淹水脅迫對(duì)紫丁香幼苗葉片PSⅡ光化學(xué)活性的影響

李冬梅　葛云花

摘要

[目的] 為深入研究紫丁香的不耐淹水特性提供理論數(shù)據(jù)。[方法] 在盆栽條件下，研究了紫丁香幼苗葉片PSⅡ光化學(xué)活性對(duì)淹水脅迫的響應(yīng)。[結(jié)果] 淹水前6 d對(duì)紫丁香幼苗葉片PSⅡ光化學(xué)活性的影響較小，而淹水6 d后紫丁香幼苗葉片F(xiàn)v/Fm和PIABS明顯降低。快相葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)參數(shù)的研究結(jié)果表明， PSⅡ光化學(xué)活性降低，而電子由Pheo向QA的傳遞在淹水脅迫下未受明顯的抑制。淹水脅迫下紫丁香幼苗葉片單位反應(yīng)中心吸收光能ABS/RC增加。 [結(jié)論]PSⅡ光化學(xué)活性對(duì)淹水脅迫較敏感。長(zhǎng)期的淹水脅迫導(dǎo)致紫丁香幼苗葉片PSⅡ發(fā)生明顯的光抑制。淹水脅迫導(dǎo)致紫丁香幼苗葉片PSⅡ電子受體側(cè)由QA向QB的傳遞受阻， 從而導(dǎo)致QA被過度還原，QA-大量積累。淹水脅迫導(dǎo)致紫丁香幼苗有活性PSⅡ反應(yīng)中心數(shù)量降低，通過以剩余有活性反應(yīng)中心的功能增強(qiáng)的方式來維持淹水脅迫下PSⅡ的光能供應(yīng)。

關(guān)鍵詞 淹水脅迫；紫丁香；葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)曲線；PSⅡ

中圖分類號(hào) S685.26；Q945.79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2014）13-03787-04

Abstract [Objective]The research aimed to provide the theoretical data for the no resistance to the flood features. [Method] The flooding stress response of PSⅡphotochemical activity in leaves of Syringa oblata seedlings was investigated under the potted conditions. [Result] Flooding had little effect on PSⅡ photochemical activity in leaves of Syringa oblata seedlings during the first six days， and Fv/Fm and PIABS in leaves of Syringa oblate seedling decreased obviously after six days. By using fast chlorophyll a fluorescence transients， PSⅡphotochemical activity decreased， but electron transfer from Pheo to QA wasnt significantly inhibited. ABS/RC under flooding stress was increased. [Conclusion]PSⅡ photochemical activity to flooding stress was more sensitive， and longterm flooding stress led to obvious photoinhibition in PSⅡ of Syringa oblate leaves. Flooding stress resulted in PSⅡ of Syringa oblate leaves electron acceptor side from QA to QB blocked， which led to excessive reduction of QA and the substantial accumulation of QA-. PSⅡ light energy supply was maintained under flooding stress by enhancing the function of remaining active reaction center under the decreasing number of active PSⅡ reaction center of flooded Syringa oblate seedling.

Key words Flooding stress； Syringa oblate； Chlorophyll a fluorescemce tramsient； PSⅡ

紫丁香（Syringa oblata）為木犀科（Oleaceae）丁香屬（Syringa spp.）觀花灌木，為哈爾濱市的市花。紫丁香不但冠型好、花期長(zhǎng)、花香濃郁、花色鮮艷[1]，而且具有極強(qiáng)的耐旱、耐寒、耐鹽堿以及耐貧瘠等特點(diǎn)[2-3]，是我國(guó)北方園林綠化中重要的植物[4-5]。丁香雖有較寬的生態(tài)幅，但有研究發(fā)現(xiàn)紫丁香具有不耐水淹的特性[6]，特別是與暴馬丁香（S.amurensis）和小葉丁香（S.microphylla）等品種相比，紫丁香的耐水淹性更差，淹水脅迫7 d左右紫丁香生長(zhǎng)受到抑制，甚至死亡[7-8]，但由于我國(guó)北方降水不規(guī)律、園林綠化地排水系統(tǒng)不良等，紫丁香的生長(zhǎng)環(huán)境常受到淹水的危害，因此有必要深入研究淹水脅迫下紫丁香生理特性的響應(yīng)。淹水脅迫對(duì)植物生長(zhǎng)的抑制作用除了由根系低氧環(huán)境造成根系活力降低而引起其呼吸速率減慢（甚至造成無氧呼吸）以及礦質(zhì)元素等吸收受到抑制外[9]，還與淹水脅迫造成植物葉片葉綠素含量降低、氣孔關(guān)閉、光合能力降低等因素有關(guān)[10]。植物淹水后葉片細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)受到損傷，光合酶活性和PSⅡ反應(yīng)中心活性降低[11-12]。有研究認(rèn)為，不耐淹水植物PSⅡ光化學(xué)活性的降低是重要的反應(yīng)現(xiàn)象，也是內(nèi)在機(jī)理之一。但是，目前有關(guān)紫丁香淹水后PSⅡ光化學(xué)活性的響應(yīng)特別是有關(guān)其電子傳遞以及能量分配方面的研究尚不夠深入。為此，筆者研究了紫丁香葉片PSⅡ光化學(xué)活性對(duì)淹水脅迫的響應(yīng)，為深入研究紫丁香的不耐淹水特性提供理論數(shù)據(jù)，為紫丁香的抗?jié)吃耘嘁约昂侠淼木G化配置提供一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為1年生紫丁香幼苗，株高約0.3 m，無分枝。

1.2 試驗(yàn)處理

在2013年5月將幼苗移植于塑料花盆中，花盆高30 cm，直徑30 cm，以體積比2∶1的草炭土與蛭石為培養(yǎng)基質(zhì)，移栽5盆，即5次重復(fù)，每盆定植5株，共計(jì)25株，室外正常光溫環(huán)境下生長(zhǎng)，移栽后正常澆水和除草管理。在2013年7月，待幼苗進(jìn)入旺盛生長(zhǎng)期進(jìn)行淹水處理。淹水采用“雙套盆法”，即在原花盆上套一塑料袋，然后下方套一相同規(guī)格的花盆，澆水后保持水層沒過土層表面2～3 cm，并且在處理期間隨時(shí)補(bǔ)水。分別于淹水后第0、2、4、6、8、10和12天進(jìn)行葉片快速葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)曲線（OJIP）的測(cè)定。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目和方法

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