欧洲李(Prunus domestica)对沙尘、遮阴胁迫的光合生理响应

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为了探讨欧洲李(Prunus domestica)叶片在沙尘、遮阴胁迫下光合性能及生理机体的响应机制,以五年生的欧洲李为研究材料,对其叶片进行沙尘、遮阴及复合处理,以自然光照下无沙尘覆盖为对照,分别在沙尘、遮阴及复合胁迫后第10、20、30和40天,测定其叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和叶片胞间CO2浓度(Ci)等光合参数,叶绿素含量,初始荧光(F0)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、非光化学猝灭系数(NPQLss)和光化学猝灭系数(qPLss)等荧光参数以及抗氧化酶活性、可溶性蛋白(SP)、脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)等生理指标在沙尘、遮阴胁迫下的变化特征。研究结果如下:(1)沙尘胁迫下,随着覆沙时间的延长,欧洲李叶片Pn逐渐降低,Ci先升高后降低,说明沙尘处理前期非气孔因素可能是欧洲李光合作用的主要限制因素,处理后期气孔因素变为主要限制因素;叶片总叶绿素(Chl)及叶绿素a(Chl-a)、叶绿素b(Chl-b)含量均降低;Fv/Fm值降低,F0值升高,表明沙尘胁迫对欧洲李产生了光抑制作用,但在沙尘处理后期能够提升NPQLss来增加热耗散,消耗过剩光能,从而保护光合机制。重度胁迫下的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、SP、Pro、SS含量先升高后降低,说明长时间的重度沙尘胁迫打破了欧洲李的防御体系,导致细胞内活性氧代谢失衡,渗透调节能力减弱,生理机能下降。(2)遮阴胁迫下,欧洲李叶片的Pn随处理时间的延长呈先降后升的趋势,Ci变化与Pn相反,即先升高后降低;F0降低,Fv/Fm的值先降低后升高;欧洲李叶片的Chl、Chl-a、Chl-b含量先降低后升高;两种处理下,SOD活性、SP、Pro、SS含量均呈上升趋势,可见遮阴初期叶片对弱光环境有个短暂的适应期,此后各光合、生理指标都上升,说明并未对欧洲李叶片光反应系统造成不可逆的破坏,后期反而增强了叶片PSII光合电子传递活性,提高了其光能利用率和生理机能。(3)沙尘遮阴复合胁迫下,各指标的变化趋势同沙尘胁迫相似,即Pn随处理时间的延长呈降低趋势,Ci先降低后升高;Chl、Chl-a、Chl-b含量均表现为降低趋势;Fv/Fm呈下降趋势,F0呈上升趋势;SOD、POD、CAT活性、SP、Pro、SS含量在长时间重度胁迫下先升高后降低,说明长时间重度复合胁迫对欧洲李叶片产生了光抑制,影响了光合作用,抑制了酶活性的形成和渗透调节的进行。
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