田間不同陸地棉品種光合特性及光保護(hù)機(jī)制研究.pdf

1、目的:在新疆南疆獨(dú)特的自然條件下,強(qiáng)光、高溫和干旱是脅迫農(nóng)作物生長和發(fā)育的主要環(huán)境因子,這些脅迫因子同時(shí)存在可能會(huì)加劇植物的光抑制現(xiàn)象。本文研究不同品種陸地棉在晴天自然條件下其生育期內(nèi)葉片葉綠素含量、光合氣體交換參數(shù)、葉綠素?zé)晒馓匦砸约翱寡趸富钚詤?shù)并對其進(jìn)行比較,探討不同品種陸地棉在晴天自然條件下的葉片光合作用和抗氧化酶響應(yīng)機(jī)制變化及差異。為棉花高光效品種的選育,確定不同品種陸地棉光抑制光保護(hù)機(jī)制以及品種間差異提供理論依據(jù)。

2、　　方法:以‘華中111’(‘Huazhong111’)、‘FB20’、‘冀棉158’(‘Jimian158’)、‘魯抗20’(‘Lukang20’)、‘NJ01’、‘13-1’(2011-2012南繁種植編號(hào))、‘抗1’、‘1-6082’為試材,測定葉片葉綠素含量(Chl)、凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)、蒸騰速率(Tr)、氣孔限制值(Ls)等光合氣體交換參數(shù)指標(biāo);同時(shí)測定葉片初始熒光(Fo)、PSII最

3、大光化學(xué)效率(Fv/Fm),實(shí)際光化學(xué)效率(ΦPSⅡ),光化學(xué)猝滅系數(shù)(qP),非光化學(xué)猝滅系數(shù)(NPQ)等葉綠素?zé)晒鈪?shù);選取陸地棉嫩葉測定丙二醛含量(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)等生理生化指標(biāo)。
　　結(jié)果:高溫強(qiáng)光條件顯著降低Pn、Tr,顯著提高NPQ;‘13-1’和‘1-6082’品種Pn、Fv/Fm、ΦPSII、qP水平顯著高于其余六個(gè)品種,‘冀棉158’和‘FB20’品種

4、在高溫強(qiáng)光條件下,Fo顯著上升,Fv/Fm、ΦPSII、qP顯著下降。環(huán)境脅迫導(dǎo)致棉花葉片活性氧代謝失衡,MDA含量升高,‘華中111’和‘抗1’品種可通過提高抗氧化酶活性來調(diào)節(jié)代謝平衡,減緩逆境引起的過氧化傷害。但不同品種陸地棉葉片抗氧化酶活性在光抑制條件下有不同的響應(yīng)。
　　結(jié)論:八個(gè)品種陸地棉有很強(qiáng)的耐高溫、強(qiáng)光和干旱的能力,它們在不同季節(jié)各種脅迫因子的作用下表現(xiàn)出不同的光保護(hù)和抗氧化保護(hù)機(jī)制。環(huán)境脅迫導(dǎo)致植物細(xì)胞內(nèi)的葉綠素

5、含量下降,打破了葉綠素的合成及降解平衡,顯著影響Pn、Tr,但是對Gs、Ls、Ci影響不大,同時(shí)葉片的光合機(jī)構(gòu)受到嚴(yán)重的損害,抑制了光合機(jī)構(gòu)的相關(guān)功能,使葉肉細(xì)胞的光合能力下降?！?3-1’和‘1-6082’品種在相同逆境中可通過更靈敏的調(diào)節(jié)葉片葉綠素含量、NPQ和Tr,減少葉片組織損傷和光合機(jī)構(gòu)破壞,維持較高的水分、營養(yǎng)吸收及運(yùn)輸動(dòng)力和CO2利用能力,具有更強(qiáng)的逆境環(huán)境適應(yīng)性,同時(shí),此二品種具有靈敏、高效的活性氧清除能力,可有效抵御逆