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青海省地处我国西北地区,位于青藏高原东北部。青藏高原海拔高、太阳辐射强、降雨量少、昼夜温差大,高原作物经过长时间的驯化适应,形成了防御恶劣环境的适应对策。青海省的粮食作物主要有春小麦、青稞、蚕豆、豌豆、马铃薯等,经济作物以油菜为主。本文以青海省农业主产区几种农作物为研究材料,在西宁地区采用盆栽方式研究了土壤干旱对‘青杂2号’油菜形态、光合色素以及叶绿素荧光参数的影响及对复水的应答;测定了大通地区‘青杂5号’油菜、‘高原448’春小麦、‘青海13号’蚕豆以及‘青薯9号’马铃薯叶绿素荧光参数对稳态光强的响应;海北地区‘门源小油菜’叶绿素荧光参数对低温和光强的响应;香日德地区3种互麦系列春小麦叶绿素荧光参数的光响应曲线。拟通过植物内在光合属性的探讨,为提高农作物产量和保护品质提供基础资料,为新品种的选育提供基础理论依据。实验结果表明: 1.西宁地区干旱胁迫及复水盆栽实验:土壤干旱可导致‘青杂2号’油菜幼苗植株矮化、生物量降低,叶片比叶重变大且幼叶较为显著,干旱胁迫约一周后复水,油菜干旱胁迫状态得到缓解;干旱处理下叶片光合色素含量增多,成熟叶片类胡萝卜素与叶绿素(Car/Chl)比值较高,叶绿素a与b(Chl a/b)比值变化不显著,复水之后光合色素含量略降,成熟叶片和幼叶Car/Chl和Chl a/b显著升高;低光强时,干旱组油菜(除幼叶)具有较高的有效光化学效率(Fv/Fm)、表观电子传递速率(ETR)、非光化学猝灭系数(NPQ)以及调节性能量耗散量子产量(ΦNPQ),而光化学猝灭系数(qp)和非调节性能量耗散量子产量(ΦNO)较低;高光强时,干旱组油菜各叶片(除幼叶)具有较高的qp、NPQ以及ΦNPQ,而Fv/Fm、ETR、ΦNO明显降低,干旱组油菜幼叶在高低光强下都具有较高的Fv/Fm,而热耗散能力与对照组无差异;在干旱或光强胁迫下,油菜对胁迫的响应主要是通过加强热耗散的方式,且油菜植株中较老的叶片首先受胁迫,复水处理后油菜幼苗叶片的Fv/Fm和ETR迅速回升。综上,‘青杂2号’油菜具有较强的抗旱能力。 2.大通地区几种主要农作物的叶绿素荧光参数:稳态作用光照射下,‘青杂5号’油菜和‘青海13号’蚕豆光合作用的优势在于光能利用效率较高,而‘青薯9号’马铃薯和‘高原448’春小麦优势在于热耗散能力强。 3.海北地区低温对门源小油菜叶绿素荧光参数的影响:‘门源小油菜’随光强的增加,Fv/Fm、qp降低,ETR、NPQ、ΦNPQ升高,低温下,油菜表观电子传递速率降低且光饱和点提前,意味着低温可降低叶片的光能利用率,低温高光强下叶片更易受伤害。 4.香日德地区互麦系列春小麦叶绿素荧光参数的光响应:香日德互麦系列春小麦中,‘互助红’在高光强下对光强的利用及耗散能力均最强;‘互麦12’低光强下光转化效率较高,但强光下热耗散能力较弱;‘互麦13’对光能的利用能力不强,但强光下对过剩激发能的耗散能力较强。