半夏高溫倒苗及其控制研究.pdf

1、半夏(Pinellia ternata Berit.)忌旱怕澇,耐陰懼曬,在芒種夏至期間,由于高溫和強(qiáng)光照,半夏的呼吸作用增強(qiáng),物質(zhì)的消耗超過(guò)光合積累,導(dǎo)致細(xì)胞原生質(zhì)結(jié)構(gòu)破壞;地上部分出現(xiàn)枯萎,俗稱“倒苗”。半夏倒苗既是對(duì)不良環(huán)境條件的一種適應(yīng),也是一種有效的無(wú)性生殖方法。但就半夏生產(chǎn)而言,倒苗縮短了半夏的生長(zhǎng)期,嚴(yán)重影響了半夏的產(chǎn)量。因而在半夏生產(chǎn)中,防倒苗是一項(xiàng)非常重要的增產(chǎn)措施。本文探討高溫脅迫下半夏倒苗過(guò)程中光合作用及葉綠素?zé)晒?/p>

2、特性的變化,從而為延緩半夏倒苗提供信息。在大田氣溫高于30℃時(shí),研究0.1、0.5、1、2、4 mmol/L5種濃度水楊酸(SA)對(duì)高溫脅迫下半夏植株光合作用和抗氧化系統(tǒng)的影響,篩選出最佳的SA濃度,同時(shí)在室內(nèi)研究0.5mmol/LSA對(duì)37℃高溫脅迫下半夏倒苗過(guò)程中光合作用和內(nèi)源激素的變化。研究遮蔭條件對(duì)半夏葉片光合作用和葉綠素?zé)晒獾挠绊?并研究了遮蔭對(duì)半夏塊莖鮮重及其內(nèi)源激素的影響。
　　本試驗(yàn)得出如下結(jié)論:
　　(1)

3、隨著高溫脅迫時(shí)間的延長(zhǎng),半夏葉片葉綠素含量、Chla/Chlb比值、凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、蒸騰速率(Tr)、最大熒光產(chǎn)量(Fm)、光合電子傳遞量子效率(ФPSⅡ)、光系統(tǒng)Ⅱ的原初光能轉(zhuǎn)換效率(Fv/Fm)、光化學(xué)淬滅系數(shù)(qP)下降,而胞間CO2濃度(Ci)、最小熒光產(chǎn)量(F0)、非光化學(xué)淬滅系數(shù)(NPQ)上升。
　　(2)與對(duì)照相比,用0.1～1mmol/LSA處理葉片,提高葉綠素含量和葉綠素a/b比值;提高半夏

4、葉片凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、原初光能轉(zhuǎn)換效率(Fv/Fm)、光合電子傳遞量子效率(ФPSⅡ)、最大熒光(Fm)和光化學(xué)猝滅系數(shù)(qP),降低胞間CO2濃度(Ci)、初始熒光(Fo)及非光化學(xué)猝滅(NPQ)系數(shù)。上述結(jié)果說(shuō)明,SA對(duì)高溫脅迫下半夏葉片光合機(jī)構(gòu)具有保護(hù)作用。以噴施SA濃度為0.5mmol/L的效果最佳。
　　(3)與對(duì)照相比,0.1～1.0mmol/L SA處理均可提高半夏植株的超氧化物

5、歧化酶(SOD)、過(guò)氧化物酶(POD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)活性和脯氨酸(Pro)含量,抑制膜脂過(guò)氧化產(chǎn)物丙二醛(MDA)形成積累,以0.5 mmol/L SA處理效果最優(yōu)。說(shuō)明外源SA對(duì)高溫脅迫下半夏植株抗氧化系統(tǒng)有重要調(diào)節(jié)作用,能提高半夏植株的抗熱性。
　　(4)隨著高溫脅迫時(shí)間的延長(zhǎng),半夏出現(xiàn)倒苗現(xiàn)象,倒苗過(guò)程中半夏葉片和塊莖中GA3、IAA、ZR含量逐漸下降,而ABA和JA顯著上升。與對(duì)照相比,0.5mmol/L SA處理

6、條件下半夏葉片中GA3、IAA、ZR含量高于同期對(duì)照,ABA和JA含量低于同期對(duì)照;塊莖中ABA、IAA和JA的含量均降低。外源SA對(duì)高溫脅迫下半夏內(nèi)源激素有影響,一定濃度的SA延緩了半夏倒苗。
　　(5)0.5mmol/LSA溶液降低了半夏的倒苗率,抑制了半夏葉片葉綠素含量、凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、蒸騰速率(Tr)、最小熒光產(chǎn)量(F0)、最大熒光產(chǎn)量(Fm)、光合電子傳遞量子效率(ФPSⅡ)、光系統(tǒng)Ⅱ的原初光能轉(zhuǎn)換

7、效率(Fv/Fm)、光化學(xué)淬滅系數(shù)(qP)的下降和Chla/Chlb比值、胞間CO2濃度(Ci)、最小熒光產(chǎn)量(F0)、非光化學(xué)淬滅系數(shù)(NPQ)的升高。因此,SA對(duì)高溫脅迫下半夏葉片葉綠素含量、光合作用、葉綠素特性均有影響,對(duì)半夏葉片光合機(jī)構(gòu)具有保護(hù)作用,從而延緩半夏的倒苗。
　　(6)遮蔭處理后半夏塊莖鮮重,內(nèi)源赤霉素(GA3)、吲哚乙酸(IAA)和玉米素核苷(ZR)高于同期對(duì)照。而脫落酸(ABA)和茉莉酸(JA)含量低于同期

8、對(duì)照。遮蔭后生長(zhǎng)促進(jìn)類激素GA3、IAA和ZR與生長(zhǎng)抑制類激素ABA和JA的比值GA3/ABA、IAA/ABA、ZR/ABA、GA3/JA、IAA/JA和ZR/JA均高于同期對(duì)照。說(shuō)明遮蔭促進(jìn)GA3、IAA和ZR的合成,抑制ABA和JA的合成,從而促進(jìn)半夏塊莖的生長(zhǎng)。
　　(7)隨著遮蔭程度增加,半夏株高、葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積以及比葉面積(SLA)不斷增加。遮蔭后葉綠素含量(Chl)增加,葉綠素a/b減小,但70％和90％遮蔭處理之

9、間沒(méi)有顯著差異。全光照和70％遮蔭處理?xiàng)l件下,凈光合速率(Pn)日變化呈雙峰曲線,而90％處理?xiàng)l件下呈單峰曲線。與全光照相比,遮蔭后葉片Pn、光補(bǔ)償點(diǎn)(LCP)、光飽和點(diǎn)(LSP)下降,而表觀量子效率(AQY)上升;光系統(tǒng)Ⅱ的實(shí)際量子產(chǎn)量(ФPSⅡ),初始熒光(Fo)和最大熒光(Fm),PSⅡ最大量子產(chǎn)量(Fv/Fm)和光化學(xué)猝滅系數(shù)(qP)增加,但非光化學(xué)猝滅系數(shù)(NPQ)降低。與對(duì)照相比,70％和90％遮蔭條件下半夏株高、SLA、C