干旱及旱后复水对作物叶片荧光参数的影响

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1、http://www.paper.edu.cn干旱及旱后复水对作物叶片荧光参数的影响王青梅河海大学现代农业工程系210098he80314@163.com摘要：以夏玉米和水稻为试验材料，采用PEG模拟水分胁迫试验和盆栽实验，研究了不同程度水分胁迫及复水后作物叶片荧光参数的变化规律。结果表明：水分胁迫增加叶片基础荧光（Fo），降低最大光化学效率（Fv/Fm）和潜在活力（Fv/Fo），变化幅度与胁迫程度正相关；水稻光化学系统Ⅱ（PSⅡ）抗水分胁迫能力低于玉米。轻度胁迫复水后，随着复水时间的延长，两种作物叶片的Fo值接近并低于对照水平，Fv/Fm、Fv/Fo高于对照水平；重

2、度胁迫复水后，玉米叶片Fo、Fv/Fm和Fv/Fo的变化与轻度胁迫趋势相同，但变化幅度相对较大，可产生明显的超越补偿效应；而水稻Fo值继续升高，Fv/Fm、Fv/Fo仍然保持下降趋势，荧光性能不能够恢复。适度胁迫造成的PSⅡ活性下调可能与耗散过剩的光能以保护光合机构免于破坏有关，而严重的水分胁迫造成光破坏，光合机构不能够在胁迫解除后恢复。关键词：水分胁迫复水叶绿素荧光PSⅡ1引言由于光合反应中心作为荧光发射的光能损失最初来源于PSⅡ的反应，水分胁迫对于光[1]化学系统Ⅱ的影响比光化学系统Ⅰ的影响更为明显，而叶绿素a荧光与光合作用中各种反应紧密相关，任何逆境对光合作用过

3、程的影响都可以通过体内叶绿素a荧光诱导动力学反映[2]出来。所以我们分析干旱以及旱后复水作物叶绿素荧光的变化规律，有助于增加对光合补偿效应的理解，以期能够为光合作用的补偿机理提供理论依据。2材料与方法2.1试区状况试验区位于河海大学节水园区温室大棚试验基地内，为太湖流域水网地区低洼平原。代表区属亚热带温润气候，年平均气温15.4℃，年降雨量1062.4mm，年蒸发量1365.9mm，日照时数2085.9h，平均无霜期234天，年平均气压1016.3hPa，年平均相对湿度76%。2.2试验材料及试验方案1.2.1玉米水分胁迫模拟试验玉米供试验品种为高产型品种——农大10

4、8。试验水箱：大箱2个（1Mⅹ2M）；小箱3个(1Mⅹ33cm)。试验所用营养液[Hoagland]全营养液：NH4NO32.0mmol/L，KH2PO40.2mmol/L，K2SO40.9mmol/L，MgSO4·7H2O0.65mmol/L，FeEDTA0.2mmol/L。H3BO30.01mmol/L，MnSO2·H2O1http://www.paper.edu.cn2+2+2+0.001mmol/L。Mo,Cu,Zn，微量]。试验所用机器加氧泵、循环泵；试验所需化学试剂酒精、硫酸、乙酸乙脂等分析醇。在玉米五叶期进行处理，试验设计方案见表1-1。表1-12005

5、年玉米水培试验设计方案阶段处理期处理号处理备注-0.075MPa加入PEG60030g/L7.13-7.17为胁迫期五叶期7.13-8.1-0.15MPa加入PEG60060g/L7.17上午10：00复水CKHoagland全营养液50L育苗期，用自来水浸种24h，然后在室温25℃催芽3天，根长约为3cm时移入清洁细砂(一次性纸杯)中，继续培养，一叶一心时移入大箱（1/2营养液314L）。五叶期时，将玉米幼苗移入小箱（全营养液50L）进行模拟水分胁迫。试验以胁迫剂聚乙二醇（PEG600）作为渗透剂，含量的不同构成不同胁迫水平，在玉米品种、育苗、移栽、密度、植保等技术

6、措施以及营养液相同条件下，进行对比试验研究，以正常营养液为对照（CK），分别用CK、L、S表示，每处理3个重复，共培苗14棵，种植行距为20mmX15mm。2.2.2水稻水分胁迫试验供试品种为K优818。试验土壤取自临近稻田耕作层，土壤类型为粘壤土，田间持水量为30.5％（重量含水量）。经晒干、打碎、过筛后，均匀施肥，施肥量每千克干土折合纯N0.15g、P2O50.10g、K2O0.15g。试验采用盆栽，塑料盆底部直径18cm，上部直径24cm，盆深25.5cm，每盆装干土7.5kg。4月24日育种，种子露白后播于砂中，出苗后采用Hoagland营养液培养。5月4日三

7、叶一心时选择大小基本一致的稻苗移栽，每盆移栽5株，分蘖初期每盆留长势相近的3株。每个处理重复4次。水稻拔节孕穗初期开始水分胁迫，共设三个处理：CK，保持10-20mm水层；L1，轻度水分胁迫5天，土壤含水率控制在田持的70%-80%；S1，重度水分胁迫5天，土壤含水率控制在田持的60%-70%。7月15日开始胁迫，7月20日复水。胁迫期间采用称重法控制土壤水分，水分胁迫结束后复水至对照。除水分外，其它农技措施相同。2.3叶绿素荧光参数的测定2.3.1仪器：OS---30P叶绿素荧光仪2.3.2测定方法：水培玉米：每处理随机挑选四株，对最新展开叶暗适应