不同光質(zhì)對橘橙光合作用的影響及機理研究.pdf

1、本論文以兩年生“象山紅”橘橙盆栽植株為試驗材料，用透光率一致的白、紅、藍、黃、綠5種顏色的濾光膜覆蓋植株葉片，將植株置于經(jīng)過隔熱處理的近似于太陽光譜的鏑燈下培養(yǎng)。培養(yǎng)條件：溫度(25±1)℃，光強800 μm0l.m-2.s-1，相對濕度為35～45％RH。透過白膜、紅膜、黃膜、藍膜及綠膜的光譜分別為全波長白光、600-800 nm、450-800 nm、300-500nm+650-800 nm、700-800 nm。植株培養(yǎng)5周后，用

2、光合作用測定系統(tǒng)、葉綠素熒光分析儀、SDS-PAGE及Westen-Blotting分析葉片的氣體交換參數(shù)、葉綠素熒光參數(shù)、D1蛋白及金屬蛋白酶FtsH的變化。植株的光抑制處理是植株直接置于經(jīng)過隔熱鏑燈下照射，照射光強為1600～1800 μmol.m-2.S-1。主要研究結果如下： 1.橘橙葉片在不同的光質(zhì)下經(jīng)5周處理后，其Pn、Tr和Gs均依次表現(xiàn)為白膜>黃膜>藍膜>紅膜>綠膜。另外，在全波長的白光和透過450-800 nm

3、的黃膜下，柑橘葉片的AQY、RuBPCase活性和光呼吸速率均高于其他光質(zhì)條件。這說明400-700 nm可見光是柑橘光合作用的基礎，而450-600 nnl的光譜最重要。 2.橘橙葉片在綠膜下生長5周后，葉片F(xiàn)v／Fm下降、Fo升高；qP、ETR及φPsⅡ的表現(xiàn)順序為黃膜>白膜>藍膜>紅膜>綠膜，且在紅膜和綠膜下的下降幅度較大；熒光動力學快速誘導曲線表明，QA的還原活性順序為黃膜>藍膜>白膜>紅膜>綠膜，非還原性QB占PSⅡ反

4、應中心(即電子傳遞從QA-QB受阻的PSⅡ反應中心)的比率表現(xiàn)為綠膜>紅膜>藍膜>黃膜>白膜。這說明白光和富含450-600 nm光譜成分的光有利于PSⅡ反應中心電子傳遞、光能向化學能轉換；缺少400-700 nm且300-400 nm光譜較多的光使開放的PSⅡ反應中心比例減少，光合電子傳遞部分受到抑制，而600-800 nm的光使PSⅡ反應中心幾乎關閉，活性下降。 3.橘橙葉片在不同的光質(zhì)下處理5周后，其D1蛋白含量差異明顯．

5、與白膜相比，黃膜下D1蛋白含量略有下降，紅膜和藍膜下D1蛋白含量分別下降了62.2％和59.2％，綠膜下D1蛋白含量大幅下降，僅為白膜下的11.4％。這說明D1蛋白的合成需要光譜中450-600 nm的可見光。 4.橘橙葉片經(jīng)強光(1600～1800 μmol·m-2·s-1)處理2h后，F(xiàn)v/Fm急劇下降。在光強為200～300 μmol·m-2·s-1的不同光質(zhì)條件下恢復6 h后，白膜、黃膜、藍膜下的Fv／Fm基本可以恢復至

6、原來水平，而黑暗、紅膜及綠膜下的Fv／Fm沒有完全恢復，恢復程度依次表現(xiàn)為白膜>黃膜>藍膜>紅膜>綠膜、黑暗。這說明一定光強下的全波長的白光和含450-600 nm的光有利于PSII反應中心光抑制后的恢復。 5.橘橙葉片經(jīng)1600～1800 μmol·m-2·s-1的強光處理2 h后，D1蛋白和FtsH明顯下降。在黑暗和在光強為200～300 μmol·m-2·s-1的白膜、黃膜和藍膜下恢復6h后，D1蛋白的凈含量能夠恢復至原來