高溫強光誘導的溫州蜜柑光合機構光破壞機理研究.pdf

1、光合作用是作物產量和品質形成的基礎，逆境是限制光合作用的重要因素，其中高溫和強光是我國長江流域夏季遭遇的主要逆境之一。自然條件下高溫強光脅迫常常共同作用于植物的光合體系，引起光合作用的光抑制，甚至發(fā)生光合機構的不可逆破壞，但是高溫強光雙重脅迫對植物光合作用的影響機理仍不是十分清楚。本論文以3年生溫州蜜柑(Citrus unishiu Marc.)為試材，利用氣體交換和葉綠素熒光探針、蛋白質印記、DAB顯色及離體引入外源H2O2和SA的技

2、術與方法，研究了不同水平光溫交互作用對溫州蜜柑葉片光合機構運轉的影響及其機理，進一步分析了高溫強光對類囊體膜蛋白的影響及SA的保護作用。主要研究結果如下：
　　 1.通過研究夏季晴天溫州蜜柑光合機構運轉的日變化，探討高溫強光交互作用對溫州蜜柑葉片光合機構的影響及其機理。結果表明，高溫強光脅迫同時存在的夏季晴天中午，在Pn降低的同時，Ci卻明顯上升，這說明非氣孔因素是限制溫州蜜柑光合作用的主要原因；同時，F(xiàn)v/Fm、qP、ETR、

3、ΦPSⅡ顯著下降，D1、Deg1、CP47、CP43、cytf、Cytb6蛋白含量也大幅度降低，進一步表明夏季晴天溫州蜜柑葉片發(fā)生的光合作用的光抑制與電子傳遞能力嚴重下降、部分光合機構受到破壞有關，但植物本身可以通過自身的防御機制來抵御光抑制。
　　 2.在人工氣候室內模擬四個不同水平光溫條件(25℃適溫800μmol photonm-2 s-1中等光強、25℃適溫1600μmol photon m-2s-1強光、38℃高溫80

4、0μmol photonm-2 s-1中等光強和38℃高溫1600μmol photon m-2 s-1強光)，并比較不同水平光溫交互作用對溫州蜜柑連體葉片光合機構運轉的差異。結果表明，四種不同水平光溫交互作用4 h后，僅高溫強光交互作用后使Fo明顯升高，F(xiàn)v/Fm、ETR及ΦPSⅡ顯著降低。同時，D1、Deg1、CP47、CP43、Cytf、Cytb6蛋白含量也下降，并伴隨有H2O2的大量積累。由此可以推測高溫強光交互作用打破了活性氧

5、的產生與清除之間的動態(tài)平衡導致H2O2的積累，大量積累的H2O2可能是造成光合機構膜蛋白降解，進而引起氧化破壞和加劇光抑制的重要原因。
　　 3.向離體葉片中引入外源H2O2和SA后，進一步探討H2O2對溫州蜜柑光合機構的影響及SA對高溫強光下溫州蜜柑光合機構的保護作用。經高溫強光(38℃，1600μmol photon m-2s-1)處理30 min后，引入外源H2O2的葉片，F(xiàn)v/Fm、ETR、ΦPSⅡ及D1、Deg1、CP