柑橘叶片光抑制及其保护机理的研究

【摘要】： 柑橘的光合能力很低，自然条件下经常会受到强光的抑制，柑橘果品的产量和质量由此而受到制约。研究柑橘叶片的光抑制及其保护机理有助于探讨光合作用过程中光合效率的主要限制位点，揭示光合效率的调节控制规律，为提高柑橘的光合效率、生产更多更优质的果品提供理论依据。本实验以生产栽培中应用较广的温州蜜柑为试材，测定了光强、光合电子传递速率(ETR)、叶绿素a荧光参数Fo、Fm、Fv／Fm、非光化学猝灭及其三相的日变化、505 nm处的光吸收、DTT和NaF处理分别对叶片的非光化学猝灭的中间相和慢相的影响以及荧光的快相诱导动力学曲线，同时还研究了低温、强光处理温州蜜柑和脐橙两个柑橘品种后，荧光参数Fo、Fm、Fv／Fm、φ_(PsⅡ)、φ_(co2)、φ_(PsⅡ)／φ_(co2)的比值的变化、活性氧的产生速率、活性氧清除酶的变化以及涂抹抗氧化剂后各荧光参数的变化，目的是阐明柑橘叶片在防御强光破坏中存在的保护机理。 试验1部分，晴天条件下，对温州蜜柑叶片叶绿素荧光参数和505 nm处光吸收值的日变化进行了研究。结果如下：随着光强的增强，电子传递速率(ETR)、叶绿素荧光的非光化学猝灭系数(qN)及其三个组分中的快相(qN_f)与慢相(qN_s)以及505 nm处的光吸收值升高，而PSⅡ的光化学效率(Fv／Fm)、最大荧光(Fm)和初始荧光(Fo)下降。用DTT处理后，非光化学猝灭的慢相(qN_s)较对照明显下降；初始荧光(Fo)较对照明显上升。这些结果说明，柑桔在光合效率日变化中存在依赖于叶黄素循环和类囊体膜质子梯度两种非辐射能量耗散方式，而且它们在防御光破坏方面起着重要作用。 试验2部分，采用不同的光强处理温州蜜柑叶片，测定荧光非光化学猝灭的中间相(qN_m)、远红外光诱导的状态转换以及荧光快相诱导动力学曲线。结果发现：温州蜜柑叶片的光合机构在100μ mol m~(-2)S~(-1)的低光强 下处于状态 2，在 1000 u mol－’s 的高光强下处于状态 1。NaF处理叶 片后，高光强下光合机构山状态2到状态1的转换受到抑制。分析荧光快 相诱导动力学曲线，得出：低光强下山于Q。的还原，使得PQ库处于还原 状态，导致光能由 PS 11转向 PS。而高光强下，过多的光能造成 PS 11反 应中心的失活，PQ库无法得到电子而处于氧化状态，光合机构由状态2转 向状态1。 试验3部分，以25℃、黑暗处理为对照，对温州蜜柑和脐橙两个材 料，分别测定其在 4OC、黑暗和 4C、300 u molm－’s－‘条件下的各个荧光 参数 Fo、Fm、Fv／Fm、Q＊s；；、pc。。和 p＊s；；／ Qc。。的卜值的变化，同时狈定 了活性氧的产生速率、活性氧清除酶的活性以及涂抹抗氧化剂ASA后，各 个荧光参数 FO、FI、FV／Fffi和 p PS 11的恢复情况。结果如下：4 OC、黑暗条 件下，温州蜜柑叶片的各个荧光参数变化不明显，。。。大约下降75％，脐 橙叶片的荧光参数F。出现明显的上升，巾PS；；和也。。呈现出下降且下降比 例较蜜柑的大；4“C、300 11 molm－’S‘条件下，蜜柑与脐橙的变化相似： Fo上升，Fm、Fv”m、p陀；；和 Qc。。都出现降低，只是脐橙中各个参数的 变化更明显一些。另外，两个处理组合中，温州蜜柑与脐橙相比，。S；；／ Qc；；。比值上升的比例小，活性氧的产生速率以及MDA 的含量上升的比例 小，SOD的诱导活性、AsA－POD和 DasA还原酶的活性上升的比例却大。表 明，两个柑橘品种在低温条件下出现光抑制，加入强光后会加重光抑制， 伽Ner反应对缓解这种光抑制起着重要的作用，温州蜜柑较脐橙对光抑制 有更强的忍耐性。根据涂抹抗氧化剂ASA后，低温、黑暗下的各荧光参数 有更明显的恢复，说明外源活性氧清除剂能够防御逆境对柑橘叶片的破 坏。”

【关键词】：温州蜜柑 脐橙 光抑制 荧光 活性氧
【学位授予单位】：安徽农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：S666.1
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