Cd^(2+)、Cu^(2+)胁迫对黑藻(Hydrilla verticillata)的生长及光合荧光特性的影响 被引量：34

1

作者 简敏菲 汪斯琛 +3 位作者 余厚平 李玲玉 简美锋 余冠军 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1719-1727,共9页

以黑藻(Hydrilla verticillata)为供试材料,采用Cd2+和Cu2+等两种重金属分别在5个浓度梯度水平下的河砂水培方法,研究Cd2+或Cu2+不同浓度胁迫对黑藻株高、生物量、成活率和叶绿素含量的影响,以及对黑藻叶片最小荧光(Fo)、最大荧光(Fm),P... 以黑藻(Hydrilla verticillata)为供试材料,采用Cd2+和Cu2+等两种重金属分别在5个浓度梯度水平下的河砂水培方法,研究Cd2+或Cu2+不同浓度胁迫对黑藻株高、生物量、成活率和叶绿素含量的影响,以及对黑藻叶片最小荧光(Fo)、最大荧光(Fm),PSⅡ最大量子产率(QYmax,)、稳态下的PSⅡ反应中心关闭程度(1-Qp_Lss)、稳态下的非光化学淬灭(NPQ_Lss)等光合荧光参数及其荧光成像的影响,探讨各个参数分别随镉、铜浓度递增的变化规律。研究结果表明,Cd2+胁迫下黑藻的株高显著下降,说明Cd2+可能对黑藻叶片的维管束结构产生伤害作用;Cd2+和Cu2+胁迫对黑藻鲜重均无显著影响,说明与水生植物自由水含量存在一定关系;Cd2+和Cu2+胁迫均使黑藻干重显著下降,其中Cu2+胁迫对黑藻干重的影响更显著,说明Cu2+胁迫对黑藻累积生物量的影响远大于Cd2+;Cd2+和Cu2+胁迫下叶绿素各值均呈下降趋势,而Cu2+胁迫对叶绿素的影响更大,说明Cu2+对黑藻叶绿体的毒害比Cd2+更大。随着Cd2+或Cu2+胁迫浓度梯度的增加,黑藻的叶绿素荧光参数(Fo、Fm、QYmax)呈显著下降趋势,(1-Qp_Lss)呈上升趋势,而NPQ_Lss先上升后下降。黑藻在不同重金属胁迫下的生理指标、荧光参数及成像特征等方面所表现出的变化差异性,反映出同等浓度下黑藻受重金属胁迫的影响程度为:Cd2+胁迫>Cu2+胁迫;黑藻可以在Cu2+浓度低于1 mg/L的环境下具有正常的光合活性,可推测将黑藻用于低浓度Cu污染水域的修复;在Cu2+浓度达3 mg/L以上环境下黑藻即无法长时间生存,可推测黑藻可以作为Cd污染水环境的指示种。 展开更多

关键词 黑藻 重金属胁迫 生长活性 叶绿素含量 光合荧光参数 荧光成像

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不同浓度Cd^(2+)胁迫对苎麻叶绿素及其光合荧光特性的影响 被引量：31

2

作者 简敏菲 杨叶萍 +2 位作者 余厚平 龚秋林 陈勇玲 《植物生理学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1331-1338,共8页

以苎麻为材料,采用盆栽培养,测定不同浓度镉胁迫下苎麻叶片中叶绿素含量、光合荧光参数及其荧光成像的变化,以及苎麻的镉耐受性及其光合荧光特性的关系。结果表明,短时间镉胁迫下,苎麻叶片的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、总叶绿素含量... 以苎麻为材料,采用盆栽培养,测定不同浓度镉胁迫下苎麻叶片中叶绿素含量、光合荧光参数及其荧光成像的变化,以及苎麻的镉耐受性及其光合荧光特性的关系。结果表明,短时间镉胁迫下,苎麻叶片的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、总叶绿素含量(Chlt)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)等指标与对照相比均呈上升趋势,而胞间CO2浓度(Ci)与稳态下的非光化学淬灭(NPQlss)呈下降趋势,且Pn、Gs、Tr与PSII最大量子产率(QYmax)均在Cd2+浓度为60 mg·L-1胁迫下出现最大值;长时间镉胁迫下,苎麻叶片的Chla、Chlb、Chlt、Pn、Gs、Tr等指标与对照相比则均呈下降趋势,而Ci呈上升趋势,除240 mg·L-1 Cd2+胁迫后的苎麻叶QYmax与NPQlss值分别高出对照的2.5%和75.9%外,其余不同镉浓度处理后的苎麻叶QYmax或NPQlss值均低于对照。 展开更多

关键词 苎麻 镉胁迫 光合特性 荧光成像 耐受性

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叶绿素荧光动力学及在植物抗逆生理研究中的应用 被引量：25

3

作者 李钦夫 李征明 +2 位作者 纪建伟 邹秋滢 于辉 《湖北农业科学》 北大核心 2013年第22期5399-5402,共4页

光合作用是高等植物从外界环境获取能量的惟一途径,是高等植物进行生命活动的基础,也是整个生物界赖以生存的基础,所以对光合作用的研究有着非常重要的意义。叶绿素荧光技术被称作光合作用的研究探针,具有快速、无损伤、方便快捷等优点... 光合作用是高等植物从外界环境获取能量的惟一途径,是高等植物进行生命活动的基础,也是整个生物界赖以生存的基础,所以对光合作用的研究有着非常重要的意义。叶绿素荧光技术被称作光合作用的研究探针,具有快速、无损伤、方便快捷等优点,所以应用叶绿素荧光技术来研究光合作用是最佳选择。近年来,随着叶绿素荧光技术的日趋成熟,如激光诱导荧光和叶绿素荧光成像技术等的应用,叶绿素荧光技术在植物的光合作用以及植物的逆境、胁迫、病理等方面的研究日益深入;在果实的品质数量评估方面也有应用,甚至一部分已经在自动化园艺产业生产中得到应用。介绍了国内外关于叶绿素荧光技术在园艺方面的科研成果及应用,并讨论了目前叶绿素荧光技术发展的不足之处。 展开更多

关键词 叶绿素荧光 园艺 激光诱导荧光 叶绿素荧光成像

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聚苯乙烯微塑料对黑藻生长及生理生化特征的影响 被引量：18

4

作者 张晨 简敏菲 +4 位作者 陈宇蒙 陈晴晴 何旭芬 丛明旸 阳文静 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期317-325,共9页

为探讨淡水环境中微塑料的污染对沉水植物产生的生理生化影响,选择典型沉水植物黑藻为供试材料,以粒径3μm的聚苯乙烯微塑料颗粒(PS-MPs)为外源胁迫污染物,通过添加不同浓度的PS-MPs(5、10、30、50、100 mg·L^(-1))设置不同暴露组... 为探讨淡水环境中微塑料的污染对沉水植物产生的生理生化影响,选择典型沉水植物黑藻为供试材料,以粒径3μm的聚苯乙烯微塑料颗粒(PS-MPs)为外源胁迫污染物,通过添加不同浓度的PS-MPs(5、10、30、50、100 mg·L^(-1))设置不同暴露组及对照组,测定沉水植物的株高、生物量、叶绿素含量、抗氧化酶活性、光合荧光参数及荧光成像的变化特征。结果表明:50~100 mg·L^(-1)PS-MPs下黑藻的株高显著下降;较低浓度下(如5 mg·L^(-1))黑藻的鲜重显著升高,但随着PS-MPs暴露浓度进一步增加,黑藻鲜重降低,干重无显著变化。黑藻叶绿素总量、叶绿素a和叶绿素a/b均随PS-MPs浓度的增加呈显著下降趋势,叶绿素b无明显变化。PS-MPs处理下超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性均随胁迫浓度的增加呈先上升后下降的趋势,叶绿素荧光参数(Fo、Fm、Fv/Fm)均呈下降趋势,而稳态下的PSⅡ反应中心关闭程度(1-Qp-Lss)总体呈上升趋势,这可能与PS-MPs抑制黑藻PSⅡ反应中心有关。黑藻的荧光成像强度随PS-MPs浓度的增加而降低,在PS-MPs浓度为10 mg·L^(-1)及以下时,黑藻叶片表现出正常的光合活性;当PS-MPs为30 mg·L^(-1)及以上时,叶片边缘的光合强度小于茎秆及其周边,叶片呈现发黄、残叶等现象。推测黑藻基本能适应低浓度PS-MPs(0~30 mg·L^(-1))的污染水域,而在PS-MPs高于30 mg·L^(-1)的污染水域中其生长和光合作用将受到抑制。 展开更多

关键词 微塑料 沉水植物 叶绿素含量 抗氧化酶活性 光合荧光成像

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叶绿素荧光成像在植物生长环境胁迫中的应用 被引量：18

5

作者 董贞芬 门宇恒 +3 位作者 邹秋滢 李征明 刘珍珍 纪建伟 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期250-256,共7页

叶绿素荧光成像是一种可以快速、无损评估植物光合作用的技术,已逐渐在植物环境胁迫研究中得到应用。为明确叶绿素荧光成像技术在植物生长环境胁迫中目前的研究应用及未来研究方向,首先对叶绿素荧光成像技术的基础荧光参数和荧光成像方... 叶绿素荧光成像是一种可以快速、无损评估植物光合作用的技术,已逐渐在植物环境胁迫研究中得到应用。为明确叶绿素荧光成像技术在植物生长环境胁迫中目前的研究应用及未来研究方向,首先对叶绿素荧光成像技术的基础荧光参数和荧光成像方式进行了介绍,然后针对目前叶绿素荧光成像技术在植物生长环境胁迫中的应用从温度、光照、水分、营养和盐胁迫5个方面进行了综述。综述研究结果表明:植物受温度胁迫后叶绿素平均浓度降低,叶绿素荧光参数Y(II)和NPQ敏感性高,F440/F690和F440/F740比值下降;紫外线辐射造成的损害主要取决于物种或栽培品种,荧光比率F730/F683和参数NPQ可以用于评估植物所受轻度胁迫;植物中水份与碳水化合物、F440/F690和F440/F740、Rfd、及PSII光合能力有关,荧光成像可以筛选植物中的抗性基因型;叶绿素浓度与胁迫时间呈负相关性,F440/F690和F440/F740值可以用于识别N胁迫的高低,ΦPSII可以作为早期检测Fe胁迫的荧光参数,且提取荧光图像上的特征参数可用于建立胁迫的预测建模;盐抑制荧光参数Fv/Fm、ΦPSII,外源腐胺可缓解盐胁迫诱导的光合作用的不利影响,当Y(NO)显著提升时已发生严重胁迫损伤。最后进一步分析了叶绿素荧光成像技术目前存在的问题,指出未来的重点研究方向,为进一步研究环境胁迫对植物生长的影响提供参考。 展开更多

关键词 叶绿素 荧光成像 环境胁迫

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结合图像的叶绿素荧光动力学植物水分胁迫探测方法 被引量：11

6

作者 周春艳 华灯鑫 +3 位作者 乐静 闫庆 毛建东 景敏 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期148-154,共7页

为了准确、直观探测植物水分胁迫及生长状态信息,融合了叶绿素荧光动力学参数及荧光图像对不同干旱胁迫条件下的植物进行了实验观测。以460 nm蓝色LED作为激发光源,EMCCD加装690 nm带通滤光片进行荧光图像采集,对4种不同采样周期下的各1... 为了准确、直观探测植物水分胁迫及生长状态信息,融合了叶绿素荧光动力学参数及荧光图像对不同干旱胁迫条件下的植物进行了实验观测。以460 nm蓝色LED作为激发光源,EMCCD加装690 nm带通滤光片进行荧光图像采集,对4种不同采样周期下的各1 000幅图像求每幅图的像素平均值,按时间序列绘制荧光强度,可得到信息更全面的叶绿素荧光动力学曲线,并计算得出各个动力学参数。同时,对不同时间产生的荧光图像进行降噪、乘除等运算,并用伪彩色显示,可直观分析各类因素导致的荧光分布不均匀性。对易失水叶片和非易失水叶片分别进行快速水分胁迫和缓慢水分胁迫实验,结果表明,荧光比Rfd及动力学曲线上次峰值出现的时间随着胁迫的加剧均发生相应变化,且与叶片含水率之间具有较高的拟合决定系数。因此,将叶绿素荧光动力学特征和图像信息相结合,可提高植物干旱胁迫早期预测的准确度和直观性,为现场连续无损地监测植物生长状态、各类胁迫信息、病虫害检测等提供了一种快速的遥测手段。 展开更多

关键词 水分胁迫 叶绿素荧光成像 荧光动力学

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山葡萄应答霜霉病侵染过程中叶绿素荧光成像的变化 被引量：9

7

作者 许培磊 范书田 +7 位作者 刘迎雪 秦红艳 杨义明 张庆田 赵滢 李晓艳 李晓红 艾军 《园艺学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1378-1384,共7页

以抗霜霉病的‘左山一’和易感病的‘双丰’山葡萄(Vitis amurensis Rupr.)为试材,离体叶片接种霜霉病菌后观察叶绿素荧光成像及参数变化。结果显示:叶绿素荧光成像系统可在接种霜霉病菌3 d时观察到病斑;霜霉病侵染叶片组织会显著改变... 以抗霜霉病的‘左山一’和易感病的‘双丰’山葡萄(Vitis amurensis Rupr.)为试材,离体叶片接种霜霉病菌后观察叶绿素荧光成像及参数变化。结果显示:叶绿素荧光成像系统可在接种霜霉病菌3 d时观察到病斑;霜霉病侵染叶片组织会显著改变叶绿素荧光参数;接种7 d时病斑与不接种对照相比,抗病品种‘左山一’Fv/Fm、ФPSⅡ、Y(NPQ)与Y(NO)的变化幅度(–73.42%、–100%、–49.64%、+3285.21%)均大于易感病品种‘双丰’的变化幅度(–22.98%、–28.17%、+5.62%、+26.18%),‘左山一’病斑周围组织的ФPSⅡ与r ETR高于对照,而‘双丰’低于对照。由此可见,‘左山一’能够较早形成枯斑,快速改变病斑处的荧光参数,并提高病斑周围组织的ФPSⅡ与r ETR值,从而增强对霜霉病的抗病性。因此,病斑周围组织的ФPSⅡ与r ETR可以作为初步筛选山葡萄抗霜霉病种质的指标。 展开更多

关键词 山葡萄 霜霉病 叶绿素荧光成像

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亚热带地区越冬期小叶榕和红叶石楠叶片叶绿素荧光成像特性的比较 被引量：2

8

作者 胡文海 万雨晨 +2 位作者 陈雅琴 黄苗青 曾薇 《井冈山大学学报（自然科学版）》 2023年第1期46-53,共8页

以冷敏感植物小叶榕和耐冷植物红叶石楠为材料,比较了两种常绿阔叶植物阳生叶和阴生叶的叶绿素荧光成像特性,以探索亚热带地区不同耐冷性常绿阔叶植物的越冬光保护策略。结果表明,越冬期小叶榕阳生叶具有较低的光化学反应和热耗散能力,... 以冷敏感植物小叶榕和耐冷植物红叶石楠为材料,比较了两种常绿阔叶植物阳生叶和阴生叶的叶绿素荧光成像特性,以探索亚热带地区不同耐冷性常绿阔叶植物的越冬光保护策略。结果表明,越冬期小叶榕阳生叶具有较低的光化学反应和热耗散能力,低温强光导致小叶榕阳生叶严重光抑制的发生,并引起其光合活性面积的减少。处于弱光环境下的小叶榕阴生叶仅发生轻微光抑制,也未引起光合活性区域的减少,可通过维持相对较高的热耗散能力防御低温光抑制。越冬期的红叶石楠阳生叶和阴生叶均仅发生轻微光抑制,也未引起光合活性区域的减少。红叶石楠通过维持较强的光化学反应和热耗散能力,而阴生叶则主要是通过热耗散途径防御低温光抑制。两种植物的阳生叶和阴生叶均能够通过主动关闭叶片部分光合活性区域PSII反应中心,并提高剩余有活性的PSII反应中心光化学反应能力来防御低温光抑制。尤其是小叶榕阳生叶,低温强光显著提升了少数光合活性区域的光化学反应和热耗散能力,采取重点保护部分叶片区域的越冬光保护策略。 展开更多

关键词 常绿阔叶植物 光保护策略 叶绿素荧光成像 越冬期 亚热带

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冬季低温对3种常绿阔叶植物阳生叶和阴生叶光抑制的影响 被引量：1

9

作者 胡雪华 袁晴雨 +2 位作者 詹明悦 周水云 胡文海 《植物资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期65-72,共8页

以栽植于亚热带的常绿阔叶植物榕树(Ficus microcarpa Linn.f.)、广玉兰(Magnolia grandiflora Linn.)和红叶石楠(Photinia×fraseri Dress.)为研究对象,比较了冬季低温胁迫下3种植物阳生叶和阴生叶的叶绿素荧光参数及其分布特征,... 以栽植于亚热带的常绿阔叶植物榕树(Ficus microcarpa Linn.f.)、广玉兰(Magnolia grandiflora Linn.)和红叶石楠(Photinia×fraseri Dress.)为研究对象,比较了冬季低温胁迫下3种植物阳生叶和阴生叶的叶绿素荧光参数及其分布特征,并探讨了冬季低温对不同耐冷性植物叶片光抑制的影响。结果显示:榕树阳生叶和阴生叶的PSⅡ最大光化学效率(F_(v)/F_(m))均显著(p<0.05)低于广玉兰和红叶石楠,但广玉兰和红叶石楠之间阳生叶和阴生叶的F_(v)/F_(m)差异不显著。3种植物阴生叶的调节性能量耗散的量子产额(Y(NPQ))和非光化学猝灭系数(NPQ)均较高,且轻度光抑制区和健康区的总比例达96%以上。3种植物阳生叶的F_(v)/F_(m)显著低于阴生叶,其中榕树阳生叶受到严重光抑制,其无光合活性区和重度光抑制区总比例达93.88%,远高于广玉兰(20.53%)和红叶石楠(8.22%)。在冬季低温下,红叶石楠阳生叶的有效光化学效率(Y(Ⅱ))和光化学猝灭系数(qP)较高,且Y(NPQ)和NPQ相对较高,其中,阳生叶的Y(Ⅱ)和qP分别为0.196和0.481,显著高于榕树和广玉兰;广玉兰阳生叶的Y(Ⅱ)和qP较低,但Y(NPQ)和NPQ较高;榕树阳生叶的Y(Ⅱ)、qP、Y(NPQ)和NPQ均处于较低水平,分别为0.152、0.159、0.333和0.841。综合分析结果表明:冬季低温导致3种植物叶片发生光抑制,阳生叶的光抑制程度更大。榕树叶片光化学反应和热耗散能力均较低,因而对冬季低温更敏感。广玉兰主要通过维持较高的热耗散能力以防御低温光抑制,而红叶石楠则通过维持相对较高的光化学反应和热耗散能力以防御低温光抑制。 展开更多

关键词 冬季低温 常绿阔叶植物 阳生叶 阴生叶 光抑制 叶绿素荧光成像

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基于叶绿素荧光成像技术的番茄苗热害胁迫智能识别方法 被引量：4

10

作者 汪小旵 吴忠贤 +3 位作者 孙晔 张晓蕾 王延鹏 蒋烨 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期171-179,共9页

为实现作物热害胁迫状态快速、无损和智能化识别,该研究设计了一套叶绿素荧光图像采集装置,并提出一种基于叶绿素荧光成像技术的番茄苗热害胁迫智能识别方法。以不同热害阶段下的番茄苗叶片作为研究对象,通过搭建的叶绿素荧光图像采集... 为实现作物热害胁迫状态快速、无损和智能化识别,该研究设计了一套叶绿素荧光图像采集装置,并提出一种基于叶绿素荧光成像技术的番茄苗热害胁迫智能识别方法。以不同热害阶段下的番茄苗叶片作为研究对象,通过搭建的叶绿素荧光图像采集设备获取具有单一背景的叶片原始荧光图像,将获取的12组荧光参数值结合Spearman等级相关性分析得到相关性最高的非调节性能量耗散的量子产量Y(NO),对其进行图像预处理后构建番茄苗叶片热害图像数据集。对AlexNet模型进行改进,引入批量归一化(Batch Normalization,BN)方法加快模型的收敛速度,选择Mish激活函数提高模型的表达能力,同时使用全局平均池化层(Golbal Average Pooling,GAP)替换全连接层和深度可分离卷积替换传统卷积的方法减少模型参数量,以提升模型运行速度,通过Adam优化算法更新梯度。研究结果表明,改进AlexNet模型性能最优,平均识别精度达98.8%,平均测试耗时为11.6 ms,模型权重空间仅为1.13 MB。相比未改进AlexNet模型,平均测试耗时下降23.2%,模型权重空间下降99.5%。该研究为番茄苗早期热害胁迫检测和胁迫等级划分提供了一种方法,也为其他作物夏季热害监测和防控提供技术参考。 展开更多

关键词 图像识别 叶绿素 荧光成像 热害 番茄幼苗 改进AlexNet模型 轻量化

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氮磷添加对唐古特白刺叶绿素含量和光合活性的影响 被引量：5

11

作者 刘成功 孙高洁 +3 位作者 段娜 李清河 朱甜甜 李慧卿 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期694-702,共9页

本文采用叶绿素荧光成像和叶绿素荧光动力学相结合的方法研究外源氮(nitrogen,N)、磷(phosphorus,P)对荒漠植物唐古特白刺(Nitraria tangutorum)叶绿素含量、叶绿素荧光参数、荧光比Rfd的影响。结果表明:在添加P为3 gP·m^-2下,添加... 本文采用叶绿素荧光成像和叶绿素荧光动力学相结合的方法研究外源氮(nitrogen,N)、磷(phosphorus,P)对荒漠植物唐古特白刺(Nitraria tangutorum)叶绿素含量、叶绿素荧光参数、荧光比Rfd的影响。结果表明:在添加P为3 gP·m^-2下,添加N为5 gN·m^-2,10 gN·m^-2和15 gN·m^-2时白刺的叶绿素含量显著下降(P<0.05);随着P的添加,叶绿素含量呈先增加后减小趋势,P3时(3 gN·m^-2+6 gP·m^-2)最大;外源N、P对白刺的Fm,Fv,Fv/Fm和Rfd的影响不显著,说明外源N、P未损害PSⅡ反应中心;单施P时,白刺的Rfd最大,荧光强度最强,而P3时的光化学效率较好,叶柄以上至中部的荧光较强。因此,本研究得出外源N、P对白刺叶绿素含量和荧光活性的影响具有耦合效应,N添加为3 gN·m^-2下配施6 gP·m^-2能够改善白刺的叶绿素含量和荧光活性;叶绿素荧光成像技术可直观地看出白刺的叶绿素荧光分布特征,为及时发现荒漠植物的胁迫症状提供了方法。 展开更多

关键词 唐古特白刺 氮磷添加 光合活性 叶绿素荧光成像

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LED光质对乌饭树叶片叶绿素荧光参数的影响

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作者 黄婧 周鹏 +1 位作者 李飞 张敏 《江苏林业科技》 2023年第3期1-5,共5页

为探讨LED光质对乌饭树叶片叶绿素荧光参数的影响,以乌饭树幼苗为试验材料,采用4种LED单色光质红光(R)、黄光(Y)、蓝光(B)和紫外光(UV)培养幼苗30 d,以白光(W)为对照,研究LED不同光质对乌饭树叶片光合色素和叶绿素荧光参数的影响。结果... 为探讨LED光质对乌饭树叶片叶绿素荧光参数的影响,以乌饭树幼苗为试验材料,采用4种LED单色光质红光(R)、黄光(Y)、蓝光(B)和紫外光(UV)培养幼苗30 d,以白光(W)为对照,研究LED不同光质对乌饭树叶片光合色素和叶绿素荧光参数的影响。结果显示:相比白光对照(W),紫外光(UV)和蓝光(B)能够显著提高叶片的叶绿素a和叶绿素b的含量(P<0.05);黄光(Y)会显著降低叶绿素a的含量(P<0.05),LED单色光质都能显著提高类胡萝卜素的含量(P<0.05)。LED单色光质处理均显著提高了叶PSⅡ潜在光化学活性(F_(v)/F_(o))和PSⅡ最大光化学效率(F_(v)/F_(m))(P<0.05),紫外光(UV)处理的叶片F_(v)/F_(m)值最高,蓝光(B)其次;紫外光(UV)和蓝光(B)处理下叶片的PSⅡ有效光化学量子产量(F′v/F′m)和PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)显著提高(P<0.05);黄光(Y)处理下叶片的光化学猝灭(q P)显著降低(P<0.05),而不同光质处理对乌饭树叶片的非光学猝灭(NPQ)无明显影响。结果表明,紫外光(UV)和蓝光(B)处理下叶片光合色素含量显著增加,植物叶片对光能的利用效率更高,叶片较少产生热耗散,试验结果可以为今后乌饭树工厂化生产时光质选择提供依据。 展开更多

关键词 乌饭树 LED 叶绿素 叶绿素荧光成像 PSⅡ反应中心

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成像角度与叶龄对叶片叶绿素荧光成像的影响研究

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作者 杨振宇 汤浩 +4 位作者 葛玮 夏倩 仝德之 付丽疆 郭亚 《电子技术应用》 2023年第5期14-18,共5页

叶绿素荧光成像作为一种高效的植物光合作用和生理状态信息获取手段,常被应用于智慧农业信息感知等众多领域。现阶段的大尺度叶绿素荧光成像技术缺少与微观的叶片级叶绿素荧光成像之间的机制上联系,忽略成像角度与叶片叶龄对叶绿素荧光... 叶绿素荧光成像作为一种高效的植物光合作用和生理状态信息获取手段,常被应用于智慧农业信息感知等众多领域。现阶段的大尺度叶绿素荧光成像技术缺少与微观的叶片级叶绿素荧光成像之间的机制上联系,忽略成像角度与叶片叶龄对叶绿素荧光成像产生的影响,限制了其在大尺度农业智能评估与决策中应发挥的作用。针对上述问题,设计了一套可多角度成像的叶绿素荧光采集设备,用以探究叶绿素荧光成像与成像角度和叶片叶龄之间存在的联系,并利用绿萝、樟树和大叶黄杨这三种分别代表藤本、乔木和灌木的植物共计60片叶子进行成像实验,分析荧光强度、F_(v)/F_(m)和R_(fd)三个典型荧光指标。实验结果表明成像角度对叶绿素荧光成像存在显著影响,成像角度的增大会导致荧光参数值的减小,对不同种类植物的影响也不同。叶片的叶龄也会影响叶绿素荧光成像,成长期叶片的成像参数指标优于成熟期叶片。 展开更多

关键词 光合作用 叶绿素荧光成像 成像角度 叶龄

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灌木柳叶PSII对盐胁迫的响应及耐盐性 被引量：4

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作者 周鹏 陈庆生 +2 位作者 张敏 张强 方炎明 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期98-101,106,共5页

为探讨盐胁迫对柳树叶PSⅡ的影响机理及其耐盐性,以两个耐盐性差异显著的灌木柳无性系为试验材料,水培法培养幼苗,盐胁迫(NaCl浓度分别为0、50、100、150、200 mmol·L-1)处理幼苗7 d,利用叶绿素荧光成像技术,研究盐胁迫对柳树叶片... 为探讨盐胁迫对柳树叶PSⅡ的影响机理及其耐盐性,以两个耐盐性差异显著的灌木柳无性系为试验材料,水培法培养幼苗,盐胁迫(NaCl浓度分别为0、50、100、150、200 mmol·L-1)处理幼苗7 d,利用叶绿素荧光成像技术,研究盐胁迫对柳树叶片光合机构的影响。结果显示:NaCl抑制了灌木柳生长,且灌木柳无性系JW2345受抑制程度小于无性系JW2367;盐胁迫下灌木柳Fv/Fm荧光图变化明显,荧光参数Fv/Fm、Fm、F'v/F'm和ΦP,SⅡ值均显著下降,qP则有所上升,但耐盐型JW2345的变化幅度均明显低于盐敏感型JW2367,叶片的损伤情况也符合此规律;经50 mmol·L-1NaCl处理能显著提高耐盐型JW2345的NP,Q值,而100、150和200 mmol·L-1NaCl处理对其NP,Q无明显影响,与此同时,盐胁迫下Fo显著高于对照。 展开更多

关键词 灌木柳 盐胁迫 叶绿素荧光成像 PSⅡ反应中心可逆失活

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低温胁迫对番茄幼苗不同叶龄叶片叶绿素荧光成像特性的影响 被引量：3

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作者 胡雪华 刘宁宁 +3 位作者 陶慧敏 彭可佳 夏晓剑 胡文海 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第24期4969-4980,共12页

【目的】研究番茄幼苗第2叶(成熟叶)和第4叶(新生叶)叶绿素荧光成像特性对低温胁迫的响应,并分析低温胁迫下番茄不同叶龄叶片光合活性区域相对面积及荧光参数值的变化,以探明番茄幼苗不同叶龄叶片对低温胁迫的适应机制。【方法】以番茄... 【目的】研究番茄幼苗第2叶(成熟叶)和第4叶(新生叶)叶绿素荧光成像特性对低温胁迫的响应,并分析低温胁迫下番茄不同叶龄叶片光合活性区域相对面积及荧光参数值的变化,以探明番茄幼苗不同叶龄叶片对低温胁迫的适应机制。【方法】以番茄品种‘中蔬4号’(Solanum lycopersicum L.cv Zhongshu No.4)4叶期幼苗为材料,对番茄幼苗进行低温(8℃、200μmol·m^(-2)·s^(-1))处理15 d后常温(26℃白天/20℃夜晚,500μmol·m^(-2)·s^(-1))恢复1 d,于处理不同时期对幼苗全株进行叶绿素荧光成像,并比较第2叶和第4叶的叶绿素荧光成像特性。【结果】低温处理期间,第4叶的光合活性区域相对面积(R_(AP))仅在处理前期(5 d)有所下降,而全株和第2叶的R_(AP)则随处理时间的延长持续下降,但常温1 d即可完全恢复。低温处理下PSII调节性能量耗散的量子产量(Y(NPQ))、PSⅡ非调节性能量耗散的量子产量(Y(NO))和非光化学猝灭(NPQ)的荧光活性区域相对面积(R_(AF))与R_(AP)基本一致,但PSII实际光化学效率(Y(Ⅱ))和光化学猝灭(qP)的R_(AF)则显著低于R_(AP)。低温处理前期(5 d),番茄幼苗光合活性区域的PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、Y(NPQ)、NPQ急剧下降和Y(NO)急剧上升,随后,Fv/Fm保持不变,但Y(NPQ)和NPQ有所上升,Y(NO)则下降。但是,低温处理1 d即导致光合活性区域Y(Ⅱ)的急剧下降,随后维持不变。另外,番茄全株和第4叶的光合活性区域qP仅表现在处理第1天时小幅下降,随后则维持高于处理前的水平,而第2叶qP则在第5天有明显上升后又迅速下降。总体上,第4叶光合活性区域的Fv/Fm、Y(Ⅱ)、Y(NPQ)、NPQ和qP明显高于第2叶,Y(NO)低于第2叶。【结论】番茄幼苗可通过主动降低叶片光合活性区域面积来适应低温胁迫,而叶片热耗散能力在低温处理前期受到抑制,直到处理后期才逐渐发挥其光保护作用;低温胁迫下番茄幼苗优先保护生长点和新 展开更多

关键词 番茄 低温胁迫 叶绿素荧光成像 光抑制 叶龄

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低温对不同菠萝蜜种质资源光合生理特性的影响 被引量：3

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作者 宋奇琦 朱鹏锦 +9 位作者 何江 叶维雁 欧景莉 唐秀观 李佳慧 程琴 谭秦亮 庞新华 欧克纬 卢业飞 《农业研究与应用》 2021年第6期7-13,共7页

菠萝蜜是一种典型热带果树,有巨大的潜在开发前景。低温寒害已成为制约菠萝蜜产业健康可持续发展的关键问题,也是菠萝蜜耐寒品种选育及生理生态研究重点关注的焦点。为了研究低温寒害对菠萝蜜叶片光合作用能量耗散过程以及光合色素影响... 菠萝蜜是一种典型热带果树,有巨大的潜在开发前景。低温寒害已成为制约菠萝蜜产业健康可持续发展的关键问题,也是菠萝蜜耐寒品种选育及生理生态研究重点关注的焦点。为了研究低温寒害对菠萝蜜叶片光合作用能量耗散过程以及光合色素影响,通过连续的气温数据监测、表征观测、叶绿素荧光参数及光合色素分析,结果表明4个菠萝蜜种质资源耐寒性强弱依次是博白菠萝蜜(A)>湛江菠萝蜜(B)>马来西亚菠萝蜜(C)>泰国菠萝蜜(D),低温对不耐寒种质的光系统损伤较大,叶绿素荧光参数、叶绿素含量均明显较耐寒型种植低。研究耐寒型菠萝蜜种质光合生理如何响应低温的机理,将是选育耐寒新品种和寒害防控的重点方向。 展开更多

关键词 低温 菠萝蜜 叶绿素荧光成像 光合色素

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LED补光对弱光下番茄幼苗叶绿素荧光特性的影响 被引量：3

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作者 纪建伟 李金鹏 +4 位作者 董贞芬 李征明 刘珍珍 高湘荃 缪新颖 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期232-238,共7页

针对番茄幼苗受弱光胁迫后以及补光恢复情况的识别,选用辽园多丽、园艺L-404和草莓番茄幼苗作为试验对象。通过人工模拟温室弱光环境以及后期补光,使用IMAGING-PAM叶绿素荧光仪对不同品种番茄在弱光环境下和恢复期的荧光参数进行检测并... 针对番茄幼苗受弱光胁迫后以及补光恢复情况的识别,选用辽园多丽、园艺L-404和草莓番茄幼苗作为试验对象。通过人工模拟温室弱光环境以及后期补光,使用IMAGING-PAM叶绿素荧光仪对不同品种番茄在弱光环境下和恢复期的荧光参数进行检测并获取叶绿素荧光参数图像,筛选番茄叶片光敏感性有用参数;将有用参数的叶绿素荧光图像特的征值提取,获得以R、G、B、L、a、b为特征值的样本;采用BP神经网络建立一种对补光恢复识别的模型,使用trainglm函数,经过建模和训练后获取对弱光胁迫后补光恢复的识别情况。结果表明:在叶绿素荧光参数上,不同品种的番茄幼苗受弱光胁迫后,F、Fm'、Fo'、Y(NO)、qN参数均无明显变化;Y(NPQ)、NPQ参数有上升趋势;Y(II)、qP、qL呈下降趋势;在图像上F、Y(NO)、Fo'、Fm'、qN上无明显冷害区域,而Y(II)、Y(NPQ)、NPQ、qP、qL这几个参数的图像上冷害区域明显。补光后各参数以及叶绿素荧光图像上的冷害区域均缓慢的恢复正常。在对比各参数的荧光图像后,建议使用Y(II)用于评估弱光胁迫番茄叶片的损伤和补光的恢复。样本经BP神经网络建立的补光恢复识别模型,训练后对样本识别率达到87.671%,总体准确率R=98.9%,均方误差为u=0.11421,具有一定准确性,对补光恢复进行对进一步研究植物生长受环境胁迫后的影响提供参考。 展开更多

关键词 叶绿素 荧光成像 弱光胁迫 补光恢复 BP神经网络

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基于孢内毒素浸泡叶盘联合叶绿素荧光测定技术鉴定棉花抗黄萎病

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作者 赖成霞 阳妮 +4 位作者 玛依拉·玉素音 姜梦竹 杨延龙 李春平 叶梦迪 《西北农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1654-1664,共11页

为研究棉花黄萎病大丽轮枝菌Verticillium dahlia V991孢内毒素与棉花叶盘互作过程中叶绿素的荧光值变化,了解抗/感棉花-毒素互作与叶绿素荧光参数变化的关系,建立快速筛选抗黄萎病棉花品种的方法。以不同pH、不同温度优化大丽轮枝菌V99... 为研究棉花黄萎病大丽轮枝菌Verticillium dahlia V991孢内毒素与棉花叶盘互作过程中叶绿素的荧光值变化,了解抗/感棉花-毒素互作与叶绿素荧光参数变化的关系,建立快速筛选抗黄萎病棉花品种的方法。以不同pH、不同温度优化大丽轮枝菌V991孢内毒素的提取,初期将获得的毒素与5个不同棉花品种的棉叶盘进行浸泡侵染,采用叶绿素荧光成像系统监测棉花叶圆盘在离体条件被孢内毒素侵染后天变化的荧光参数及图像成像变化,并用分生孢子水培法进一步验证,从而建立棉花黄萎病抗性鉴定方法,随后对18个棉花品种进行叶盘毒素侵染与分生孢子水培法鉴定,进一步确定抗/感棉花-毒素互作时与叶绿素荧光参数变化的相关性。结果显示:具有最强致病力的V991孢内毒素适宜温度为10℃,pH为6.5。抗/感棉花-毒素互作与叶绿素荧光参数实际量子产量Y(Ⅱ)、非光化学淬灭NPQ、光系统Ⅱ非调节性能量耗散的量子产量Y(NO)天变化趋势存在相关性,其中抗病品种Y(Ⅱ)、NPQ、Y(NO)这3个荧光参数天变化趋势明显,在11 d的调查中,分别呈现紧凑的倒勺状、“W”和“M”型,而感病品种荧光参数Y(Ⅱ)呈现的天变化趋势线无明显的形状,并且NPQ和Y(NO)这两个荧光的天变化趋势线呈现松散的“W”型及“M”型,同时利用该方法获得的各棉花抗病性结果与分生孢子水培法得到的抗病性结果一致。利用上述方法从23个不同的棉花品种(系)获得1个抗病品系,2个耐病品种(系)。综上可见,大丽轮枝菌孢内毒素叶盘侵染联合叶绿素荧光参数Y(Ⅱ)、NPQ、Y(NO)的持续测定,并根据叶绿素各荧光参数所形成的天变化趋势,能快速准确鉴定到抗/耐黄萎病棉花品种。 展开更多

关键词 大丽轮枝菌 孢内毒素 快速抗病品种筛选 叶绿素荧光成像 叶绿素荧光参数

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大豆种荚应答镰刀菌侵染的叶绿素荧光成像规律 被引量：2

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作者 龙希洋 肖新力 +3 位作者 张启辉 杨文钰 刘江 张静 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期540-546,共7页

【目的】种荚是大豆Glycine max防御霉菌侵染的第1道防线,部分大豆品种种荚具有极佳的田间霉变抗性,本研究目的在于寻找与豆荚霉变抗性相关的快速鉴定指标。【方法】采用叶绿素荧光成像技术,以高抗大豆‘QWT15-2’、中抗大豆‘E1’和易... 【目的】种荚是大豆Glycine max防御霉菌侵染的第1道防线,部分大豆品种种荚具有极佳的田间霉变抗性,本研究目的在于寻找与豆荚霉变抗性相关的快速鉴定指标。【方法】采用叶绿素荧光成像技术,以高抗大豆‘QWT15-2’、中抗大豆‘E1’和易感大豆‘E314’为研究对象,对离体种荚接种轮枝镰刀菌Fusarium verticillioides,监测其叶绿素荧光参数变化情况。【结果】大豆种荚接种霉菌24 h后,通过叶绿素荧光成像系统可清晰观察到豆荚表皮病斑,叶绿素荧光参数发生显著变化。霉菌侵染后0~5 d,大豆种荚初始荧光参数初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)大幅降低,非光化学猝灭系数qN上升、QNP下降,最大光化学量子产量(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)及电子传递速率(RET)均呈下降趋势。【结论】高抗大豆‘QWT15-2’维持了较健康的组织形态,各荧光参数表现稳定;中抗大豆‘E1’和感病大豆‘E314’受霉菌侵染影响,其表皮组织破坏严重、荧光参数变化幅度大;其中Fv/Fm、Fm、Fv、qN和QNP荧光参数对霉菌侵染响应敏感,可作为评价大豆种荚田间霉变抗性的鉴定指标。 展开更多

关键词 大豆 种荚 轮枝镰刀菌 叶绿素荧光成像 抗性鉴定

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采用叶绿素成像技术测定细叶榕(Ficus microcarpa L.)叶片对聚乙二醇模拟的水分胁迫的响应 被引量：1

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作者 林淑玲 陈华 +3 位作者 董蕾 曹洪麟 陈贻竹 顾群 《安徽农业科学》 CAS 2012年第7期4131-4134,4168,共5页

[目的]采用叶绿素成像技术测定细叶榕(Ficus microcarpa L.)叶片对聚乙二醇模拟的水分胁迫的响应。[方法]人工模拟水分胁迫下检测细叶榕、垂叶榕和极端耐旱的欧洲夹竹桃离体叶片,并用叶绿素荧光成像技术同时提取单片叶多个部位进行检测... [目的]采用叶绿素成像技术测定细叶榕(Ficus microcarpa L.)叶片对聚乙二醇模拟的水分胁迫的响应。[方法]人工模拟水分胁迫下检测细叶榕、垂叶榕和极端耐旱的欧洲夹竹桃离体叶片,并用叶绿素荧光成像技术同时提取单片叶多个部位进行检测和分析。[结果]细叶榕、垂叶榕和夹竹桃对脱水响应的结果表明:①叶片各测定部位之间的光合反应中心最大光能转换效率(Fv/Fm)和非光化学猝灭(NPQ)的值较小,而电子传递速率(ETR)、PSII真实光化效率(ΦPSII)、光化学猝灭(qP)则有较大的差异;②水分胁迫下叶片不同部位的这种离散性更加明显;③抗逆性强的离散程度明显变小。[结论]为叶绿素成像技术进一步应用于植物对干旱胁迫的响应研究奠定了基础。 展开更多

关键词 细叶榕 水分胁迫 叶绿素a荧光成像

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