【摘 要】
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突变体水稻叶片叶绿素含量显著低于其野生型，但是其光合电子传递效率与净光合值显著高于对照.其机理不清楚.本研究旨阐明其生理学机理并探讨其在高光效育种中的潜在应用价值.通过人工气候室的盆栽试验设置高光强(光照强度约为700-800μmol·m-2 s-1)与低光强(光照强度约为100-200 μmol·m-2 s-1)两个处理，并结合大田试验，观测了突变体与野生型的叶绿素荧光、超氧阴离子含量、丙二醛含
【机 构】
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扬州大学农学院,江苏扬州225009
【出 处】
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江苏省植物生理学会2016年学术年会
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突变体水稻叶片叶绿素含量显著低于其野生型，但是其光合电子传递效率与净光合值显著高于对照.其机理不清楚.本研究旨阐明其生理学机理并探讨其在高光效育种中的潜在应用价值.通过人工气候室的盆栽试验设置高光强(光照强度约为700-800μmol·m-2 s-1)与低光强(光照强度约为100-200 μmol·m-2 s-1)两个处理，并结合大田试验，观测了突变体与野生型的叶绿素荧光、超氧阴离子含量、丙二醛含量、SOD酶活性、叶绿体超微结构、叶片荧光显微结构与冠层温度.研究结果表明，突变体材料叶绿素含量显著低于其野生型，并且光照强度对突变体与野生型叶绿素含量的效应也不相同.随着光照强度的增强，突变体叶片叶绿素含量增加了60％，而野生型品种叶片叶绿素含量却降低20％以上.突变体与其野生型的光反应曲线表明，突变体光合显著高于野生型，尤其在1000 μmol·m-2 s-1光照下，低光强与高光强处理中低叶绿素含量突变体光合值分别比野生型高9.4％和46.5％.叶绿素荧光数据也表明，突变体水稻的电子传递速率(ETR)、光系统Ⅱ的量子产量(ΦPSⅡ)、光化学淬灭(qP)、光下最大光化学效率(Fv/Fm)显著高于其野生型.应激活性氧超氧阴离子与丙二醛(MDA)含量也显示尤其在高光强处理下，野生型材料受到光抑制.突变体与野生型的叶绿体超微结构与荧光显微结构表明，野生型材料叶绿体受到了一定程度的损伤，且其维管束间距离显著大于突变体，其维管束面积小于突变体，不利于水分在叶片中的传输.田间冠层热力学图像表明中午高温、高光照条件下，突变体冠层温度显著低于其野生型.综合以上结果，试验表明野生型叶片叶绿素含量高，在高光强下会导致过量光吸收，光系统Ⅱ电子传递效率下降，超氧阴离子与丙二醛累计，叶绿素结构与功能的破坏，因此其光合值显著低于叶绿素含量降低突变体.同时过量光吸收会导致叶片与冠层温度上升，不利于冠层群体光合.结论：在未来高光效育种中选育叶绿素含量适当降低的品种，有助于避免高光强下叶片的过量光吸收，从而缓解活性氧的产生与光抑制，并有利于降低冠层温度从而缓解水稻群体光合“午休”现象.
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