NaCl脅迫下甜菜光合能力和光保護(hù)機(jī)制的研究.pdf

1、本文以甜菜為實(shí)驗(yàn)材料,通過(guò)研究其基本生理指標(biāo)、光合氣體交換參數(shù)、葉綠素?zé)晒鈪?shù)及快速葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動(dòng)力學(xué)等在鹽脅迫下的變化情況,分析鹽脅迫對(duì)甜菜光能利用能力的影響,并對(duì)鹽脅迫下甜菜的光保護(hù)機(jī)制進(jìn)行了探究。結(jié)果發(fā)現(xiàn):
　　1.NaCl脅迫對(duì)甜菜生長(zhǎng)狀況的影響:
　　隨處理鹽濃度的增加,甜菜的干鮮重、葉面積均呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì),在100mM鹽處理下達(dá)到最大值,300mM NaCl處理下生物量顯著降低。說(shuō)明低濃度的鹽能促進(jìn)甜

2、菜的有機(jī)物積累,當(dāng)鹽濃度過(guò)高時(shí),對(duì)其生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用。
　　2.NaCl脅迫對(duì)甜菜光合特性的影響:
　　100mM鹽處理下,甜菜Pn、Gs顯著升高,增加鹽濃度Pn降低極顯著;低濃度NaCl對(duì)Ci影響不大,高濃度NaCl下Ci顯著下降,Ls與Ci變化相反,高濃度NaCl處理下增加顯著,說(shuō)明高鹽處理下,甜菜凈光合速率的降低由氣孔限制轉(zhuǎn)化為非氣孔限制。
　　鹽處理下,甜菜光飽和點(diǎn)顯著上升,而光飽和點(diǎn)(LSP)在100mMNa

3、Cl處理下有最大值。表明低濃度鹽處理能在一定程度上增加甜菜的光能利用能力,但是高鹽脅迫對(duì)光能利用能力造成抑制。
　　鹽處理下φPSII和qP變化趨勢(shì)相同,隨鹽處理濃度升高先增加,后降低,最大值出現(xiàn)在100mM鹽處理下,而后隨鹽濃度增加而降低,這與Pn的變化相一致;高鹽處理下最大光化學(xué)效率Fv/Fm顯著降低,說(shuō)明隨鹽處理濃度的增加,甜菜發(fā)生光抑制且逐漸增強(qiáng)。
　　3.NaCl脅迫對(duì)甜菜非輻射能量耗散(NPQ)與葉黃素脫環(huán)化程度

4、(DPS)的影響:
　　鹽脅迫下甜菜NPQ逐漸升高,300mM鹽處理下與對(duì)照相比差異顯著。說(shuō)明鹽脅迫下導(dǎo)致甜菜光能化學(xué)轉(zhuǎn)化效率降低,非光化學(xué)途徑耗散增加,保護(hù)PSII反應(yīng)中心免受光抑制傷害。
　　qE在NPQ中占63~69％,是NPQ的主要組分。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),qE的變化趨勢(shì)與NPQ相似,均表現(xiàn)為隨鹽處理濃度的升高而增加,在300mM鹽處理下較CK上升明顯。表明高能耗散是鹽脅迫下甜菜進(jìn)行熱耗散的有效方式。
　　qT是PSI

5、I中依賴狀態(tài)轉(zhuǎn)換的熱耗散,qT在NPQ中所占比重不到10%。qT在不同鹽濃度下未表現(xiàn)出明顯的差異,可能在甜菜中其熱耗散作用并不大。
　　qI在NPQ中占20%,并且隨著NaCl濃度的增加而逐漸升高,在300 mM NaCl處理下顯著升高。說(shuō)明高鹽脅迫下甜菜光抑制現(xiàn)象加劇。
　　葉黃素脫環(huán)化程度與qE的變化趨勢(shì)一致,隨鹽處理濃度的增加而升高,表明在鹽濃度增加過(guò)程中,DPS的耗能作用增強(qiáng)。
　　4.NaCl處理對(duì)光合色素含

6、量的影響:
　　NaCl處理下,葉綠素a、葉綠素b及葉綠素(a+b)總量都逐漸降低,這與通過(guò)光譜測(cè)定的Chl%變化一致,可能是鹽脅迫加重了葉綠素的分解作用;同時(shí)觀察到類胡蘿卜素和花青素相對(duì)含量增加,且在300mM處理下升高顯著,這兩種色素能有效清除甜菜葉片內(nèi)的過(guò)剩激發(fā)能,對(duì)鹽脅迫下甜菜的光保護(hù)機(jī)制起積極作用。
　　5.NaCl脅迫下甜菜活性氧清除系統(tǒng)的保護(hù)作用:
　　鹽處理下甜菜SOD活性升高,在100mM NaCl處

7、理下有最大值,在高鹽處理下活性降低,但是依然比對(duì)照組升高顯著;在高鹽處理下,APX活性升高,有效清除植物體內(nèi)的活性氧。表明低鹽濃度下SOD是活性氧清除的主要作用酶,當(dāng)鹽濃度增高是,APX作用增強(qiáng)。
　　6. NaCl脅迫對(duì)甜菜PSII光化學(xué)特性的影響:
　　本實(shí)驗(yàn)中,代表PSII供體側(cè)受損傷程度的Wk沒(méi)有顯著變化,表明鹽脅迫沒(méi)有損傷甜菜PSII的供體側(cè)。
　　反映PSII反應(yīng)中心受體側(cè)PQ庫(kù)大小的Sm在鹽處理下下降,高

8、鹽處理下降低顯著;N代表QA的被還原次數(shù),反映了QA傳遞電子的能力以及反應(yīng)中心的開(kāi)放程度,鹽處理下N表現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì),在100mM處理下顯著升高,且在200mM、300mM處理下降低顯著。VJ表示在J點(diǎn)的相對(duì)可變熒光,NaCl處理下,VJ較對(duì)照顯著升高,但是各濃度鹽處理間差異不顯著。表明鹽處理下PSII受體側(cè)電子傳遞能力降低。
　　鹽處理下RC/CSo先升高后降低,且高鹽處理下降低顯著,單位反應(yīng)中心吸收的光能ABS/RC