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盐胁迫对辣椒叶片光合特性论文

编辑:sx_yangk

2014-12-22

辣椒是冬春设施栽培的主要蔬菜之一,设施内形成的低温、弱光及土壤盐渍化(施肥量大且偏施化肥、蒸发旺盛、无雨水冲淋等)逆境,严重影响植株正常的光合作用,详细内容请看下文盐胁迫对辣椒叶片光合特性

目前有关低温伤害的位点尚存争议,这与低温胁迫时所伴随的环境条件有很大关系。低温强光或中等光强胁迫下,光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心的DI蛋白被认为是光抑制的初始靶位;低温弱光下植株则表现为光饱和光合速率和CO2饱和光合速率下降,PSⅡ光合电子传递量子效率和天线转化效率降低,吸收光强用于PSⅡ光化学反应的部分减少,天线热耗散和反应中心能量耗散比例上升。光系统Ⅰ(PSⅠ)对低温弱光胁迫较PSⅡ更敏感,甜椒、黄瓜等在低温弱光下光合下降的主要原因是PSⅠ发生光抑制。低温不仅降低在叶绿体基质中进行光合作用暗反应酶的活性,也引起类囊体膜介导的光反应酶活性的降低,且光反应酶活性对低温伤害更敏感,使类囊体膜上PSⅡ的光能传递效率和光能转换效率降低,从而导致CO2同化能力降低。Kaniuga等报道,低温导致叶绿体的希尔反应活性降低,使类囊体膜中PSⅡ的电子传递受抑,抑制部位主要在其氧化侧。弱光下辣椒的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、光补偿点(LCP)、CO2补偿点(CCP)和羧化效率(CE)下降,表观量子效率(AQY)上升,且Pn下降是非气孔限制的结果。随着光照强度的减弱,辣椒叶片Chla、Chlb和Chla+b的含量增加,Chla/b比值下降,叶绿素a蛋白复合体(CPI)含量降低,捕光叶绿素a/b蛋白复合体(LHCP)含量升高。弱光造成黄瓜叶绿体发育不良,排列紊乱,超微结构遭到破坏,且叶绿体数量减少,叶绿素的降解加剧,叶绿素含量降低。盐胁迫下植物光合作用下降的原因一般认为是渗透胁迫引起的,即盐胁迫引起水势及气孔导度降低,限制CO2到达光合机构,从而抑制光合作用,同时也存在活性氧伤害。盐胁迫下,叶片Na+含量升高,引起气孔部分关闭,气孔导度降低,限制CO2向叶绿体的输送,使叶绿体内CO2同化受阻,而对光合电子传递影响相对较小,因而更多电子传递到O2,导致形成,产生H2O2,造成叶绿体中H2O2的积累,从而破坏叶绿体膜结构,导致光合功能下降。

低温弱光使甜椒叶绿体变圆,基粒片层的垛叠结构解体,部分基粒溶解,基粒数目减少。偏低温弱光[19℃/12℃(昼/夜),90?mol·m-2·s-1]和临界低温弱光[15℃/8℃(昼/夜),90?mol·m-2·s-1]下,辣椒幼苗的LCP、光饱和点(LSP)、AQY下降,CCP升高,CO2饱和点(CSP)、CO2饱和时的光合速率以及CE下降,温度补偿点(TCP)降低,光合作用启动时间(STP)延长;偏低温弱光下,辣椒对光与CO2的利用能力和利用效率较高,光合作用启动时间较短。

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