黑暗及光照恢复对矮牵牛幼苗生理代谢的影响

【摘要】： 穴盘苗贮运是高品质工厂化育苗的关键环节之一,国内多在黑暗条件下贮运,会引起幼苗质量下降,叶片出现黄化、脱落等明显的衰老迹象。本文以矮牵牛(Petunia hybrida)幼苗为材料,黑暗处理0d、1d、4d、15d,研究了黑暗及光照恢复对植株形态和生理的影响。 结果表明,黑暗处理4d内植株地上部仍有物质积累,地下部生物量持续下降。光照恢复期,根冠比下降。黑暗下叶片可溶性蛋白、可溶性糖、淀粉含量显著降低,游离氨基酸含量显著增加,处理4d和处理15d差异显著。黑暗下游离氨基酸可能参与植株渗透调节,部分氨基酸参与能量生成的过程;部分蛋白质降解及碳水化合物的减少可能主要用以维持黑暗胁迫下植株低水平的碳、氮代谢。 黑暗下丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)含量显著上升,过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性先升后降。光照恢复中,POD、CAT活性较高,可能主要负责清除黑暗下产生的MDA和H2O2。黑暗处理15d的幼苗叶片抗氧化系统受到损伤。黑暗下叶片变薄,栅栏组织和海绵组织厚度均下降。黑暗处理4d的幼苗叶片叶绿体变形,基质片层排列紊乱,叶绿体内有空洞;15d时叶绿体解体。转入光下,黑暗处理4d的幼苗叶绿体结构完全恢复,处理15d的幼苗光照恢复后片层结构较模糊。 黑暗处理1d、4d、15d的幼苗叶绿素总量分别下降14.8%、26.5%、61.0%,净光合速率分别下降18.4%、31.6%、56.6%。Chl a较之Chl b对环境光照变化更敏感,叶绿素含量的增加和降低主要取决于Chl a。黑暗处理4d的幼苗光合作用下降主要由于气孔限制所致,处理15d的幼苗主要是由非气孔因素造成。黑暗处理4d内Fv/Fm无显著变化,到15d该比值骤降为0.303,叶片PSⅡ反应中心受到破坏。 黑暗处理4d的幼苗于8d内恢复正常生理状态,黑暗处理15d的幼苗恢复缓慢。矮牵牛幼苗25℃下至少可耐受黑暗15d,转入光下,经过约2周时间,植株黑暗逆境时所受的损伤可部分恢复,但幼苗外观品质差,商品价值微,生产上不建议黑暗贮运超过2周。本研究发现幼苗地下部较地上部对黑暗更敏感;抗氧化系统的响应不剧烈;2周黑暗环境植株光合衰退主要由非气孔因素造成,黑暗效应在恢复光照后可逆转,这些结论对矮牵牛种苗贮运有指导意义,为花卉种苗贮运生理的研究和贮运技术的优化提供理论支持。

【关键词】：矮牵牛 黑暗 光照恢复 抗氧化 叶片结构 光合作用
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：S681.9
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