光合作用光化学能量转换的实际量子产量。
此外,MINI-PAM秉承了WALZ公司PAM系列产品的一贯优点,通过应用调制测量光来选择性的测量活体叶绿素荧光。
基于创新性的光电设计和高级微处理器技术,MINI-PAM在达到超便携设计的同时可以得到灵敏、可靠的结果。
同时,MINI-PAM的操作非常简单。
测量光合量子产量只需一个按键(START)操作即可,仪器会自动测量荧光产量(F)和最大荧光(Fm),并计算光合量子产量(Y=ΔF/Fm),得到的数据会在液晶显示屏上显示同时自动存储。
不同女贞光合和荧光特性比较范俊俊;张往祥;周婷;樊云霄;姚建中;苏家乐【期刊名称】《林业科技开发》【年(卷),期】2015(029)003【摘要】以女贞、‘日本金叶女贞’和‘日本银边女贞’为研究对象,对其光合速率和叶绿素快相荧光动力学参数差异及其原因进行了分析.结果表明:三者均表现为阳性植物特征,但金叶和银边女贞的净光合速率(Pn)、表观量子效率和光饱和点皆显著低子女贞,光补偿点皆显著高于女贞,表明金叶和银边女贞的光能利用率显著低于女贞.3(品)种女贞的叶绿素快相荧光动力学曲线均为典型的OJIP曲线,但其荧光动力学参数存在显著差异.金叶女贞的PSⅡ受体侧质体醌库(Sm)容量最小(为女贞和银边女贞的60%~70%),利用光能的效率低;银边女贞PSⅡ反应中心数目(NRC/CSm)最少(为女贞和金叶女贞的40%~60%),捕获光能总能力低,最终表现为金叶和银边女贞的光合性能指数(Ics、IABS)均低于女贞.【总页数】5页(P39-43)【作者】范俊俊;张往祥;周婷;樊云霄;姚建中;苏家乐【作者单位】南京林业大学林学院,南京210037;扬州小苹果园艺有限公司;南京林业大学林学院,南京210037;扬州小苹果园艺有限公司;南京林业大学林学院,南京210037;扬州小苹果园艺有限公司;南京林业大学林学院,南京210037;扬州小苹果园艺有限公司;江苏省农业科学研究院;江苏省农业科学研究院【正文语种】中文【中图分类】S718.43【相关文献】1.神农香菊不同株系间光合特性及叶绿素荧光特性比较分析 [J], 何淼;刘洋;焦宏斌;王想;金利妍;周蕴薇2.蕾后期和花前期切花菊品种'神马'不同部位叶片光合作用和叶绿素荧光特性的比较 [J], 郑玉红;樊聪;邓波;张智;智永祺;周坚3.不同水分供应对甘薯叶片光合与荧光特性的影响及其光响应模型比较 [J], 吴海云;郭琪琳;王金强;李欢;刘庆4.不同水分供应对甘薯叶片光合与荧光特性的影响及其光响应模型比较 [J], 吴海云;郭琪琳;王金强;李欢;刘庆;5.紫茎不同径级个体光合荧光特性的比较研究 [J], 吴泽群; 张明如; 高磊; 王悦; 陈晓晴; 王佳佳; 许焱; 张宏伟因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
叶绿素荧光研究技术叶绿素荧光是研究光合作用和植物生理过程的一个重要手段。
叶绿素荧光是叶绿素分子受到光照激发后,发射出的荧光信号。
该技术能够监测光合能力和光合调节机制,了解植物正常或异常生长状况,研究非光合组织如果实和种子的生理过程,评估植物生长环境的适应性等。
一、叶绿素荧光测量原理叶绿素分子吸收光能后,能量被转移给氧化还原反应中心。
当光强过大或光能无法被消耗时,多余的光能会被氧化还原反应中心转化为热量,导致光合系统的损伤。
而当光合系统接受的光能较少时,荧光的发射会增加。
因此,测量叶绿素荧光的强度和特性可以反映光合系统工作的性能。
二、叶绿素荧光参数1.Fv/Fm:最大光化学效率,反映PSII反应中心的状态,值接近0.8时表明植物处于良好的生长状态;2.Fv/Fo:PSII光化学效率,反映感光物质的活性;3.Fm/Fo:光合色素电子传递量,反映光合色素的电子传递能力;4.ETR:PSII电子传递速率,根据荧光叶片的调制的能量进行计算;5.NPQ:非光化学淬灭,表征过量光能和植物应激状态的多巴胺合成。
三、叶绿素荧光测量方法1.便携式叶绿素荧光仪(PAM):PAM技术适用于野外生态学、环境评估和植物生理等领域研究。
优点是操作简单,适用范围广,可以直接用于测量植物的光合效率、叶片蒸腾等。
2.受控环境下的叶绿素荧光分析仪:此类仪器通常配备一个收集样本荧光的光电探测器和一个稳定的光源。
与PAM相比,仪器的体积较大,需要受控环境条件下进行测量,但有更高的精度和稳定性。
3.瞬态叶绿素荧光测量:瞬态叶绿素荧光测量方法能够提供叶绿素荧光曲线的全面信息。
它利用激光闪光对植物进行刺激,然后通过检测荧光信号的时间和强度来得到更准确的数据,并推断光合电子传递的很多参数。
四、叶绿素荧光研究应用1.光合调节机制研究:通过测量叶绿素荧光参数,可以识别植物光合调节机制的不同特征,对了解光合作用的调控机制具有重要意义。
2.植物逆境胁迫研究:叶绿素荧光参数能够反映植物受到逆境胁迫时的生理和生化变化,如光强强度、干旱和高温等环境条件下的光合能力和耐受性。
遮荫下高原濒危药用植物川贝母(Fritillaria cirrhosa)光合作用和叶绿素荧光特征李西文;陈士林【摘要】测量了川贝母遮荫和全光下叶片光合生理参数和叶绿素荧光参数,探讨了其遮荫下生理生态学指标的变化和强光下的光适应机制,且对光合生理的测量过程给出了全面系统的介绍.川贝母日光合曲线呈双峰变化,遮荫后川贝母光合效率(Pmax)、细胞内CO2浓度(Ci)分别增加了31.1%、10%(p<0.01),有效光反应光强域值(PFD)增加了331.5 [μmol/(m2·s)],最大表观量子效率(AQY)和气孔导度(COND)也有所增加,暗呼吸速率(Rd)和叶片蒸汽压亏缺(Vpdl)明显降低,此均有利用光合产物的积累;F′v/F′m(光照下反应中心能量捕获效率)、qP(光化学淬灭)、ETR(电子传递效率)、Psips2(PSⅡ的效率)分别增加了14.7%(p<0.01)、8.8%(p<0.01)、10%(p<0.01)、24.2%(p>0.05),促进了川贝母叶片对光能的利用;Fv/Fm(光化学效率)变化不明显,说明"灯笼花"阶段,全光下川贝母没有受到到明显的胁迫,光合机构未遭到破坏.当自然光强超过光饱和点时,川贝母主要通过提高非化学淬灭,耗散过多吸收的热能以防止光合机构的破坏.当出现极端气候(高温干旱)时,川贝母繁育退化现象("树儿子"或"灯笼花"阶段退回到"一匹叶"生长阶段)可能是对环境适应的主要方式.另外川贝母叶片狭小、叶片倾角较大降低了强光辐射的有效面积,在形态结构上有利于避免过高光强对叶光合器官的损伤.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2008(028)007【总页数】9页(P3438-3446)【关键词】川贝母(Fritillaria;cirrhosa);遮荫;光适应;叶绿素荧光;热耗散【作者】李西文;陈士林【作者单位】中国医学科学院,中国协和医科大学,药用植物研究所,北京100094;中国医学科学院,中国协和医科大学,药用植物研究所,北京100094【正文语种】中文【中图分类】Q948川贝母(Fritillaria cirrhosa D.Don)为百合科贝母属植物,已处于濒危状态。
丛生印度南瓜光合特性和叶绿素荧光参数研究梁根云;李跃建;杨宏;李新高;房超;刘独臣;蔡鹏;刘小俊【期刊名称】《西南农业学报》【年(卷),期】2015(028)003【摘要】为了解印度南瓜获得中国南瓜丛生性状后是否影响其光合作用等生理生化变化,本研究利用Li-6400光合测定仪测定了5份转育后代丛生印度南瓜材料及创制时所涉及的种间杂交材料(P丛162)和轮回亲本材料(P半丛8173、P半丛8188、P长8199)光合速率和叶绿素荧光参数.结果表明,通过种间转育获得的参试丛生印度南瓜材料,净光合速率和荧光参数与轮回亲本相当或更优.利用半丛生材料和长蔓材料为轮回亲本获得丛生印度南瓜材料B731、B732和B881,测量其净光合速率(Pn)、光化学淬灭(qP)、表观电子传递速率(ETR)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/ Fm),发现与其丛生性状来源材料中国南瓜P丛 162相当或更高.丛生南瓜材料光合效率与轮回亲本光合特性有相关性.【总页数】5页(P1047-1051)【作者】梁根云;李跃建;杨宏;李新高;房超;刘独臣;蔡鹏;刘小俊【作者单位】四川省农业科学院园艺研究所,蔬菜种质与品种创新四川省重点实验室,四川成都610066;农业部西南地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室,四川成都610066;四川省农业科学院园艺研究所,蔬菜种质与品种创新四川省重点实验室,四川成都610066;农业部西南地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室,四川成都610066;四川省农业科学院园艺研究所,蔬菜种质与品种创新四川省重点实验室,四川成都610066;农业部西南地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室,四川成都610066;仁寿县种子管理站,四川仁寿620500;四川省农业科学院园艺研究所,蔬菜种质与品种创新四川省重点实验室,四川成都610066;农业部西南地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室,四川成都610066;四川省农业科学院园艺研究所,蔬菜种质与品种创新四川省重点实验室,四川成都610066;农业部西南地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室,四川成都610066;四川省农业科学院园艺研究所,蔬菜种质与品种创新四川省重点实验室,四川成都610066;农业部西南地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室,四川成都610066;四川省农业科学院园艺研究所,蔬菜种质与品种创新四川省重点实验室,四川成都610066;农业部西南地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室,四川成都610066【正文语种】中文【中图分类】S642.6【相关文献】1.樟树不同方位叶片光合特性及叶绿素荧光参数研究 [J], 邓波;宫艳敏;张智;刘方;周坚2.不同架式巨峰葡萄光合特性与叶绿素荧光参数研究 [J], 赵海亮;赵文东;孙凌俊;高圣华;马丽;刘晓菊3.中华金叶榆光合特性和叶绿素荧光参数日变化研究 [J], 段龙飞;尚爱芹;杨敏生;王进茂;左力辉4.不同架式红地球葡萄光合特性与叶绿素荧光参数研究 [J], 赵海亮;赵文东;孙凌俊;高圣华;马丽5.不同穗型水稻剑叶光合特性及叶绿素荧光参数的研究 [J], 庄文锋;杨文月;杨猛;徐正进因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
菜用大豆施肥后荧光、光谱、光合等参数对产量的预测胡志辉;汪艳杰;张丽琴【期刊名称】《浙江农业学报》【年(卷),期】2018(030)008【摘要】以春风极早、M-3、M-4、绿宝石4个菜用大豆为试材,测定了大豆开花期、结荚期、鼓粒期的叶绿素荧光、光谱、光合等参数,并分别与产量进行逐步回归分析,建立开花期、结荚期、鼓粒期回归方程.结果表明,以结荚期各项数据构建的回归方程拟合程度最好,开花期各项数据构建的回归方程拟合程度最差.该模型可作为预测667 m2产量的最优回归模型Y=2188.289+5044.333X2+6.804X4-8916.411X8+14236.585X10-0.043X12+2283.778X15.因此,在实际生产过程中,测定结荚期叶片的叶绿素荧光参数、光谱参数、光合参数,代入该拟合方程,可以对菜用大豆的产量进行预测.【总页数】8页(P1355-1362)【作者】胡志辉;汪艳杰;张丽琴【作者单位】江汉大学生命科学学院,湖北省豆类(蔬菜)植物工程技术研究中心,湖北武汉 430056;江汉大学生命科学学院,湖北省豆类(蔬菜)植物工程技术研究中心,湖北武汉 430056;长江蔬菜杂志社,湖北武汉430023【正文语种】中文【中图分类】S643.7【相关文献】1.外源壳聚糖对NaCl胁迫下菜用大豆光合作用及荧光特性的影响 [J], 王聪;杨恒山;董永义;贾俊英;包金花;吕德贵;沈祥军2.施肥与缩节胺配合对麦后直播夏棉光合特性及产量的影响 [J], 马宗斌;李伶俐;谢德意;房卫平;杨铁刚3.施肥对菜用大豆产量及性状的影响 [J], 胡志辉;汪艳杰4.高寒地区菜用大豆品种间光合速率的差异及其与产量关系的探讨 [J], 杨菁5.不同施肥水平和种植密度对‘浙鲜9号’菜用大豆产量和主要农艺性状的影响[J], 王伟;丁桔;丁峰;朱丹华因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
叶绿素荧光数据1. 引言叶绿素是植物细胞中的重要色素,它在光合作用中发挥着关键的作用。
叶绿素通过吸收光能,并将其转化为化学能,从而为植物细胞制造能量。
在这个过程中,一部分光能会转化为热能,而另一部分则被转化为叶绿素荧光。
叶绿素荧光是叶绿素分子受光激发后释放的荧光信号,可以用来研究光合作用的效率和植物生理状态。
2. 叶绿素荧光测量叶绿素荧光可以通过荧光仪测量得到。
荧光仪是一种专门用于测量叶绿素荧光的仪器,它可以通过照射植物组织并测量其发出的荧光来分析叶绿素荧光的特性。
在测量过程中,需要将植物样品置于一个暗室中,以排除外界光的干扰。
然后,通过一个特定的激发光源照射样品,观察和记录样品发出的荧光信号。
3. 叶绿素荧光参数叶绿素荧光测量可以得到多个参数,这些参数可以反映光合作用的效率和植物生理状态。
以下是几个常用的叶绿素荧光参数:•Fv/Fm:最大光化学效率。
它代表了植物在光饱和条件下的最高光合作用效率,通常用于评估叶绿素荧光信号的强度。
•Fv/Fo:光化学效率。
它代表了植物在光限制条件下的光合作用效率,是Fv/Fm的一个补充指标。
•PhiPSII:有效光合作用量子效率。
它代表了植物对光的吸收和利用的效率,可以反映光合作用的效能。
•NPQ:光保护机制指数。
它代表了植物在强光条件下的光保护能力,可以反映植物对光的适应能力。
这些参数可以通过叶绿素荧光测量得到,并通过相应的公式计算得出。
不同植物种类、不同环境条件下的叶绿素荧光参数可能会有所不同,因此在进行叶绿素荧光研究时,需要充分考虑样品的特性和实验条件。
4. 叶绿素荧光在研究中的应用叶绿素荧光数据在植物生理学和生态学研究中有着广泛的应用。
通过测量和分析叶绿素荧光数据,可以对植物的光合作用效率、抗逆性和生态适应性等进行评估和研究。
以下是几个常见的应用领域:•植物应答光胁迫:利用叶绿素荧光参数可以研究植物在光胁迫条件下的光合作用效率和光保护机制,以及植物对光胁迫的适应能力。
从上午07:00时到下午1 7:00时的PFD在100~1 400gmol/m2.s之间。
其中中午13;00时的PFD 最高,为1400 gmol/m2.s;而在09:00~15:00时的PFD均在800#mol/m2.S以上;(ETR)参照Krall等的公式计算,PSⅡ的非循环光合电子传递速率(ETR)是反映实际光强条件下的表观电子传递效率”。
ETR=0PS2×I×a×f,其中I是射于叶面的光强,a为叶片吸收光的比例,通常为84%,f为光能在PS2分配的比例,在C3植物中通常为50%。
F0:固定荧光,初始荧光(minimalfluorescence)。
也称基础荧光,0水平荧光,是光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心处于完全开放时的荧光产量,它与叶片叶绿素浓度有关。
Fm:最大荧光产量(maximalfluorescence),是PSⅡ反应中心处于完全关闭时的荧光产量。
可反映经过PSⅡ的电子传递情况。
通常叶片经暗适应20 min后测得。
F:任意时间实际荧光产量(actualfluorescence intensity at any time)。
Fa:稳态荧光产量(fluorescence instable state)。
Fm/F0:反映经过PSⅡ的电子传递情况。
Fv=Fm-F0:为可变荧光(variablefluorescence),反映了QA的还原情况。
Fv/Fm:是PSⅡ最大光化学量子产量(optimal/maximal photochemical efficiency of PSⅡin the dark)或(optimal/maximalquantum yield of PSⅡ),反映PSⅡ反应中心内禀光能转换效率(intrinsic PSⅡefficiency)或称最大PSⅡ的光能转换效率(optimal/maximalPSⅡefficiency),叶暗适应20 min后测得。
叶绿素荧光动力学参数的意义及讨论叶绿素荧光动力学参数是研究叶绿素光系统Ⅱ在光合作用过程中能量传递和捕获的一种方法,通过测量叶绿素荧光信号来评估光合作用的效率和植物的生理状态。
这些参数可以提供关于光能的吸收、电子传递、化学能转换和热能耗散等方面的信息。
下面将详细讨论叶绿素荧光动力学参数的意义。
1.最大荧光量(Fm):最大荧光量是在叶绿素暗态下被连续强光激发后放出的荧光。
它代表了光系统Ⅱ整体的荧光活性,可用来评估光系统Ⅱ的总叶绿素含量和活性。
2.最大光化学效率(Fv/Fm):最大光化学效率是最大荧光量与基本荧光量(Fo)之比,反映了PSⅡ光合能力的一个重要指标。
它提供了光系统Ⅱ光合反应中电子传递的效率,是评价植物受到光胁迫程度和光合作用受到抑制程度的重要参数。
3.米哈拉红光让步暗转化率(MTR):米哈拉红光让步暗转化率是在连续强光激发下,光系统Ⅱ从光化学转化到热解离的比例。
它反映了植物在光胁迫下通过非光化学的途径来消除多余的能量,以避免光能对PSⅡ光合反应的损害。
4.光化学猝灭系数(qP):光化学猝灭系数是反映光系统Ⅱ电子传递效率的重要参数。
它表示在光合作用进行过程中,光系统Ⅱ中能量被光化学反应捕获的比例。
qP的值越高,表示光合作用效率越高。
5.非光化学猝灭系数(qN):非光化学猝灭系数反映了通过非光化学途径耗散的能量占总能量的比例,即非光化学耗散能力的强弱。
qN的值越高,表示植物对光的适应能力越强。
这些叶绿素荧光动力学参数及其相互关系可以为我们提供有关叶绿素光系统Ⅱ在光合作用过程中能量传递和捕获的重要信息,帮助我们深入了解植物的生理状态和光合作用效率。
通过研究和比较这些参数在不同环境和生理条件下的变化,可以评估植物对环境胁迫的响应能力,为农业和生态学领域的科学研究提供有力支持。
此外,叶绿素荧光动力学参数还可以用于检测和评估植物对光合作用和环境因素的适应性和抗性,为相关领域的应用研究和决策提供参考依据。
农业环境科学学报2008,27(5):1963—1968 Journal of Agro—Environment Science
汞对烤烟光合作用和叶绿素荧光参数的影响 于建军 ,张贵龙 ,一,黎娅 ,熊淑萍 ,马新明 (i.河南农业大学,河南郑州450002;2.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京100081;3.河南省经贸职业学院, 河南郑州450053)
摘要:通过盆栽试验,研究了汞污染对烤烟光合作用和叶绿素荧光参数的影响。结果表明,汞能降低烤烟叶片气孔导度(Cond)和 胞间CO 浓度(ci),且低浓度(≤30mg・kg )的汞能提高烤烟叶片叶绿素含量和叶片光合速率( ),高浓度(t>60mg・kg )的汞使 叶绿素含量和叶片光合速率( )下降;当汞浓度低于30 mg・kg 时,PsⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和PsⅡ潜在光化学效率(Fv/Fo) 升高,当汞浓度高于60 mg・kg 时降低,而光化学猝灭系数(gP)变化趋势与其相反。非光化学猝灭系数(qNP)在汞处理浓度低于l0 mg"kg一时降低,在汞处理浓度高于30mg・kg 时升高;烟叶中汞的残留量随汞处理浓度升高而增加,并与叶绿素含量显著负相关。 表明土壤汞污染引起烤烟叶片与外界气体交换受阻,叶片光合速率变化受气孔和非气孔因素调节。低浓度的汞刺激叶绿素合成,提 高PsⅡ化学活性和能量转化效率,改善PSⅡ反应中心结构,减少能量耗散,提高光合效率。高浓度的汞降低叶绿素含量,抑制PSⅡ 化学滑性和能量转化效率,加强能量耗散,降低光合效率。 关键词:烤烟;汞;光合作用;叶绿素荧光 中图分类号:X503.23 1 文献标识码:A 文章编号:1672—2043(2008)05-1963-06
Effects of Mercury on Photosynthesis and Chlorophyll Fluorescence Parameters of Flue——cured Tobacco YU Jian-jan ,ZHANG Gui-long ,LI Ya ,XIONG Shu-ping ,MA Xin—ming。 (1.Henan Agricultural University,Zhengzhou 450002,China;2.Institute of Agricultural Resources and Regional Planning,Chinese Acade— my of Agricultural Sciences,Beijing 10008 1,China;3.Henan Economy and Trade Vocational College,Zhengzhou 450053,China) Abstract:In ordertounderstandthemechanism ofthe effectofmercury(Hg)pollution onphotosynthesis andchlorophyllfluorescenceparam- eters in tobacco,pot experiments were carried out on Henan agricultural university research station in 2005.The cuhivar used was Yunyan 85.Compounds ofHg(Ac)2were mixed into soil with different levels of0,10,30,60,90 and 120 mg・kg~.The net photosynthetic rate( ), CO2 concentration in internal cells(Ci)and stomatal conductance(Gs)of functional leaves from the same position were determined with a mobile photosynthetic meter(LI一6400).Maximal fluorescence(Fm),fixed fluorescence(Fo)and steady fluorescence(Fs)were deter— mined in the dark(for 1 5 min)and maximal fluorescence in the light(Fm’)were determined with a Hansatech FMS2 photo—fluorometer.PS Ⅱactivity(Fv/Fo),PS 1I maximum light energy transformation ( /(F ),chemical quenching coefficient (qP),and non—photochemical quenching coefficient(qNP)were calculated.The average numerical values of reductive sugar,total N,nicotine,and Kalium contents in to- bacco leaves and leaf yield per plant were measured.The results showed that stoma conductance(c0, )and intercellular CO2 concentration had a decreasing trend with the increase in Hg concentrations.The maximal PSⅡlight energy transformation efficiency(FvlFm),PSⅡac- tivity(Fv/Fo),photochemical quenching coefficient(qP),chlorophyll content oftobacco leaves,and net photosynthesis rate(Pn)all increased with Hg concentrations less than 30 mg・kg~.but they decreased at Hg concentrations more than 60 mg・kg一.Non-photochemical quenching coeficient(qUp)decreased when Hg concentration was 10 mg・kg~,but increased at Hg concentrations more than 30 mg・kg~.Content ofHg in tobacco leaves increased with Hg concentrations,and had a significantly negative correlation with the content of chlorophyll in tobacco leaves.These indicated that gas exchange between tobacco leaves and atmosphere was blocked under Hg pollution,and net photosynthesis rate was modulated by stomatal and non—stomal factors.Low concentration of Hg could stimulate the formation of chlorophyll,increase PS lI