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Effects of NaCl stress on photosynthesis characteristics and fast chlorophyll fluorescence induction dynamics of Pistacia chinensis  leaves.

NaCl胁迫下黄连木叶片光合特性及快速叶绿素荧光诱导动力学曲线的变化


以1年生黄连木为试材,设置NaCl浓度分别为0(CK)、0.15%、0.3%、0.45%、0.6%5个处理,利用快速叶绿素荧光诱导动力学曲线分析技术(JIP-test),研究了NaCl胁迫对黄连木叶片光合特性和快速叶绿素荧光诱导动力学参数的影响.结果表明: 随着NaCl浓度的升高, 黄连木叶片中的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量逐渐降低,叶绿素a/b比值先升高后下降,类胡萝卜素含量逐渐增加; 叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)逐渐降低,其中NaCl浓度<0.3%时,叶片Pn下降主要受气孔限制;当NaCl浓度>0.3%时, Pn下降主要由非气孔因素限制;单位面积捕获的光能(TRo/CSo)、电子传递的量子产额(ETo/CSo)、单位面积的反应中心数量(RC/CSo)、量子产额或能量分配比率(ψoφEo)逐渐降低,而单位面积吸收的光能(ABS/CSo)、荧光诱导曲线中K点(Wk)和J点(Vj)明显增加,说明盐胁迫对黄连木叶片放氧复合体(OEC)、受体侧和PSⅡ反应中心造成了伤害.当NaCl浓度为0.3%时,PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和光化学性能指数(PIABS)分别比对照下降 17.7%和36.6%.

By using fast chlorophyll fluorescence induction dynamics analysis technique (JIP-test), this paper studied the photosynthesis characteristics and fast chlorophyll fluorescence induction dynamics of 1-year old Pistacia chinensis  seedlings under the stress of NaCl at the concentrations 0% (CK), 0.15%, 0.3%, 0.45%, and 0.6%. With the increasing concentration of NaCl, the contents of Chl a, Chl b, and Chl (a+b) in the seedlings leaves decreased, the Chl a/b ratio decreased after an initial increase, and the carotenoid content increased. The net photosynthetic rate (Pn) and stomatal conductance (gs) decreased gradually with increasing NaCl concentration. The decrease of Pn was mainly attributed to the stomatal limitation when the NaCl concentration was lower than 0.3%, and to the nonstomatal limitation when the NaCl concentration was higher than 0.3%. The trapped energy flux per RC (TRo/CSo), electron transport flux per RC (ETo/CSo), density of RCs (RC/CSo), and yield or flux ratio (ψo or φEo) decreased, but the absorption flux per CS (ABS/CSo) and the K phase (Wk) and J phase (Vj) in the O-J-I-P chlorophyll fluorescence induction curves increased distinctly, indicating that NaCl stress damaged the leaf oxygenevolving complex (OEC), donor sides, and PSⅡ reaction centers. When the NaCl concentration reached 0.3%, the maximum photochemical efficiency (Fv/Fm) and performance index (PIABS) decreased 17.7% and 36.6%, respectively, as compared with the control.


全 文 :NaCl胁迫下黄连木叶片光合特性及快速叶绿素
荧光诱导动力学曲线的变化*
李旭新1 摇 刘炳响1 摇 郭智涛2 摇 常越霞1 摇 贺摇 磊2 摇 陈摇 芳2 摇 路丙社2,3**
( 1河北农业大学林学院, 河北保定 071001; 2河北农业大学园林与旅游学院, 河北保定 071001; 3河北省林木种质资源与森林
保护重点实验室, 河北保定 071001)
摘摇 要摇 以 1 年生黄连木为试材,设置 NaCl 浓度分别为 0 (CK)、0. 15% 、0. 3% 、0. 45% 、
0郾 6%5 个处理,利用快速叶绿素荧光诱导动力学曲线分析技术( JIP鄄test),研究了 NaCl 胁迫
对黄连木叶片光合特性和快速叶绿素荧光诱导动力学参数的影响.结果表明: 随着 NaCl浓度
的升高, 黄连木叶片中的叶绿素 a、叶绿素 b和总叶绿素含量逐渐降低,叶绿素 a / b 比值先升
高后下降,类胡萝卜素含量逐渐增加; 叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)逐渐降低,其中
NaCl浓度<0. 3%时,叶片 Pn下降主要受气孔限制;当 NaCl 浓度>0. 3%时, Pn下降主要由非
气孔因素限制;单位面积捕获的光能(TRo / CSo)、电子传递的量子产额(ETo / CSo)、单位面积
的反应中心数量(RC / CSo)、量子产额或能量分配比率(鬃o和 渍Eo)逐渐降低,而单位面积吸收
的光能(ABS / CSo)、荧光诱导曲线中 K点(Wk)和 J点(Vj)明显增加,说明盐胁迫对黄连木叶
片放氧复合体(OEC)、受体侧和 PS域反应中心造成了伤害.当 NaCl 浓度为 0. 3%时,PS域最
大光化学效率(Fv / Fm)和光化学性能指数(PIABS)分别比对照下降 17. 7%和 36. 6% .
关键词摇 黄连木摇 NaCl胁迫摇 光合特性摇 叶绿素荧光诱导动力学摇 JIP鄄测定
*国家自然科学基金项目(31070609)和河北省自然科学基金项目(C2012204001)资助.
**通讯作者. E鄄mail: lubingshe@ hebau. edu. cn
2012鄄11鄄27 收稿,2013鄄07鄄04 接受.
文章编号摇 1001-9332(2013)09-2479-06摇 中图分类号摇 S687摇 文献标识码摇 A
Effects of NaCl stress on photosynthesis characteristics and fast chlorophyll fluorescence in鄄
duction dynamics of Pistacia chinensis leaves. LI Xu鄄xin1, LIU Bing鄄xiang1, GUO Zhi鄄tao2,
CHANG Yue鄄xia1, HE Lei2, CHEN Fang2, LU Bing鄄she2,3 ( 1College of Forestry, Agricultural Uni鄄
versity of Hebei, Baoding 071001, Hebei, China; 2College of Landscape Architecture and Tourism,
Agricultural University of Hebei, Baoding 071001, Hebei, China; 3Hebei Province Key Laboratory of
Genetic Resource of Forest and Forest Protection, Baoding 071001, Hebei, China) . 鄄Chin. J. Appl.
Ecol. ,2013,24(9): 2479-2484.
Abstract: By using fast chlorophyll fluorescence induction dynamics analysis technique (JIP鄄test),
this paper studied the photosynthesis characteristics and fast chlorophyll fluorescence induction dy鄄
namics of 1鄄year old Pistacia chinensis seedlings under the stress of NaCl at the concentrations 0%
(CK), 0. 15% , 0. 3% , 0. 45% , and 0. 6% . With the increasing concentration of NaCl, the con鄄
tents of Chl a, Chl b, and Chl (a+b) in the seedlings leaves decreased, the Chl a / b ratio de鄄
creased after an initial increase, and the carotenoid content increased. The net photosynthetic rate
(Pn) and stomatal conductance (gs) decreased gradually with increasing NaCl concentration. The
decrease of Pn was mainly attributed to the stomatal limitation when the NaCl concentration was low鄄
er than 0. 3% , and to the non鄄stomatal limitation when the NaCl concentration was higher than
0郾 3% . The trapped energy flux per RC (TRo / CSo), electron transport flux per RC (ETo / CSo),
density of RCs (RC / CSo), and yield or flux ratio (鬃o or 渍Eo) decreased, but the absorption flux
per CS (ABS / CSo) and the K phase (Wk) and J phase (Vj) in the O鄄J鄄I鄄P chlorophyll fluores鄄
cence induction curves increased distinctly, indicating that NaCl stress damaged the leaf oxygen鄄
evolving complex (OEC), donor sides, and PS域 reaction centers. When the NaCl concentration
reached 0. 3% , the maximum photochemical efficiency (Fv / Fm) and performance index (PIABS)
应 用 生 态 学 报摇 2013 年 9 月摇 第 24 卷摇 第 9 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Sep. 2013,24(9): 2479-2484
decreased 17. 7% and 36. 6% , respectively, as compared with the control.
Key words: Pistacia chinensis; NaCl stress; photosynthetic characteristics; chlorophyll fluores鄄
cence induction dynamics; JIP鄄test.
摇 摇 随着经济的发展,盐碱地绿化和美化越来越受
到人们的重视,但土壤中较高的含盐量限制了园林
绿化植物的应用[1-2] .因此,评价和筛选适宜盐碱地
区生长的园林植物,对于该类城市的绿化及生态环
境改善具有重要的意义.
黄连木(Pistacia chinensis)为漆树科黄连木属乔
木,因其春季嫩叶和秋季叶片呈红色,既可以成片种
植,也可在园林景观中孤植观赏,美化效果良好,是
极具推广前景的优良绿化树种. 以往对黄连木的研
究大多集中在苗木繁育、病虫害防治及生物学特
性[3-6]等方面,有关其耐盐性的研究报道较少.
快速叶绿素荧光诱导动力学曲线主要反映了
PSII的原初光化学反应及光合机构的结构和状态等
的变化.近年来,随着对叶绿素荧光技术研究的深
入,人们逐步认识到叶绿素荧光诱导动力学曲线能
提供大量的生理信息. Strasser等[7]在生物膜能量流
动的基础上建立了针对快速叶绿素荧光诱导动力学
曲线的分析技术(JIP鄄test),成为研究逆境对光合机
构影响的有利工具[8-9],目前已在高温、低温和盐胁
迫等方面得到广泛的应用[10-12] . 本文通过 JIP鄄test
分析,研究了盐胁迫对 1 年生黄连木实生苗的光合
特性及快速叶绿素荧光诱导动力学参数的影响,旨
在为制定合理的栽培技术措施提供理论依据.
1摇 材料与方法
1郾 1摇 供试材料及处理
试验在位于河北省保定市的河北农业大学实验
苗圃内进行, 地理坐标为 38毅49忆35义 N, 115毅26忆49义
E. 2012 年 3 月,选用 1 年生黄连木实生苗作为试
材,定植于直径 25 cm、深 30 cm 的花盆中,每盆 1
株,共 25 盆.盆土采用园土与洗净的细砂以 3 颐 1 混
匀作为栽培基质,含盐量 0. 6译,每盆装土 6 kg.
2012 年 6 月 2 日,选择长势一致、无病虫害的
健康植株进行 NaCl处理.试验设置土壤含盐量为 0
(CK)、0. 15% 、0. 3% 、0. 45% 、0. 6% 5 个处理,每个
处理 3 次重复.试验开始时一次性加入相应的 NaCl
溶液至设计的土壤含盐量,以后每 5 d 浇水一次,每
次每盆 1 L.为防止盐分流失,处理时花盆下放置托
盘,渗出的溶液再倒回盆中. 处理 15 d 后测定光合
参数和叶绿素荧光动力学曲线参数,同时,取相同部
位的功能叶测定叶绿素含量.
1郾 2摇 测定方法
1郾 2郾 1 叶绿素含量摇 取不同处理植株新梢中上部功
能叶 3 ~ 4 片复叶,用冰壶立即带回实验室,采用
80%丙酮浸提法进行叶绿素 a、b及类胡萝素含量的
测定[13] .
1郾 2郾 2 光合作用参数 摇 NaCl 处理 15 d 后测定黄连
木叶片光合荧光参数.每个处理随机选取 5 株,每株
选取第 3 ~ 4 叶序的功能叶,采用 Li鄄6400 便携式光
合作用仪(美国 LI鄄COR 公司)于一天中光合能力最
强时段(晴天 9:00—11:00)测定植株叶片光合速率
(Pn)、气孔导度( gs)、胞间 CO2浓度(C i ). 测定条
件: PAR为 1300 ~ 1600 滋mol·m-2·s-1,CO2浓度
为 380 ~ 390 滋mol·mol-1,温度为 31 益 ~35 益 .
1郾 2郾 3 快速叶绿素荧光诱导动力学曲线测定摇 NaCl
处理 15 d后,每个处理选取 5 株黄连木幼苗进行测
定.测定前先将叶片暗适应 15 min,然后利用 Pocket
PEA植物效率分析仪(Hansatech,UK)测定叶片快
速叶绿素荧光诱导动力学曲线.将获得的 O鄄J鄄K鄄I鄄P
荧光诱导曲线用于 JIP鄄test 分析[14-15],并参照 Striv鄄
astava等[14]的方法计算 PS域最大光化学效率(Fv /
Fm)、光合性能指数(PIABS)、K相可变荧光占 J 相可
变荧光的比例(Wk)、J 相相对可变荧光(Vj)、捕获
的激子将电子传递到电子传递链中超过 QA的其他
电子受体的概率(鬃o)、反应中心吸收的光能用于电
子传递的量子产额 (渍Eo )、单位面积吸收的光能
(ABS / CSo)、单位面积捕获的光能(TRo / CSo)、单位
面积电子传递的量子产额(ETo / CSo)及单位面积反
应中心的数量(RC / CSo).
1郾 3摇 数据处理
采用 SPSS 17. 0 软件对数据进行单因素方差分
析,并用 Duncan 新复极差法检验差异显著性(琢 =
0. 05).采用 Excel 2003 软件进行数据处理及作图.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 NaCl胁迫对黄连木叶片中色素含量的影响
由表 1 可以看出,随着 NaCl浓度的增加, 黄连
木叶片中叶绿素含量逐渐下降,Chl a / b先升高后降
低,而类胡萝卜素含量呈先降低后上升的趋势. 当
NaCl浓度为0 . 3%时,与对照相比,叶绿素a、b、总
0842 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 24 卷
表 1摇 NaCl胁迫下黄连木叶片中光合色素含量
Table 1摇 Effects of NaCl stress on photosynthetic pigment contents in Pistacia chinensis leaves (mean依SE)
NaCl浓度
NaCl
concentration
叶绿素含量
Chlorophyll content (mg·g-1 FM)
Chla Chlb Chla+Chlb
叶绿素 a / b
Chl a / b
类胡萝卜素含量
Carotenoids content
(mg·g-1 FM)
CK 0. 682依0. 006a 0. 381依0. 003a 1. 063依0. 006a 1. 790依0. 005c 0. 189依0. 008a
0. 15% 0. 571依0. 003ab 0. 314依0. 005ab 0. 885依0. 002ab 1. 820依0. 005c 0. 146依0. 003b
0. 3% 0. 494依0. 008b 0. 246依0. 007b 0. 740依0. 004b 2. 010依0. 007a 0. 103依0. 002d
0. 45% 0. 405依0. 010c 0. 207依0. 007c 0. 612依0. 001c 1. 960依0. 006ab 0. 124依0. 004c
0. 6% 0. 379依0. 004d 0. 198依0. 009d 0. 577依0. 005c 1. 910依0. 004b 0. 137依0. 007b
同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0. 05) Different small letters in the same column indicated significant difference at 0. 05 level. 下同 The
same below.
叶绿素含量和类胡萝卜素含量分别下降了 27. 6% 、
35. 4% 、 30. 4% 和 45. 5% ,而 Chl a / b 增加了
12郾 3% ;当 NaCl浓度由 0. 3%升高到 0. 6% ,叶绿素
含量和 Chl a / b 比值逐渐降低,而类胡萝卜素含量
逐渐增加,说明 0. 45%和 0. 6%高浓度 NaCl处理降
低了黄连木叶片中叶绿素 a、b 含量,却加速了类胡
萝卜素的合成.
2郾 2摇 NaCl胁迫对黄连木叶片光合参数的影响
由表 2 可以看出, 随着 NaCl胁迫浓度升高,黄
连木叶片的净光合速率(Pn)和气孔导度(gs)呈逐
渐下降的趋势. NaCl 浓度为 0. 15%时,黄连木叶片
的 Pn和 gs虽有下降,但与对照差异不显著;当 NaCl
浓度为 0. 3%时,叶片的 Pn和 gs分别较对照降低
17郾 4%和 25. 0% .
摇 摇 与对照相比, NaCl浓度为 0. 15%时,黄连木叶
片的 C i显著降低.随着 NaCl 浓度的升高,C i呈现逐
渐升高的趋势. 与 0. 15% NaCl 处理相比,0. 3% 、
0郾 45%和 0. 6% NaCl 处理下叶片的 C i分别升高了
6郾 4% 、10. 0%和 46. 5% ,而 0. 6% NaCl 处理的 C i与
对照差异不显著.
2郾 3摇 NaCl胁迫对黄连木叶片快速叶绿素荧光诱导
动力学曲线的影响
快速叶绿素荧光诱导动力学曲线(OJIP)能够
提供关于PS域的光化学信息,准确地反映光反应中
表 2摇 NaCl胁迫对黄连木叶片光合参数的影响
Table 2摇 Effects of NaCl stress on photosynthetic parameter
in Pistacia chinensis leaves (mean依SE)
NaCl浓度
NaCl
concentration
净光合速率
Pn
(滋mol·m-2
·s-1)
气孔导度
gs
(mol·m-2
·s-1)
胞间 CO2浓度
Ci
(滋l·L-1)
CK 6. 63依2. 79a 0. 68依0. 03a 217. 37依40. 72a
0. 15% 5. 72依1. 25a 0. 62依0. 04a 146. 87依49. 47d
0. 3% 5. 48依2. 26b 0. 51依0. 03b 156. 22依75. 23c
0. 45% 4. 52依0. 85c 0. 39依0. 02c 161. 56依59. 92b
0. 6% 2. 12依2. 70d 0. 25依0. 02d 215. 15依45. 07a
PS域供体侧、受体侧及 PS域反应中心电子氧化还原
状态[15-16] .由图 1 可以看出,随着 NaCl 胁迫浓度的
升高,黄连木叶片的快速叶绿素荧光曲线上各点数
值都有不同程度的下降. 与对照相比,0. 15% NaCl
处理下,JIP荧光少量下降;NaCl浓度达 0. 3%以后,
I、P点荧光值明显下降,且 O鄄J鄄I鄄P 曲线变形为 O鄄J鄄
K鄄I鄄P曲线,即在曲线中出现拐点 K(300 滋s).
2郾 4摇 NaCl胁迫对荧光诱导动力学参数的影响
不同 NaCl浓度处理下黄连木叶片叶绿素荧光
动力学参数发生明显的变化(图 2). 与对照相比,
NaCl浓度为 0. 15%时, 叶片的相对可变荧光(Vj)
略高,但差异未达到显著水平;当 NaCl 浓度为
0郾 3%时,Vj增加 15. 4% .而 K 相可变荧光占 J 相可
变荧光比例(Wk)随着胁迫浓度的增加逐渐升高,各
浓度下 Wk分别比对照升高 21. 9% 、84. 4% 、96. 9%
和 106. 3% .
随 NaCl胁迫浓度的升高,叶片捕获的激子将电
子传递到电子传递链中超过 QA的其他电子受体的
概率(鬃o)逐渐降低. NaCl浓度为 0. 15%时, 鬃o与对
照无显著性差异;NaCl浓度达到 0. 3%时,鬃o显著低
图 1摇 NaCl 胁迫对黄连木叶片快速叶绿素荧光诱导动力学
OJKIP曲线的影响
Fig. 1 摇 Effect of NaCl stress on the fast induction curves of
chlorophyll a fluorescence (O鄄J鄄K鄄I鄄P curve) of Pistacia chinen鄄
sis leaves.
18429 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 李旭新等: NaCl胁迫下黄连木叶片光合特性及快速叶绿素荧光诱导动力学曲线的变化摇 摇
图 2摇 NaCl 胁迫对黄连木叶片 Vj、Wk、鬃o 和 渍Eo的影响
Fig. 2摇 Effect of NaCl stress on the Vj, Wk, 鬃o and 渍Eo of Pis鄄
tacia chinensis leaves (mean依SE).
于对照 9. 4% .
随 NaCl胁迫浓度的升高,反应中心吸收的光能
用于电子传递的量子产额(渍Eo)呈现先升高后降低
的变化. NaCl 浓度为 0. 15%时,叶片 渍Eo略高于对
照,二者无显著性差异;当 NaCl 浓度为 0. 3%时,叶
片 渍Eo开始降低,且与对照达到显著水平;NaCl 浓度
为 0. 45%和 0. 6%时,渍Eo比对照降低了 16. 0%和
27. 3% .
2郾 5摇 NaCl胁迫对黄连木叶片活性参数的影响
由图 3 可以看出,随着 NaCl 浓度的升高,单位
面积吸收的光能(ABS / CSo)逐渐升高, 单位面积反
应中心的数量 ( RC / CSo )逐渐降低. NaCl 浓度为
0郾 15% 、0. 3% 、0. 45%和 0. 6%时,叶片 ABS / CSo分
别比对照升高 0. 7% 、4. 1% 、7. 3%和 9. 9% . NaCl
浓度为 0. 15%时,RC / CSo与对照无明显差异;当浓
度达 0. 3%时,RC / CSo比对照降低 9. 8% .
NaCl浓度为 0. 15%时, 单位面积捕获的光能
(TRo / CSo)和单位面积电子传递的量子产额(ETo /
CSo)均高于对照,但无显著性差异;NaCl 浓度达到
0. 3%时,TRo / CSo和 ETo / CSo均逐渐下降,分别低于
对照 7. 0%和 4. 2% .
2郾 6摇 NaCl胁迫下黄连木叶片性能指数及 Fv / Fm的
变化
由图 4 可以看出,NaCl 浓度为 0. 15%时,叶片
最大光化学效率 (Fv / Fm )与对照无显著差异;当
NaCl 浓度为 0. 3% 时, Fv / Fm 显 著 低 于 对 照
(17郾 7% );NaCl 浓度为 0. 6% 时,Fv / Fm为对照的
57郾 7% .
NaCl浓度为 0. 15%时,叶片光化学性能指数
(PIABS)分别下降至对照的 8. 1% ; NaCl 浓度达
0郾 3%时,PIABS低于对照 36. 6% .
图 3摇 NaCl 胁迫对黄连木叶片 ABS / CSo 和 RC / CSo、TRo / CSo
和 ETo / CSo 的影响
Fig. 3 摇 Effect of NaCl stress on the ABS / CSo and RC / CSo,
TRo / CSo and ETo / CSo of Pistacia chinensis leaves (mean依SE).
图 4摇 NaCl浓度对黄连木叶片 Fv / Fm 和 PIABS的影响
Fig. 4摇 Effect of NaCl concentration on the Fv / Fm and PIABS of
Pistacia chinensis (mean依SE).
3摇 讨摇 摇 论
3郾 1摇 盐胁迫对黄连木色素含量和光合参数的影响
叶绿素是光合作用的光能捕获物质基础,Chl a
主要存在于反应中心,Chl b 更多的存在于 LHC(捕
光色素蛋白) [15] . 本试验中,随着 NaCl 处理浓度的
增加,叶绿素 a、b 含量逐渐降低,Chl a / b 先升高后
降低,说明 NaCl胁迫导致黄连木叶片的色素组成和
比例的变化. 0. 3%NaCl处理条件下,叶绿素 a、b 含
量显著低于对照,Chl a / b 却显著高于对照,说明
0郾 3%NaCl处理可能阻碍了 Chl b的合成,限制了捕
2842 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 24 卷
光色素蛋白对光能的捕获. Demmig鄄Adams 等[17]研
究表明,类胡萝卜素可以猝灭三线态叶绿素和清除
胁迫条件下的氧自由基,进而避免对 PS域反应中心
的破坏.本试验中,NaCl 处理的类胡萝卜素含量虽
低于对照,但随着 NaCl 处理浓度的增加,类胡萝卜
素呈先降低后升高的趋势,说明高浓度 NaCl胁迫条
件下,黄连木叶片类胡萝卜素含量的提高有利于增
加天线色素的热耗散,进而避免对 PS域反应中心的
直接破坏.
以往研究表明,逆境胁迫下植物光合速率下降
受气孔限制和非气孔限制两方面的影响[18-19] .轻度
胁迫下以气孔限制为主,严重胁迫下以非气孔限制
为主[20] .本试验中,0. 15%和 0. 3% NaCl 处理条件
下,黄连木叶片 C i 随 gs 下降而下降,说明 Pn 降低
主要受气孔限制的影响;但当 NaCl 浓度大于 0. 3%
时,C i 随 gs 下降而升高,说明其 Pn 降低主要受非气
孔限制的影响.
3郾 2摇 盐胁迫对黄连木叶绿素荧光动力学的影响
叶绿素荧光动力学参数是检验植物胁迫伤害程
度的指标[21] . Fo的大小与单位面积吸收的光能
(ABS / CSo)直接相关;胁迫条件下 Fo升高与叶绿素
含量、PS域反应中心的结构状态和电子传递速率有
关[22-23] .本试验中,随着 NaCl浓度的增加,ABS / CSo
逐渐升高,尤其在 0. 3% NaCl 处理条件下,黄连木
叶片叶绿素含量显著低于对照,而 ABS / CSo显著高
于对照,说明 0. 3% NaCl 胁迫限制了叶绿素合成、
降低了电子传递速率,可能导致 PSII 反应中心的可
逆失活或不易逆转的破坏[23] . RC / CSo、TRo / CSo和
ETo / CSo逐渐降低,可能与 PS域反应中心失活有关.
典型的快速荧光动力学曲线在荧光上升阶段有
O、J、I、P相,曲线 J点处荧光强度 Vj升高,通常反映
了 PS域反应中心受体侧 QA-瞬时大量积累[7];Wk反
映了 PS域供体侧受伤害的状况,Wk值增大,表明
OEC数量减少,被破坏的程度增强[24] .在 NaCl浓度
为 0. 15%时,黄连木叶片 Vj和 Wk值缓慢升高,说明
电子在 PS域供体侧、受体侧的传递受阻,QA-积累量
增加,OEC数量减少;当 NaCl浓度为 0. 3%时,Wk显
著增加,表明 OEC 受到明显伤害[25],Vj显著增加表
明盐胁迫损伤了 PS域受体侧的电子传递[26],渍Eo和
鬃o下降说明 PS域受体侧电子传递能力不断下降.
Fv / Fm可以指示植物对胁迫的反应[27],Fv / Fm
下降是植物受到光抑制的重要指标[28-29];PIABS是以
吸收光能为基础的性能指数,可以准确地反映植物
光合机构的整体状态[30] .本试验中,在 0. 15% NaCl
处理条件下,黄连木叶片 Fv / Fm虽有下降但与对照
无显著性差异,说明黄连木叶片光能转化效率未发
生显著改变;当 NaCl浓度为 0. 3%时,Fv / Fm和 PIABS
均显著低于对照,表明 0. 3% NaCl 处理可能使光合
机构的功能受到伤害,降低了光能转化效率,限制了
光合作用的正常进行.
综上可见,0. 15% NaCl 处理对黄连木叶片的光
合特性没有显著影响,而 0. 3% NaCl 处理显著降低
了叶片的色素含量和净光合速率. PS域反应中心部
分失活、反应中心电子供体侧 OEC 和受体侧电子受
体受到损伤. 这是 NaCl 胁迫下黄连木叶片光合能
力下降的原因之一. 同时,0. 3% ~ 0. 6% NaCl 处理
下类胡萝卜素含量的提高,有利于天线色素热耗散
的增加,可以缓解过剩光能对 PS域反应中心的直接
破坏.这可能是黄连木对 NaCl胁迫的一种防御保护
机制.
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作者简介摇 李旭新,女,1981 年生,博士研究生.主要从事林
木抗逆生理和经济林育种的研究. E鄄mail: lixuxin2003@ ya鄄
hoo. com. cn
责任编辑摇 李凤琴
4842 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 24 卷