干旱对甜菜叶丛期光系统Ⅱ及光合作用的影响

摘要：

为探索甜菜(Beta vulgaris)叶丛期叶片光合机构和功能对干旱胁迫的响应机制,以抗旱性相对不同的品种"XJT9907"(旱敏感型)和"XJT9916"(耐旱型)为材料,在甜菜叶丛期控水为45％～50％田间持水量持续7 d时,利用植物效率分析仪(Handy-PEA)测定各处理叶片的叶绿素a荧光诱导动力学曲线(OJIP曲线),同时通过JIP-test数据分析方法,获得有关光系统Ⅱ(PSⅡ)标准化数据、比活性参数、性能指数、总性能指数和能量分配比率.结果表明:1)干旱胁迫增加了XJT9907和XJT9916叶片可变荧光强度,降低叶片电子传递效率(ΨEO,φEO,φRO);2)降低单位面积光能的吸收、捕获、耗散和传递(ABS/CSO,DIO/CSO,ETO/CSO,REO/CSO),其中对耐旱型品种XJT9916的影响较小;3)降低了PSⅡ单元之间的能量连通性和光系统之间的电子传递能力;4)PSⅡ放氧复合体(OEC)失活和PSⅡ受体侧与供体侧电子之间的不平衡;5)XJT9907和XJT9916叶片净光合速率分别降低32.2％和10.3％;6)耐旱型品种XJT9916通过较强的能量耗散(DIO/CSO,DIO/RC)防止了能量被过度激发,致使叶片的净光合速率降低幅度低于旱敏感型XJT9907.XJT9907和XJT9916甜菜叶丛期土壤含水量为45％～50％田间持水量时,叶片光合系统光化学活性降低,电子传递反应和Calvin-Benson循环之间平衡失调,光合机构稳定性和光能利用效率降低,导致叶片光抑制,从而降低了叶片的光合能力.由此可知,干旱胁迫下甜菜光合能力的降低与PSⅡ功能下调有关,与Fv/Fm相比,性能指数PItotal可作为筛选抗旱基因型品种的敏感性指标.

关键词：甜菜;荧光;干旱胁迫;光合能力;光系统Ⅱ;净光合速率;光抑制

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资助基金：农业部国家糖料产业技术体系"甜菜高产高糖品种改良"CARS-170108

在线出版日期：2021-09-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1548-1558