低温胁迫对烤烟幼苗光合荧光特性及叶片结构的影响

30

低温胁迫对烤烟幼苗光合荧光特性及

低温胁迫对烤烟幼苗光合荧光特性及叶片结构的影响

叶片结构的影响

李琦瑶1,2,陈爱国1,王程栋1,刘光亮1,周培禄1,2,

郑璇1,2,曾文龙3,陈志厚4,王树声1

1 中国农业科学院烟草研究所/农业部烟草生物学与加工重点实验室,山东青岛 266101;

2 中国农业科学院研究生院,北京 100081;

3 福建省烟草农业科学研究所龙岩分所,福建龙岩 364000;

4 福建省烟草农业科学研究所南平分所,福建南平 353000

摘 要:为探明苗期烟草响应低温胁迫的光合生理机制,对烤烟品种红花大金元和K326进行了低温胁迫0 h (CK )、3 h 、6 h 、12 h 、24 h 和48 h 处理,研究了低温胁迫对光合作用参数、叶绿素荧光参数、叶片组织结构和叶绿体超微结构的影响。结果表明:低温胁迫下,叶片净光合速率(Pn )、气孔导度(Gs )、胞间CO 2浓度(Ci )和蒸腾速率(Tr )显著降低,水分利用效率(WUE )和气孔限制值(Ls )显著升高;非光化学猝灭系数(NPQ )显著升高,PS Ⅱ最大光化学效率(Fv / Fm )、PS Ⅱ潜在活性(Fv / Fo )、PS Ⅱ有效光化学量子效率(Fv' / Fm')、PS Ⅱ实际光化学量子效率(ΦPS Ⅱ)、光合电子传递效率(ETR )和光化学猝灭系数(q P )显著降低;冷敏感品种K326叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度和栅栏组织/海绵组织比显著降低,叶片细胞发生质壁分离,叶绿体发生形变,基粒片层排列松散,淀粉粒增大,嗜锇颗粒增多。低温胁迫下,红花大金元较K326具有较强的耐受性,苗期烟草叶片厚度减小和叶绿体超微结构受损是导致光能转化效率和净光合速率降低的主要原因。关键词:烟草;低温胁迫;光合作用参数;叶绿素荧光参数;叶片结构

引用本文:李琦瑶,陈爱国,王程栋,等. 低温胁迫对烤烟幼苗光合荧光特性及叶片结构的影响[J]. 中国烟草学报,2018, 24(2)

中国烟草学报 Acta Tabacaria Sinica http://m.wendangku.net/doc/d00ad042e3bd960590c69ec3d5bbfd0a7856d507.html

doi :10.16472/j.chinatobacco.2017.327

基金项目:中央级公益性科研院所基本科研业务费专项“低温诱导苗期烟叶多酚类物质形成的分子机制”(1610232016019);龙岩市烟草公司项目“龙岩特色烟叶开发”(LYK201302);南平市烟草公司项目“抗寒优质烤烟新品种选育”(NYK2012-08-6)

作者简介:李琦瑶(1993—),硕士研究生,主要研究方向:作物生理生态,Email :liqiyao930825@http://m.wendangku.net/doc/d00ad042e3bd960590c69ec3d5bbfd0a7856d507.html 通讯作者:王树声(1962—),研究员,主要研究方向:作物生理生态,Email :wss620128@http://m.wendangku.net/doc/d00ad042e3bd960590c69ec3d5bbfd0a7856d507.html 收稿日期:2017-11-06;网络出版日期:

2018-03-13

低温是影响植物生长的非生物因素之一[1],不仅影响植物的生理和代谢过程,还引起植物的形态和解剖结构等多方面的变化[2]。我国福建、江西等南方烟区,烟苗移栽后因倒春寒带来的低温冷害问题普遍存在。因此,研究烟草的耐寒特性,对探讨烟草耐寒机理具有重要的意义。光合作用是植物基本的生命活动,也是植物物质合成和能量获取的源泉[3]。低温胁迫下光合能力的强弱可以从植物的光合作用参数、叶绿素荧光参数、叶片组织结构和叶绿体超微结构等多方面反映[4]。光合作用参数可直接反映光合作用的强弱,叶绿素荧光参数可反映光系统Ⅱ(PS Ⅱ)对光能的吸收、传递和耗散状况,而叶片组织结构和叶绿体超微结构的观察,是从解剖学的角度阐明植物光合生理微观机制的重要手段[5-7]。前人对低温胁迫下小麦[2]、油棕[3]、番茄[8]的研究表明,低温胁迫造成植物叶绿素合成受阻、光合酶活性降低、碳同化受阻、PS Ⅱ反应中心失活或破坏,从而导致植物的光合能力下降。同时,前人对植物细胞结构的研究发现,低温胁迫下植物细胞因水分渗漏导致质壁分离[9]、进而出现原生质囊泡化、线粒体膨大、细胞壁上物质沉积、核膜和质膜模糊或消失等现象[10]。

大量研究已报道烟草响应低温胁迫的光合生理特性[11],但不同低温胁迫时间对苗期烟草光合荧光特性、叶片显微结构和叶绿体超微结构的影响研究鲜有报道[12]。本试验以低温耐受能力不同的烤烟品种红花大金元和K326[13]为试验材料,比较了光合作用参数和叶绿素荧光参数在不同低温胁迫时间下的变化,同时对两者中低温敏感品种K326[14]的叶片结构进行观

万方数据

相关推荐
相关主题
热门推荐