植物光誘導(dǎo)延遲熒光特征及其在環(huán)境、農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究.pdf

1、該論文研究了與植物代謝及光合緊密相關(guān)的光誘導(dǎo)延遲熒光特征,以及延遲熒光在環(huán)境檢測(cè)和農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用.主要取得了以下成果:利用植物的光誘導(dǎo)延遲熒光在一定程度上可以檢測(cè)出雨水和空氣中酸性物質(zhì)對(duì)植物葉片的脅迫效應(yīng),該方法比常規(guī)的理化手段更接近于環(huán)境的真實(shí)狀況;從實(shí)驗(yàn)條件下得出延遲熒光最佳的作用參數(shù),在此基礎(chǔ)上提出并設(shè)計(jì)了應(yīng)用延遲熒光作為手段便捷準(zhǔn)確的測(cè)量光合能力的方法與傳感器,該傳感器能較真實(shí)的反映植物在所處生理?xiàng)l件下的光合能力.第一章緒論中介紹

2、了延遲熒光的基本知識(shí)和研究進(jìn)展.第二章介紹了化學(xué)發(fā)光和生物發(fā)光的基本概念及特點(diǎn),重點(diǎn)介紹了延遲熒光概念和延遲熒光理論.第三章首先理論模擬了延遲熒光產(chǎn)生的分子機(jī)理,并且推導(dǎo)出延遲熒光的衰減動(dòng)力學(xué)符合多指數(shù)形式,然后從實(shí)驗(yàn)上進(jìn)行了驗(yàn)證.延遲熒光的衰減動(dòng)力學(xué)依賴于從Q回流的電子(electron)與氧化態(tài)的P680<'+>,其中快相延遲熒光成份源于QA<'->上電子回流與P680<'+>的復(fù)合產(chǎn)生,慢相成份源于QB<'=>上電子的回流與P68

3、0<'+>的復(fù)合產(chǎn)生.延遲熒光的長(zhǎng)延時(shí)成份來(lái)源于PSⅠ中的電子回流到PSⅡ與P680<'+>復(fù)合產(chǎn)生激發(fā)態(tài)的P680<'*>退激發(fā).第四章利用多種光譜學(xué)測(cè)量技術(shù)研究了葉綠體延遲熒光光譜中730nm峰的產(chǎn)生機(jī)制.不同濃度下葉綠體延遲熒光光譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:初始隨濃度的增加,延遲熒光光譜中685nm和730nm成份強(qiáng)度均增強(qiáng);當(dāng)濃度增加到7.8μg/ml時(shí),685nm成份強(qiáng)度達(dá)最大,730nm成份強(qiáng)度繼續(xù)上升;當(dāng)濃度增加到31.2μg/ml時(shí)

4、,延遲熒光光譜中730nm成份強(qiáng)度達(dá)最大,而685nm成份已明顯下降.吸收光譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:A685/A730在葉綠體濃度增加的過(guò)程中幾乎不變.葉綠體730nm熒光成份的激發(fā)光譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:685nm光對(duì)730nm熒光有較高的激發(fā)效率.上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明葉綠體延遲熒光光譜中730 nm峰是由PSⅡ所發(fā)685nm成份激發(fā)PSⅠ所產(chǎn)生的熒光.同一濃度下葉綠體延遲熒光光譜波形隨延遲時(shí)間(1~9s)的不變性進(jìn)一步證明了這一結(jié)論.第五章系統(tǒng)研究了

5、在酸雨脅迫環(huán)境下植物光誘導(dǎo)延遲熒光特性的變化和植物葉片葉綠體數(shù)量和功能的改變之間的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:綠色植物葉片光誘導(dǎo)延遲熒光強(qiáng)度的變化能很好地反映植物葉片中完整葉綠體的數(shù)量以及葉綠體的功能的變化.因此,利用植物的光誘導(dǎo)延遲熒光在一定程度上可以檢測(cè)出雨水和空氣中酸性物質(zhì)對(duì)植物葉片的脅迫效應(yīng),該方法比常規(guī)的理化手段更接近于環(huán)境的真實(shí)狀況,而且比葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)便于操作.利用這種光強(qiáng)度的變化來(lái)表征環(huán)境對(duì)植物的脅迫程度,為環(huán)境污染的監(jiān)測(cè)及生物

6、學(xué)評(píng)價(jià)提供了新的檢測(cè)手段.第六章研究了植物葉片光誘導(dǎo)延遲熒光和光合速率間的相互關(guān)系.對(duì)延遲熒光的作用參數(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)性研究.通過(guò)實(shí)驗(yàn)找到了最佳的作用參數(shù),利用該參數(shù)設(shè)置了延遲熒光測(cè)量?jī)x器,測(cè)量了植物葉片的延遲熒光強(qiáng)度,同時(shí)用便攜式光合速率測(cè)定儀對(duì)比測(cè)量了光合速率.研究結(jié)果表明:植物葉片延遲熒光強(qiáng)度和現(xiàn)有的便攜式光合速率測(cè)定儀在實(shí)驗(yàn)室條件下測(cè)得的光合速率具有很好的相關(guān)性,能較真實(shí)的反映植物在所處生理?xiàng)l件下的光合能力.第七章對(duì)延遲熒光的應(yīng)用研