高溫脅迫對夏大蔥PSⅡ光化學(xué)活性的影響.pdf

1、本研究以耐熱性較強(qiáng)的吉葉晚抽、春味、長悅夏大蔥和不耐熱的對照章丘大蔥(按照種植圖排列編號分別簡稱為3號、9號、15號、37號)為實驗材料，測定了不同溫度脅迫下膜傷害程度、相容性物質(zhì)含量、快速葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動力學(xué)曲線、抗氧化酶活性等，研究了高溫脅迫下耐熱性不同的四個大蔥品種葉片PSII在吸收光能、電子傳遞能力、光化學(xué)活性及抗氧化能力方面存在的差異，以期為選育耐熱性大蔥品種提供理論依據(jù)。主要結(jié)果如下： 1.高溫脅迫對膜系統(tǒng)的影響

2、 3號、9號、15號和37號的半傷害溫度分別為：46.4℃、47.5℃、46.1℃和44.2℃，說明9號的耐熱性最高，37號的耐熱性最低，四個品種耐熱性存在差異。 高溫脅迫引起生物膜損傷，導(dǎo)致膜脂過氧化產(chǎn)物丙二醛(MDA)含量增加，隨著溫度的上升，四種夏大蔥的丙二醛含量一直呈上升趨勢，當(dāng)脅迫溫度到達(dá)50℃時，與25℃相比較，3號、9號、15號和37號的丙二醛含量分別上升了98.1％、75％、95.1％和103％，表明夏大蔥品

3、種葉片的細(xì)胞膜受傷程度顯著低于章丘大蔥。 2.高溫脅迫對相容性物質(zhì)含量的影響 隨著脅迫溫度的升高，滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)中的脯氨酸和可溶性糖含量上升。當(dāng)脅迫溫度達(dá)到40℃以后，脯氨酸上升的幅度明顯加大，脅迫溫度達(dá)到50℃時，3號、9號、15號和37號的脯氨酸含量分別比25℃時的上升了7.03倍、10.2倍、7.86倍和5.29倍，夏大蔥品種脯氨酸含量的增加幅度明顯高于章丘大蔥?？扇苄蕴堑淖兓厔菖c脯氨酸相似。 3.高溫脅迫

4、對抗氧化酶活性的影響 隨著脅迫溫度的升高，大蔥葉片中的SOD(超氧化物岐化酶)、CAT(過氧化氫酶)、POD(過氧化物酶)、APX(抗壞血酸過氧化物酶)的活性均是先上升后下降，下降的幅度依次是37號>15號>3號>9號，夏大蔥品種抗氧化酶活性隨脅迫溫度增加而升高的幅度大于章丘大蔥。在中度高溫下，由于應(yīng)激反應(yīng)，抗氧化酶活性升高，以抵抗脅迫下產(chǎn)生的大量活性氧。隨著脅迫溫度的進(jìn)一步升高，酶活性降低，可能是脅迫超過了大蔥葉片的忍耐程度，

5、導(dǎo)致抗氧化酶活性下降?？寡趸富钚缘南陆凳惯^剩的激發(fā)能產(chǎn)生的活性氧會進(jìn)一步對生物大分子以及生物膜產(chǎn)生嚴(yán)重的傷害。 4.高溫脅迫對葉綠體色素和PSII功能的影響 在高溫脅迫過程中，大蔥葉片的Chla、Chlb和Car含量呈明顯下降趨勢，37號的下降幅度最明顯，9號的下降幅度最小，3號和15號的下降幅度居于9號和37號之間，且無顯著差異。 隨著脅迫溫度的升高，四種大蔥葉片的Fv/Fm和PIABS均顯著下降，但是下降的

6、幅度依次為37號>15號>3號>9號。四種大蔥葉片的能量耗散(DIo/CSo)隨著溫度的升高而上升，37號的DIo/CSo上升幅度要大于其它三個大蔥品種。電子傳遞能量(ETo/CSo)和捕獲光能(TRo/CSo)則隨著溫度的升高而下降，其中，37號的TRo/CSo，ETo/CSo的下降幅度最大，9號的下降幅度最小，而3號和5號的下降幅度居于9號和37號之間，且差異不顯著。經(jīng)高溫脅迫后，夏大蔥品種用于電子傳遞的能量高于章丘大蔥，即單位面積

7、的光合活性受傷害程度較輕。 Wk表示放氧復(fù)合體受傷害的程度，Wk越大，表明放氧復(fù)合體受到的傷害越嚴(yán)重。隨著脅迫溫度的升高，四種大蔥葉片Wk的上升幅度依次是：37號>15號>3號>9號，說明9號大蔥放氧復(fù)合體受損傷最小。 5.水楊酸對高溫脅迫的緩解作用 以春味大蔥為實驗材料，10mmol/L的水楊酸預(yù)處理可以明顯減輕高溫對大蔥葉片的傷害。在高溫脅迫下，外源水楊酸處理可以提高大蔥幼苗葉片的半傷害溫度，提高了抗氧化酶的