持續(xù)低溫后次日不同光強對黃瓜幼苗光合特性的影響

1、持續(xù)低溫后次日不同光強對黃瓜幼苗光合特性的影響項目負責人：曾慶梅（女，1987年8月生， 2006級生物技術(shù)本科專業(yè)）項目參與人：殷志華、馮文明、郭征恒、黃慧燕、吳章一、謝文峰指導(dǎo)教師：胡文海教授研究時間：2008年1月2009年12月成 果 介 紹研究內(nèi)容針對冬春季節(jié)設(shè)施栽培中低溫弱光脅迫后強光對作物的傷害這一逆境脅迫，以黃瓜品種津研四號為材料，研究遮蔭保護作物免受低溫后強光傷害的光合機制，主要開展以下幾方面的研究：1.遮蔭對低溫后強光下黃瓜葉片光合作用的影響；2.遮蔭對低溫后強光下黃瓜葉片葉綠素熒光參數(shù)的影響；3.遮蔭對低溫后強光下黃瓜葉片對光能和CO2利用能力的影響。研究取得成果通過實驗

2、我們得到以下成果：1.持續(xù)低溫對黃瓜葉片光合作用和光合機構(gòu)產(chǎn)生了傷害，恢復(fù)期強光加劇了黃瓜葉片光能吸收與利用失衡，導(dǎo)致黃瓜葉片光合作用和光合機構(gòu)傷害程度的加??；2.恢復(fù)期一層遮蔭（40%的透光率）減少了黃瓜葉片光能的吸收，減輕了強光對黃瓜葉片的傷害程度，有利于黃瓜葉片光合作用的恢復(fù)，其對光能和CO2的利用能力得到顯著恢復(fù)；3.恢復(fù)期二層遮蔭（20%的透光率）雖然有利于保護低溫后強光對黃瓜葉片光合機構(gòu)的傷害，但不利于其光合作用的恢復(fù)，其對光能和CO2的利用能力并未得到明顯恢復(fù)。特色與創(chuàng)新點本項目研究結(jié)合我國南方冬春季節(jié)設(shè)施栽培生產(chǎn)中常見的低溫后強光對作物傷害的現(xiàn)象，從能量平衡角度出發(fā)，研究遮蔭減

3、輕低溫后強光對黃瓜葉片光合作用的抑制和光合機構(gòu)的傷害的影響，結(jié)果表明利用遮蔭手段可有效地減輕冬春季節(jié)設(shè)施栽培中低溫后強光對作物的傷害。研究利用簡單的遮蔭技術(shù)減輕低溫后強光對作物的傷害，可很好地為生產(chǎn)實踐提供理論與實踐依據(jù)。持續(xù)低溫后次日不同光強對黃瓜幼苗光合特性的影響曾慶梅，殷志華，馮文明，郭征恒，黃慧燕，吳章一，謝文峰指導(dǎo)教師：胡文海我國冬春季節(jié)設(shè)施栽培中常出現(xiàn)低溫弱光脅迫后伴隨著一段時間晴朗天氣，這種情況下作物極易受到強光傷害，但有關(guān)的研究卻較少。研究表明植物在低溫脅迫下葉片吸收光能用于光化學(xué)反應(yīng)部分受阻，導(dǎo)致PS過剩激發(fā)能增加，引起光合電子傳遞鏈過度還原，最終導(dǎo)致葉片光抑制傷害。因此在低

4、溫弱光脅迫后的恢復(fù)期，減少葉片吸收光能將有利于植物葉片光合作用的恢復(fù)。為此我們以黃瓜品種津研四號為材料，研究遮蔭保護作物免受低溫后強光傷害的光合機制，主要開展遮蔭對低溫弱光后強光下黃瓜葉片光合作用、葉綠素熒光參數(shù)的影響的研究。在黃瓜幼苗5葉1心時進行低溫弱光（85，100µmol m-2 s-1）處理5d后，置于全光照（100%透光率）、一層遮蔭（40%透光率）和二層遮蔭（20%透光率）條件恢復(fù)處理5d，分別于處理第0、1、5d和恢復(fù)第1、3、5d測定其成長葉片的凈光合速率和葉綠素熒光參數(shù)，于恢復(fù)第1d測定葉綠素熒光參數(shù)的日變化，于恢復(fù)第2d測定光合作用光響應(yīng)和CO2響應(yīng)曲線。低溫弱

5、光1d即導(dǎo)致黃瓜葉片凈光合速率（Pn）的迅速下降，但并未導(dǎo)致暗適應(yīng)下PSII最大光化學(xué)效率（Fv/Fm）和PSII光合電子傳遞量子效率（PSII）的大幅降低，直到處理第5d才顯著下降?；謴?fù)過程中，全光照下恢復(fù)第1d使得葉片Pn、Fv/Fm和PSII保持較低水平，隨后光合和熒光參數(shù)可緩慢恢復(fù)至對照水平；而遮蔭則有利于Pn、Fv/Fm和PSII的上升，并且一層遮蔭恢復(fù)效果更好?；謴?fù)第1d黃瓜幼苗葉綠素熒光參數(shù)日變化結(jié)果表明，全光照加劇了光抑制的發(fā)生程度，而遮蔭有利于光抑制的恢復(fù)。光合碳同化對低溫弱光的敏感性大于光合電子傳遞過程，并且在恢復(fù)第1d時植株光合作用仍被嚴重抑制，此時強光照下由于葉片吸收光

6、能遠大于其能利用的光能，從而造成葉片更嚴重的光抑制，但遮蔭則通過減弱植株葉片吸收光能，使得葉綠體內(nèi)能量平衡得以保持，從而有利于光合機構(gòu)和光合作用的恢復(fù)?；謴?fù)2d后葉片光合作用光響應(yīng)和CO2響應(yīng)曲線則表明，一層遮蔭恢復(fù)有利于葉片對光能和CO2的利用能力，但二層遮蔭則會導(dǎo)致恢復(fù)后期葉片對光能和CO2利用能力的降低。綜上所述，持續(xù)低溫對黃瓜葉片光合作用和光合機構(gòu)產(chǎn)生了傷害，恢復(fù)期強光加劇了黃瓜葉片光能吸收與利用失衡，導(dǎo)致黃瓜葉片光合作用和光合機構(gòu)傷害程度的加??；恢復(fù)期一層遮蔭（40%透光率）減少了黃瓜葉片光能的吸收，減輕了強光對黃瓜葉片的傷害程度，有利于黃瓜葉片光合作用的恢復(fù)，其對光能和CO2的利用

7、能力得到顯著恢復(fù)；恢復(fù)期二層遮蔭（20%透光率）雖然有利于保護低溫后強光對黃瓜葉片光合機構(gòu)的傷害，但不利于其光合作用的恢復(fù)，其對光能和CO2的利用能力并未得到明顯恢復(fù)。關(guān)鍵詞：黃瓜；低溫弱光；恢復(fù)；光強。參考文獻:1 Allen D.J. & Ort D.R. Impact of chilling temperatures on photosynthesis in warm climate plants. Trends in Plant Science, 2001, 6, 36-42.2 Feng Y.L., & Cao K.F. Photosynthesis and photoinhibition after night chillin