频闪光下番茄叶片光合动态响应研究

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1、K^^f^fAGRICULTURALUNIVERSITYOFHEBEI硕士学位（毕业）论文频闪光下番茄叶片光合动态响应研究学位申请人：朱翠敏指导教师：高志奎教授学科专业：蔬菜学学位类别：农学硕士授予单位：河北农业大学答辩日期：二〇一五年六月六日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河北农业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签

2、名:签字曰期：年《月7曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解河北农业大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权河j匕农业大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：导师签名：A1、登签字曰期：如y年7N签字曰期：>《年(月7R学位论文作者毕业后去向：工作单位：电话:通讯地址：邮编:分类号：Q945S641单位代码：10086密级：公开学号：2012244频闪光下番茄叶片

3、光合动态响应研究StudiesonDynamicResponsesofPhotosyntheticApparatusinTomatoLeaftothePulsedLight学位申请人：朱翠敏指导教师：高志奎教授学科专业：蔬菜学学位类别：农学硕士授予单位：河北农业大学答辩日期：二○一五年六月六日摘要面对21世纪全球人口剧增带来的粮食危机，如何改善植物叶片的光合速率、提高光合机构的光能利用效率、实现光合机构的高效运转成为了现代光合生理研究的焦点。改善作物的光合效率成为第二次绿色革命的核心问题，其潜力主要在碳同化阶段。本实验室采用单次光强阶跃与反阶跃处理，初步研究了番茄叶片光合机

4、构的响应动态。在此基础上，本研究以“繁荣872”番茄（LycopersiconesculentumMill.）叶片为试材，采用625nm红光LED频闪光在低频闪光频率、占空比、脉冲光强和强弱频闪光照射下，测定了光合机构各光合参数的动态变化，分析了频闪光下番茄叶片光合机构的动态响应特征与RuBP池缓冲性能的关系，探索了频闪光下光合机构的动态响应机制，充实了频闪光下的动态光合作用研究，以期进一步提高作物的光能利用效率并挖掘作物高产潜力。所得试验结果如下：1.随着闪光频率从0.01Hz向10.00Hz增加，Pn振荡幅度减小，至0.25Hz以上Pn振荡幅度不显著；光合光能转化效率L

5、CE′逐渐上升至0.25Hz以上达最大；频闪光的光期气孔导度Gs始终维持在较高水平，对外界CO2进入胞间的二氧化碳Ci无显著影响。而频闪光的LightOn→Off期间的光后光合碳吸收衰减或LightOff→On期间的暗后光合碳吸收再启动过程的相对同化负荷变化量ΔACr在0.10Hz以上衰减趋0，暗示着核酮糖-1,5-二磷酸（ribulose-1,5-bisphosphate，RuBP）的消耗与再生趋于平衡状态，而RuBP的再生与消耗相对速率VPnon/off先增加后呈现等于或大于1并趋稳的趋势，呈现出较强的RuBP池缓冲能力。频闪光下RuBP池呈现出的缓冲能力，对光后暗期或

6、暗后光期RuBP的持续再生或再生恢复均有维持效应；从而，增加闪光频率即相应缩短暗期和光期的弛豫时程，致使光合碳吸收Pn的暗期下降幅度减小和光期上升幅度减少，呈现Pn振荡幅度减小至趋稳的现象。2.0.04Hz的10%～100%占空比频闪光照射下，会呈现光合再启动升高趋势和光后光合衰减趋势的弛豫时程，从而表现出光合振荡现象，且光合振荡的峰值和谷值随占空比的增加而增加。100%占空比（连续光）时Pn′达最大。随占空比增加，光合光能转化效率LCE′呈现迅速上升至60%占空比趋饱和的趋势。可是，占空比（50%以下）越小，0.40Hz的LCE′比0.04Hz的LCE′增加的效应越大。0

7、.40Hz40%～50%占空比时的LCE′较100%占空比（连续光）增加12%～15%。在0.04Hz30%～40%占空比频闪光下发生光合Pn振荡时，相对同化负荷变化量ΔACr达最大值，且VPnon/off接近于1。在频闪光下光合振荡的稳定性会与RuBP池的缓冲性能密切关联。而频闪光的闪光频率和占空比会影响着RuBP的消耗/再生的相对量和相对速率，从而关联着RuBP池的缓冲性能。3.0.04Hz和0.40Hz频闪光各脉冲光强下，Pn分别呈现显著峰-谷振荡和非显著峰-谷振荡现象；在各脉冲光强下，连续光的平均碳吸收速率