高大气CO2浓度下氮素对小麦叶片光合能量分配的调节

摘要：

探讨了施氮量对高大气CO2浓度下小麦功能叶光合能量传递与分配的影响,进而明确氮素对小麦叶片光合作用适应性下调的能量分配调节作用.采用开顶式气室盆栽法,通过测定小麦拔节期和抽穗期不同大气CO2浓度和施氮水平下的叶氮浓度、光合速率-胞间CO2浓度(Pn-Ci)响应曲线和荧光动力学参数,测算光合电子传递速率和分配去向.与在正常CO2浓度(400μmol mol-1)条件下相比,在高大气CO2浓度(760 μmol mol-1)下,小麦叶氮浓度显著下降,N200处理(200 mg kg-1)叶片抽穗期叶氮浓度的下降幅度较拔节期高335.7%.N200处理较:N0处理(0 mg kg-1)提高小麦叶片光适应下PSⅡ反应中心最大量子产额(Fv'/Fm')、光化学效率(ФPSⅡ)和开放比例(qp),降低非光化学猝灭系数(ⅣPQ).高大气CO2浓度下,小麦叶片光化学反应的非环式光合电子传递速率(Jc)和Rubisco羧化速率(Vc)显著升高,而光呼吸的非环式光合电子传递速率(Jo)和Rubisco氧化速率(Vo)明显降低;施氮使,Jc、Jo、Vc和Vo值均呈上升趋势,而且Jc和Vc达到显著差异.高大气CO2浓度下Jo/Jc和Vo/Vc显著降低,施氮后小麦拔节期叶片Jo/Jc和Vo/Vc降低,但抽穗期Jo/Jc升高而Vo/Vc无明显变化.叶氮浓度与小麦叶片Jc、Jo和Vo均呈显著线性正相关,而且高大气CO2浓度下小麦叶片Jc、Jo和Vo对氮浓度的敏感性降低.高大气CO2浓度下,小麦叶片PSⅡ反应中心开放比例增加,非光化学耗能降低,更多的光合电子进入光化学过程;施氮后使小麦叶氮浓度增加,提高光合能力,改变了能量分配,这是高氮条件下光合作用适应性下调被缓解的一个关键因素.

关键词：大气CO2浓度增高、施氮量、光合电子传递速率、光能分配、小麦

所属期刊栏目：37

分类号：S51;S16

资助基金：国家自然科学基金项目30800668

在线出版日期：2011-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1069-1076