不同水分逆境對紅葉石楠幼苗光合作用及相關(guān)生理特性的影響研究.pdf

1、水分逆境通常包括兩方面：水分不足和水分過多。由水分不足(干旱或缺水)引起的植物水勢和膨壓降低到足以干擾甚至破壞其正常代謝機(jī)能和生理功能的情況，稱水分虧缺脅迫或干旱脅迫。而因土壤水分過多或過高的大氣濕度引起植物體內(nèi)水分失衡，進(jìn)而嚴(yán)重影響植物生長發(fā)育、產(chǎn)量及產(chǎn)品品質(zhì)的情況，稱為水澇或澇害。此時土壤的含水量超過了田間持水量，在嚴(yán)重的淹水情況下，土壤中空氣減少，會造成根系因缺氧而呼吸減弱，長時間如此還會引起植物死亡。植物對環(huán)境脅迫的最直觀反應(yīng)表

2、現(xiàn)在形態(tài)上。通常植物遭受嚴(yán)重水分脅迫后，就會產(chǎn)生一些明顯的癥狀，如葉片干枯、卷曲、起皺、產(chǎn)生壞死斑點和過早凋落等。同時，植物的生長和生理也會受到環(huán)境脅迫的影響，但往往植物形態(tài)和生長方面的反應(yīng)往往滯后于生理反應(yīng)，傷害一旦造成，就難以恢復(fù)。因此通過研究植物對環(huán)境脅迫的生理反應(yīng)，不但有助于揭示植物適應(yīng)逆境的生理機(jī)制，更有助于生產(chǎn)上采取切實可行的技術(shù)措施，提高植物的抗逆性或保護(hù)植物免受傷害，為植物的生長創(chuàng)造有利條件。本研究以紅葉石楠為試材，研究

3、其在水分脅迫下的光合特性、葉片色素含量、抗氧化酶系統(tǒng)以及熒光參數(shù)等的變化。結(jié)果表明：1．不同程度干旱脅迫下紅葉石楠葉片光合作用及相關(guān)生理特性的變化隨著脅迫時間的延長和脅迫程度的加劇，紅葉石楠的葉片含水量、光合色素含量以及Pn等光合基本指標(biāo)都受到了更深程度的抑制，且可利用的光強(qiáng)范圍越來越小，而花色素苷含量、MDA含量和細(xì)胞膜透性大幅增加，保護(hù)酶系統(tǒng)(SOD、POD、CAT)活性隨著脅迫時間的延長，總體表現(xiàn)為先升高后降低，但在同一時期，隨著

4、脅迫程度的加劇，酶活的變化趨勢有異。當(dāng)試驗進(jìn)行至第od、10d時，輕度干旱下Pn、Gs、Ci同步下降，光合受抑的主要限制因子為氣孔因素；中度、重度干旱脅迫下，Pn、Gs下降的同時，Ci上升，此時光合受抑的主要限制因子為非氣孔因素。當(dāng)試驗進(jìn)行至第20d時，Pn、Gs下降的同時，Ci上升，非氣孔因素成為抑制紅葉石楠葉片光合作用的主要因素。 2．不同季節(jié)中淹水或逐漸干旱脅迫下紅葉石楠葉片光合作用及相關(guān)生理特性的變(1)春季逐漸干旱脅迫下紅葉

5、石楠葉片光合生理特性的變化干旱脅迫使幼、成葉片的MDA含量和膜透性顯著上升，光合色素含量降低，花色素苷含量增加；Pn、WUE、表觀量子效率(AQY)和羧化效率(CE)等指標(biāo)下降，光飽和點(LSP)降低、光補(bǔ)償點(LCP)升高，可利用的光強(qiáng)范圍變小。此外，春季紅葉石楠葉片光合受抑的主要限制因素為非氣孔因素。與CK(成葉、幼葉)Pn密切相關(guān)的主要氣象因子(關(guān)聯(lián)度從高到低排列)依次為大氣CO<,2>濃度、光照(PFD)和溫度(Ta)：而對干旱

6、處理(成葉、幼葉)影響最大的氣象因子分別為大氣水汽壓(Vp)和光照(PFD)。對葉綠素?zé)晒馓匦赃M(jìn)行分析可知，隨著脅迫時間的延長，干旱處理(成葉、幼葉)的F<,o>值極顯著增加，而Fm、Fv／Fm、Fv／Fo值則隨之極顯著下降；且干旱處理(成葉、幼葉)的Yield、ETR、qP、qN呈規(guī)律的極顯著下降趨勢。 (2)夏季淹水和逐漸干旱脅迫下紅葉石楠葉片光合作用及相關(guān)生理特性的變化 夏季淹水和干旱脅迫均使葉片MDA含量和質(zhì)膜透

7、性顯著上升，葉綠素(Chl)含量降低，花色素苷含量增加；Pn、WUE、AQY和CE等指標(biāo)下降，LSP降低、LCP升高，可利用的光強(qiáng)范圍變小。其中淹水脅迫對紅葉石楠膜傷害和Pn、WUE、AQY、CE的影響較干旱脅迫大，光合下降在脅迫初期為氣孔限制，到中后期轉(zhuǎn)化為非氣孔限制：與Pn密切相關(guān)的氣象因子(關(guān)聯(lián)度從高到低排列)依次為Ta、CO<,2>和PFD。 (3)秋季淹水和逐漸干旱脅迫下紅葉石楠葉片光合作用及相關(guān)生理特性的變化