高温对适应于不同光强的玉米和大豆叶片的光破坏防御机制的影响

【摘要】： 本文以适应于不同光强的玉米和大豆为材料，研究高温（42℃, 24h）处理对玉米和大豆光合作用、激发能分配和光破坏防御机制的影响，分析了高温处理前后大豆光呼吸在保护光合机构，耗散过剩激发能中所起的作用，探讨了适应于不同光强的玉米和大豆叶片对高温处理有不同响应的原因。主要结果如下： 1． 高温处理后，适应于强光的玉米和大豆叶片饱和光合速率下降程度大于适应于弱光的叶片，光合速率的降低是由于非气孔因素造成的。 2． 高温处理后，适应于强光的玉米和大豆叶片的PSII反应中心失活严重，捕获的激发能中用于光化学反应的大幅度减少；而适应于弱光的叶片的PSII反应中心失活较轻，捕获的激发能中用于光化学反应的略有减少。 3． 高温处理后，适应于强光的玉米和大豆叶片的电子传递受到了显著抑制，QA向QB电子传递速率下降，还原态的QA- 大量积累，可能是由于QB的丢失或降解造成的，也可能与D1、D2蛋白的构象发生了变化有关；适应于强光的玉米和大豆叶片受体侧的电子传递的降低还与快PQ组分的减少有关。适应于弱光的玉米和大豆叶片受体侧的电子传递受到的影响较小。适应于不同光强的玉米和大豆叶片高温处理后电子传递受到的影响不同，与类囊体的跺叠程度及高温处理后膜结构受到的破坏程度有关。 4． 高温处理引起适应于不同光强的玉米和大豆叶片的热耗散均增加，其中有一部分是不依赖于叶黄素循环的能量耗散。高温处理后适应于弱光的玉米叶片依赖于叶黄素循环的热耗散增强，可能与高温处理增加了叶黄素的扩散有关。 经高温处理后，适应于强光的大豆叶片的光呼吸绝对值明显降低，光呼吸与总光合速率的比值增加较小，光呼吸对φPSII，Fv'/Fm'，qP和NPQ基本上没有影响，说明高温处理后光呼吸在适应于强光的大豆的光破坏防御机制中可能并不起重要作用。而阴生大豆叶片的光呼吸在高温处理后绝对值增加，光呼吸与总光合速率的比值增加显著，光呼吸对激发能分配也产生了较大的影响，说明在高温处理后阴生大豆的 WP=7 5． 光呼吸在维持电子传递和耗散过剩光能中起比较重要的作用。 6． 高温处理引起适应于不同光强的玉米和大豆叶片色素含量的变化，Chl a/b 比值和类胡萝卜素含量增加，适应于弱光的叶片Chl a/b 比值和类胡萝卜素含量增加显著。类胡萝卜素含量的增加在清除活性氧以保护膜结构中起重要作用。 7． 高温处理对适应于强光的玉米和大豆的膜系统伤害较大，其电解质外渗和膜脂过氧化程度都比适应于弱光的叶片严重。 8． 适应于强光的大豆叶片反应中心活性受高温影响较大，而玉米叶片较低。适应于弱光的大豆叶片反应中心活性受高温影响最小，可能与其高温处理后光呼吸和类胡萝卜素含量的增加有关。

【关键词】：玉米 大豆 高温 光破坏防御
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：S311
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