不同光质对橘橙光合作用的影响及机理分析

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1、浙江大学硕士学位论文(2008)摘要中文摘要本论文以两年生“象山红”橘橙(Citruscv．Xiangshanhong)盆栽植株为试验材料，用透光率一致的白、红、蓝、黄、绿5种颜色的滤光膜覆盖植株叶片，将植株置于经过隔热处理的近似于太阳光谱的镝灯下培养。培养条件：温度(25士1)℃，光强800I．tmol·In．2·s一，相对湿度为35～45％RH。透过白膜、红膜、黄膜、蓝膜及绿膜的光谱分别为全波长白光、600—800nnl、450—800nm、300—500nm+650—800m、700—800nln

2、。植株培养5周后，用光合作用测定系统(HCM一1000，Walz，Germany)、叶绿素荧光分析仪(PAM．2000，Walz，Germany)、SDS-PAGE及Westen-Blotting分析叶片的气体交换参数、叶绿素荧光参数、D1蛋白及金属蛋白酶FtsH的变化。植株的光抑制处理是植株直接置于经过隔热镝灯下照射，照射光强为1600～1800pmol·m-2．s～。主要研究结果如下：1．橘橙叶片在不同的光质下经5周处理后，其Pn、Tr和Gs均依次表现为白膜>黄膜>蓝膜>红膜>绿膜。另外，在全波长的

3、白光和透过450—800nlTl的黄膜下，柑橘叶片的AQY、RuBPCase活性和光呼吸速率均高于其他光质条件．这说明400—700rim可见光是柑橘光合作用的基础，而450—600nm的光谱最重要。2．橘橙叶片在绿膜下生长5周后，叶片Fv／Fm下降、Fo升高；qP、ETR及(I)PsII的表现顺序为黄膜>白膜>蓝膜>红膜>绿膜，且在红膜和绿膜下的下降幅度较大；荧光动力学快速诱导曲线表明，QA的还原活性顺序为黄膜>蓝膜>白膜>红膜>绿膜，非还原性QB占PSII反应中心(即电子传递从QA一到QB受阻的PS

4、II反应中心)的比率表现为绿膜>红膜>蓝膜>黄膜>白膜。这说明’白光和富含450—600nm光谱成分的光有利于PSII反应中心电子传递、光能向化学能转换；缺少400—700hill且300-400ilm光谱较多的光使开放的PSII反应中心比例减少，光合电子传递部分受到抑制，而600—800nln的光使PSII反应中心几乎关闭，活性下降。3．橘橙叶片在不同的光质下处理5周后，其D1蛋白含量差异明显．与白膜相比，黄膜下Dl蛋白含量略有下降，红膜和蓝膜下D1蛋白含量分别下降了62．2％和59．2％，绿膜下D1

5、蛋白含量大幅下降，仅为白膜下的11．4％。这说明D1蛋白的合成需要光谱中450—600n．m的可见光。II浙江大学硕士学位论文(2008)摘要-4．橘橙叶片经强光(1600-1800岬ol·ma·s。1)处理2h后，Fv／Fm急剧下降。在光强为200-300lamol·iil"2．8‘1的不同光质条件下恢复6h后，白膜，黄膜、蓝膜下的Fv／Fm基本可以恢复至原来水平，而黑暗、红膜及绿膜下的Fv／Fm没有完全恢复，恢复程度依次表现为白膜>黄膜>蓝膜>红膜>绿膜、黑暗。这说明一定光强下的全波长的白光和含45

6、0-600nlTl的光有利于PSII反应中心光抑制后的恢复。5．橘橙叶片经1600～1800gmol·ma·s’1的强光处理2h后，D1蛋白和FtsH明显下降。在黑暗和在光强为200～300pmol·m也·s‘1的白膜、黄膜和蓝膜下恢复6h后，D1蛋白的净含量能够恢复至原来水平，在红膜下恢复较慢，而在绿膜下却很难恢复。随着PSII反应中心修复过程的进行，FtsH含量也逐渐增多。这说明FtsH在降解Dl蛋白，修复PSII反应中心方面起重要作用。关键词：-t象山红，，橘橙；光质；光抑制；叶绿素荧光；光系统I

7、I；D1蛋白；FtsHIII浙江大学硕士学位论文(2008)AbstractAbstractInthispaper,thepottedplantsofthetwo·year-oldCitrusCV．Xiangshanhongwerecultivatedunderheatinsulationdysprosiumlampswhichhavesimilarspectrumtosunlight，andfivecolorfilmswereusedtocoverplantleaves．Cultivationcond

8、itionsat(25士1)℃，800rtmol-m-2．s—and35—45％RH．Thespectrumofthewhitefilm，redfilm，yellowfilm，bluefilm，greenfilmwerefulllengthwhitelight，600—800nm，450—800nln，380—455+622-770眦，700—800rI】[11separately．Gasexchangesystem(HCM一1000，Wa