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第1章 光合效率研究的意义1

1.1 几个术语2

1.1.1 光合速率2

1.1.2 光合量子效率3

1.1.3 光系统II的光化学效率4

1.1.4 光能利用率4

1.2 光合效率研究的意义4

1.2.1 光合机理研究的重要组成部分5

1.2.2 光合机构运转状况的指征5

1.2.3 选育和鉴定优良品种的指标5

1.2.4 新绿色革命的核心问题6

参考文献7

第2章 CO2吸收测定9

2.1 基本原理9

2.2 装置10

2.2.1 红外线气体分析仪10

2.2.2 叶室10

2.2.3 辅助设备10

2.3 测定步骤11

2.3.1 红外线气体分析仪的预热11

2.3.2 气路的连接11

2.3.3 红外线气体分析仪的标定12

2.3.4 放置叶片12

2.3.6 注意事项13

2.4 光合量子效率测定13

2.3.5 记录与计算13

2.4.1 测定步骤14

2.4.2 注意事项15

2.5 CO2补偿点测定15

2.5.1 测定步骤15

2.5.2 注意事项16

2.6 离体叶片测定法17

2.7 对比测定法18

参考文献19

第3章 光合放氧测定20

3.1 基本原理20

3.2 主要装置21

3.3.2 放氧量的标定23

3.3.3 光合放氧测定23

3.3.1 电极安装23

3.3 测定方法23

3.3.4 光合放氧速率的计算24

3.3.5 注意事项24

3.4 样品制备25

3.4.1 叶细胞25

3.4.2 原生质体25

3.4.3 叶绿体26

参考文献28

第4章 叶绿素荧光分析29

4.1 基本原理29

4.1.1 叶绿素荧光诱导动力学30

4.1.3 调制荧光31

4.1.4 荧光猝死31

4.1.2 荧光参数31

4.2 荧光参数32

4.2.1 基础参数32

4.2.2 表明PS II光化学效率的参数33

4.2.3 荧光粹死参数33

4.3 测定与分析34

4.3.1 光源34

4.3.2 基本步骤34

4.3.3 值得注意的问题35

参考文献36

5.1 外界环境因素39

5.1.1 光照39

第5章 光合速率的影响因素39

5.1.2 温度40

5.1.3 水分43

5.1.4 空气44

5.1.5 矿质营养44

5.1.6 土壤盐度45

5.1.7 环境因素影响的复杂性45

5.2 植物内部因素46

5.2.1 物种46

5.2.2 碳同化途径47

5.2.3 气孔47

5.2.4 叶绿素47

5.2.5 RuBP羧化酶47

5.2.7 植物激素48

5.2.6 光合产物48

5.2.8 生长发育50

5.2.9 生理节奏51

参考文献53

第6章 光合诱导57

6.1 影响诱导期长短的一些因素57

6.2 诱导现象的形成机理58

6.3 光合生理研究中不可忽视的问题59

参考文献61

第7章 光合作用对高CO2的响应与适应62

7.1 响应及有关因素62

7.2 适应现象63

7.3.1 反馈抑制64

7.3 适应机理64

7.3.2 RuBP羧化酶活性降低65

7.3.3 气孔导度降低66

7.3.4 呼吸速率提高67

参考文献69

第8章 光合“午睡”现象72

8.1 生态因子72

8.1.1 太阳光72

8.1.2 空气温度73

8.1.3 空气湿度73

8.1.4 空气CO2浓度73

8.1.5 土壤水分状况74

8.2 生理因子74

8.2.1 气孔部分关闭74

8.2.6 生理节奏75

8.2.5 生长发育75

8.2.2 叶肉阻力增加75

8.2.3 暗呼吸和光呼吸加强75

8.2.4 叶片水势降低75

8.3 生化因子76

8.3.1 光合产物积累76

8.3.2 RuBP羧化酶活性降低76

8.3.3 脱落酸(ABA)合成增加77

8.3.4 光系统II光化学效率降低77

8.4 可能的机理77

8.5 适应意义78

8.6 减轻措施79

参考文献80

第9章 光合作用的气孔限制84

9.1 气孔运动机理84

9.2.1 CO2扩散途径的阻力组分85

9.2 气孔限制分析的必要性85

9.2.2 光合速率和气孔导度之间的两种因果关系86

9.3 气孔限制与非气孔限制的判据86

9.3.1 判据86

9.3.2 气孔限制值的计算86

9.4 气孔限制与非气孔限制的不同情况86

9.4.1 气孔限制86

9.4.2 非气孔限制88

9.5 气孔不均匀关闭现象89

9.5.1 诱发因素90

9.5.2 非气孔限制的假象91

9.5.3 检测方法92

9.6.2 胞间CO2浓度降低幅度小于光合速率降低幅度93

9.6 气孔限制分析中几个不当依据93

9.6.1 光合速率和气孔导度之间的正相关93

9.6.3 胞间CO2浓度恒定不变94

9.6.4 气孔限制值小于非气孔限制值95

参考文献96

第10章 量子效率的影响因素99

10.1 外界环境因素99

10.1.1 光质和光强99

10.1.2 温度99

10.1.3 水分100

10.1.4 空气成分和气压100

10.2 植物内部因素101

10.2.1碳同化途径101

10.1.5 矿质营养101

10.2.2 呼吸作用102

10.2.3 色素含量102

10.2.4 ATP/NADPH比值102

10.2.5 碳同化限制102

10.2.6 生长发育104

参考文献106

第11章 量子效率的日变化108

11.1 C3植物和C4植物的差异108

11.2 量子效率日变化的原因109

11.3 量子效率日变化与光合速率日变化的关系112

参考文献114

12.2 测定方法115

第12章 光呼吸115

12.1 代谢途径115

12.3 生理功能116

12.4 CO2补偿点与光呼吸的关系119

参考文献122

第13章 光抑制123

13.1 光合机构的光破坏123

13.2 光合机构的能量耗散124

13.2.1依赖叶黄素循环的能量耗散125

13.2.2 依赖PS II反应中心可逆失活的能量耗散126

13.2.3 依赖围绕PS II循环电子流的能量耗散126

13.2.4 依赖跨类囊体膜质子梯度的能量耗散126

13.3.3 提高光合能力127

13.3.4 加强耗能代谢127

13.3 光合机构对光破坏的防御127

13.3.2 减少向PS II的光能分配127

13.3.1 减少光吸收127

13.3.5 清除活性氧128

13.3.6 修复DI蛋白128

13.4 光抑制与光破坏的关系129

参考文献131

第4章 光系统II反应中心的可逆失活136

14.1 PS II反应中心复合体136

14.2 PS II的异质性137

14.3 失活中心的检测方法138

14.5 可逆失活139

14.4 种间差异139

14.5.1 LHC II的脱离143

14.5.2 DI蛋白磷酸化146

14.5.3 PS II双体的单体化148

参考文献150

第15章 状态转换154

15.1 光合机构的两种状态154

15.2 状态转换的分子机理155

15.3 状态转换在光破坏防御方面的贡献158

参考文献160

16.1 光合速率与作物产量163

16.1.1 正相关是本质的反映163

第16章 光合效率与作物产量163

16.1.2 负相关是假象165

16.1.3 掩盖正相关的因素165

16.1.4 光合速率是选育优良品种的一个指标166

16.2 量子效率与作物产量167

参考文献168

第17章 绿色革命171

17.1 第一次绿色革命的局限性171

17.2 第二次绿色革命的局限性172

17.3 第二次绿色革命的艰巨性174

参考文献176

小结与展望179

索引181

英文目录186