低溫高光鍛煉下烤煙幼苗葉片光合適應(yīng)性的初步研究.pdf

1、在烤煙生產(chǎn)中,經(jīng)常采用溫室或塑料大棚育苗移栽到大田的方法,幼苗會(huì)經(jīng)受由溫室高溫低光環(huán)境轉(zhuǎn)換到大田低溫高光環(huán)境,烤煙幼苗光合作用會(huì)發(fā)生一系列適應(yīng)性變化。為了提高烤煙幼苗田間成活率和縮短田間的緩苗時(shí)間,本文以烤煙品種“龍江911”幼苗為試驗(yàn)材料,采用氣體交換技術(shù)和葉綠素?zé)晒饧夹g(shù),研究了低溫高光鍛煉、ABA和CaCl2對(duì)煙苗葉片的光合作用特性的影響,旨在探討低溫高光鍛煉、ABA和CaCl2提高溫室幼苗移栽到大田后抵抗低溫的能力,以及對(duì)室外低溫

2、高光的適應(yīng)能力,并對(duì)烤煙幼苗對(duì)低溫高光的光合響應(yīng)機(jī)制進(jìn)行探討,為烤煙的大田生產(chǎn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。結(jié)果如下:
　　 1.低溫高光鍛煉時(shí)間不同,烤煙幼苗光合作用的變化是不同的。經(jīng)1 h、2 h和4 h低溫高光鍛煉的烤煙幼苗移到低溫高光脅迫下,其凈光合速率(Pn),在低溫高光處理的初始階段氣孔導(dǎo)度明顯下降,表現(xiàn)為Pn的氣孔限制,之后隨著鍛煉時(shí)間的延長Pn開始回升,而鍛煉8 h的烤煙幼苗在低溫高光脅迫下一直維持較高的Pn值,而且最大光化學(xué)效

3、率(Fv/Fm)與對(duì)照無顯著差異,說明適當(dāng)?shù)牡蜏馗吖忮憻挷粫?huì)對(duì)PSⅡ反應(yīng)中心造成光抑制損傷,而各鍛煉烤煙幼苗葉片實(shí)際光化學(xué)效率(ΦPSⅡ)隨鍛煉時(shí)間的延長而降低,變化幅度不大,經(jīng)2 h、4 h鍛煉的烤煙幼苗的最小熒光值(Fo)一直成升高趨勢(shì),8 h鍛煉的煙苗第2 d升高,后又降低與對(duì)照無顯著差異,鍛煉1 h的煙苗Fo基本與未鍛煉持平,結(jié)果表明:適當(dāng)?shù)牡蜏馗吖忮憻捘茱@著增強(qiáng)煙苗光合能力,提高其抗冷性和抵御光抑制的能力,不會(huì)對(duì)PSⅡ作用中心

4、造成嚴(yán)重的損傷和破壞,其中以1 h和8h低溫高光鍛煉最為適宜。
　　 2.低溫高光降低了烤煙幼苗的光量子產(chǎn)額(AQY)、羧化效率(CE)和CO2飽和點(diǎn)(CSP),致使烤煙幼苗葉片碳同化能力下降。外源CaCl2能有效抑制低溫高光脅迫下氣孔導(dǎo)度(Gs)的下降,減小氣孔阻力,維持較高的細(xì)胞間隙CO2濃度(Ci)。而外源ABA促進(jìn)了氣孔關(guān)閉,防止了烤煙幼苗體內(nèi)水分的散失,提高了煙苗葉片水勢(shì)。二者均能維持烤煙幼苗較高的Fv/Fm和ΦPSⅡ

5、,說明適當(dāng)?shù)耐馐〢BA和CaCl2可以增強(qiáng)植物的抗冷性和緩解光抑制的能力,提高光合能力。
　　 3.本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),ABA對(duì)烤煙幼苗葉片光合作用過程的影響具有濃度效應(yīng)、環(huán)境效應(yīng)和時(shí)間效應(yīng)。正常溫度下,ABA能誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉,降低了碳同化,引發(fā)光合機(jī)構(gòu)的抑制效應(yīng),PSⅡ作用中心活性降低,抑制煙草的光合作用,與濃度呈正相關(guān)性。在低溫高光的逆境下,ABA有效地抑制了煙苗葉片ΦPSⅡ和Fv/Fm的降低程度,Fo的上升,提高PSⅡ作用中心活性。

6、經(jīng)1μmol·L-1ABA處理的烤煙幼苗Pn在低溫高光脅迫下顯著高于對(duì)照,10μmol·L-1ABA.處理的烤煙幼苗Pn雖然低于對(duì)照,但差異不顯著,而100μmol·L-1處理烤煙幼苗Pn顯著低于對(duì)照,說明低溫高光條件下,外施ABA能調(diào)節(jié)和改善低溫高光下烤煙幼苗的生理功能,增強(qiáng)抗光抑制能力。而較高濃度的ABA沒有起到作用。100μmol·L-1ABA處理烤煙幼苗在短時(shí)間內(nèi)Pn降低,后又升高。有兩種可能性,一個(gè)是ABA濃度過高的在逆境下降

7、低CO2同化酶的活性,抑制碳同化能力,從而降低了光合速率,而后隨著時(shí)間的延長ABA逐漸被稀釋,抑制作用減輕,光合能力逐漸提高。另外一個(gè)可能是高濃度的ABA對(duì)低溫高光傷害的防御本身一個(gè)滯后的過程。
　　 4.正常溫度下,噴施CaCl2對(duì)烤煙幼苗葉片PSⅡ反應(yīng)中心、Pn無顯著影響,但可以提高氣孔導(dǎo)度。而在低溫高光處理下的煙苗,外施CaCl2卻可以很大程度上提高了葉片的Gs、Ci、Pn、Fv/Fm和ΦPSⅡ,并且抑制了Fo的升高,增強(qiáng)