叶绿素荧光动力学在植物抗性生理研究中的应用

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1、郭春芳的生理基础,是引起植物体内渗透压的增加,从而影在光合活力下降,进而抑制植物生长。Monneveux等响植物代谢和光合作用的正常进行,植物水分亏缺会[12]发现盐胁迫下面包小麦和硬质小麦不同基因的荧立即对植物光合作用起抑制作用。实验证明,体内叶光参数(Fp-FI)/FI随盐度增加而降低,盐敏感品种孙、云:叶绿素荧光动力学在植物抗性生理研究中的应用绿素荧光动力学对植物水分亏缺十分敏感,是一种理想的监测手段。许长成,赵世杰等研究结果表明[7],随着干旱强度的增加,大豆叶片光呼吸速率(Pr)降低的幅度小于净光合速率(Pn),使Pr/Pn比率升高

2、。在轻度及中度干旱下,PSII光化学效率(Fv/Fm)能在暗置后较快地恢复。随着干旱强度的增加,叶片光化学猝灭系数下降,非光化学猝灭系数升高。干旱使叶片β-胡萝卜素及紫黄质含量下降,而玉米黄质含量(Z)与叶黄素库增加。与大豆相比,玉米在干旱条件下具有较高的Z含量和较大的叶黄素库。许长成,张建华等研究干旱对冬小麦影响的结果表明[8],干旱条件下冬小麦叶片光化学效率(Fv/Fm)的降低伴随着叶黄素循环组分玉米黄质含量的增加。干旱初期,Fv/Fm的降低约在暗置过夜后完全恢复。当干旱诱导的玉米黄质含量的增加达最大值时,Fv/Fm不可逆下降,比耐盐品种

3、降低更大。冯立田和赵可夫[13]研究盐度对不同品种大麦叶片荧光参数影响的初步结果发现,100mol/LNaCl导致Fv/Fm和(Fm-FI)/FI降低,而(FI-Fo)/Fv增加。2.3在作物抗寒和抗热研究中的应用目前我国对作物抗寒性和抗热的检测和鉴定,主要是靠田间多年观察和对比的资料中得出来。这种田间鉴定的方法周期长、工作繁重,而且受外界环境条件影响大。因而在生产和研究上都迫切需要一种快速、简便、科学地检测植物的抗寒性和抗热性的技术。叶绿素荧光测定技术被认为是快速、灵敏、无损伤地探知作物体内生理状态与环境变化的理想的内部探针。刘鹏等[14]

4、在控温控光条件下分析比较了冷锻炼苗与未经锻炼苗的叶片光合特性、叶绿素荧光参数对温度的响应。结果表明,随着温度的降低,Fo上升,表明发生了光破坏。与老叶相比,干旱条件无论是否经过锻炼,低温主要通过抑制碳同化能力下功能叶具有较高的玉米黄质含量,对光破坏的抗来影响光合作用,并使光能过剩,导致低温光抑制。性较强,推测干旱条件下老叶不可逆衰老与其依赖提高环境CO2浓度以增强暗反应对光能的利用,低于叶黄素循环的耗散过剩光能能力的下降有关。罗温光抑制减轻。5d的亚适温锻炼过程中甜椒叶片已俊等研究水分胁迫对甘蔗叶片光合性能的影响的结发生一定程度的光抑制,但锻

5、炼苗叶片能在低温下果表明[9],水分胁迫下蔗叶叶绿素荧光动力学曲线发维持较高的PSII光化学效率(ΦPSII)、光化学猝灭系生明显变化,水分胁迫使蔗叶PSII原初光能转换效数(qp)和光适应下PSII最大光化学效率(Fv/Fm)值;率和PSII的潜在活性降低;蔗叶光能转换幅度和光冷锻炼提高了两甜椒品种低温下对光抑制的抗性。合作用的潜在活力降低,影响光合电子传递的正常郭培国等[15]研究夜间42℃高温对水稻的影响,发现进行,表现为可变荧光猝灭速率减慢,荧光下降比值高温胁迫后水稻叶片的净光合速率(Pn)下降,表观量变小,光合量子产额减小。认为根据

6、水分胁迫下蔗叶子效率(AQY)、PSII原初光能转化效率(Fv/Fm)、PSII叶绿素荧光参数Fv/Fo、Fv/Fm等变化可方便、快捷线性电子传递的量子效率(ΦPSII)、光化学猝灭系数地进行抗旱筛选鉴定。(qp)下降,PSII的相对还原状态(1-qp)升高。结果表2.2在抗盐研究中的应用明,夜间高温胁迫引起水稻叶片光合效率下降,出现土壤的盐渍化是影响作物生长的一个重要因氧化伤害症状;认为保护酶活性的升高及叶绿素荧素,随着工业的发展,土壤盐渍化有不断加剧的趋光非光化学猝灭(NPQ)逐渐增加对水稻叶片是一种势,引种和培育耐盐作物品种是解决这一问

7、题的途保护作用。径之一,而其中的一个重要环节就是建立评价作物2.4在养分胁迫研究中的应用福建教育学院学报二六年第七期抗、耐盐的方法。由于近年来叶绿素荧光理论和测定技术的进步,很多研究者利用叶绿素荧光测定技术进行抗盐生理研究。BelkhodjaR等[10]研究发现在盐胁迫下植物的光化学效率(Fv/Fm)和光化学猝灭系数(qp)降低。此外,在荧光测定中还发现,叶片中同时积累钠和氯会加速荧光的猝灭,若仅积累氯排出钠则不会加速这种猝灭。刘家尧、衣艳君等[11]研究碱蓬盐胁迫的结果发现,盐胁迫下Fv/Fo、Fv/Fm明显下降,认为盐胁迫使PSⅡ受到了损

8、伤,伤害的部位可能位于PSⅡ氧化侧,或PSⅡ反应中心或PSⅡ原初电子受体,也可能是三者皆受到伤害,使叶片的潜作物的养分状况直接影响作物的产量和品质。我国很多地方都存