不同鐵環(huán)境對(duì)藍(lán)莓生長(zhǎng)及葉片葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊?/h1>
2024-04-29 00:26:49楊圣艷曹漫郭寶石楊超侯智霞
楊圣艷 曹漫 郭寶石 楊超 侯智霞
摘要：鐵（Fe）是植物必需的微量元素，參與光合作用。為探究Fe對(duì)藍(lán)莓（Vaccinium spp.）重要生命活動(dòng)的影響，以藍(lán)莓‘萊克西為試驗(yàn)材料，設(shè)置正常鐵（Na-Fe-EDTA）、只有難溶鐵（Fe2O3）及缺鐵（不外加任何鐵元素）共3種鐵環(huán)境，分析其苗木生長(zhǎng)發(fā)育及其葉片相對(duì)葉綠素含量（SPAD值）、葉綠素含量、葉綠素?zé)晒鈪?shù)等的差異。結(jié)果表明，在難溶鐵和缺鐵2種脅迫環(huán)境下，藍(lán)莓各生長(zhǎng)指標(biāo)、光合色素含量及SPAD值均顯著低于正常鐵環(huán)境（P<0.05），而難溶鐵環(huán)境下藍(lán)莓苗木的基生枝數(shù)量和生長(zhǎng)量、地徑、葉面積及葉片光合色素含量顯著低于缺鐵環(huán)境（P<0.05）；正常鐵環(huán)境中葉片PSⅡ?qū)嶋H光合效率高于難溶鐵和缺鐵環(huán)境，而光抑制程度顯著低于這2種鐵脅迫環(huán)境；難溶鐵、缺鐵環(huán)境中的藍(lán)莓苗木葉片受損、葉片的光合能力減弱，其中難溶鐵環(huán)境與缺鐵環(huán)境相比，光系統(tǒng)中心轉(zhuǎn)換效率更不穩(wěn)定，葉片受光抑制程度最高；葉面積、單株生物量、基生枝生長(zhǎng)量與各葉綠素?zé)晒鈪?shù)間具有顯著相關(guān)性（P<0.01），且葉片光合色素含量與SPAD值間呈顯著正相關(guān)（P<0.01），但各光合色素和SPAD值與各熒光參數(shù)間相關(guān)性不顯著。綜上所述，難溶鐵環(huán)境、缺鐵環(huán)境使藍(lán)莓苗木生長(zhǎng)發(fā)育受抑制與該環(huán)境下造成葉片葉綠素含量降低有關(guān)，脅迫環(huán)境下葉片PSⅡ反應(yīng)中心光能的吸收和轉(zhuǎn)換減弱，電子傳遞受阻，光合效率降低，為藍(lán)莓鐵素營(yíng)養(yǎng)合理利用方式的深入挖掘提供參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞：藍(lán)莓；鐵；葉綠素?zé)晒?；生長(zhǎng)發(fā)育
doi：10.13304/j.nykjdb.2022.0490
中圖分類號(hào)：S663 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：10080864（2024）01005211
藍(lán)莓是杜鵑花科（Ericaceae）越橘屬（Vaccinium）多年生灌木，果實(shí)為藍(lán)色漿果，富含維生素、膳食纖維和花青素等活性物質(zhì)，具有極高的保健作用和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。當(dāng)前我國(guó)人工栽培藍(lán)莓面積不斷增加，已擴(kuò)展至27 個(gè)?。ㄊ?、自治區(qū)）[1]。藍(lán)莓根系淺，以須根為主，沒有根毛[2]，對(duì)土壤條件要求比較高，易受土壤質(zhì)地、酸堿度、通透性、有機(jī)質(zhì)含量、菌根狀況等理化性狀的影響[3-5]。藍(lán)莓適宜在強(qiáng)酸、濕潤(rùn)、有機(jī)質(zhì)含量高、通氣狀況良好的環(huán)境條件下生長(zhǎng)[6]，適生土壤pH4.0～5.0[4]。鐵（Fe）是植物正常生長(zhǎng)所必需的微量元素，通常以Fe2+狀態(tài)被植物吸收利用，在植物生命過(guò)程中起著不可或缺的作用[7]。土壤pH 7.0或7.5時(shí)藍(lán)莓根系活力顯著下降[8]，根部鐵的運(yùn)轉(zhuǎn)和吸收減少，導(dǎo)致地上部分出現(xiàn)缺鐵性黃化，葉片表現(xiàn)為黃化、脈間失綠等癥狀。施用Na-Fe-EDTA螯合鐵肥，能夠有效地改善堿性土壤中藍(lán)莓缺鐵黃化現(xiàn)象[9]，其中螯合鐵濃度50 μmol·L-1是藍(lán)莓生長(zhǎng)發(fā)育較適宜的鐵素水平[10]。地球上大多數(shù)鐵以Fe3+的形式存在于礦物晶體中，生物有效性非常低[7]。為了適應(yīng)環(huán)境，植物在進(jìn)化過(guò)程中形成了不同的鐵吸收機(jī)制，如藍(lán)莓等雙子葉植物和禾本科植物在吸收鐵時(shí)通過(guò)活化根基鐵，將根表Fe3+還原為Fe2+，吸收并運(yùn)輸至各器官供生長(zhǎng)發(fā)育所需[1112]。
在植物體內(nèi)，鐵參與光合作用，植物體80%的鐵分布于葉綠體，是合成葉綠素的必需元素[13]。而土壤供鐵水平與葉綠素含量具有相關(guān)性，當(dāng)植物受到缺鐵脅迫時(shí)，葉片中類囊體膜數(shù)量減少、葉綠體結(jié)構(gòu)異常，葉綠素含量及葉綠素相對(duì)含量（SPAD值）降低，葉片出現(xiàn)黃化現(xiàn)象[14-18]。葉綠素a是葉綠素?zé)晒獾闹饕獊?lái)源，包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)在內(nèi)的多數(shù)光合過(guò)程的變化向光系統(tǒng)Ⅱ（photosystem Ⅱ complex， PSⅡ）反饋，從而引起葉綠素a熒光的變化，即幾乎所有的光合作用過(guò)程都能通過(guò)葉綠素?zé)晒夥从?。而葉綠素?zé)晒鈪?shù)較表觀性氣體指標(biāo)更能反映植物葉片內(nèi)在性特點(diǎn)，在光合作用生理生態(tài)和逆境生理等領(lǐng)域得到廣泛研究。如黃宗安等[19]發(fā)現(xiàn)盤菜缺鐵時(shí)PSⅡ最大光化學(xué)效率（maximum photochemical quantum yieldof PSⅡ， Fv/Fm）顯著降低，非光化學(xué)猝滅系數(shù)（nonphotochemicalquenching， NPQ）升高；姜闖道等[20]研究發(fā)現(xiàn)，在Fe2+質(zhì)量濃度小于0.01 g·L-1的環(huán)境下，缺鐵導(dǎo)致葉片中剩下大量激發(fā)能，其NPQ顯著高于對(duì)照組。在不同鐵水平脅迫處理下，植物光能的捕獲和傳遞能力減弱，PSⅡ反應(yīng)中心受到損傷，導(dǎo)致激發(fā)能耗散增加、電子傳遞效率降低，葉片光保護(hù)能力減弱[2122]。
全球有1/3的土壤是石灰性土壤，缺鐵問題比較嚴(yán)重。在藍(lán)莓栽培過(guò)程中，其葉片多出現(xiàn)黃化現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致藍(lán)莓果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)降低，本研究設(shè)置了不同鐵素水平的培養(yǎng)環(huán)境，旨在通過(guò)檢測(cè)植物的葉綠素?zé)晒馓匦约叭~綠素含量分析葉片光合能力的差異，結(jié)合苗木的生長(zhǎng)特性，分析不同鐵素環(huán)境對(duì)藍(lán)莓苗木生長(zhǎng)發(fā)育的影響，為藍(lán)莓生產(chǎn)中合理利用鐵素營(yíng)養(yǎng)提供技術(shù)指導(dǎo)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
以生長(zhǎng)一致、健壯、無(wú)病蟲害的1 年生藍(lán)莓‘萊克西盆栽苗為試驗(yàn)材料。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
以100%蛭石為栽培基質(zhì)，營(yíng)養(yǎng)缽直徑8 cm、高9 cm，栽植于室溫25 ℃的植物培養(yǎng)室。設(shè)置3 種鐵環(huán)境處理：①缺鐵環(huán)境，不添加任何鐵素營(yíng)養(yǎng)（B1）；②以正常生長(zhǎng)的鐵素環(huán)境做為對(duì)照，由50 μmol·L-1 Na-Fe-EDTA 提供Fe2+（B2）；③難溶三價(jià)鐵的環(huán)境，由50 μmol·L-1 Fe2O3 提供Fe3+（B3）。每種鐵素環(huán)境3 次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)20 株苗，3 種鐵素環(huán)境共180 株，培育180 d。以改良的去鐵離子Hogland營(yíng)養(yǎng)液作為藍(lán)莓生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)供給來(lái)源（表1），即除鐵離子外，其他營(yíng)養(yǎng)組成均相同，營(yíng)養(yǎng)液pH 4.8[4]。培養(yǎng)期間每15 d 澆1 次營(yíng)養(yǎng)液，每個(gè)營(yíng)養(yǎng)缽澆150 mL·次-1，處理期間根據(jù)藍(lán)莓生長(zhǎng)需求適當(dāng)澆水。培養(yǎng)120 d時(shí)開始整株取樣，以后每30 d取1次，共取樣3次。
1.3 測(cè)定方法
1.3.1 生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)測(cè)定 每個(gè)處理隨機(jī)選取12株，每30 d觀察記錄藍(lán)莓生長(zhǎng)發(fā)育狀態(tài)，直至試驗(yàn)結(jié)束，并統(tǒng)計(jì)各處理基生枝數(shù)量、基生枝生長(zhǎng)量（cm）、地徑（mm），直至取樣結(jié)束。稱取各處理苗木的鮮重（g），并計(jì)算平均單株生物量（g）。計(jì)算各處理基生枝數(shù)量、基生枝生長(zhǎng)量、地徑的總和，作為形態(tài)生長(zhǎng)分析的指標(biāo)。隨機(jī)選取新梢頂部向下第4～6片葉片測(cè)量葉面積（cm2），每個(gè)處理取24片，并計(jì)算其平均葉面積。
1.3.2 光合生理指標(biāo)測(cè)定 ①葉綠素相對(duì)含量（即SPAD 值）的測(cè)定。用手持便攜式SPAD-502Plus葉綠素儀由植株新枝頂部至下第4～6片葉進(jìn)行SPAD值測(cè)定[23]，測(cè)定時(shí)避開主葉脈，每片葉子選取3個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。
② 葉綠素a、葉綠素b 和總?cè)~綠素的檢測(cè)。將測(cè)完SPAD 值的葉片剪細(xì)碎，稱取0.2 g 置于15 mL棕色離心管中，加入5 mL無(wú)水乙醇和5 mL80% 丙酮，將綠色葉片浸泡至白色，在663、646、470 nm波長(zhǎng)下測(cè)定上清液的吸光值。色素含量的計(jì)算參照Lichtenthaler[24]的方法。
③葉綠素?zé)晒鈪?shù)的檢測(cè)。利用便攜式的脈沖振幅制葉綠素?zé)晒鈨xPAM-2500測(cè)量植物的光合作用活性。首先，每個(gè)處理隨機(jī)選擇3株藍(lán)莓苗，將其指定為測(cè)定葉綠素?zé)晒鈪?shù)的固定苗株。將藍(lán)莓苗于夜間充分暗適應(yīng)后（30 min以上），隨機(jī)選取植株新梢自上向下第4～8片成熟葉，每個(gè)處理取12個(gè)避開主葉脈且不重復(fù)的位點(diǎn)，用暗適應(yīng)葉夾夾住檢測(cè)葉片，儀器發(fā)出檢測(cè)光得到初始熒光產(chǎn)量（original fluorescence yield， Fo）、最大熒光產(chǎn)量（maximal fluorescence yield， Fm）和PSⅡ反應(yīng)中心最大光能轉(zhuǎn)換效率（Fv/Fm）。設(shè)置8個(gè)光強(qiáng)梯度，每個(gè)梯度照射10 s，利用光響曲線（lightcurve）檢測(cè)到PS Ⅱ 實(shí)際光合效率（effectivephotochemical quantum yield of PSⅡ， Y（Ⅱ））、PSⅡ反應(yīng)中心關(guān)閉程度（QA restore state， 1-qP）、非光化學(xué)淬滅系數(shù)（NPQ）、PS Ⅱ 電子傳遞速率（electron transport rate， ETR）和PSⅡ非調(diào)節(jié)性能量耗散的量子產(chǎn)量[quantum yield of non-lightmoluced non-photochemical fluorescence quenching，Y（NO）]等葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)參數(shù)，結(jié)果取均值。
1.4 數(shù)據(jù)分析
運(yùn)用 Microsoft Excel 2016 整理生理指標(biāo)，Origin 2021作相關(guān)圖表。用軟件ImageJ測(cè)量葉面積，采用 SPSS 26.0對(duì)藍(lán)莓葉片的葉綠素（葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素）含量及SPAD值、葉綠素?zé)晒鈪?shù)等進(jìn)行方差分析（P<0.05），用Pearson分析法分析不同生長(zhǎng)指標(biāo)、葉綠素含量、SPAD值、葉面積及各葉綠素?zé)晒鈪?shù)間的相關(guān)性。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同鐵環(huán)境對(duì)藍(lán)莓生長(zhǎng)的影響
藍(lán)莓為灌木，苗木萌蘗能力較強(qiáng)，試驗(yàn)之初選用的藍(lán)莓苗僅具單枝，隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)苗木基生枝數(shù)量不斷增加，統(tǒng)計(jì)各鐵素環(huán)境下基部抽生總基生枝數(shù)量。由圖1 可知，B2 處理在培育180 d后基生枝數(shù)量最多，而藍(lán)莓在B1和B3鐵脅迫處理后仍能繼續(xù)生長(zhǎng)，但生長(zhǎng)勢(shì)相比B2處理顯著下降（P<0.05），且B3 處理基生枝數(shù)量顯著少于B1處理（P<0.05）。培育期間，B2、B1處理在90～120 d內(nèi)基生枝萌蘗能力最強(qiáng)，基生枝數(shù)量分別增加了26.67%、20.00%，而B3 處理培育180 d后僅增加了18.18%。
藍(lán)莓基生枝生長(zhǎng)量是反映其生長(zhǎng)能力的基本指標(biāo)。隨著培育時(shí)間的延長(zhǎng)，3種鐵環(huán)境間基生枝生長(zhǎng)量差異顯著（P<0.05），藍(lán)莓苗受B1、B3脅迫處理的影響越來(lái)越明顯（圖1），B1、B3處理基生枝生長(zhǎng)量均顯著小于B2，且B3處理顯著小于B1（P<0.05）。培育180 d后，B2處理基生枝生長(zhǎng)量最高，其生長(zhǎng)量增加了101.65%，B1、B3處理分別增長(zhǎng)了64.59%、54.22%。培育120 d 后，B2 處理地徑顯著大于B1、B3處理（P<0.05）；B2、B1處理在90～150 d 地徑生長(zhǎng)量較大，分別增長(zhǎng)了75.81%、55.14%，培育180 d后，B1處理地徑幾乎不再增長(zhǎng)，而B3處理地徑減少，部分枝條枯死，死亡率為3.39%。
以上表明，藍(lán)莓‘萊克西在正常鐵環(huán)境中正常生長(zhǎng)，但在無(wú)鐵環(huán)境以及難溶鐵環(huán)境下生長(zhǎng)受到抑制。另外，經(jīng)3種不同鐵素處理后藍(lán)莓基生枝數(shù)量、基生枝生長(zhǎng)量、地徑均在培育90～150 d階段表現(xiàn)出較強(qiáng)的生長(zhǎng)勢(shì)，各指標(biāo)增長(zhǎng)率較高，說(shuō)明這個(gè)時(shí)間段是植物生長(zhǎng)活力最旺盛的階段。而在150～180 d期間各形態(tài)指標(biāo)增長(zhǎng)量逐漸減弱，甚至降低。
2.2 不同鐵環(huán)境對(duì)藍(lán)莓單株生物量、葉面積的影響
如圖2所示，B1、B3處理單株生物量顯著低于B2（P<0.05）。B1處理在第120～150 天生長(zhǎng)勢(shì)較第150～180 天弱，單株生物量整體增長(zhǎng)了26.00%；B3處理單株生物量增長(zhǎng)較B1更低，僅增長(zhǎng)了16.80%，但二者間差異不顯著。B2處理的葉面積在5.07～8.62 cm2，藍(lán)莓平均葉面積隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)不斷增加，增長(zhǎng)量達(dá)53.77%；B3處理葉面積增長(zhǎng)量較低，僅為11.26%；3種鐵環(huán)境間藍(lán)莓葉面積差異顯著（P<0.05），B1、B3處理下藍(lán)莓生長(zhǎng)受脅迫，導(dǎo)致藍(lán)莓葉面積變小。其中，B3處理產(chǎn)生的抑制效應(yīng)更強(qiáng)，葉片受損傷程度較大，不利于藍(lán)莓生物量的積累。
2.3 不同鐵環(huán)境對(duì)藍(lán)莓葉綠素及其相對(duì)含量（SPAD 值）的影響
隨著處理時(shí)間的增加，B2處理葉片為綠色，B1、B3處理葉片表現(xiàn)出脈間葉色為黃色，葉片薄而透，葉緣卷曲，葉尖部分出現(xiàn)枯死。由表2可知，B2處理的SPAD值顯著高于B1、B3處理（P<0.05），B3處理的SPAD值不斷降低，在試驗(yàn)?zāi)┢?個(gè)處理的SPAD值表現(xiàn)為：B3B1>B3，且B3環(huán)境下藍(lán)莓葉片光合色素含量顯著低于B1（P<0.05）。
2.4 不同鐵環(huán)境對(duì)藍(lán)莓葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響
Y（Ⅱ）是光照條件下PSⅡ的實(shí)際光合效率，能夠間接反映線性電子傳遞的活性。由圖3可知，藍(lán)莓在B2處理環(huán)境下培育150 d后Y（Ⅱ）呈下降趨勢(shì)，下降了39.10%；B1、B3處理的Y（Ⅱ）均低于B2，B1處理在60～120 d內(nèi)實(shí)際光合效率急劇降低72.76%，120 d 后逐漸提高并高于B3 處理；培育150 d后B3處理PSⅡ電子傳遞活性低于B2、B1處理，其光合電子傳遞活性最低。
ETR 代表PSⅡ電子傳遞速率。B2 處理的PSⅡ電子傳遞速率最高（圖3）；B1 處理在培育60～120 d內(nèi)降幅達(dá)到最大，為72.73%，培育150 d后又增加；B3處理在培育150 d后PSⅡ電子傳遞效率低于B2和B1處理。
NPQ是一種能量耗散機(jī)制，測(cè)量誘導(dǎo)型非光化學(xué)淬滅，反映植物的光保護(hù)能力。B2處理在整個(gè)培育期NPQ均最低（圖3）；B3處理培育90 d后NPQ 增加了51.81%；B1 處理在培育期間NPQ 呈先降低后升高的趨勢(shì)，且均高于B2、B3處理，此時(shí)苗木的熱耗散作用加強(qiáng)。與B2處理相比，B1、B3處理均使藍(lán)莓生長(zhǎng)受抑制，植物通過(guò)加強(qiáng)熱耗散適應(yīng)逆境脅迫。
Y（NO）是非調(diào)節(jié)性能量耗散的量子產(chǎn)率，反映了植物受光抑制的程度。B2處理非調(diào)節(jié)性能量耗散的量子產(chǎn)率在90 d后逐漸減弱并趨于穩(wěn)定，且表現(xiàn)為最低（圖3）；B3處理的光抑制程度分別高于B2、B1處理15.88%、6.45%，在培育至90 d時(shí)B3光抑制程度達(dá)到峰值，90 d后Y（NO）不斷降低直至穩(wěn)定；B1處理受光抑制程度處于B2和B3處理之間，B3處理使藍(lán)莓葉片受光損傷的程度更高。
1-qP表示了PSⅡ反應(yīng)中心的關(guān)閉程度，反映植物逆境環(huán)境下光系統(tǒng)中心的活性。由圖3知，B2處理的1-qP最低，表明藍(lán)莓遭受脅迫程度更強(qiáng)。培育120 d后植物PSⅡ反應(yīng)中心的活性依次為B2>B1>B3，B3處理使藍(lán)莓PSⅡ反應(yīng)中心關(guān)閉程度達(dá)到最大。
Fv/Fm是暗適應(yīng)下PSⅡ反應(yīng)中心完全開放時(shí)的最大光化學(xué)效率，反映了光系統(tǒng)中心轉(zhuǎn)換效率的穩(wěn)定性。B2處理最大光化學(xué)效率在0.73左右，其效率最穩(wěn)定（圖3）；B1、B3處理在PSⅡ反應(yīng)中心的Fv/Fm降低至0.5以下，B3處理藍(lán)莓潛在的最大光合能力最弱，B1處理次之；3種不同鐵素環(huán)境處理間PSⅡ最大光合效率具有差異。
以上結(jié)果表明，各熒光參數(shù)體現(xiàn)了藍(lán)莓在缺鐵環(huán)境和難溶鐵環(huán)境下，藍(lán)莓葉片光系統(tǒng)受損導(dǎo)致植物光合作用不能正常進(jìn)行。結(jié)合3種鐵處理后藍(lán)莓生長(zhǎng)發(fā)育特點(diǎn)，藍(lán)莓葉片生長(zhǎng)遭受B1、B3脅迫處理而受抑制，葉片色素合成受阻，光合電子傳遞速率減弱。
2.5 不同生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)和各葉片光合能力參數(shù)間的相關(guān)性
對(duì)各指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析（表3）可知，葉面積與單株生物量、基生枝數(shù)量、Y（Ⅱ）、ETR、Fv/Fm均呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），平均葉面積與Y（NO）、1-qP呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）；藍(lán)莓單株生物量與基生枝數(shù)量、Y（Ⅱ）、ETR、Fv/Fm呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），與Y（NO）、1-qP 呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）；葉綠素a與葉綠素b、總?cè)~綠素、SPAD值間均呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），與Fv/Fm間具有正相關(guān)性，但不顯著；不同葉綠素?zé)晒鈪?shù)間也具較大的相關(guān)性，其中Y（II）與ETR、Fv/Fm呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），與Y（NO）、1-qP呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）；而Y（NO）和1-qP呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）。
3 討論
3.1 不同鐵環(huán)境對(duì)藍(lán)莓苗木營(yíng)養(yǎng)器官生長(zhǎng)發(fā)育的作用
本研究設(shè)置了正常鐵、難溶鐵以及缺鐵3種鐵環(huán)境，結(jié)果表明，藍(lán)莓在Na-Fe-EDTA提供的正常Fe2+環(huán)境中生長(zhǎng)良好，在難溶Fe2O3、缺鐵環(huán)境下藍(lán)莓生物生長(zhǎng)量較Na-Fe-EDTA低，基生枝數(shù)量、基生枝生長(zhǎng)量、地徑、葉面積、單株生物量隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)其增長(zhǎng)量逐漸減小，該結(jié)果與Larbi等[25]和黃小輝等[26]的研究結(jié)果相似，當(dāng)植物生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)缺失時(shí)植物生物量顯著降低。研究結(jié)果驗(yàn)證了藍(lán)莓主要吸收利用Fe2+ [12]，也是鐵吸收機(jī)理I植物的主要特征。在缺鐵環(huán)境下，各生長(zhǎng)指標(biāo)表明藍(lán)莓生長(zhǎng)受抑制。當(dāng)只提供難溶鐵時(shí)，藍(lán)莓無(wú)法正常吸收利用鐵營(yíng)養(yǎng)，該環(huán)境下藍(lán)莓的葉面積較小，其葉片生長(zhǎng)量進(jìn)一步體現(xiàn)了難溶鐵環(huán)境下藍(lán)莓受脅迫程度較高，也有研究發(fā)現(xiàn)在低鐵脅迫下不同品種玉米的葉面積變小[27]。葉面積減小間接影響植物光合反應(yīng)效率，葉片接收的光能變少，又因鐵營(yíng)養(yǎng)不足導(dǎo)致葉片受損，光合能力減弱，即難溶鐵或缺鐵環(huán)境均會(huì)使植物遭受鐵脅迫。陳娜[10]關(guān)于不同螯合鐵鐵素水平對(duì)藍(lán)莓生長(zhǎng)發(fā)育影響的研究中，鐵濃度50 μmol·L-1時(shí)藍(lán)莓生物量、葉綠素含量等表現(xiàn)最佳，進(jìn)一步說(shuō)明藍(lán)莓適生于Na-Fe-EDTA提供的Fe2+環(huán)境中。
3.2 不同鐵環(huán)境對(duì)藍(lán)莓葉片光合能力的作用
葉片是植物進(jìn)行光合作用的主要部位，是植物吸收、轉(zhuǎn)換、傳遞光能的重要場(chǎng)所[2829]。而鐵是參與葉綠素合成的主要微量元素，鐵元素影響并作用于葉綠體，對(duì)葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能具有重要的維持作用[30]。牛永昆等[31]對(duì)蕨麻的研究表明，缺鐵使SPAD值降低，大量鐵則顯著提高了SPAD值，充足的Fe2+環(huán)境有利于植物葉片葉綠素合成。本研究中不同鐵環(huán)境對(duì)藍(lán)莓葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素及SPAD值的影響具有顯著性差異（P<0.05），難溶Fe3+、缺鐵環(huán)境下藍(lán)莓葉片葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素含量較正常鐵低，和光合色素含量間具有顯著正相關(guān)的SPAD值也降低，這與已有研究結(jié)果[17，31-34]相似。而高等植物的葉綠素合成是復(fù)雜的過(guò)程，其中任何環(huán)節(jié)受抑制都會(huì)影響葉綠素含量的變化[35]。難溶鐵和缺鐵環(huán)境可能使葉綠素合成的某一環(huán)節(jié)受抑制，導(dǎo)致光合色素含量降低，而關(guān)于這部分的內(nèi)容有待進(jìn)一步研究。Sun等[36]研究表明，葉綠素a對(duì)于金屬脅迫較葉綠素b敏感，而葉綠素?zé)晒庵饕獊?lái)源于PSⅡ的葉綠素a，其中光反應(yīng)和暗反應(yīng)等多種光合過(guò)程的變化均反饋給PSⅡ，從而引起葉綠素a的熒光變化。
植物的光合作用能通過(guò)葉綠素?zé)晒夥从常M(jìn)一步體現(xiàn)植物在不同環(huán)境條件下的生長(zhǎng)狀態(tài)或受脅迫抑制狀況[37]。本試驗(yàn)中，藍(lán)莓‘萊克西培育在溫室內(nèi)，其光照強(qiáng)度較大田更弱，各處理下苗木均生長(zhǎng)于弱光環(huán)境中，導(dǎo)致PSⅡ反應(yīng)中心最大光化學(xué)效率整體偏低，而本研究主要利用葉綠素?zé)晒鈪?shù)來(lái)體現(xiàn)藍(lán)莓在正常鐵、難溶鐵、缺鐵3種環(huán)境下的差異。Fv/Fm反映PSⅡ光化學(xué)效率的穩(wěn)定性，本研究中正常鐵環(huán)境下藍(lán)莓的最大光化學(xué)效率維持在0.73左右，在難溶鐵及缺鐵環(huán)境下藍(lán)莓葉片隨著脅迫天數(shù)增加Fv/Fm 不斷降低至0.5 以下，而最大光能轉(zhuǎn)換效率越高植物光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的能力越強(qiáng)[38]。Y（Ⅱ）、ETR在2種鐵脅迫環(huán)境中不斷下降，說(shuō)明葉片遭受損傷導(dǎo)致其吸收的光能無(wú)法有效地轉(zhuǎn)換為化學(xué)能[31]。同時(shí)，與Fv/Fm、Y（Ⅱ）、ETR具有顯著負(fù)相關(guān)的Y（NO）、NPQ、1-qP的變化更進(jìn)一步說(shuō)明了難溶鐵以及缺鐵環(huán)境使藍(lán)莓遭受鐵脅迫，該環(huán)境中葉片Y（NO）、NPQ、1-qP隨脅迫時(shí)間延長(zhǎng)顯著高于正常鐵環(huán)境，數(shù)值越大表示植物遭受的脅迫越強(qiáng)，葉片PSⅡ反應(yīng)中心關(guān)閉的程度越高，藍(lán)莓受光抑制的程度越大，植物會(huì)通過(guò)啟動(dòng)熱耗散機(jī)制耗散過(guò)剩的激發(fā)能來(lái)保護(hù)光合器官免受損傷[3940]。而肖家欣等[41]研究發(fā)現(xiàn)，葉片光合能力在低鐵處理下弱于缺鐵，這與本研究結(jié)果具有相似性，可能藍(lán)莓‘萊克西在利用鐵營(yíng)養(yǎng)能力方面較差。藍(lán)莓葉面積、單株生物量等生長(zhǎng)發(fā)育特征與葉綠素?zé)晒鈪?shù)顯著相關(guān)，也體現(xiàn)了藍(lán)莓在僅有難溶鐵及缺鐵環(huán)境下無(wú)法獲得鐵營(yíng)養(yǎng)供給，各營(yíng)養(yǎng)器官生長(zhǎng)發(fā)育受到抑制。
參 考 文 獻(xiàn)
［1］ 李亞東，蓋禹含，王芳，等. 2021年全球藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)報(bào)告 [J/OL].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2022，44（1）：1-12.
LI Y D， GAI Y H， WANG F， et al ..Global blueberry industrydata report 2021 [J/OL]. J. Jilin Agric. Univ.， 2022，44（1）：1-12.
［2］ 尤式備，徐佳慧，郭怡文，等.藍(lán)莓根毛缺失的機(jī)制及內(nèi)生菌根真菌的促生作用[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版），2020，46（4）：417-427.
YOU S B， XU J H， GUO Y W， et al ..Mechanism of root hairloss in blueberry and growth promoting effect of endophyticmycorrhizal fungi [J]. J. Zhejiang Univ. （Agric. Life Sci.）， 2020，46（4）：417-427.
［3］ 孫貴寶.淺談歐美及日本等國(guó)藍(lán)莓栽培的立地條件[J].北方園藝，2006（4）：103-105.
SUN G B.Study on the site conditions of blueberry cultivationin Europe， America and Japan [J].Northern Hortic.， 2006（4）：103-105.
［4］ 李亞東，陳偉，張志東，等.土壤pH值對(duì)越桔幼苗生長(zhǎng)及元素吸收的影響[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1994，16（3）：51-54.
LI Y D， CHEN W， ZHANG Z D， et al ..Effects of soil pH ongrowth and elemental absorption of bilberry seedlings [J]. J.Jilin Agric. Univ.， 1994，16（3）：51-54.
［5］ 曹增強(qiáng)，徐瑩瑩，張寧，等.不同pH對(duì)藍(lán)莓組培苗生長(zhǎng)和元素吸收的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，21（2）：50-57.
CAO Z Q， XU Y Y， ZHANG N， et al ..Effects of different pHvalues on the growth and element absorption of blueberrytissue culture seedlings [J].J. Chin. Agric. Univ.， 2016，21（2）：50-57.
［6］ COVILLE F V.Experiments in Blueberry Culture [M].Whitefish：Kessinger Publishing， 1911：1-138.
［7］ 陳雅彬，李永強(qiáng)，孫琳，等.非酸性根際土壤對(duì)藍(lán)莓鐵元素吸收及其代謝相關(guān)基因表達(dá)的影響[J].園藝學(xué)報(bào)，2015，42（2）：233-242.
CHEN Y B， LI Y Q， SUN L， et al .. Effects of non-acidicrhizosphere soil on iron uptake and metabolization-relatedgene expression in blueberry [J].Acta Hortic. Sin.， 2015，42（2）：233-242.
［8］ 葉美娟.藍(lán)莓缺鐵響應(yīng)機(jī)制研究[D].金華：浙江師范大學(xué)，2017.
YE M J. Research on the mechanism of iron deficiency inblueberry [D]. Jinhua： Zhejiang Normal University， 2017.
［9］ 孫攀，楊靜慧，冀馨寧，等.不同鐵肥對(duì)藍(lán)莓黃化葉片光合特性的影響[J].天津農(nóng)林科技，2019（2）：16-18.
SUN P， YANG J H， JI X N， et al .. Effects of different Ironfertilizer on photosynthetic characteristics of chlorinatedblueberry leaves [J]. Sci. Technol. Tianjin Agric. For.， 2019（2）：16-18.
［10］ 陳娜.鐵、鉀營(yíng)養(yǎng)對(duì)越橘苗生長(zhǎng)和生理特性的影響[D].大連：大連理工大學(xué)，2010.
CHEN N. Effects of iron and potassium on growth andphysiological characteristics of Huckleberry seedlings [D].Dalian： Dalian University of Technology， 2010.
［11］ EIDE D， BRODERIUS M， FETT J， et al .. A novel ironregulatedmetal transporter from plants identified by functionalexpression in yeast [J]. Proc. Natl. Acad Sci. USA，1996，93（11）：5624-5628.
［12］ GUERINOT M L， YI Y. Iron： nutritious， noxious， and notreadily available [J]. Plant Phys.， 1994，104（3）：815-820.
［13］ TERRY N， ABAD?A J.Function of iron in chloroplasts [J]. J.Plant Nutr.， 1986，9（3-7）：609-646.
［14］ ZHOU H J， KORCAK R F， WERGIN W P， et al .. Cellularultrastructure and net photosynthesis of appleseed lings，underiron stree [J]. J. Plant Nutr.， 1984，7（6）：911-928.
［15］ 伍麗華，代林利，胡永顏，等.供鐵水平對(duì)杉木幼苗葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)和抗氧化酶活性的影響[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2021，43（5）：1087-1097.
WU L H， DAI L L， HU Y Y， et al ..Effects of iron supply onchlorophyll fluorescence parameters and antioxidant enzymeactivity of Cunninghamia lanceolata seedlings [J].Acta Agric.Univ. Jiangxiensis， 2021，43（5）：1087-1097.
［16］ BERTAMINI M， MUTHUCHELIAN K， NEDUNCHEZHIANN. Iron deficiency induced changes on the donor side of PSⅡin field grown grapevine （Vitis vinifera L. cv. Pinot noir） leaves [J].Plant Sci.， 2002，162（4）：599-605.
［17］ 邱強(qiáng)，饒德民，趙婧，等.不同鐵效率大豆品種葉片和根系超微結(jié)構(gòu)的比較研究[J].大豆科學(xué)，2017，36（6）：927-931.
QIU Q， RAO D M， ZHAO J， et al .. Comparison of leaf and rootultrastructure of soybean varieties with different iron efficiency [J].Soybean Sci.， 2017，36（6）：927-931.
［18］ 郭燕萍，顧家家，陳冰聰，等.藍(lán)莓鐵代謝調(diào)控機(jī)制初探[J].浙江師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2021，44（3）：311-318.
GUO Y P， GU J J， CHEN B C， et al .. Research on theregulation mechanism of iron metabolism in blueberry [J]. J.Zhejiang Norm. Univ. （Nat. Sci.）， 2021，44（3）：311-318.
［19］ 黃宗安，徐堅(jiān)，史建磊， 等.缺鐵脅迫對(duì)溫州盤菜幼苗葉片光合特性和抗氧化酶活性的影響[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2014，26（6）：1495-1500.
HUANG Z A， XU J， SHI J L， et al .. Effects of iron deficiencystress on photosynthetic characteristics and antioxidantenzyme activities of cabbage seedlings [J]. Acta Agric.Zhejiangensis， 2014，26（6）：1495-1500.
［20］ 姜闖道，高輝遠(yuǎn)，鄒琦. 缺鐵使大豆葉片激發(fā)能的耗散增加[J].植物生理與分子生物學(xué)學(xué)報(bào)，2002（2）：127-132.
JIANG C D， GAO H Y， ZOU Q.Effect of iron deficiency onexcitation energy dissipation in soybean leaves [J]. Physiol.Mol. Biol. Plants， 2002（2）：127-132.
［21］ 楊穎麗，司廉邦，李嘉敏，等.鐵脅迫對(duì)小麥幼苗葉綠素?zé)晒馀c光合特性的影響[J]. 蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2019，55（6）：814-820.
YANG Y L， SI L B， LI J M， et al ..Effects of iron stress onchlorophyll fluorescence and photosynthetic characteristics ofwheat seedlings [J]. J. Lanzhou Univ. （Nat. Sci.）， 2019， 55（6）：814-820.
［22］ ADAMSKI J M， PETERS J A， DANIELOSKI R， et al .. Excessiron-induced changes in the photosynthetic characteristics ofsweet potato [J]. J. Plant Physiol.， 2011，168（17）：2056-2062.
［23］ 陳薇.溫室、大棚、露地三種栽培模式下越橘光合特性研究[D].長(zhǎng)春：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006.
CHEN W. Photosynthetic characteristics of huckleberry undergreenhouse， greenhouse and open field cultivation [D].Changchun： Jilin Agricultural University， 2006.
［24］ LICHTENTHALER H. Chlorophylls and carotenoids： pigmentsof photosynthetic biomembranes [J]. Meth. Enzymol.，1987，148C：350-382.
［25］ LARBI A， MORALES F， L?PEZ-MILL?N A F， et al ..Technical advance： reduction of Fe（Ⅲ）-chelates by mesophyllleaf diska of sugar beet.multi-component origin and effects Fedeficiency [J]. Plant cell Physiol.， 2001， 42 （1）：94-105.
［26］ 黃小輝，吳焦焦，王玉書，等.不同供氮水平核桃的生長(zhǎng)及葉綠素?zé)晒馓匦訹J/OL]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2022 [2022-05-12].https：//kns.cnki.net/kcms/detail/32.1161.S.20220129.1658.002.htm.
HUANG X H， WU J J， WANG Y S， et al .. Growth andchlorophyll fluorescence characteristics of walnut withdifferent nitrogen supply levels [J/OL]. J. Nanjing For. Univ.（Nat. Sci.）， 2022 [2022-05-12]. https：//kns. cnki. net/kcms/detail/32.1161.S.20220129.1658.002.htm.
［27］ 龍文靖，萬(wàn)年鑫，辜濤，等.玉米苗期耐低鐵能力的綜合評(píng)價(jià)及其預(yù)測(cè)[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2015，16（4）：734-742.
LONG W J， WAN N X， GU T， et al .. Comprehensive evaluationand prediction of low iron tolerance of maize seedling [J]. J.Plant Genet. Resour.， 2015，16（4）：734-742.
［28］ 游丹丹，張子威，王貞紅.西藏墨脫縣4個(gè)茶樹良種葉片表型及光合特性分析[J/OL]. 分子植物育種，2023，21（17）：5794-5801.
YOU D D， ZHANG Z W， WANG Z H. Analysis of leafphenotype and photosynthetic characteristics of four teacultivars in Motuo county， Xizang province [J/OL]. Mol. PlantBreeding，2023，21（17）：5794-5801..
［29］ 厲廣輝，張昆，劉風(fēng)珍，等.不同抗旱性花生品種的葉片形態(tài)及生理特性[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，47（4）：644-654.
LI G H， ZHANG K， LIU F Z， et al .. Leaf morphology andphysiological characteristics of peanut cultivars with differentdrought resistance [J]. Sci. Agric. Sin.， 2014，47（4）：644-654.
［30］ TAGLIAVINI M， SCUDELLARI D， MARANGONI B， et al ..Acid-spray regreening of kiwifruit leaves affected by limeinduced Fe chlorosis [J]. Iron Nutr. Soils Plants，1995：191-195.
［31］ 牛永昆，李軍喬，曲俊儒，等.鐵脅迫對(duì)蕨麻葉綠素?zé)晒饧吧硖匦缘挠绊慬J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2022，28（2）：1-6.
NIU Y K， LI J Q， QU J R， et al .. Effects of iron stress onchlorophyll fluorescence and physiological characteristics ofpotentilla anserine [J]. Tianjin Agric. Sci.， 2022，28（2）：1-6.
［32］ 姚宇潔，姜存?zhèn)}.缺鐵脅迫柑橘砧木幼苗的光合特性和葉綠體超微結(jié)構(gòu) [J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2017，23（5）：1345-1351.
YAO Y J， JIANG C C. Photosynthetic characteristics andchloroplast ultrastructure of citrus rootstock seedlings underiron deficiency stress [J]. J. Plant Nutr. Fert.， 2017，23（5）：1345-1351.
［33］ 王凱，吳祥云，段海俠，等.遼西北主要綠化樹種葉綠素含量分異特征及與SPAD 值關(guān)系[J]. 植物研究， 2014， 34（5）：634-641.
WANG K， WU X Y， DUAN H X， et al .. Characteristics ofchlorophyll content and its relationship with SPAD value ofmain tree species in Northwest Liaoning province [J]. Bull. Bot.Res.， 2014，34（5）：634-641.
［34］ MOLASSIOTIS A， TANOU G， DIAMANTIDIS G， et al .. Effectsof 4-month Fe deficiency exposure on Fe reduction mechanism，photosynthetic gas exchange， chlorophyll fluorescence andantioxidant defense in two peach rootstocks differing in Fedeficiency tolerance [J]. J. Plant Physiol.， 2006， 163（2）：176-185.
［35］ 李佳佳，于旭東，蔡澤坪，等.高等植物葉綠素生物合成研究進(jìn)展[J].分子植物育種，2019，17（18）：6013-6019.
LI J J， YU X D， CAI Z P， et al .. Research progress ofchlorophyll biosynthesis in higher plants [J]. Mol. Plant Breed.，2019，17（18）：6013-6019.
［36］ SUN X L， XU Y， ZHANG Q Q， et al .. Combined effect of waterinundation and heavy metals on the photosynthesis andphysiology of Spartina alterniflora [J]. Ecotox. Environ. Safe.， 2018，153（5）：248-258.
［37］ MORANT-MANCEAU A， PRADIER E， TREMBLIN G.Osmotic adjustment， gas exchanges and chlorophy Ⅱfluorescence of a hexaploid triticale and its parental speciesunder salt stress [J]. J. Plant Physiol.， 2004，161（1）：25-33.
［38］ 閆超.不同藍(lán)莓品種光合特性初步研究[D].哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2016.
YAN C.Preliminary study on photosynthetic characteristics ofdifferent blueberry cultivars [D]. Harbin： Northeast AgriculturalUniversity， 2016.
［39］ DEMMIG-ADAMS B， ADAMS W W， HEBER U， et al ..Inhibition of zeaxanthin formation and of rapid changes inradiationless energy dissipation by dithiothreitol in spinachand chloroplast [J]. Plant Physiol.， 1990，92（2）：293-301.
［40］ 彭海歡，翁曉燕，徐紅霞，等.缺鉀脅迫對(duì)水稻光合特性及光合防御機(jī)制的影響[J].中國(guó)水稻科學(xué)，2006，20（6）：621-625.
PENG H H， WENG X Y， XU H X， et al .. Effects of potassiumdeficiency stress on photosynthetic characteristics andphotosynthetic defense mechanism of rice [J]. Chin. J. RiceSci.， 2006，20（6）：621-625.
［41］ 肖家欣， 齊笑笑， 張紹鈴. 鐵脅迫對(duì)三種柑橘砧木的生長(zhǎng)、生理特性及鐵分布的影響[J]. 廣西植物， 2011， 31（1）： 97-101.
XIAO J X， QI X X， ZHANG S L. Effects of Iron stress ongrowth， physiological characteristics and iron distribution ofthree citrus rootstocks [J]. J. Guihaia， 2011， 31（1）： 97-101.
（責(zé)任編輯：胡立霞）
楊圣艷 曹漫 郭寶石 楊超 侯智霞
摘要：鐵（Fe）是植物必需的微量元素，參與光合作用。為探究Fe對(duì)藍(lán)莓（Vaccinium spp.）重要生命活動(dòng)的影響，以藍(lán)莓‘萊克西為試驗(yàn)材料，設(shè)置正常鐵（Na-Fe-EDTA）、只有難溶鐵（Fe2O3）及缺鐵（不外加任何鐵元素）共3種鐵環(huán)境，分析其苗木生長(zhǎng)發(fā)育及其葉片相對(duì)葉綠素含量（SPAD值）、葉綠素含量、葉綠素?zé)晒鈪?shù)等的差異。結(jié)果表明，在難溶鐵和缺鐵2種脅迫環(huán)境下，藍(lán)莓各生長(zhǎng)指標(biāo)、光合色素含量及SPAD值均顯著低于正常鐵環(huán)境（P<0.05），而難溶鐵環(huán)境下藍(lán)莓苗木的基生枝數(shù)量和生長(zhǎng)量、地徑、葉面積及葉片光合色素含量顯著低于缺鐵環(huán)境（P<0.05）；正常鐵環(huán)境中葉片PSⅡ?qū)嶋H光合效率高于難溶鐵和缺鐵環(huán)境，而光抑制程度顯著低于這2種鐵脅迫環(huán)境；難溶鐵、缺鐵環(huán)境中的藍(lán)莓苗木葉片受損、葉片的光合能力減弱，其中難溶鐵環(huán)境與缺鐵環(huán)境相比，光系統(tǒng)中心轉(zhuǎn)換效率更不穩(wěn)定，葉片受光抑制程度最高；葉面積、單株生物量、基生枝生長(zhǎng)量與各葉綠素?zé)晒鈪?shù)間具有顯著相關(guān)性（P<0.01），且葉片光合色素含量與SPAD值間呈顯著正相關(guān)（P<0.01），但各光合色素和SPAD值與各熒光參數(shù)間相關(guān)性不顯著。綜上所述，難溶鐵環(huán)境、缺鐵環(huán)境使藍(lán)莓苗木生長(zhǎng)發(fā)育受抑制與該環(huán)境下造成葉片葉綠素含量降低有關(guān)，脅迫環(huán)境下葉片PSⅡ反應(yīng)中心光能的吸收和轉(zhuǎn)換減弱，電子傳遞受阻，光合效率降低，為藍(lán)莓鐵素營(yíng)養(yǎng)合理利用方式的深入挖掘提供參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞：藍(lán)莓；鐵；葉綠素?zé)晒?；生長(zhǎng)發(fā)育
doi：10.13304/j.nykjdb.2022.0490
中圖分類號(hào)：S663 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：10080864（2024）01005211
藍(lán)莓是杜鵑花科（Ericaceae）越橘屬（Vaccinium）多年生灌木，果實(shí)為藍(lán)色漿果，富含維生素、膳食纖維和花青素等活性物質(zhì)，具有極高的保健作用和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。當(dāng)前我國(guó)人工栽培藍(lán)莓面積不斷增加，已擴(kuò)展至27 個(gè)?。ㄊ?、自治區(qū)）[1]。藍(lán)莓根系淺，以須根為主，沒有根毛[2]，對(duì)土壤條件要求比較高，易受土壤質(zhì)地、酸堿度、通透性、有機(jī)質(zhì)含量、菌根狀況等理化性狀的影響[3-5]。藍(lán)莓適宜在強(qiáng)酸、濕潤(rùn)、有機(jī)質(zhì)含量高、通氣狀況良好的環(huán)境條件下生長(zhǎng)[6]，適生土壤pH4.0～5.0[4]。鐵（Fe）是植物正常生長(zhǎng)所必需的微量元素，通常以Fe2+狀態(tài)被植物吸收利用，在植物生命過(guò)程中起著不可或缺的作用[7]。土壤pH 7.0或7.5時(shí)藍(lán)莓根系活力顯著下降[8]，根部鐵的運(yùn)轉(zhuǎn)和吸收減少，導(dǎo)致地上部分出現(xiàn)缺鐵性黃化，葉片表現(xiàn)為黃化、脈間失綠等癥狀。施用Na-Fe-EDTA螯合鐵肥，能夠有效地改善堿性土壤中藍(lán)莓缺鐵黃化現(xiàn)象[9]，其中螯合鐵濃度50 μmol·L-1是藍(lán)莓生長(zhǎng)發(fā)育較適宜的鐵素水平[10]。地球上大多數(shù)鐵以Fe3+的形式存在于礦物晶體中，生物有效性非常低[7]。為了適應(yīng)環(huán)境，植物在進(jìn)化過(guò)程中形成了不同的鐵吸收機(jī)制，如藍(lán)莓等雙子葉植物和禾本科植物在吸收鐵時(shí)通過(guò)活化根基鐵，將根表Fe3+還原為Fe2+，吸收并運(yùn)輸至各器官供生長(zhǎng)發(fā)育所需[1112]。
在植物體內(nèi)，鐵參與光合作用，植物體80%的鐵分布于葉綠體，是合成葉綠素的必需元素[13]。而土壤供鐵水平與葉綠素含量具有相關(guān)性，當(dāng)植物受到缺鐵脅迫時(shí)，葉片中類囊體膜數(shù)量減少、葉綠體結(jié)構(gòu)異常，葉綠素含量及葉綠素相對(duì)含量（SPAD值）降低，葉片出現(xiàn)黃化現(xiàn)象[14-18]。葉綠素a是葉綠素?zé)晒獾闹饕獊?lái)源，包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)在內(nèi)的多數(shù)光合過(guò)程的變化向光系統(tǒng)Ⅱ（photosystem Ⅱ complex， PSⅡ）反饋，從而引起葉綠素a熒光的變化，即幾乎所有的光合作用過(guò)程都能通過(guò)葉綠素?zé)晒夥从?。而葉綠素?zé)晒鈪?shù)較表觀性氣體指標(biāo)更能反映植物葉片內(nèi)在性特點(diǎn)，在光合作用生理生態(tài)和逆境生理等領(lǐng)域得到廣泛研究。如黃宗安等[19]發(fā)現(xiàn)盤菜缺鐵時(shí)PSⅡ最大光化學(xué)效率（maximum photochemical quantum yieldof PSⅡ， Fv/Fm）顯著降低，非光化學(xué)猝滅系數(shù)（nonphotochemicalquenching， NPQ）升高；姜闖道等[20]研究發(fā)現(xiàn)，在Fe2+質(zhì)量濃度小于0.01 g·L-1的環(huán)境下，缺鐵導(dǎo)致葉片中剩下大量激發(fā)能，其NPQ顯著高于對(duì)照組。在不同鐵水平脅迫處理下，植物光能的捕獲和傳遞能力減弱，PSⅡ反應(yīng)中心受到損傷，導(dǎo)致激發(fā)能耗散增加、電子傳遞效率降低，葉片光保護(hù)能力減弱[2122]。
全球有1/3的土壤是石灰性土壤，缺鐵問題比較嚴(yán)重。在藍(lán)莓栽培過(guò)程中，其葉片多出現(xiàn)黃化現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致藍(lán)莓果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)降低，本研究設(shè)置了不同鐵素水平的培養(yǎng)環(huán)境，旨在通過(guò)檢測(cè)植物的葉綠素?zé)晒馓匦约叭~綠素含量分析葉片光合能力的差異，結(jié)合苗木的生長(zhǎng)特性，分析不同鐵素環(huán)境對(duì)藍(lán)莓苗木生長(zhǎng)發(fā)育的影響，為藍(lán)莓生產(chǎn)中合理利用鐵素營(yíng)養(yǎng)提供技術(shù)指導(dǎo)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
以生長(zhǎng)一致、健壯、無(wú)病蟲害的1 年生藍(lán)莓‘萊克西盆栽苗為試驗(yàn)材料。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
以100%蛭石為栽培基質(zhì)，營(yíng)養(yǎng)缽直徑8 cm、高9 cm，栽植于室溫25 ℃的植物培養(yǎng)室。設(shè)置3 種鐵環(huán)境處理：①缺鐵環(huán)境，不添加任何鐵素營(yíng)養(yǎng)（B1）；②以正常生長(zhǎng)的鐵素環(huán)境做為對(duì)照，由50 μmol·L-1 Na-Fe-EDTA 提供Fe2+（B2）；③難溶三價(jià)鐵的環(huán)境，由50 μmol·L-1 Fe2O3 提供Fe3+（B3）。每種鐵素環(huán)境3 次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)20 株苗，3 種鐵素環(huán)境共180 株，培育180 d。以改良的去鐵離子Hogland營(yíng)養(yǎng)液作為藍(lán)莓生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)供給來(lái)源（表1），即除鐵離子外，其他營(yíng)養(yǎng)組成均相同，營(yíng)養(yǎng)液pH 4.8[4]。培養(yǎng)期間每15 d 澆1 次營(yíng)養(yǎng)液，每個(gè)營(yíng)養(yǎng)缽澆150 mL·次-1，處理期間根據(jù)藍(lán)莓生長(zhǎng)需求適當(dāng)澆水。培養(yǎng)120 d時(shí)開始整株取樣，以后每30 d取1次，共取樣3次。
1.3 測(cè)定方法
1.3.1 生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)測(cè)定 每個(gè)處理隨機(jī)選取12株，每30 d觀察記錄藍(lán)莓生長(zhǎng)發(fā)育狀態(tài)，直至試驗(yàn)結(jié)束，并統(tǒng)計(jì)各處理基生枝數(shù)量、基生枝生長(zhǎng)量（cm）、地徑（mm），直至取樣結(jié)束。稱取各處理苗木的鮮重（g），并計(jì)算平均單株生物量（g）。計(jì)算各處理基生枝數(shù)量、基生枝生長(zhǎng)量、地徑的總和，作為形態(tài)生長(zhǎng)分析的指標(biāo)。隨機(jī)選取新梢頂部向下第4～6片葉片測(cè)量葉面積（cm2），每個(gè)處理取24片，并計(jì)算其平均葉面積。
1.3.2 光合生理指標(biāo)測(cè)定 ①葉綠素相對(duì)含量（即SPAD 值）的測(cè)定。用手持便攜式SPAD-502Plus葉綠素儀由植株新枝頂部至下第4～6片葉進(jìn)行SPAD值測(cè)定[23]，測(cè)定時(shí)避開主葉脈，每片葉子選取3個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。
② 葉綠素a、葉綠素b 和總?cè)~綠素的檢測(cè)。將測(cè)完SPAD 值的葉片剪細(xì)碎，稱取0.2 g 置于15 mL棕色離心管中，加入5 mL無(wú)水乙醇和5 mL80% 丙酮，將綠色葉片浸泡至白色，在663、646、470 nm波長(zhǎng)下測(cè)定上清液的吸光值。色素含量的計(jì)算參照Lichtenthaler[24]的方法。
③葉綠素?zé)晒鈪?shù)的檢測(cè)。利用便攜式的脈沖振幅制葉綠素?zé)晒鈨xPAM-2500測(cè)量植物的光合作用活性。首先，每個(gè)處理隨機(jī)選擇3株藍(lán)莓苗，將其指定為測(cè)定葉綠素?zé)晒鈪?shù)的固定苗株。將藍(lán)莓苗于夜間充分暗適應(yīng)后（30 min以上），隨機(jī)選取植株新梢自上向下第4～8片成熟葉，每個(gè)處理取12個(gè)避開主葉脈且不重復(fù)的位點(diǎn)，用暗適應(yīng)葉夾夾住檢測(cè)葉片，儀器發(fā)出檢測(cè)光得到初始熒光產(chǎn)量（original fluorescence yield， Fo）、最大熒光產(chǎn)量（maximal fluorescence yield， Fm）和PSⅡ反應(yīng)中心最大光能轉(zhuǎn)換效率（Fv/Fm）。設(shè)置8個(gè)光強(qiáng)梯度，每個(gè)梯度照射10 s，利用光響曲線（lightcurve）檢測(cè)到PS Ⅱ 實(shí)際光合效率（effectivephotochemical quantum yield of PSⅡ， Y（Ⅱ））、PSⅡ反應(yīng)中心關(guān)閉程度（QA restore state， 1-qP）、非光化學(xué)淬滅系數(shù)（NPQ）、PS Ⅱ 電子傳遞速率（electron transport rate， ETR）和PSⅡ非調(diào)節(jié)性能量耗散的量子產(chǎn)量[quantum yield of non-lightmoluced non-photochemical fluorescence quenching，Y（NO）]等葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)參數(shù)，結(jié)果取均值。
1.4 數(shù)據(jù)分析
運(yùn)用 Microsoft Excel 2016 整理生理指標(biāo)，Origin 2021作相關(guān)圖表。用軟件ImageJ測(cè)量葉面積，采用 SPSS 26.0對(duì)藍(lán)莓葉片的葉綠素（葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素）含量及SPAD值、葉綠素?zé)晒鈪?shù)等進(jìn)行方差分析（P<0.05），用Pearson分析法分析不同生長(zhǎng)指標(biāo)、葉綠素含量、SPAD值、葉面積及各葉綠素?zé)晒鈪?shù)間的相關(guān)性。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同鐵環(huán)境對(duì)藍(lán)莓生長(zhǎng)的影響
藍(lán)莓為灌木，苗木萌蘗能力較強(qiáng)，試驗(yàn)之初選用的藍(lán)莓苗僅具單枝，隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)苗木基生枝數(shù)量不斷增加，統(tǒng)計(jì)各鐵素環(huán)境下基部抽生總基生枝數(shù)量。由圖1 可知，B2 處理在培育180 d后基生枝數(shù)量最多，而藍(lán)莓在B1和B3鐵脅迫處理后仍能繼續(xù)生長(zhǎng)，但生長(zhǎng)勢(shì)相比B2處理顯著下降（P<0.05），且B3 處理基生枝數(shù)量顯著少于B1處理（P<0.05）。培育期間，B2、B1處理在90～120 d內(nèi)基生枝萌蘗能力最強(qiáng)，基生枝數(shù)量分別增加了26.67%、20.00%，而B3 處理培育180 d后僅增加了18.18%。
藍(lán)莓基生枝生長(zhǎng)量是反映其生長(zhǎng)能力的基本指標(biāo)。隨著培育時(shí)間的延長(zhǎng)，3種鐵環(huán)境間基生枝生長(zhǎng)量差異顯著（P<0.05），藍(lán)莓苗受B1、B3脅迫處理的影響越來(lái)越明顯（圖1），B1、B3處理基生枝生長(zhǎng)量均顯著小于B2，且B3處理顯著小于B1（P<0.05）。培育180 d后，B2處理基生枝生長(zhǎng)量最高，其生長(zhǎng)量增加了101.65%，B1、B3處理分別增長(zhǎng)了64.59%、54.22%。培育120 d 后，B2 處理地徑顯著大于B1、B3處理（P<0.05）；B2、B1處理在90～150 d 地徑生長(zhǎng)量較大，分別增長(zhǎng)了75.81%、55.14%，培育180 d后，B1處理地徑幾乎不再增長(zhǎng)，而B3處理地徑減少，部分枝條枯死，死亡率為3.39%。
以上表明，藍(lán)莓‘萊克西在正常鐵環(huán)境中正常生長(zhǎng)，但在無(wú)鐵環(huán)境以及難溶鐵環(huán)境下生長(zhǎng)受到抑制。另外，經(jīng)3種不同鐵素處理后藍(lán)莓基生枝數(shù)量、基生枝生長(zhǎng)量、地徑均在培育90～150 d階段表現(xiàn)出較強(qiáng)的生長(zhǎng)勢(shì)，各指標(biāo)增長(zhǎng)率較高，說(shuō)明這個(gè)時(shí)間段是植物生長(zhǎng)活力最旺盛的階段。而在150～180 d期間各形態(tài)指標(biāo)增長(zhǎng)量逐漸減弱，甚至降低。
2.2 不同鐵環(huán)境對(duì)藍(lán)莓單株生物量、葉面積的影響
如圖2所示，B1、B3處理單株生物量顯著低于B2（P<0.05）。B1處理在第120～150 天生長(zhǎng)勢(shì)較第150～180 天弱，單株生物量整體增長(zhǎng)了26.00%；B3處理單株生物量增長(zhǎng)較B1更低，僅增長(zhǎng)了16.80%，但二者間差異不顯著。B2處理的葉面積在5.07～8.62 cm2，藍(lán)莓平均葉面積隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)不斷增加，增長(zhǎng)量達(dá)53.77%；B3處理葉面積增長(zhǎng)量較低，僅為11.26%；3種鐵環(huán)境間藍(lán)莓葉面積差異顯著（P<0.05），B1、B3處理下藍(lán)莓生長(zhǎng)受脅迫，導(dǎo)致藍(lán)莓葉面積變小。其中，B3處理產(chǎn)生的抑制效應(yīng)更強(qiáng)，葉片受損傷程度較大，不利于藍(lán)莓生物量的積累。
2.3 不同鐵環(huán)境對(duì)藍(lán)莓葉綠素及其相對(duì)含量（SPAD 值）的影響
隨著處理時(shí)間的增加，B2處理葉片為綠色，B1、B3處理葉片表現(xiàn)出脈間葉色為黃色，葉片薄而透，葉緣卷曲，葉尖部分出現(xiàn)枯死。由表2可知，B2處理的SPAD值顯著高于B1、B3處理（P<0.05），B3處理的SPAD值不斷降低，在試驗(yàn)?zāi)┢?個(gè)處理的SPAD值表現(xiàn)為：B3
2.4 不同鐵環(huán)境對(duì)藍(lán)莓葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響
Y（Ⅱ）是光照條件下PSⅡ的實(shí)際光合效率，能夠間接反映線性電子傳遞的活性。由圖3可知，藍(lán)莓在B2處理環(huán)境下培育150 d后Y（Ⅱ）呈下降趨勢(shì)，下降了39.10%；B1、B3處理的Y（Ⅱ）均低于B2，B1處理在60～120 d內(nèi)實(shí)際光合效率急劇降低72.76%，120 d 后逐漸提高并高于B3 處理；培育150 d后B3處理PSⅡ電子傳遞活性低于B2、B1處理，其光合電子傳遞活性最低。
ETR 代表PSⅡ電子傳遞速率。B2 處理的PSⅡ電子傳遞速率最高（圖3）；B1 處理在培育60～120 d內(nèi)降幅達(dá)到最大，為72.73%，培育150 d后又增加；B3處理在培育150 d后PSⅡ電子傳遞效率低于B2和B1處理。
NPQ是一種能量耗散機(jī)制，測(cè)量誘導(dǎo)型非光化學(xué)淬滅，反映植物的光保護(hù)能力。B2處理在整個(gè)培育期NPQ均最低（圖3）；B3處理培育90 d后NPQ 增加了51.81%；B1 處理在培育期間NPQ 呈先降低后升高的趨勢(shì)，且均高于B2、B3處理，此時(shí)苗木的熱耗散作用加強(qiáng)。與B2處理相比，B1、B3處理均使藍(lán)莓生長(zhǎng)受抑制，植物通過(guò)加強(qiáng)熱耗散適應(yīng)逆境脅迫。
Y（NO）是非調(diào)節(jié)性能量耗散的量子產(chǎn)率，反映了植物受光抑制的程度。B2處理非調(diào)節(jié)性能量耗散的量子產(chǎn)率在90 d后逐漸減弱并趨于穩(wěn)定，且表現(xiàn)為最低（圖3）；B3處理的光抑制程度分別高于B2、B1處理15.88%、6.45%，在培育至90 d時(shí)B3光抑制程度達(dá)到峰值，90 d后Y（NO）不斷降低直至穩(wěn)定；B1處理受光抑制程度處于B2和B3處理之間，B3處理使藍(lán)莓葉片受光損傷的程度更高。
1-qP表示了PSⅡ反應(yīng)中心的關(guān)閉程度，反映植物逆境環(huán)境下光系統(tǒng)中心的活性。由圖3知，B2處理的1-qP最低，表明藍(lán)莓遭受脅迫程度更強(qiáng)。培育120 d后植物PSⅡ反應(yīng)中心的活性依次為B2>B1>B3，B3處理使藍(lán)莓PSⅡ反應(yīng)中心關(guān)閉程度達(dá)到最大。
Fv/Fm是暗適應(yīng)下PSⅡ反應(yīng)中心完全開放時(shí)的最大光化學(xué)效率，反映了光系統(tǒng)中心轉(zhuǎn)換效率的穩(wěn)定性。B2處理最大光化學(xué)效率在0.73左右，其效率最穩(wěn)定（圖3）；B1、B3處理在PSⅡ反應(yīng)中心的Fv/Fm降低至0.5以下，B3處理藍(lán)莓潛在的最大光合能力最弱，B1處理次之；3種不同鐵素環(huán)境處理間PSⅡ最大光合效率具有差異。
以上結(jié)果表明，各熒光參數(shù)體現(xiàn)了藍(lán)莓在缺鐵環(huán)境和難溶鐵環(huán)境下，藍(lán)莓葉片光系統(tǒng)受損導(dǎo)致植物光合作用不能正常進(jìn)行。結(jié)合3種鐵處理后藍(lán)莓生長(zhǎng)發(fā)育特點(diǎn)，藍(lán)莓葉片生長(zhǎng)遭受B1、B3脅迫處理而受抑制，葉片色素合成受阻，光合電子傳遞速率減弱。
2.5 不同生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)和各葉片光合能力參數(shù)間的相關(guān)性
對(duì)各指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析（表3）可知，葉面積與單株生物量、基生枝數(shù)量、Y（Ⅱ）、ETR、Fv/Fm均呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），平均葉面積與Y（NO）、1-qP呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）；藍(lán)莓單株生物量與基生枝數(shù)量、Y（Ⅱ）、ETR、Fv/Fm呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），與Y（NO）、1-qP 呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）；葉綠素a與葉綠素b、總?cè)~綠素、SPAD值間均呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），與Fv/Fm間具有正相關(guān)性，但不顯著；不同葉綠素?zé)晒鈪?shù)間也具較大的相關(guān)性，其中Y（II）與ETR、Fv/Fm呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），與Y（NO）、1-qP呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）；而Y（NO）和1-qP呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）。
3 討論
3.1 不同鐵環(huán)境對(duì)藍(lán)莓苗木營(yíng)養(yǎng)器官生長(zhǎng)發(fā)育的作用
本研究設(shè)置了正常鐵、難溶鐵以及缺鐵3種鐵環(huán)境，結(jié)果表明，藍(lán)莓在Na-Fe-EDTA提供的正常Fe2+環(huán)境中生長(zhǎng)良好，在難溶Fe2O3、缺鐵環(huán)境下藍(lán)莓生物生長(zhǎng)量較Na-Fe-EDTA低，基生枝數(shù)量、基生枝生長(zhǎng)量、地徑、葉面積、單株生物量隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)其增長(zhǎng)量逐漸減小，該結(jié)果與Larbi等[25]和黃小輝等[26]的研究結(jié)果相似，當(dāng)植物生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)缺失時(shí)植物生物量顯著降低。研究結(jié)果驗(yàn)證了藍(lán)莓主要吸收利用Fe2+ [12]，也是鐵吸收機(jī)理I植物的主要特征。在缺鐵環(huán)境下，各生長(zhǎng)指標(biāo)表明藍(lán)莓生長(zhǎng)受抑制。當(dāng)只提供難溶鐵時(shí)，藍(lán)莓無(wú)法正常吸收利用鐵營(yíng)養(yǎng)，該環(huán)境下藍(lán)莓的葉面積較小，其葉片生長(zhǎng)量進(jìn)一步體現(xiàn)了難溶鐵環(huán)境下藍(lán)莓受脅迫程度較高，也有研究發(fā)現(xiàn)在低鐵脅迫下不同品種玉米的葉面積變小[27]。葉面積減小間接影響植物光合反應(yīng)效率，葉片接收的光能變少，又因鐵營(yíng)養(yǎng)不足導(dǎo)致葉片受損，光合能力減弱，即難溶鐵或缺鐵環(huán)境均會(huì)使植物遭受鐵脅迫。陳娜[10]關(guān)于不同螯合鐵鐵素水平對(duì)藍(lán)莓生長(zhǎng)發(fā)育影響的研究中，鐵濃度50 μmol·L-1時(shí)藍(lán)莓生物量、葉綠素含量等表現(xiàn)最佳，進(jìn)一步說(shuō)明藍(lán)莓適生于Na-Fe-EDTA提供的Fe2+環(huán)境中。
3.2 不同鐵環(huán)境對(duì)藍(lán)莓葉片光合能力的作用
葉片是植物進(jìn)行光合作用的主要部位，是植物吸收、轉(zhuǎn)換、傳遞光能的重要場(chǎng)所[2829]。而鐵是參與葉綠素合成的主要微量元素，鐵元素影響并作用于葉綠體，對(duì)葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能具有重要的維持作用[30]。牛永昆等[31]對(duì)蕨麻的研究表明，缺鐵使SPAD值降低，大量鐵則顯著提高了SPAD值，充足的Fe2+環(huán)境有利于植物葉片葉綠素合成。本研究中不同鐵環(huán)境對(duì)藍(lán)莓葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素及SPAD值的影響具有顯著性差異（P<0.05），難溶Fe3+、缺鐵環(huán)境下藍(lán)莓葉片葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素含量較正常鐵低，和光合色素含量間具有顯著正相關(guān)的SPAD值也降低，這與已有研究結(jié)果[17，31-34]相似。而高等植物的葉綠素合成是復(fù)雜的過(guò)程，其中任何環(huán)節(jié)受抑制都會(huì)影響葉綠素含量的變化[35]。難溶鐵和缺鐵環(huán)境可能使葉綠素合成的某一環(huán)節(jié)受抑制，導(dǎo)致光合色素含量降低，而關(guān)于這部分的內(nèi)容有待進(jìn)一步研究。Sun等[36]研究表明，葉綠素a對(duì)于金屬脅迫較葉綠素b敏感，而葉綠素?zé)晒庵饕獊?lái)源于PSⅡ的葉綠素a，其中光反應(yīng)和暗反應(yīng)等多種光合過(guò)程的變化均反饋給PSⅡ，從而引起葉綠素a的熒光變化。
植物的光合作用能通過(guò)葉綠素?zé)晒夥从常M(jìn)一步體現(xiàn)植物在不同環(huán)境條件下的生長(zhǎng)狀態(tài)或受脅迫抑制狀況[37]。本試驗(yàn)中，藍(lán)莓‘萊克西培育在溫室內(nèi)，其光照強(qiáng)度較大田更弱，各處理下苗木均生長(zhǎng)于弱光環(huán)境中，導(dǎo)致PSⅡ反應(yīng)中心最大光化學(xué)效率整體偏低，而本研究主要利用葉綠素?zé)晒鈪?shù)來(lái)體現(xiàn)藍(lán)莓在正常鐵、難溶鐵、缺鐵3種環(huán)境下的差異。Fv/Fm反映PSⅡ光化學(xué)效率的穩(wěn)定性，本研究中正常鐵環(huán)境下藍(lán)莓的最大光化學(xué)效率維持在0.73左右，在難溶鐵及缺鐵環(huán)境下藍(lán)莓葉片隨著脅迫天數(shù)增加Fv/Fm 不斷降低至0.5 以下，而最大光能轉(zhuǎn)換效率越高植物光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的能力越強(qiáng)[38]。Y（Ⅱ）、ETR在2種鐵脅迫環(huán)境中不斷下降，說(shuō)明葉片遭受損傷導(dǎo)致其吸收的光能無(wú)法有效地轉(zhuǎn)換為化學(xué)能[31]。同時(shí)，與Fv/Fm、Y（Ⅱ）、ETR具有顯著負(fù)相關(guān)的Y（NO）、NPQ、1-qP的變化更進(jìn)一步說(shuō)明了難溶鐵以及缺鐵環(huán)境使藍(lán)莓遭受鐵脅迫，該環(huán)境中葉片Y（NO）、NPQ、1-qP隨脅迫時(shí)間延長(zhǎng)顯著高于正常鐵環(huán)境，數(shù)值越大表示植物遭受的脅迫越強(qiáng)，葉片PSⅡ反應(yīng)中心關(guān)閉的程度越高，藍(lán)莓受光抑制的程度越大，植物會(huì)通過(guò)啟動(dòng)熱耗散機(jī)制耗散過(guò)剩的激發(fā)能來(lái)保護(hù)光合器官免受損傷[3940]。而肖家欣等[41]研究發(fā)現(xiàn)，葉片光合能力在低鐵處理下弱于缺鐵，這與本研究結(jié)果具有相似性，可能藍(lán)莓‘萊克西在利用鐵營(yíng)養(yǎng)能力方面較差。藍(lán)莓葉面積、單株生物量等生長(zhǎng)發(fā)育特征與葉綠素?zé)晒鈪?shù)顯著相關(guān)，也體現(xiàn)了藍(lán)莓在僅有難溶鐵及缺鐵環(huán)境下無(wú)法獲得鐵營(yíng)養(yǎng)供給，各營(yíng)養(yǎng)器官生長(zhǎng)發(fā)育受到抑制。
參 考 文 獻(xiàn)
［1］ 李亞東，蓋禹含，王芳，等. 2021年全球藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)報(bào)告 [J/OL].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2022，44（1）：1-12.
LI Y D， GAI Y H， WANG F， et al ..Global blueberry industrydata report 2021 [J/OL]. J. Jilin Agric. Univ.， 2022，44（1）：1-12.
［2］ 尤式備，徐佳慧，郭怡文，等.藍(lán)莓根毛缺失的機(jī)制及內(nèi)生菌根真菌的促生作用[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版），2020，46（4）：417-427.
YOU S B， XU J H， GUO Y W， et al ..Mechanism of root hairloss in blueberry and growth promoting effect of endophyticmycorrhizal fungi [J]. J. Zhejiang Univ. （Agric. Life Sci.）， 2020，46（4）：417-427.
［3］ 孫貴寶.淺談歐美及日本等國(guó)藍(lán)莓栽培的立地條件[J].北方園藝，2006（4）：103-105.
SUN G B.Study on the site conditions of blueberry cultivationin Europe， America and Japan [J].Northern Hortic.， 2006（4）：103-105.
［4］ 李亞東，陳偉，張志東，等.土壤pH值對(duì)越桔幼苗生長(zhǎng)及元素吸收的影響[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1994，16（3）：51-54.
LI Y D， CHEN W， ZHANG Z D， et al ..Effects of soil pH ongrowth and elemental absorption of bilberry seedlings [J]. J.Jilin Agric. Univ.， 1994，16（3）：51-54.
［5］ 曹增強(qiáng)，徐瑩瑩，張寧，等.不同pH對(duì)藍(lán)莓組培苗生長(zhǎng)和元素吸收的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，21（2）：50-57.
CAO Z Q， XU Y Y， ZHANG N， et al ..Effects of different pHvalues on the growth and element absorption of blueberrytissue culture seedlings [J].J. Chin. Agric. Univ.， 2016，21（2）：50-57.
［6］ COVILLE F V.Experiments in Blueberry Culture [M].Whitefish：Kessinger Publishing， 1911：1-138.
［7］ 陳雅彬，李永強(qiáng)，孫琳，等.非酸性根際土壤對(duì)藍(lán)莓鐵元素吸收及其代謝相關(guān)基因表達(dá)的影響[J].園藝學(xué)報(bào)，2015，42（2）：233-242.
CHEN Y B， LI Y Q， SUN L， et al .. Effects of non-acidicrhizosphere soil on iron uptake and metabolization-relatedgene expression in blueberry [J].Acta Hortic. Sin.， 2015，42（2）：233-242.
［8］ 葉美娟.藍(lán)莓缺鐵響應(yīng)機(jī)制研究[D].金華：浙江師范大學(xué)，2017.
YE M J. Research on the mechanism of iron deficiency inblueberry [D]. Jinhua： Zhejiang Normal University， 2017.
［9］ 孫攀，楊靜慧，冀馨寧，等.不同鐵肥對(duì)藍(lán)莓黃化葉片光合特性的影響[J].天津農(nóng)林科技，2019（2）：16-18.
SUN P， YANG J H， JI X N， et al .. Effects of different Ironfertilizer on photosynthetic characteristics of chlorinatedblueberry leaves [J]. Sci. Technol. Tianjin Agric. For.， 2019（2）：16-18.
［10］ 陳娜.鐵、鉀營(yíng)養(yǎng)對(duì)越橘苗生長(zhǎng)和生理特性的影響[D].大連：大連理工大學(xué)，2010.
CHEN N. Effects of iron and potassium on growth andphysiological characteristics of Huckleberry seedlings [D].Dalian： Dalian University of Technology， 2010.
［11］ EIDE D， BRODERIUS M， FETT J， et al .. A novel ironregulatedmetal transporter from plants identified by functionalexpression in yeast [J]. Proc. Natl. Acad Sci. USA，1996，93（11）：5624-5628.
［12］ GUERINOT M L， YI Y. Iron： nutritious， noxious， and notreadily available [J]. Plant Phys.， 1994，104（3）：815-820.
［13］ TERRY N， ABAD?A J.Function of iron in chloroplasts [J]. J.Plant Nutr.， 1986，9（3-7）：609-646.
［14］ ZHOU H J， KORCAK R F， WERGIN W P， et al .. Cellularultrastructure and net photosynthesis of appleseed lings，underiron stree [J]. J. Plant Nutr.， 1984，7（6）：911-928.
［15］ 伍麗華，代林利，胡永顏，等.供鐵水平對(duì)杉木幼苗葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)和抗氧化酶活性的影響[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2021，43（5）：1087-1097.
WU L H， DAI L L， HU Y Y， et al ..Effects of iron supply onchlorophyll fluorescence parameters and antioxidant enzymeactivity of Cunninghamia lanceolata seedlings [J].Acta Agric.Univ. Jiangxiensis， 2021，43（5）：1087-1097.
［16］ BERTAMINI M， MUTHUCHELIAN K， NEDUNCHEZHIANN. Iron deficiency induced changes on the donor side of PSⅡin field grown grapevine （Vitis vinifera L. cv. Pinot noir） leaves [J].Plant Sci.， 2002，162（4）：599-605.
［17］ 邱強(qiáng)，饒德民，趙婧，等.不同鐵效率大豆品種葉片和根系超微結(jié)構(gòu)的比較研究[J].大豆科學(xué)，2017，36（6）：927-931.
QIU Q， RAO D M， ZHAO J， et al .. Comparison of leaf and rootultrastructure of soybean varieties with different iron efficiency [J].Soybean Sci.， 2017，36（6）：927-931.
［18］ 郭燕萍，顧家家，陳冰聰，等.藍(lán)莓鐵代謝調(diào)控機(jī)制初探[J].浙江師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2021，44（3）：311-318.
GUO Y P， GU J J， CHEN B C， et al .. Research on theregulation mechanism of iron metabolism in blueberry [J]. J.Zhejiang Norm. Univ. （Nat. Sci.）， 2021，44（3）：311-318.
［19］ 黃宗安，徐堅(jiān)，史建磊， 等.缺鐵脅迫對(duì)溫州盤菜幼苗葉片光合特性和抗氧化酶活性的影響[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2014，26（6）：1495-1500.
HUANG Z A， XU J， SHI J L， et al .. Effects of iron deficiencystress on photosynthetic characteristics and antioxidantenzyme activities of cabbage seedlings [J]. Acta Agric.Zhejiangensis， 2014，26（6）：1495-1500.
［20］ 姜闖道，高輝遠(yuǎn)，鄒琦. 缺鐵使大豆葉片激發(fā)能的耗散增加[J].植物生理與分子生物學(xué)學(xué)報(bào)，2002（2）：127-132.
JIANG C D， GAO H Y， ZOU Q.Effect of iron deficiency onexcitation energy dissipation in soybean leaves [J]. Physiol.Mol. Biol. Plants， 2002（2）：127-132.
［21］ 楊穎麗，司廉邦，李嘉敏，等.鐵脅迫對(duì)小麥幼苗葉綠素?zé)晒馀c光合特性的影響[J]. 蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2019，55（6）：814-820.
YANG Y L， SI L B， LI J M， et al ..Effects of iron stress onchlorophyll fluorescence and photosynthetic characteristics ofwheat seedlings [J]. J. Lanzhou Univ. （Nat. Sci.）， 2019， 55（6）：814-820.
［22］ ADAMSKI J M， PETERS J A， DANIELOSKI R， et al .. Excessiron-induced changes in the photosynthetic characteristics ofsweet potato [J]. J. Plant Physiol.， 2011，168（17）：2056-2062.
［23］ 陳薇.溫室、大棚、露地三種栽培模式下越橘光合特性研究[D].長(zhǎng)春：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006.
CHEN W. Photosynthetic characteristics of huckleberry undergreenhouse， greenhouse and open field cultivation [D].Changchun： Jilin Agricultural University， 2006.
［24］ LICHTENTHALER H. Chlorophylls and carotenoids： pigmentsof photosynthetic biomembranes [J]. Meth. Enzymol.，1987，148C：350-382.
［25］ LARBI A， MORALES F， L?PEZ-MILL?N A F， et al ..Technical advance： reduction of Fe（Ⅲ）-chelates by mesophyllleaf diska of sugar beet.multi-component origin and effects Fedeficiency [J]. Plant cell Physiol.， 2001， 42 （1）：94-105.
［26］ 黃小輝，吳焦焦，王玉書，等.不同供氮水平核桃的生長(zhǎng)及葉綠素?zé)晒馓匦訹J/OL]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2022 [2022-05-12].https：//kns.cnki.net/kcms/detail/32.1161.S.20220129.1658.002.htm.
HUANG X H， WU J J， WANG Y S， et al .. Growth andchlorophyll fluorescence characteristics of walnut withdifferent nitrogen supply levels [J/OL]. J. Nanjing For. Univ.（Nat. Sci.）， 2022 [2022-05-12]. https：//kns. cnki. net/kcms/detail/32.1161.S.20220129.1658.002.htm.
［27］ 龍文靖，萬(wàn)年鑫，辜濤，等.玉米苗期耐低鐵能力的綜合評(píng)價(jià)及其預(yù)測(cè)[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2015，16（4）：734-742.
LONG W J， WAN N X， GU T， et al .. Comprehensive evaluationand prediction of low iron tolerance of maize seedling [J]. J.Plant Genet. Resour.， 2015，16（4）：734-742.
［28］ 游丹丹，張子威，王貞紅.西藏墨脫縣4個(gè)茶樹良種葉片表型及光合特性分析[J/OL]. 分子植物育種，2023，21（17）：5794-5801.
YOU D D， ZHANG Z W， WANG Z H. Analysis of leafphenotype and photosynthetic characteristics of four teacultivars in Motuo county， Xizang province [J/OL]. Mol. PlantBreeding，2023，21（17）：5794-5801..
［29］ 厲廣輝，張昆，劉風(fēng)珍，等.不同抗旱性花生品種的葉片形態(tài)及生理特性[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，47（4）：644-654.
LI G H， ZHANG K， LIU F Z， et al .. Leaf morphology andphysiological characteristics of peanut cultivars with differentdrought resistance [J]. Sci. Agric. Sin.， 2014，47（4）：644-654.
［30］ TAGLIAVINI M， SCUDELLARI D， MARANGONI B， et al ..Acid-spray regreening of kiwifruit leaves affected by limeinduced Fe chlorosis [J]. Iron Nutr. Soils Plants，1995：191-195.
［31］ 牛永昆，李軍喬，曲俊儒，等.鐵脅迫對(duì)蕨麻葉綠素?zé)晒饧吧硖匦缘挠绊慬J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2022，28（2）：1-6.
NIU Y K， LI J Q， QU J R， et al .. Effects of iron stress onchlorophyll fluorescence and physiological characteristics ofpotentilla anserine [J]. Tianjin Agric. Sci.， 2022，28（2）：1-6.
［32］ 姚宇潔，姜存?zhèn)}.缺鐵脅迫柑橘砧木幼苗的光合特性和葉綠體超微結(jié)構(gòu) [J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2017，23（5）：1345-1351.
YAO Y J， JIANG C C. Photosynthetic characteristics andchloroplast ultrastructure of citrus rootstock seedlings underiron deficiency stress [J]. J. Plant Nutr. Fert.， 2017，23（5）：1345-1351.
［33］ 王凱，吳祥云，段海俠，等.遼西北主要綠化樹種葉綠素含量分異特征及與SPAD 值關(guān)系[J]. 植物研究， 2014， 34（5）：634-641.
WANG K， WU X Y， DUAN H X， et al .. Characteristics ofchlorophyll content and its relationship with SPAD value ofmain tree species in Northwest Liaoning province [J]. Bull. Bot.Res.， 2014，34（5）：634-641.
［34］ MOLASSIOTIS A， TANOU G， DIAMANTIDIS G， et al .. Effectsof 4-month Fe deficiency exposure on Fe reduction mechanism，photosynthetic gas exchange， chlorophyll fluorescence andantioxidant defense in two peach rootstocks differing in Fedeficiency tolerance [J]. J. Plant Physiol.， 2006， 163（2）：176-185.
［35］ 李佳佳，于旭東，蔡澤坪，等.高等植物葉綠素生物合成研究進(jìn)展[J].分子植物育種，2019，17（18）：6013-6019.
LI J J， YU X D， CAI Z P， et al .. Research progress ofchlorophyll biosynthesis in higher plants [J]. Mol. Plant Breed.，2019，17（18）：6013-6019.
［36］ SUN X L， XU Y， ZHANG Q Q， et al .. Combined effect of waterinundation and heavy metals on the photosynthesis andphysiology of Spartina alterniflora [J]. Ecotox. Environ. Safe.， 2018，153（5）：248-258.
［37］ MORANT-MANCEAU A， PRADIER E， TREMBLIN G.Osmotic adjustment， gas exchanges and chlorophy Ⅱfluorescence of a hexaploid triticale and its parental speciesunder salt stress [J]. J. Plant Physiol.， 2004，161（1）：25-33.
［38］ 閆超.不同藍(lán)莓品種光合特性初步研究[D].哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2016.
YAN C.Preliminary study on photosynthetic characteristics ofdifferent blueberry cultivars [D]. Harbin： Northeast AgriculturalUniversity， 2016.
［39］ DEMMIG-ADAMS B， ADAMS W W， HEBER U， et al ..Inhibition of zeaxanthin formation and of rapid changes inradiationless energy dissipation by dithiothreitol in spinachand chloroplast [J]. Plant Physiol.， 1990，92（2）：293-301.
［40］ 彭海歡，翁曉燕，徐紅霞，等.缺鉀脅迫對(duì)水稻光合特性及光合防御機(jī)制的影響[J].中國(guó)水稻科學(xué)，2006，20（6）：621-625.
PENG H H， WENG X Y， XU H X， et al .. Effects of potassiumdeficiency stress on photosynthetic characteristics andphotosynthetic defense mechanism of rice [J]. Chin. J. RiceSci.， 2006，20（6）：621-625.
［41］ 肖家欣， 齊笑笑， 張紹鈴. 鐵脅迫對(duì)三種柑橘砧木的生長(zhǎng)、生理特性及鐵分布的影響[J]. 廣西植物， 2011， 31（1）： 97-101.
XIAO J X， QI X X， ZHANG S L. Effects of Iron stress ongrowth， physiological characteristics and iron distribution ofthree citrus rootstocks [J]. J. Guihaia， 2011， 31（1）： 97-101.
（責(zé)任編輯：胡立霞）
