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低温寡照条件下黄瓜叶片光合作用减弱的机理分析

张瑶  杨再强  姜雨函  苏泽阳  徐若涵  龙宇芸  
【摘要】:以黄瓜品种‘津优 101’(Jinyou101)为试材,于 2020-2021 年在南京信息工程大学利用人工气候箱开展低温寡照双因素环境控制试验。昼/夜温设置 13℃/3℃、16℃/6℃、19℃/9℃、22℃/12℃共 4 个水平,光合有效辐射(PAR)设置 200 和 400μmol·m~(-2)·s~(-1)两个水平,各处理均分别持续 3、6、9、12d,以 28℃/18℃和800μmol·m~(-2)·s~(-1)的光温设置为对照(CK)。测定不同处理下幼苗期黄瓜叶片的叶绿体色素含量、光合参数和快速叶绿素荧光诱导动力学参数,以探究低温寡照条件下黄瓜幼苗叶片光合作用减弱的机理。结果表明:(1)不同处理下黄瓜叶片的各叶绿体色素含量均随温度和 PAR 降低而降低,随处理时间延长而降低。(2)不同处理下叶片最大光合速率(Pmax)、光饱和点(LSP)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均随胁迫程度和时间的增加呈降低趋势,光补偿点(LCP)随胁迫程度和时间的增加呈上升趋势,说明低温寡照胁迫程度越深、胁迫时间越长,黄瓜叶片光合作用越弱。(3)随着胁迫程度加深和时间延长,黄瓜叶片快速荧光诱导动力学曲线(OJIP 曲线)的 JIP 相逐渐下降;能量分配比率参数(φPo、ψEo 和 φEo)均逐渐减小;单位活性反应中心所吸收(ABS/RC)和捕获(TRo/RC)的光能逐渐增加,但用于电子传递的光能(ETo/RC)仍逐渐减少。本研究证实,低温寡照处理使黄瓜叶片气孔导度下降,气体交换受阻;天线色素含量降低,叶片吸收和捕获的光能减少;PSII 性能降低,用于光化学反应的能量减少,因而叶片光合作用减弱。

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