海濱錦葵的耐熱性研究.pdf

1、本文以海濱錦葵〔Kostelezkya virginica(L.) Presl.〕為實驗材料,研究不同溫度處理對海濱錦葵光合特性的傷害作用,探求海濱錦葵對高溫脅迫的耐受溫度.對關(guān)鍵溫度處理后的海濱錦葵進行光照和黑暗條件下的恢復(fù),探究海濱錦葵高溫脅迫后的恢復(fù)機制.最后用高濃度 NaCl與高溫同時處理海濱錦葵,觀察高鹽和高溫對海濱錦葵的交叉抗性。結(jié)果如下:
　　1.海濱錦葵熱害臨界溫度高溫處理使海濱錦葵凈光合速率下降,光合放氧量下降.

2、氣孔導度隨處理溫度升高下降,但在高于45℃處理后開始上升.42℃以下溫度處理時,由于氣孔限制因素導致凈光合速率下降,48℃以上高溫處理,則是由于非氣孔限制因素引起的,是葉肉限制或光合反應(yīng)中心受損造成的.
　　高溫處理導致海濱錦葵實際光化學效率下降,高溫處理抑制了光系統(tǒng)Ⅱ的實際光化學效率.
　　高溫處理使海濱錦葵Fo升高,Arrhenius圖中,可以看出溫度對Fo的影響的臨界溫度在44.9℃.
　　隨處理溫度升高,在45

3、℃處理時開始出現(xiàn) K相.高溫脅迫使海濱錦葵Φ Po下降,Φ Eo下降,Φ Do升高,海濱錦葵通過增加熱耗散的方式降低高溫的傷害.高溫脅迫導致海濱錦葵單位面積有活性的反應(yīng)中心數(shù)量降低,單位葉面積上吸收、捕獲和用于電子傳遞的能量降低,相應(yīng)的單位反應(yīng)中心吸收、捕獲和用于電子傳遞的能量升高.無論是單位葉面積還是單位反應(yīng)中心的熱耗散均增加.
　　以吸收光能為基礎(chǔ)的性能指數(shù)(PIABS)隨處理溫度的升高呈現(xiàn)顯著降低趨勢,在42℃、45℃和48

4、℃處理時顯著降低.
　　綜合以上結(jié)果,可以看出45℃為海濱錦葵耐受高溫的關(guān)鍵溫度.
　　2.海濱錦葵耐熱關(guān)鍵溫度的熱脅迫后恢復(fù)及光照和黑暗兩種恢復(fù)條件的比較海濱錦葵受高溫處理后凈光合速率在48h內(nèi)的恢復(fù)情況與光合放氧量的變化基本一致.42℃處理的海濱錦葵,在48h內(nèi)可以恢復(fù)到處理前的水平.45℃處理后,在48h后恢復(fù)到較正常水平,48℃處理沒有恢復(fù).
　　42℃處理未導致Fo的升高,45℃處理在光照下8h即可恢復(fù)到正常

5、水平,而黑暗條件下則沒有顯著恢復(fù).48℃處理后位于光照下的海濱錦葵的初始熒光產(chǎn)量逐漸升高,在處理8h、24h、48h后均呈現(xiàn)出顯著增加的趨勢;黑暗中恢復(fù)的海濱錦葵的初始熒光產(chǎn)量則基本沒有變化.
　　42℃處理光照條件下8h內(nèi)即可恢復(fù)至正常水平,說明高溫未對光系統(tǒng)Ⅱ造成嚴重傷害.45℃處理光照條件下48h內(nèi)逐漸恢復(fù),Φ Po、Φ Eo、RC/CSm、ABS/CSm、TRo/CSm、ETo/CSm、PIABS均先降低后升高,推測高溫傷

6、害光系統(tǒng)Ⅱ并導致其分解,并在光照下重新合成.黑暗條件下42℃和45℃均沒有顯著恢復(fù),說明光照是光系統(tǒng)Ⅱ進行修復(fù)和重新合成的必要條件.48℃處理無論是光照還是黑暗條件均無顯著恢復(fù),說明48℃以上的高溫已造成嚴重傷害了PSⅡ并破壞了其修復(fù)能力.
　　3.海濱錦葵對高鹽和高溫的交叉抗性隨著處理溫度的升高,未經(jīng)過鹽處理的海濱錦葵的Wk值隨之升高,而用200 mmol·L-1 NaCl處理的Wk值顯著低于沒有NaCl處理.在45℃處理時經(jīng)過

7、鹽處理的海濱錦葵Φ Po顯著高于未經(jīng)過鹽處理,在48℃處理時極顯著.同樣,Φ Eo、RC/CSm、PIABS、凈光合速率等也表現(xiàn)出與Φ Po相似的趨勢,而Φ Do的變化卻與之相反,這表明鹽處理可以降低海濱錦葵受到高溫脅迫時 PSⅡ供體側(cè)的損傷程度,增加電子傳遞,降低熱耗散,降低了海濱錦葵光合系統(tǒng)中有活性的反應(yīng)中心數(shù)目的下降幅度,避免了PIABS的顯著降低.證明鹽處理后能提高海濱錦葵的抗熱性,海濱錦葵對鹽脅迫和高溫脅迫具有較好的交叉抗性。