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認(rèn)證類型：個(gè)人認(rèn)證

認(rèn)證主體：夏**（實(shí)名認(rèn)證）

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IP屬地：廣東 上傳時(shí)間：2023-09-16 格式：DOCX 頁數(shù)：3 大?。?9.23KB 積分：12 舉報(bào) 版權(quán)申訴

不同抗冷力秈稻品種的葉綠素?zé)晒夥治?/p>

植物光的抑制現(xiàn)象在自然界很常見。由于低溫的低溫威脅，植物光合器官對(duì)光的利用的能力降低，過度光的積累會(huì)導(dǎo)致植物光的抑制或加劇植物的傷害。早期的研究注重光抑制對(duì)植物傷害的一面。最近人們發(fā)現(xiàn)植物光抑制的發(fā)生不完全是傷害的結(jié)果,也表現(xiàn)為光合機(jī)構(gòu)防御傷害的保護(hù)性反應(yīng)。在植物PSⅠ和PSⅡ中都存在依賴葉黃素循環(huán)并以熱的形式耗散過量激發(fā)能的機(jī)制。光合作用對(duì)光抑制的敏感性在水稻品種間存在明顯的差異,其中秈稻是對(duì)低溫和光抑制敏感的種類。光合機(jī)構(gòu)吸收的光能可以通過光化學(xué)能量轉(zhuǎn)換、熒光發(fā)射和非輻射能量耗散等方式消耗掉。光化學(xué)能量轉(zhuǎn)換引起的熒光猝滅被稱為光化學(xué)猝滅。非輻射能量耗散等引起的熒光猝滅被稱為非光化學(xué)猝滅。DTT(紫黃質(zhì)脫環(huán)氧酶的專一性抑制劑)能抑制葉黃素循環(huán)中玉米黃質(zhì)的形成。為此,我們以具不同抗冷力的秈稻品種青華6號(hào)(冷敏感)和桂山矮選3(抗冷)的抽穗期劍葉為材料,進(jìn)行低溫光抑制脅迫以及DTT處理,用PAM調(diào)制熒光儀檢測(cè)葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)Fo、Fm、Fv/Fm以及光化學(xué)猝滅qP和非光化學(xué)猝滅qN的變化,以期探討不同抗冷力的秈稻品種防御低溫光抑制傷害的機(jī)制。1材料和方法1.1冷品種冷品種秈稻青華6號(hào)(冷敏感品種)和桂山矮選3(抗冷品種)由廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所提供。種子催芽萌發(fā)后播于大田,采用自然光照和一般肥水管理措施,待水稻抽穗后取劍葉進(jìn)行試驗(yàn)處理。1.2葉片培養(yǎng)液大田隨機(jī)取樣40片劍葉,每片剪取中間部位2cm長(zhǎng)的片段,放入有濕潤(rùn)濾紙的培養(yǎng)皿中,每個(gè)培養(yǎng)皿8個(gè)葉片段。為保持葉片濕度,培養(yǎng)皿加蓋,于1℃和150μmol/m2·s光量子強(qiáng)度的光照下或1℃和黑暗下分別處理12、24、36、48h,處理后的葉片放回到28℃和20μmol/m2·s光下恢復(fù)5h。1.3低溫光抑制脅迫處理用4mmol/LDTT(二硫蘇糖醇)+0.04%吐溫20溶液浸泡劍葉片段于常溫弱光下預(yù)處理4h。對(duì)照以0.04%吐溫20溶液同樣預(yù)處理,然后按上述處理同時(shí)進(jìn)行低溫光抑制脅迫24h。處理后的葉片放回常溫弱光下恢復(fù)5h。1.4飽和脈沖光催化作用用PAM調(diào)制熒光儀在常溫下測(cè)定光照低溫處理、黑暗低溫處理和DTT處理前后及恢復(fù)后葉片的初始熒光Fo和最大熒光Fm,計(jì)算Fv/Fm,測(cè)定光強(qiáng)<0.01μmol/m2·s,飽和脈沖光強(qiáng)4500μmol/m2·s。測(cè)定前葉片黑暗適應(yīng)15min,葉綠素?zé)晒忖绶治龈鶕?jù)VanKootenm和Shel方法進(jìn)行,誘導(dǎo)熒光達(dá)穩(wěn)態(tài)后給予飽和脈沖(4500μmol/m2·s,2s),根據(jù)qP=(F′-F)/(Fm′-Fo′),qN=(Fm′-Fo′)/(Fm-Fo)公式計(jì)算光化學(xué)猝滅(qP)和非光化學(xué)猝滅(qN)。實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次以上。2結(jié)果2.1低溫對(duì)紅樹莓原汁fo和fv/fm配比的影響離體劍葉分別經(jīng)1℃和光照(150μmol/m2·s)以及1℃和黑暗下處理12、24、36、48h,與處理前對(duì)照比較,低溫處理引起初始熒光Fo上升,Fv/Fm比值下降。Fo上升和Fv/Fm下降的幅度,光照低溫比黑暗低溫處理明顯地較大。而且這種影響隨著低溫光脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)愈來愈顯著,兩個(gè)品種有相同的變化趨勢(shì)。這表明在低溫光脅迫下,除了低溫傷害之外,同時(shí)發(fā)生了低溫誘導(dǎo)的光抑制傷害。2.2桂山矮選3、5h后g/fm的變化秈稻青華6號(hào)和桂山矮選3經(jīng)低溫光抑制脅迫24h后,與黑暗低溫處理相比,低溫引起的Fo上升和Fv/Fm下降,光照低溫比黑暗低溫處理明顯。從品種比較看,桂山矮選3比青華6號(hào)Fo上升和Fv/Fm下降的幅度更顯著一些,但在常溫弱光下恢復(fù)5h后,桂山矮選3比青華6號(hào)恢復(fù)較快(表2)。熒光猝滅qP和qN在低溫光抑制發(fā)生和恢復(fù)過程中亦有相似的變化趨勢(shì),qP是桂山矮選3比青華6號(hào)下降較多,qN是桂山矮選3比青華6號(hào)增加較明顯。但在常溫弱光下恢復(fù)5h后,桂山矮選3比青華6號(hào)的qP恢復(fù)較快,qN下降較明顯(圖2)。這表明桂山矮選3比青華6號(hào)有較強(qiáng)的調(diào)節(jié)或防御低溫光抑制能力。2.3dtt處理前后青華qp、qn的變化秈稻劍葉經(jīng)低溫光抑制脅迫后,DTT預(yù)處理與未經(jīng)處理的劍葉比較,低溫光抑制脅迫引起的Fo上升是DTT處理的明顯。Fv/Fm比值是DTT處理比未經(jīng)DTT處理的下降較多,恢復(fù)較慢(表3)。熒光猝滅qP和qN在光抑制發(fā)生和恢復(fù)過程中,DTT處理對(duì)qP影響不大,但明顯地引起了qN的下降。從品種比較看,DTT處理比未經(jīng)DTT處理的青華6號(hào)的qN多下降9.8%,桂山矮選3的qN多下降13.2%。這表明DTT處理明顯地抑制了葉黃素循環(huán)玉米黃質(zhì)的形成,而且桂山矮選3比青華6號(hào)受抑制明顯,但恢復(fù)較快一些(圖3)。3陽生植物光保護(hù)作用在植物光抑制的研究中,人們常常以陽生與陰生植物進(jìn)行比較,證明陽生植物比陰生植物具有較強(qiáng)的抗光抑制的能力。這可能是陽生植物長(zhǎng)期在較強(qiáng)自然光照條件下生長(zhǎng)馴化和繁殖演變的結(jié)果。蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)和玉米黃質(zhì)形成的參與正是陽生植物光保護(hù)機(jī)制的特點(diǎn)。我們以陽生植物具不同抗冷力的秈稻品種為材料,研究低溫光抑制現(xiàn)象,證明抗冷的桂山矮選3比冷敏感的青華6號(hào)具有較強(qiáng)的調(diào)節(jié)和防御低溫光抑制傷害的能力,亦表現(xiàn)出陽生植物對(duì)光抑制響應(yīng)的特征。3.1低溫光抑制脅迫對(duì)fo和fv/fm比的影響秈稻劍葉經(jīng)光照低溫與黑暗低溫處理后,光照低溫比黑暗低溫處理的劍葉受傷害明顯,表現(xiàn)在Fo上升和Fv/Fm下降顯著(圖1)。但這種低溫光抑制脅迫引起的Fo上升和Fv/Fm比值的下降并不反映秈稻品種間的抗冷力,真正反映品種抗冷力大小的是低溫光抑制后恢復(fù)期間恢復(fù)能力的強(qiáng)弱(表1,表2)。Fo是在PSⅡ沒有被激發(fā)的條件下,由葉綠素a發(fā)射的。它可以反映類囊體膜結(jié)構(gòu)的變化。Fo上升,說明秈稻類囊體膜受損傷。Fv/Fm是反映PSⅡ光化學(xué)效率的穩(wěn)定指標(biāo),Fv/Fm比值的降低表明植物在過量的光作用下PSⅡ可能受到傷害。但PSⅡ通過非光化學(xué)過程耗散過量光能也可引起Fv/Fm比值的下降。因此,秈稻劍葉經(jīng)低溫光抑制脅迫后,抗冷的桂山矮選3的Fo上升幅度較大,Fv/Fm比值下降較明顯,這可能是葉綠體的類囊體膜受損傷導(dǎo)致葉綠體光合作用的光化學(xué)效率降低,同時(shí)由此而積累的過量光還能部分通過非光化學(xué)過程而耗散,這是一種保護(hù)反應(yīng),因而在常溫弱光下恢復(fù)較快。所以在低溫光抑制脅迫期間引起的Fo上升和Fv/Fm比值的下降,并不完全反映秈稻受傷害的結(jié)果,而更確切地反映秈稻受傷害的程度是脅迫后恢復(fù)期間Fo和Fv/Fm的恢復(fù)水平。這與我們以前的研究結(jié)果是一致的。3.2低溫光抑制試驗(yàn)植物在自然界發(fā)生光抑制時(shí),以改變?nèi)~片形態(tài)來減少光能吸收,或通過增加對(duì)已吸收光能的利用能力,主要是增加電子傳遞速率和光合暗反應(yīng)的能力,或者通過降低PSⅡ反應(yīng)中心對(duì)光能的利用效率,增加熱耗散來防御過量光的傷害。本試驗(yàn)結(jié)果表明,秈稻劍葉經(jīng)低溫光抑制脅迫后,Fo上升,Fv/Fm下降,這是由于葉綠體的類囊體膜受損,PSⅡ反應(yīng)中心利用光能的效率降低所致。從熒光猝滅分析可看出,低溫光抑制脅迫后,qP下降,qN增加,表明秈稻是通過加強(qiáng)非光化學(xué)猝滅增加熱耗散來消除因光化學(xué)效率降低所累積的過量光能。從DTT處理亦可看出,DTT對(duì)qP的影響不大,卻明顯地降低了qN(圖3)。證明DTT有效地抑制非光化學(xué)猝滅過程。而且抗冷的桂山矮選3比冷敏感的青