田间不同陆地棉品种光合特性及光保护机制研究

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1、分类号：密级：学号：2010107049单位代码：10759石河子大学硕士学位论文田间不同陆地棉品种光合特性及光保护机制研究学位申请人肖璐指导教师魏亦农申请学位门类级别农学硕士学科、专业名称作物遗传育种研究方向作物高产、优质、抗性性状的遗传育种所在学院农学院中国·新疆·石河子2013年6月ResearchofdifferentCotton’sphotosyntheticcharacteristicsandphotoprotectionmechanismsinfieldADissertationSubmittedtoShiheziUniversityInPartialF

2、ulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofmasterofAgricultureByXiaoLu(CropGeneticsandBreeding)DissertationSupervisor:Prof.June,2013石河子大学学位论文独创性声明及使用授权声明学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是在我导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示谢意。研究生签名：时间：年月日

3、使用授权声明本人完全了解石河子大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留学位论文并向国家主管部门或指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权将学位论文在学校图书馆保存并允许被查阅。有权自行或许可他人将学位论文编入有关数据库提供检索服务。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。研究生签名：时间：年月日导师签名：时间：年月日摘要目的：在新疆南疆独特的自然条件下，强光、高温和干旱是胁迫农作物生长和发育的主要环境因子，这些胁迫因子同时存在可能会加剧植物的光抑制现象。本文研究不同品种陆地棉在晴天自然条件下其生育期内叶片叶绿素含量、光合气体交换参数、

4、叶绿素荧光特性以及抗氧化酶活性参数并对其进行比较，探讨不同品种陆地棉在晴天自然条件下的叶片光合作用和抗氧化酶响应机制变化及差异。为棉花高光效品种的选育，确定不同品种陆地棉光抑制光保护机制以及品种间差异提供理论依据。方法：以‘华中111’（‘Huazhong111’）、‘FB20’、‘冀棉158’（‘Jimian158’）、‘鲁抗20’（‘Lukang20’）、‘NJ01’、‘13-1’（2011-2012南繁种植编号）、‘抗1’、‘1-6082’为试材，测定叶片叶绿素含量(Chl)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、气孔限

5、制值(Ls)等光合气体交换参数指标；同时测定叶片初始荧光(Fo)、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)，实际光化学效率(ΦPSⅡ)，光化学猝灭系数(qP)，非光化学猝灭系数(NPQ)等叶绿素荧光参数；选取陆地棉嫩叶测定丙二醛含量(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等生理生化指标。结果：高温强光条件显著降低Pn、Tr，显著提高NPQ；‘13-1’和‘1-6082’品种Pn、Fv/Fm、ΦPSII、qP水平显著高于其余六个品种，‘冀棉158’和‘FB20’品种在高温强光条件下，Fo显著上升，Fv/Fm、ΦPSII、qP显著下降。

6、环境胁迫导致棉花叶片活性氧代谢失衡，MDA含量升高，‘华中111’和‘抗1’品种可通过提高抗氧化酶活性来调节代谢平衡，减缓逆境引起的过氧化伤害。但不同品种陆地棉叶片抗氧化酶活性在光抑制条件下有不同的响应。结论：八个品种陆地棉有很强的耐高温、强光和干旱的能力，它们在不同季节各种胁迫因子的作用下表现出不同的光保护和抗氧化保护机制。环境胁迫导致植物细胞内的叶绿素含量下降，打破了叶绿素的合成及降解平衡，显著影响Pn、Tr，但是对Gs、Ls、Ci影响不大，同时叶片的光合机构受到严重的损害，抑制了光合机构的相关功能，使叶肉细胞的光合能力下降。‘13-1’和‘1-6082’品种在相

7、同逆境中可通过更灵敏的调节叶片叶绿素含量、NPQ和Tr，减少叶片组织损伤和光合机构破坏，维持较高的水分、营养吸收及运输动力和CO2利用能力，具有更强的逆境环境适应性，同时，此二品种具有灵敏、高效的活性氧清除能力，可有效抵御逆境，而‘冀棉158’、‘FB20’、‘华中111’和‘抗1’更多依靠SOD、POD活性来提高抗逆性。‘冀棉158’和‘FB20’叶片光合机构受损严重，PSII光化学反应中心发生破坏，电子传递过程受阻，更多激发能以热耗散形式消耗，以降低光抑制程度。关键词：陆地棉，光合特性，光保护，IIIAbstractObjective:Insou