荧光分析技术在作物响应镉胁迫研究中的应用

摘要：

为了揭示荧光分析技术在作物响应镉胁迫研究中的应用,以大豆幼苗为材料,对镉胁迫条件下叶片镉离子含量、叶绿素荧光参数、及荧光光响应曲线的变化进行了分析,并进一步探讨了叶绿素荧光参数与叶片镉离子含量的关系.结果表明:在试验过程中,伴随着镉胁迫时间的延长,叶片镉离子含量呈现出逐步升高的趋势,并在镉胁迫9 d后达到最大值.镉胁迫1 d后,大豆幼苗PSⅡ反应中心能够通过升高NPQ、降低 ФPSⅡ与ETR来耗散过量激发能,避免能量过激发对它的生理伤害,进而维持Fv/Fm的稳定.这表明此时的镉胁迫对大豆造成了动态光抑制.镉胁迫6 d后,虽然NPQ继续升高,但光保护机制已不足以避免能量过激发造成的生理伤害,大豆幼苗Fv/Fm呈现出降低趋势.这表明此时大豆幼苗受到了慢光抑制的影响.进一步对叶绿素荧光参数与叶片镉离子含量进行相关及回归分析发现:Fv/Fm与镉离子含量呈非线性相关(R2=0.842,p<0.01),ΦPSⅡ(R2=0.959,p<0.01),ETR(R2=0.945,p<0.01)与镉离子含量呈线性负相关,而NPQ(R2=0.959,p<0.01)与镉离子含量呈线性正相关.这表明Fv/Fm能够在一定程度的镉胁迫下维持稳定,而 ΦPSⅡ,ETR与NPQ均随着镉离子含量的升高而迅速发生变化.对镉胁迫下叶绿素荧光的光响应曲线变化进行分析发现,胁迫叶片 ФPSⅡ与NPQ光响应曲线呈现出与未胁迫叶片相似的变化趋势;但在一定光强条件下,胁迫叶片 ФPSⅡ较未胁迫叶片降低,而N PQ较未胁迫叶片升高.这表明镉胁迫导致叶片光化学活性降低,激发能更多地以热的形式耗散.以上研究证实,荧光分析技术能够为深入研究作物响应镉胁迫的生理机制提供指导.

关键词：作物、镉胁迫、荧光分析、荧光参数、荧光曲线

所属期刊栏目：40

分类号：Q945.11(植物学)

资助基金：国家自然科学基金项目51741905

在线出版日期：2020-10-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：3118-3122