葉綠素熒光分析技術(shù)與應用

葉綠素熒光分析技術(shù)與應用第一頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日激發(fā)能光化學反應形成同化力熱耗散熒光熒光的發(fā)生CO2固定光呼吸Mehler反應N代謝熒光是研究光能分配的探針第二頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日第三頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日將綠色植物或含葉綠素的部分組織，如葉片、芽、嫩枝條、莖或單細胞藻類懸液放在暗中適應片別，或用近紅外光預照射，然后在可見光下激發(fā)，并用熒光計檢測，結(jié)果就會發(fā)現(xiàn)植物綠色組織會發(fā)出一種微弱的暗紅色強度隨時間不斷變化的熒光信號，這過程稱為植物體內(nèi)葉綠素a熒光誘導動力學，簡稱為葉綠素熒光動力學。由于這個現(xiàn)象最早是由Kautsky發(fā)現(xiàn)的，因此有時也被稱為Kautsky效應?，F(xiàn)已探明，在室溫條件下，綠色植物發(fā)出的這種熒光信號，絕大部分是來自葉綠體光系統(tǒng)II(PSII)的天線色素蛋白復合體中的葉綠素a分子，熒光發(fā)射波長范圍約在650－780nm，熒光發(fā)射峰在685nm和735nm，其熒光激發(fā)光譜與葉綠體的吸收光譜近似，熒光激發(fā)峰在438nm與480nm左右。第四頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日葉綠素熒光誘導動力學是指經(jīng)過暗適應的綠色植物材料當轉(zhuǎn)到光下時，其體內(nèi)葉綠素熒光強度會有規(guī)律的隨時間變化。根據(jù)現(xiàn)在國際上的統(tǒng)一命名，可把熒光誘導曲線(圖1)劃分為：O(原點)→I(偏轉(zhuǎn))→D(小坑)或pl(臺階)→P(最高峰)→S(半穩(wěn)態(tài))→M(次峰)→T(終點)這幾個相(phase)。有時在O和I之間還可辨認出一個扔點稱為J相。其中O→P相為熒光快速上升階段(1－2s)，從P→T為熒光慢速下降(猝滅)階段(4－5s），在此階段，往往出現(xiàn)復雜的情況，有時沒有M峰，有時出現(xiàn)幾個漸次降低的峰，因葉片的生理狀態(tài)不同而異。一般而言，遭受環(huán)境脅迫的葉片M峰消失，而生理狀態(tài)良好的葉片往往在P峰之后有幾個峰出現(xiàn)。這可能反映了同化力形成和使用之間從不平衡到平衡的一個快速的調(diào)節(jié)過程。葉綠素熒光誘導動力學第五頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日OIDPSMT曲線第六頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日經(jīng)暗適應的綠色植物樣品突然受到可見光照射時，體內(nèi)葉綠素分子可在納秒(ns)級時間內(nèi)發(fā)出一定強度的熒光，此瞬時的熒光誘導相位稱為初相或“O”相，此時的熒光稱為固定熒光(F。)，然后熒光強度增加的速度減慢，因而在Fo處形成拐點，接著以毫秒級速度形成一個緩臺階，稱為“I”相和“D”相，數(shù)秒后熒光強度可達最高點，稱為“P”峰。若所用激發(fā)光強度達到或超過被測樣品光反應的光飽和點時，P峰即趨于或等于最大熒光(Fm)。熒光強度超過Fo那一部分的熒光稱為可變熒光(Fv)。在P峰之后，植物熒光通常經(jīng)1－2次阻尼振蕩(稱較大峰“M1”和“M2”)，才降到接近Fo的穩(wěn)定的“T”相終水平。熒光強度下降的過程現(xiàn)稱為熒光猝滅。根據(jù)植物材料和暗適應時間的不同，上述熒光誘導動力學過程要延續(xù)3—6分鐘左右。第七頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日第八頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日葉綠素熒光動力學的測量可采用調(diào)制式與非調(diào)制式兩種不同方法。非調(diào)制式熒光計的結(jié)構(gòu)比較簡單，它僅需要一個強連續(xù)光源，此光源既作為激發(fā)光，又作為測量光，但是為了能夠捕捉到植物熒光信號上升前沿中的拐點，要求整個系統(tǒng)的時間分辨率達到毫秒(ms)級。在光源與樣品之間，通常加有藍色的長波截止濾光片和毫秒級電子快門?，F(xiàn)在國外也有用亮度較大的發(fā)光二極管作為光源的，由于發(fā)光二極管光源的上升前沿較快，這樣就可省去電子快門。光電轉(zhuǎn)換接收器可用光電倍增管或光電三極管，它們的光譜響應要選擇與植物熒光發(fā)射波長范圍相吻合。在接收器之前通常加有紅色的短波截止濾光片，以完全濾掉激發(fā)光。毫秒級記錄設(shè)備可用瞬態(tài)記錄器、記憶示波器或帶有A/D轉(zhuǎn)換的計算機等。在控制電子快門與記錄熒光信號之間要有一個同步觸發(fā)裝置或同步程序，以保證取樣和記錄過程與電子快門動作相同步。為了減少樣品對熒光的重復吸收，通常是把接受器與入射的激發(fā)光安排在樣品的同一側(cè)。葉綠素熒光動力學的測量方法第九頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日第十頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日TechnicalSpecificationsItemssupplied:Controlunit,remotesendingunit,10darkadaptionleafclips,4AAbatteries,carryingcase,serialcable,downloadingsoftwareandinstructionmanual.Measuredparameters:Fo,Fm,Fv,Fv/Fm,Ft,T1/2Excitationsource:Solidstate685nmsource.Adjustableintensity:500-3000molmsDetectorsandfilters:APINphotodiodewithanIRfilterTestduration:Adjustablefrom2-240seconds.Samplingrate:40Kpointspersecondforfastkineticsforonesecond;switchingto500pointspersecondfortwosecondsandthenswitchingto10pointspersecondfortheremainderofthetest.Digitaloutput:RS232port.Storagecapacity:128kBRAMwithbatterybackup.Supportsupto2,000datasets.Userunterface:Display--BacklitLCD16characterx4lines;Keypad--4x4matrixkeypad.Powersupply:41.5VAAbatteries.Batterylife:Upto15hoursofcontinuousoperation.第十一頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日調(diào)制式動力學熒光計至少應具有兩束光：調(diào)制的弱測量光和連續(xù)的強米化光。為了使測量光本身完全不被接收器直接檢出，測量光中和接收器前使用的濾光片應完全無交叉重疊的光譜成分。光化光對接收器信號的干擾，可用折光轉(zhuǎn)盤來解決。為了能夠精確地測定F。值，經(jīng)驗證明測量光到達樣品表面時的強度要小于10ergs··cm-2·s-1。由于該強度在室溫下不足以引起還原態(tài)QA的積累，因而熒光強度將始終保持在較低的、恒定的Fo水平上。此時若在照有測量光的樣品上再疊加一束飽和光化光，植物熒光才迅速上升，并達到P峰，這就是Fv部分，此后熒光猝滅過程與前述非調(diào)制熒光猝滅過程相似。應該著重指出的是，由于調(diào)制式動力學熒光計采用了選頻或鎖相放大技術(shù)，使它只檢出與測量光具有相同頻率和固定相位差的植物熒光調(diào)制信號，而對其他背景光的干擾不放感。第十二頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日第十三頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日TechnicalSpecificationsItemssupplied:Controlunit,remotesensingunit,oneopenframeandfivedarkadaptedleafclips,12V1.2Ahbattery,batterycharger,carryingcase,serialcable,interfacesoftwareandinstructionmanual.Measuredparameters:Fo,Fm,Fv,Fv/Fm,Fs,Fms,Ft,Y,ETR,OptionalclipPARandleaftemperature.Excitationsources:Saturationpulse:35Watthalogenlampwith690nmshortbandpassfilter.Maximumintensity15,000molmsModulatedlight:660nmLEDwith690nmshortbandpassfilter.Optionalmodulatedlight:450nmLEDsource.Intensityadjustablefrom0to0.4molmsDetectorandfilters:APINphotodiodewitha700-750nmbandpassfilter.Detectionmethod:Amodulatedspectrumsynchronouscarrierlockinamplifier.Samplingrate:Autoswitchingfrom10to1,000pointsperseconddependingontestphase.Testduration:Adjustablefrom2secondsto45minutes.Storagecapacity:Upto2,500datasetsand6tracestotaling45minutesofrecordingsat10pointspersecond第十四頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日體內(nèi)葉綠素熒光動力學有兩個顯著的特點：一是它可將植物發(fā)出的熒光區(qū)分為性質(zhì)上完全不同的兩個部分——固定熒光(F。)部分和可變熒光(Fv)部分。固定熒光(F。)代表不參與PSII光化學反應的光能輻射部分；可變熒光(Fv)代表可參與PSII光化學反應的光能輻射部分。因而根據(jù)可變熒光(Fv)在總的最大熒光(Fm=Fv十F。)中所占的比例（Fv／Fm)，即可簡便地得出植物PSII原初光能轉(zhuǎn)換效率，另一個特點是，熒光動力學是測定植物從暗中轉(zhuǎn)到光下，其光合作用功能從休止鈍化狀態(tài)轉(zhuǎn)為局部活化狀態(tài)，直到全部正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)過程中的熒光動態(tài)變化，因而它包含著十分豐富的光合信息，這遠不是一般靜態(tài)焚光測量所能比擬的。第十五頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日在體內(nèi)葉綠素熒光動力學測定中，當樣品的葉綠素濃度和熒光計的激發(fā)光強恒定時，PSII原初電子受體QA的氧還狀態(tài)是決定體內(nèi)葉綠素熒光強弱的主要因素。當植物經(jīng)一段時間暗適應，或用優(yōu)先為光系統(tǒng)I(PSl)所利用的長波光照射后，其體內(nèi)PSII的QA和隨后的電子受體QB和PQ庫等均完全失去電子而被氧化，這時PSII反應中心可接受光電子，即處于“開放”狀態(tài)，這時熒光強度最弱，即為F。，或處于“O”初始相；當植物被飽和光激發(fā)，使PSII電子受體QA、QB和PQ庫等完全被還原時，PSII反應中心不再接受光電子，即處于“關(guān)閉”狀態(tài)，這時熒光強度最強，即為Fm，或處于“P”峰相。植物經(jīng)短暫照光達到“P”峰后，由于一些光合酶系逐漸被活化，使PSI開始運轉(zhuǎn)，而將PSII還原側(cè)的還原態(tài)電子受體QA-、QB-和PQH2等再氧化，從而引起熒光強度的猝滅，這稱為qQ猝滅；植物在光的持續(xù)照射下，緊接著qQ猝滅的增加，在光合膜的兩側(cè)逐漸建立起質(zhì)子梯度和形成膜高能態(tài)。試驗證明，它們也可造成熒光猝滅，這種猝滅稱為能量猝滅，或qE淬滅。第十六頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日qQ和qE滅是植物在正常生理條件下的兩個最主要的猝滅成分。qQ猝滅因為是由QA-等再氧化所造成，因而它與光合電子傳遞、光合放氧等過程直接相關(guān)；而qE猝滅因為是由質(zhì)子梯度和膜高能態(tài)所引起，因而它只與ATP的形成、積累以及與光合膜的狀態(tài)有關(guān)，而與光合電子傳遞和光合氣體交換無直接的聯(lián)系。以上對熒光動力學中兩種猝滅成分的分析稱為Q分析，它對于正確理解和分析葉綠素熒光動力學猝滅過程的光合生理意義及其與其他光合參數(shù)，特別是與氣體交換的關(guān)系，是十分重要的，它消除了過去看起來似乎是相互矛盾的一些試驗結(jié)果，從而為葉綠素熒光動力學在理論上的進一步深入研究和在實際中的廣泛應用掃清了障礙，這是近年來熒光動力學在理論研究方面的重要新進展。第十七頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日根據(jù)上述Q分析理論，西德Schreiber博土近年來設(shè)計了一種新型的脈沖調(diào)制熒光計，該儀器在過去一般調(diào)制熒光計的基礎(chǔ)上，又增加一束強飽和閃光(≥2000W·cm-2)，它以約5秒一次的頻率，與一般段調(diào)制熒光計原有的強連續(xù)光化光一起，共同照射激發(fā)植物樣品，以瞬時完全消除qQ猝滅，結(jié)果在原來熒光動力學的曲線上，便形成許多疊加的鋸齒狀熒光脈沖，這樣從原有的熒光動力學曲線和鋸齒狀熒光脈沖包絡線中，就可計算出qQ和qE兩個成分。此外，該儀器還具有不怕其他強光源干擾的優(yōu)點，甚至可拿到光下現(xiàn)場操作。此類熒光計的代表性產(chǎn)品是西德Walz公司生產(chǎn)的葉綠素熒光測定系統(tǒng)(PAM)。第十八頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日(1)compactbasicdevice(2)externalrechargeablebattery(3)batterycharger(4)PC-HP-200(5)specialfiberoptics(6)leaf-clipholderpermitssimultaneousPARand°Cmeasurements(7)externalhalogenlamp(8).darkleafclip(9)distanceleaf-clip(10)separatemicroquantum/temperaturesensor(11)compacttripod,usedtomountbasicdevice,leaf-clipholderandexternalhalogenlamp(12).transportcase第十九頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日Measuringlightsource:RedLED,650nm,standardintensity0.1μmolmsPAR;modulationfrequency0.6or20kHz;Auto20kHzfunctionActiniclightsources:RedLED-array,665nm,max.600μmolmsPARandfar-redLED,730nm,max.15WmHalogenlamp:8V/20W,blue-enriched,<710nm,max.8500μmolmsPARwithcontinuousactinicillumination,max.15000μmolmsPARduringsaturationpulsesSignaldetection:PIN-photodiodeprotectedbylong-passfilter(>710nm);selectivewindowamplifier(patented)Measuredparameters:Fo,Fm,Fm',F,Fo',Fv/Fm(max.Yield),F/Fm'(Yield),qP,qN,NPQ,PARand°C(usingLeaf-ClipHolder2030-BorMicroQuantum/Temp.-Sensor2060-M),ETR(i.e.PARxF/Fm')Userinterface:IBM/IBM-compatiblePC(80286upwards)orHP-200/PPalmtopPC;connectionviaRS232,19200baud;keyboardoperation;monitorscreendisplayDataacquisition:ViaPCusingDA-2000softwareDataoutput:DisplayandprintoutviaPC;analogoutput0to2.5VPowersupply:Internalrechargeablebattery12V/1.2Ah,providingpowerforupto500yieldmeasurements;external12Vbattery;BatteryCharger2020-LDimensions:20cmx10.5cmx8.5cm(LxWxH)Weight:2kg(incl.battery)第二十頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日

以反應常數(shù)表示三種反應的速度kP光化學反應photo-reactionkF發(fā)射熒光

fluorescencekD熱耗散

Energydissipation熒光產(chǎn)額可表示為：ΦF=kF/(kF+kP+kD)。光合量子產(chǎn)額可表示為：ΦP=kP/(kF+kP+kD)熱耗散產(chǎn)額可表示為：ΦD=kD/(kF+kP+kD)PSII作用中心完全開放時，kP最大，kF最低，此時的熒光稱為初始熒光Fo;PSII作用中心完全關(guān)閉時，kP=0，kF最大，此時的熒光稱為初始熒光Fm;Fm與Fo之差（Fm-Fo=Fv)是因為光化學反應進行而猝滅的熒光，稱為可變熒光Fv.顯然，光化學反應的最大潛能可表示為：ΦP=(ΦFm-ΦFo)/ΦFm=(Fm-Fo)/Fm=Fv/Fm

Fv/Fm是反映光合效率的重要指標

分析：Fm下降、Fv/Fm下降、Fo上升的原因葉綠素熒光動力學的生物學意義第二十一頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日

熒光參數(shù)的意義Fv/Fm最大光化學效率ΦPSII=(Fm’－Fs)/Fm’PSⅡ?qū)嶋H光化學效率Fv’/Fm’PSⅡ最大天線轉(zhuǎn)化效率P=ΦPSII×PFD光化學反應速度NPQ＝Fm/Fm’－1非光化學猝滅qp=(Fm’－F)/(Fm’－F0)光化學猝滅系數(shù)qN=(Fm’－F0’)/(Fm－F0)非光化學猝滅系數(shù)D=1－Fv’/Fm’吸收光能通過熱耗散消耗的部分第二十二頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日Fo：固定熒光，初始熒光(minimalfluorescence)。也稱基礎(chǔ)熒光，0水平熒光，是光系統(tǒng)II(PSII)反應中心處于完全開放時的熒光產(chǎn)量，它與葉片葉綠素濃度有關(guān)。Fm：最大熒光產(chǎn)量(maximalfluorescence)，是PSII反應中心處于完全關(guān)閉時的熒光產(chǎn)量?？煞从惩ㄟ^PSII的電子傳遞情況。通常葉片經(jīng)暗適應20min后測得。F：任意時間實際熒光產(chǎn)量(actualflourescenceatanytime）第二十三頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日Fa：穩(wěn)態(tài)熒光產(chǎn)量(fluorescenceinstablestate)。Fm/Fo:用來反應PSII的電子傳遞情況。Fv＝Fm-Fo:為可變熒光(variablefluorescence),反映了QA的還原情況。Fv/Fm:PSII最大光化學量子產(chǎn)量(optimal/maximalphotochemicalefficiencyofPSIIinthedark)或(optimal/maximalquantumyieldofPSII)，反映PSII反應中心內(nèi)稟光能轉(zhuǎn)換效率(intrinsicPSIIefficiency)或稱最大PSII的光能轉(zhuǎn)換效率(optimal/maximalPSIIefficiency)，葉暗適應20min后測得。非脅迫條件下該參數(shù)的變化極小，不受物種和生長條件的影響，脅迫條件下該參數(shù)明顯下降。第二十四頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日Pv’/Fm’：PSII有效光化學量子產(chǎn)量(photochemicalefficiencyofPSIIinthedark)，它反映開放的PSII反應中心原初光能捕獲效率，葉片不經(jīng)過暗適應在光下直接測得。(Fm’－F)/Fm’或ΔF/Fm’：PSII實際光化學量子產(chǎn)量(actualphotochemicalefficiencyofPSIIinthelight)，它反映PSII反應中心在有部分關(guān)閉情況下的實際原初光能捕獲效率，葉片不經(jīng)過暗適應在光下直接測得。熒光猝滅分兩種：光化學猝滅和非光化學猝滅。光化學猝滅：以光化學猝滅系數(shù)代表：qP＝(Fm’－F)/(Fm’－Fo’)；非光化學猝滅，有兩種表示方法，NPQ＝Fm／Fm’－1或qN＝1－(Fm’－Fo’)/(Fm－Fo)＝1—Fv’/Fv。第二十五頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日表觀光合電子傳遞速率：[(Fm’－F)Fm’]×PFD，或ΔF/Fm×PFD×0.5×0.84，其中系數(shù)0.5是因為一個電子傳遞需要吸收2個量子，而且光合作用包括兩個光系統(tǒng)，而系數(shù)0.84表示在入射的光量子中被吸收的占84％，PFD是光子通量密度；相應表觀熱耗散速率以(1—Fv’/Fm’)×PFD表示。Fmr：可恢復的最大熒光產(chǎn)量，是在熒光P峰和M峰后，當開放的PSII最大熒光產(chǎn)量平穩(wěn)時，關(guān)閉作用光得到Fo’后，把飽和光的閃光間隔期延長到180s/次，得到一組逐漸增大(對數(shù)增長)的最大熒光產(chǎn)量，將該組最大熒光產(chǎn)量放在半對數(shù)坐標系中即成直線，該直線在Y軸的截距即為Fmr。以(Fm－Fmr)/Fmr可以反映不可逆的非光化學淬滅產(chǎn)率，即發(fā)生光抑制的可能程度。第二十六頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日Fv/Fo和Fv/Fm分別代表PSII的潛在活性和PSII原初光能轉(zhuǎn)化效率。光抑制條件下Fv的降低主要是由于Fm的降低，不是Fo增加的結(jié)果。非光化學能量耗散易造成Fo的降低，而光合機構(gòu)被破壞又使其升高，所以該參數(shù)的變化趨勢可以反映引起這種變化的內(nèi)在機制。光化學猝滅反映的是PSII天線色素吸收的光能用于光化學電子傳送的份額，要保持高的光化學猝滅就要使PSII反應中心處于“開放”狀態(tài)，所以光化學猝滅又在一定程度上反映了PSII反應中心的開放程度。光化學猝滅反映了PSII原初電子受體QA的還原狀態(tài)，它由QA重新氧化形成。光化學猝滅系數(shù)qP愈大，QA重新氧化形成QA的量愈大，即PSII的電子傳遞活性愈大。對小麥的研究表明，水分脅迫使得qP變小，證明從PSII氧化側(cè)向PSII反應中心的電子流動受到抑制。非光化學猝滅反映的是PSII天線色素吸收的光能不能用于光合電子傳遞而以熱的形式耗散掉的光能部分。當PSII反應中心天線色素吸收了過量的光能時，如不能及時地耗散將對光合機構(gòu)造成失活或破壞，所以非光化學猝滅是一種自我保護機制，對光合機構(gòu)起一定的保護作用。第二十七頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日目前我國對農(nóng)作物抗逆性包括抗寒性和抗熱性的檢測和鑒定，基本是靠各地田間多年觀察和對比的資科中得出來的，這種田間鑒定方法周期長、工作繁重，而且由于田間栽培和氣象條件的經(jīng)常變化，給鑒定結(jié)果帶來誤差和工作困難，因此在生產(chǎn)和研究上都迫切需要一種能快速、簡便和科學地檢測和鑒定植物抗逆性包括抗寒性和抗熱性的技術(shù)。八十年代初以來，人們在逐漸弄清植物體內(nèi)葉綠素熒光動力學與光合作用關(guān)系的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)它對外界各種脅迫因子均十分敏感，因而有可能將它作為植物理想的各種抗逆性的指標和技術(shù)。目前國外有關(guān)研究論文越來越多，其中以用熒光動力學鑒定植物抗寒性方面的研究開展得最早，也較為深入。葉綠素熒光動力學的應用1.在鑒定植物抗寒性和抗熱性中的應用第二十八頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日澳大利亞Smillie等首先將檢測植物抗寒性的熒光動力學方法規(guī)范化。他們先將待測植物的葉片置于0℃下，經(jīng)不同時間預處理后，仍在0℃下快速檢測其熒光動力學。發(fā)現(xiàn)樣品熒光最大上升速率(RF)(實際為可變熒光最大上升速率)下降為未經(jīng)0℃處理的對照葉片RF的50%時所需的0℃處理時間(C0T0)，作為該植物或品種的抗寒性的相對量度。第二十九頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日抗寒性的參數(shù)(C0T0)可在不同次試驗和不問植物之間進行比較。用此方法對黃瓜、玉米、大豆、番石榴、芒果和葡萄等的抗寒性進行了比較，均獲滿意結(jié)果。不足之處是該方法僅局限于對低沉敏感和中等抗冷的植物，而對許多能忍受0℃以下的抗凍植物則不太適用。第三十頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日隨著低溫處理時間的延長，最不抗冷的88—9005品種經(jīng)24小時0℃處理后，其M峰最先消失，熒光猝滅也最早趨干0。而最抗冷的84－15品種，則要經(jīng)72小時0℃處理，其M峰才逐漸消失，而其熒光猝滅的完全抑制，則要90小時。說明光合作用暗反應，特別是PSII還原側(cè)的電子流受到抑制。此外，對低溫敏感的品種，其P峰和Fv隨著低溫處理時間的延長而更迅速地減少，這說明其PSII和放氧側(cè)更易受到低溫的損傷。除了RF外，葉綠素熒光動力學的其他一些參數(shù)(如M峰、P峰、Fv及熒光猝滅等)，均可綜合作為鑒定植物(品種)抗冷性的指標。水稻抗寒性鑒定林世青等用調(diào)制式熒光計研究和檢測幾種不同水稻品種的抗冷性與葉綠素熒光動力學的關(guān)系。先將被試水稻幼苗放在0℃暗中處理不同時間(24－90小時)，觀察不同品種熒光動力學曲線隨低溫處巡時間的變化過程。第三十一頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日小麥抗寒性鑒定用非調(diào)制式熒光計，每隔十天左右，檢測和比較六個已知其抗凍性順序的冬小麥品種在北方自然條件下越冬過程中葉綠素熒光動力學的變化。結(jié)果表明，只有經(jīng)過冬季低溫鍛煉，不同品種抗凍性的差別才能通過熒光動力學有規(guī)律地表現(xiàn)出來。到了第二年春季土壤開始解凍小麥開始返青之時，不同品種之間的熒光動力學曲線表現(xiàn)出最顯著的差異。第三十二頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日可變熒光猝滅(ΔFv/F。)和可變熒光猝滅速率(ΔFv/T)與小麥品種抗凍性之間有極好的相關(guān)性，它們均隨著品種抗凍性的減弱呈梯度下降。熒光上升曲線互補面積(CA/Fo)與抗凍性的相關(guān)性也較好,即抗凍性越強，其CA/Fo越大，ΔFv/Fo和ΔFv/T反映光合電子傳遞及傳遞速率和光合膜的能態(tài)化及能態(tài)化速率的總和，而CA/Fo反映PSII電子受體庫的大小。這三個熒光動力學參數(shù)在不同抗凍性小麥品種中呈現(xiàn)出有規(guī)律的梯度變化，表明它們是冬小麥在低溫冷凍下其光合膜最容易受到損傷和抑制的部位。認為植物經(jīng)充分低溫鍛煉后，其ΔFv/Fo、ΔFv/T和CA/Fo均可綜合作為植物抗凍性的生理指標。第三十三頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日林世青等于早春從田間取常綠闊葉樹枝條和葉片材料放在控溫低溫箱中，經(jīng)一晝夜最低溫度為－18℃和－22℃的兩種程序降溫預處理，并各在上述兩種最低溫度下保持5小時，逐漸回到室溫，后用熒光動力學方法檢測它們?nèi)~片和枝條的不可變熒光(Fv)存留情況，作為該樹種(器官)存活的指標。結(jié)果用熒光動力學所測得的結(jié)果，與田間越冬觀察結(jié)果完全一致。并將此用于膠東衛(wèi)茅(Euonymuskiantschoricus)、構(gòu)骨(Tlexcornnta)、女貞(Ligusirumlucidum)、刺桂(Osmanthusheterophyllus)和蚊母(Distylicumracemosum)的抗寒性鑒定。Havaux用脈沖調(diào)制式熒光計測定了28個品種、變種的甜高粱和蘇丹草的抗寒性及其遺傳變異。發(fā)現(xiàn)可以用經(jīng)3℃處理后葉片穩(wěn)態(tài)熒光qQ猝滅的下降作為鑒定它們抗寒性的指標。qQ猝滅的下降與非循環(huán)式光合電子傳遞速率以及放氧速率的減少直接相關(guān)的。第三十四頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日抗熱性鑒定采取與檢測植物抗寒性相似的方法，將待檢測的植株或其枝條、葉片，放在選定的不同高溫下預處理，觀察其熒光動力學的變化。用調(diào)制式熒光計，在僅用一束弱的測量光情況下，連續(xù)監(jiān)測和記錄固定熒光(Fo)隨樣品溫度程序梯度上升時所形成的拐點，該拐點是光合膜開始受高溫損傷的標志，也是該植物(品種)能夠忍受最高溫度的臨界點。第三十五頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日干旱和鹽堿對植物產(chǎn)生的脅迫作用有著共同的生理基礎(chǔ)，它們均引起植物失水和體內(nèi)滲透壓的增加．從而影響植物代謝和光合作用的正常進行。后者還伴有鹽代謝失調(diào)等問題。植物水分虧缺會立即對植物光合作用起抑制作用，鹽代謝失調(diào)遲早也會對光合功能產(chǎn)生不良的影響。體內(nèi)葉綠素熒光動力學對植物水分虧映和鹽堿危害均十分斂感，是一種理想的監(jiān)測手段。2.在檢測植物抗旱性和抗鹽性中的應用第三十六頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日林世青等用小麥葉片為材料，經(jīng)不同程度干燥失水后，用毫秒熒光計測定體內(nèi)葉綠素熒光動力學的變化。葉片缺水增加，其熒光猝滅(ΔFv＝Fm－F）迅速減少，說明光合電子傳遞和膜的能態(tài)化逐漸受到缺水的抑制，從D-3曲線開始，ΔFv就幾乎接近于零。熒光猝滅(ΔFv)是十分靈斂的監(jiān)測植物缺水的參數(shù)，它的變化遠出現(xiàn)在植物開始呈現(xiàn)萎蔫之前。隨著失水的加劇，葉片可變熒光(Fv)也隨著減少，說明PSII的結(jié)構(gòu)與功能受到不同程度的損傷與破壞。第三十七頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日Schreiber等用脈沖調(diào)制式熒光計測定一種漿果鵑屬植物(Arbutusunedo)的葉片在不同失水狀態(tài)下體內(nèi)葉綠素熒光兩個猝滅成分qQ和qE變化的規(guī)律。隨著葉片含水量的降低，其qQ猝滅與放O2速率幾乎同步下降，但qE猝滅在一定失水范圍內(nèi)有所增加。對于植物抗鹽性的鑒定，林世青等用不同鹽濃度水培的玉米和小麥幼苗為材料，以50％植株的熒光猝滅ΔFv趨于零時培養(yǎng)液的鹽濃度作為該植物最大耐鹽濃度的指標，該指標與品種的致死鹽濃度的閥值密切相關(guān)。第三十八頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日均三氮苯類除草劑：阿特拉津、敵草隆[3-[3，4-二氯苯基)-l，1-二甲基脲，DCMU］等是國內(nèi)外常用的一類除草劑。為了擴大它們在不同農(nóng)作物中使用范圍和提高其使用的安全，已成功地將阿特拉津抗性基因從對它具抗性的植物中轉(zhuǎn)導到原來對它敏感的植物上，從而使后者獲得了對阿特拉律的抗性。在這項基因轉(zhuǎn)導工作中，我國和外國學者均利用葉綠素熒光動力學技術(shù)，作為鑒定植物是否具有抗阿特拉律基因（psbA)的一種簡便的，靈敏的和專一的探測手段。DCMU類化合物之所以能夠選擇性地殺死某些植物，是由于它能專一地、非共價地結(jié)合于這些植物葉綠體中的PSII電子受體QB上，從而使光合鏈中的電子從QA向QB的傳遞受到抑制，這種抑制作用又大大促進植物在光下的光抑制，從而使植物加速死亡。一些對它不敏感的植物，在它們的與QB結(jié)合的D1蛋白質(zhì)的psbA基因中改變了一個核苷酸，使由此基因合成的D1蛋白質(zhì)不受DCMU的攻擊，因而這些植物就不受這類除草劑的影響。3.在篩選抗除草劑植物遺傳工程的應用第三十九頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日這兩類對DCMU敏感性不同的植物在噴施DCMU類除草劑之后，其體內(nèi)葉綠素熒光動力學表現(xiàn)出顯著的差異。如經(jīng)100μmol/LDCMU處理后，抗DCMU的龍葵葉片熒光上升曲線明顯慢于對DCMU缺感的甘薯葉片的熒光上升曲線(曲線1)，因而使龍葵的熒光上升互補面積（CA，曲線1的陰影部分）明顯大于甘薯的CA。CA代表PSII受體側(cè)電荷庫的大小，因而它與DCMU抑制程度呈負相關(guān)，根據(jù)經(jīng)DCMU處理之后CA減少的百分比，即可作為鑒定植物是否具有抗DCMU類除草劑基因的專一指標。除了用快速熒光上升互補面積[CA)作為鑒定抗DCMU類除草劑的指標外，還可用慢速調(diào)制熒光動力學中的熒光猝滅(ΔFv)的程度來判斷。這是因為對除草劑敏感的植物，由于QA－→QB的電子傳遞被抑制；使QA再氧化十分困難，結(jié)果熒光猝滅受抑制，熒光強度便始終保持在接近Fm的水平；而抗除草劑的植物，其熒光猝滅正常，在一般正常情況下，其穩(wěn)態(tài)終相(FT)熒光強度將下降到接近Fo的水平，因而兩者在穩(wěn)態(tài)終相熒光強度，尤其是在熒光猝滅程度方面，就顯出很大的差別。這種以熒光猝滅程度為基礎(chǔ)的植物抗除草劑鑒定法對測定儀器的要求較簡單，甚至用一般的(慢速的)熒光光度計即可。但是當核物樣品稍保管不善也會因受脅迫而引起熒光猝滅不同程度的抑制，因此該方法顯然不如CA法那么專一。第四十頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日第四十一頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日此外。林世青等用體內(nèi)葉綠素熒光動力學方法證明了從龍葵中得到的抗阿特拉津psbA基因，不僅可導入原來對除草劑敏感的大豆葉綠體的基因組中獲得表達，而且還能將抗阿特拉律psbA基因遺傳給后代。Ronger和Graber等建議，用快速熒光動力學上升曲線的緩臺階(I和D相)對Fm的相對高度，來研究除草劑從葉片表面滲入到葉片細胞葉綠體中作用部位的過程，以及研究除草劑在體內(nèi)去毒分解的過程。這將有助于改進除草劑的分子結(jié)構(gòu)、劑型及組成。第四十二頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日貯藏保鮮的實質(zhì)就是降低植物代謝水平，以延經(jīng)植物的衰老和抑制果實的后熟過程。在實際工作中，人們常采用低溫貯藏和氣調(diào)技術(shù)。林世青等用葉綠素熒光動力學技術(shù)，監(jiān)測香蕉果實在不同溫度貯藏下的后熟過程；以廣東產(chǎn)的未完全成熟的綠色香蕉為材科，分為四組，分別置于o、6、12和25℃溫度下，經(jīng)不同時間(1－13天)貯藏后，用慢速調(diào)制式熒光計檢測香蕉果皮葉綠素熒光動力學的變化及其與果實外觀變化的相關(guān)性。0℃l天貯藏后，果皮的M峰即消失，此時果皮雖仍為綠色，但已將會出現(xiàn)冷害的征兆。隨著在0℃下貯藏時間的延長，其F峰也逐漸消失，可變熒光(Fv)也隨之下降，到了第10天，果皮變?yōu)樯詈稚?，說明冷害已加重，并充分表現(xiàn)出來，其商品價值也因而受到影響；在6℃下貯藏的香蕉，其果皮M峰到第10天開始消失，說明它也開始出現(xiàn)冷害，第13天果皮顯出褐色；在25℃下貯藏的香蕉，M峰第5天開始消失，此時果皮已開始發(fā)黃，說明過高的溫度促進了后熟和老化；唯有在12℃下貯藏的香蕉，經(jīng)10天貯藏后其果皮仍呈現(xiàn)正常的OPSMT熒光動力學曲線，說明12℃是香蕉冷藏保鮮的最適溫度。由此可見，葉綠素熒光動力學可以跟蹤水果蔬菜(只要仍含有微量葉綠素)在貯藏過程中的生理變化，預測冷害和早衰，以幫助人們選擇最佳的貯藏保鮮條件。4.在水果蔬菜貯藏保鮮中的應用第四十三頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日第四十四頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日林世青等用葉綠素熒光動力學等方法，研究了SO2對幾種園林植物的作用。比較了大葉黃楊、小蘗和五角楓在經(jīng)過4小時SO2（4和8ppm）通氣處理后，它們第2天的葉綠素熒光動力學的變化。經(jīng)4ppmSO2處理后，這3種園林植物的熒光動力學均發(fā)生顯著的變化：M峰均已消失，且M峰的下降和消失發(fā)生在植物外表出現(xiàn)SO2傷害癥狀之前；可變熒光對固定熒光的比值(Fv/F。)比各自的對照均明顯下降，如大葉黃楊降為67.5％，五角楓和小蘗僅分別為對照的25.3%和49.5%，說明它們的PSII受到一定程度的損傷。若SO2濃度為8ppm，則五角楓和小蘗的可變熒光(Fv)均完全消失，說明PSII的功能已完全喪失，而此時大葉黃楊還殘留一點可變熒光。由此推測，大葉黃楊比前兩種有較強的抗SO2的能力，這與用其他方法檢測的結(jié)果完全一致。5.在監(jiān)測植物對環(huán)境污染反應中的應用第四十五頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日第四十六頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日一個作物品種增產(chǎn)潛力的大小歸根到底是由它的遺傳基因所決定。在完全滿足植物生長諸條件時，植物的生物產(chǎn)量和農(nóng)業(yè)產(chǎn)量將主要由生長過程中光合產(chǎn)物的形成和積累鄉(xiāng)少所決定，而后者又取決于光合作用的光能轉(zhuǎn)換效率。由于葉綠素熒光動力學可簡便地用可變熒光對最大熒光的比值(Fv/Fm)檢測FSII原初光能轉(zhuǎn)換效率，因而可能成為早期預測作物增產(chǎn)潛力的有效手段。林世青等首次運用此技術(shù)對近30個水稻品種進行了苗期熒光動力學檢測。結(jié)果表明不同水稻品種苗期葉片的Fv/Fm和Fv/Fo，均與該品種的產(chǎn)量水平成正相關(guān)，符合率高達93%，因而可考慮作為快速、簡便地預測作物增產(chǎn)潛力的一種相對的生理指標。6.在苗期預測作物增產(chǎn)潛力中的應用第四十七頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日產(chǎn)量水平較高的品種(如中系8514、8541)，F(xiàn)v/Fm和Fv/Fo都較高；產(chǎn)量水平較低的品種(如中系8240)，其對應熒光比值也較低。t測驗表明，它們之間差異均達到非常顯著的程度。第四十八頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日迅速了解海洋浮游植物和陸上農(nóng)林收等植被大面積分布和生長情況，以及各種因子對它們長、短期的影響，目前最理想的方法就是應用飛機或衛(wèi)星遙感遙測地面(植物)對不同光譜波段的反射強度及其變化。1978年，美國首次發(fā)射一顆載有專門遙測海岸地區(qū)浮游植物的光譜顏色掃描器的人造衛(wèi)星(NIMBUS7)，其工作原理是：海水中浮游植物的濃度增加，則會使海水的顏色從藍色變?yōu)榫G色，然后根據(jù)掃描器中藍色對綠色光譜輻射通道強度比值的變化，就可計算出浮游植物的含量。但是，在海水中特別是在海岸邊和?？趨^(qū)的海水中常含有大量的其他懸浮顆粒和有機物，由于它們對光線的放射和吸收作用，也會使海水顏色產(chǎn)生類似的變化，而造成嚴重的假象和誤差。為了克服這個缺點，Neville和Gower首先發(fā)現(xiàn)和提出，可將浮游植物體內(nèi)葉綠素熒光經(jīng)海水向上散射而在685nm波長附近形成的橢圓形輻射小峰，作為專一遙測海洋浮游植物的指標。Doerffer首先應用該指標，從600nm飛行高度的飛機上，成功地繪出了北海海岸90km長、水深2m以內(nèi)的浮游植物平面分布圖，其遙測結(jié)果與地面實測數(shù)據(jù)極為吻合(r＝0.98)。7.在遙感遙測海洋和陸地植物中的應用第四十九頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日在陸地上由于植物葉片中葉綠素合量比海水高好幾個數(shù)量級，使植物熒光強烈被自身再吸收，結(jié)果熒光強度反而隨著葉綠素含量的增加而下降。Lichtenthaler根據(jù)植物對體內(nèi)葉綠素的兩個熒光峰中較短波長F690比對較長波長的F735的熒光吸收更強烈，因而建議用這兩個熒光峰的比值(F690/F735)作為專一遙測陸上植物數(shù)量的指標。同時，他還根據(jù)植物受環(huán)境脅迫后總是普遍引起葉綠素合成和積累的下降以及葉綠素含量的降低，從而均減少熒光的自吸收和造成F690/F735比值的增加，提出用F690/F735比值作為植物對環(huán)境脅迫反應的指標。Zimmermann和Guenther于1986年首次成功地用以激光為光源的改良式海洋學激光雷達飛機系統(tǒng)首次進行了森林植被的航空遙測，證實了Lichtenthaler提出的體內(nèi)葉綠素的兩個熒光峰比值(F690/F735)可以作為專一遙測森林健康狀況的指標。該系統(tǒng)除了對植物具專一性外，與前述被動地以太陽為光源的系統(tǒng)相比，它還具有不受太陽和氣候條件的限制，可晝夜工作，以及可減少或避免云霧的干擾，可獲得具有較佳的信噪比信號。第五十頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日第五十一頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日Liehtenthaler和Bertolini等考慮到常規(guī)的毫秒級熒光動力學難以滿足遙測中地面快速掃描的要求，提出試用皮秒(10-12秒)級超快熒光計測定體內(nèi)葉綠素熒光壽命的變化，作為專一遙測植物的另一種可能選擇。該方面研究仍處于探索階段。西德已制成一種新型機載激光雷達遙測系統(tǒng)，它采用準分子激光泵浦的染料激光器作為光源，用裝有特殊通道的高斯望遠鏡作為接收器，整個系統(tǒng)安裝在一架多尼爾研究飛機上。據(jù)介紹該系統(tǒng)具有以下多種遙測功能：通過遙測海水中葉綠素熒光，可了解浮游植物的含量和分布；通過遙測海水中有機物的熒光，從而獲得海洋污染物的分布情況、污染程度和石油泄漏情況等；還可遙測海洋流體動力相互作用和淡、咸水混合過程等，因而是研究海洋生物學、海洋學和檢測海水污染的一種新型有力的手段。第五十二頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日1植物在發(fā)育過程中光合能力不斷發(fā)生變化，這種變化是由光能吸收轉(zhuǎn)化效率造成的還是由碳同化能力改變造成的？2植物葉片衰老過程中，光合作用光反應過程和碳同化能力都降衰退。哪個過程是限制因素？3如果碳同化能力下降快，必定導致過剩光能增多，光抑制和光破壞的危險增大；如果衰老過程是由葉綠素降解造成的，就會使光合機構(gòu)捕獲的光能也減少，造成過剩光能的可能性降低，此時還能否光抑制和光破壞？4如果衰老到一定程度時，導致PSⅠ和PSⅡ都降解，或是導致電子傳遞鏈中的主要成分質(zhì)體醌和Cytob-f復合體喪失，那么光反應產(chǎn)物就會減少，這時植物是否還會產(chǎn)生較多的過剩光能？或許會因為電子不能順利傳遞導致激發(fā)態(tài)的葉綠素直接與溶液中的分子O2作用形成1O2，對植物造成更大的破壞。5.衰老植株對逆境變得更為敏感，是否光能耗散機制也同樣變得敏感。如果是這樣的話，衰老植株在逆境脅迫下由于過剩光能的增加，以及耗散光能的能力下降，就會導致嚴重的光破壞，這是否也是逆境脅迫加速衰老的一個原因呢？8.在作物光合功能研究中的應用第五十三頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日幾個重要概念光抑制強光造成光合功能下降的過程稱為光抑制特征：光合效率下降；Fv/Fm及AQY下降

過去人們把光抑制與光破壞等同起來，認為發(fā)生了光抑制就意味著光合機構(gòu)遭到破壞。甚至把光抑制、光破壞、光漂白、光氧化等概念通用。第五十四頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日

XPheoQFdPQNADPCytfO2

PCP700光量子H2O

ZP680光量子

光合電子傳遞鏈第五十五頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日光破壞當過剩的光能不能及時有效地排散時，對光合機構(gòu)造成不可逆的傷害，如對光合色素造成光漂白、光合作用中心D1蛋白的降解及光合機構(gòu)的光氧化等。第五十六頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日3P680+O2P680+1O2氧化性極強的1O2首先攻擊反應中心色素P680，使PSⅡ反應中心失去電荷分離能力，最終引起D1蛋白降解.PSⅡ受體側(cè)電子傳遞受阻時易產(chǎn)生此種破壞。Fd－+O2Fd+O2·－O2。－啟動類囊體膜的脂質(zhì)過氧化，破壞光合色素、類囊體系統(tǒng)以及膜結(jié)合酶使電子傳遞效率下降，嚴重時使電子傳遞系統(tǒng)失活。P680++

β－CarP680

+

β－Car+PSⅡ受體側(cè)電子傳遞受阻時易產(chǎn)生此種破壞。P680+還能氧化D1蛋白肽鏈中酪氨酸殘基和葉綠素等色素。第五十七頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日一切影響CO2同化的外接界因素如低溫、高溫、水分虧缺、礦質(zhì)元素虧缺等都會減少對光能的利用，、導致過剩光能增加，進而加重光破壞。第五十八頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日激發(fā)能光化學反應形成同化力熱耗散熒光光破壞防御機制CO2固定光呼吸Mehler反應N代謝第五十九頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日1減少對光能的吸收

●

增加葉片的絨毛、蠟質(zhì)

●減少葉片與主莖的夾角2增強代謝能力

●

碳同化

●光呼吸與活性氧清除系統(tǒng)

●氮代謝

●Mehler反應與活性氧清除系統(tǒng)3

增加熱耗散

●依賴葉黃素循環(huán)的熱耗散強光

紫黃質(zhì)環(huán)氧玉米黃質(zhì)玉米黃質(zhì)弱光

●

作用中心可逆失活

●狀態(tài)轉(zhuǎn)換第六十頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日

熱耗散過程雖然能耗散過剩光能,保護植物不被強光破壞,但卻不可避免地降低了光化學效率,按傳統(tǒng)的觀點凡是導致光化學效率降低的過程都稱為光抑制。由此可見,光破壞的防御機制也是光抑制的一種形式,實際上在自然條件下,大多數(shù)的光抑制都是由光破壞防御機制造成的。第六十一頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日大豆研究成果：1、葉片從伸出到展開過程，首先完善起來的是光能吸收、轉(zhuǎn)換及耗散機制，隨后再逐漸完善氣孔功能和利用同化力還原CO2的能力。第六十二頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日

大豆葉片從伸出到展開過程光合速率的相對值第六十三頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日大豆葉片從伸出到展開過程氣孔導度的相對值第六十四頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日大豆葉片從伸出到展開過程氣孔限制值相對值第六十五頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日大豆葉片從伸出到展開過程最大光化效率相對值第六十六頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日大豆葉片從伸出到展開過程NPQ相對值第六十七頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日

2.大豆葉片在衰老過程中，光合能力、羧化效率、表觀量子效率、葉綠素及類胡蘿卜素含量、Chla/b都逐漸下降，但是PSⅡ最大光化學效率在整個生育期基本維持恒定。在整個生育期光合作用暗反應是決定大豆光合速率高低的關(guān)鍵因素。第六十八頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日田間大豆不同節(jié)位葉片在生長發(fā)育過程中光合速率的變化第六十九頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日田間大豆不同節(jié)位葉片在生長發(fā)育過程中光合能力（A350）的變化第七十頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日田間大豆不同節(jié)位葉片在生長發(fā)育過程中羧化效率的變化第七十一頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日田間大豆不同節(jié)位葉片在生長發(fā)育過程中AQY的變化第七十二頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日田間大豆不同節(jié)位葉片在生長發(fā)育過程中葉綠素含量的變化第七十三頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日田間大豆不同節(jié)位葉片在生長發(fā)育過程最大光化學效率（Fv/Fm）的變化第七十四頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日田間大豆播種后第71天第4～11節(jié)位葉片的Pn、CE、Chl及Fv/Fm的變化第七十五頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日3.在光合衰退過程中，光飽和時的光合速率及光飽和點的下降幅度顯著大于CO2飽和時的光合速率及CO2飽和點的下降幅度，A350/Jmax逐漸下降，說明光合暗反應過程的衰退幅度大于光反應過程的衰退幅度。第七十六頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日

●

A350是氣孔阻力為零、光飽和時的光合速率，反映光合暗反應能力的大小。

●Jmax是Ci飽和時的光合速率，反映光反應電子傳遞能力的大小?！馎350/Jmax的變化是反映光合作用光、暗反應相對變化的指標第七十七頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日

不同生育期田間大豆倒數(shù)第一片展開葉Pn對PAR、Ci及Ca的響應第七十八頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日田間大豆第9位葉片展開后第5、30、41、51天時Pn-PAR、響應曲線第七十九頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日田間大豆播種后71天第5，7，9，11節(jié)位葉片的Pn－Ci響應曲線第八十頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日第八十一頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日第八十二頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日

4.

依賴葉黃素循環(huán)的熱耗散在大豆光抑制及光保護中的作用

●

隨著光強的增加，老葉和幼葉的光化學效率逐漸降低，老葉的下降幅度大于幼葉。光化學效率的下降是由熱耗散增加造成的。

●抑制了葉黃素循環(huán)中玉米黃質(zhì)的形成后，熱耗散的增加受到抑制。說明大豆非光化學猝滅過程主要是依賴葉黃素循環(huán)的熱耗散過程。

第八十三頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日大豆老葉和功能葉ΦPSⅡ及NPQ對光強的響應第八十四頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日DTT處理后大豆功能葉與老葉NPQ對PAR的響應第八十五頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日DTT處理前后大豆功能葉與老葉NPQ對PAR的響應的比較第八十六頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日由弱光轉(zhuǎn)到強光下，幼葉的Pn、Gs、φPSⅡ及NPQ都能在較短的時間達到最大值，老葉需要的時間要長得多。在沒有逆境脅迫下，數(shù)小時的持續(xù)強光不會對大豆光合機構(gòu)造成破壞第八十七頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日結(jié)莢期大豆功能葉和老葉Pn、Gs、對強光的響應第八十八頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日由黑暗轉(zhuǎn)入強光后，不同葉齡大豆葉片φPSⅡ、NPQ、Fm’及Fs的變化第八十九頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日

5.研究了光呼吸作用在耗散過剩光能中的作用，發(fā)現(xiàn)隨著大豆的衰老，光呼吸速率及Pr/Pm比值逐漸下降，水分脅迫后及光合午休時，雖然Pr/Pm會有所增加，但是通過光呼吸實際消耗的能量是下降的。說明在自然條件下，光呼吸不是大豆葉片，尤其不是衰老葉片，耗散過剩光能防御光破壞的主要機制。

第九十頁，共一百一十一頁，2022年，8月28日結(jié)莢期、鼓粒中期、鼓粒后期、田間大豆倒數(shù)第一片展開葉Pr、Pn、Pm、Pr/Pm、的變化

StagePn Pm PrPr/