低温胁迫对杂4红掌光合作用及叶绿素荧光的影响.doc

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1、学生综合性课题论文题目：低温胁迫对杂4红掌光合作用及叶绿素荧光的影响姓名薛花兰学号专业生物技术班级123班指导教师及职称魏爱丽实验学期2014-2015学年二学期太原师范学院教务处编印低温胁迫对杂4红掌光合作用及叶绿素荧光的影响（太原师范学院薛花兰）摘要:温度是植物生长和发育的必要条件之一，低温是影响许多植物的产量和地理分布的一个主要环境因素。光合系统对低温胁迫非常敏感，实验采用低温胁迫的方法,利用光合仪测定技术和叶绿素荧光技术,研究在低温胁迫下红掌的光合生理变化。本实验以杂4红掌为试材,培养条件：光周期12/12h，温度25/18℃，光强62

2、000lx培养。分别转入低温弱光(3/3℃,光周期12/12h，光强62000lx)和偏低温弱光(10/10℃，光周期12/12h，光强62000lx)下分别胁迫22h,然后用光合仪和叶绿素荧光仪对其叶片进行测定，研究其光合速率及叶绿素荧光特性的变化［3］。结果表明，与对照组CK相比,10℃的低温胁迫使杂4红掌叶片的净光合速率(Pn)降低，最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率（ΦPSⅡ）。研究发现，低温胁迫会直接损伤光合机构，使PSⅡ反应中心失活，引起其光能原初捕捉能力和光能同化率减弱，增加了通过热辐射消耗的光能比例，最终导致粉冠

3、军光合作用能力减弱。关键词:杂4红掌;低温胁迫;光合作用;叶绿素荧光动力学参数引言：近年来，叶绿素荧光分析技术应用于光合作用机理、植物抗逆生理等方面的研究已取得一定进展，由于其可以快速、灵敏和无损伤地研究和探测完整植株在胁迫下的光合作用，所以经常用来探测植物的生长、病害及受胁迫的生理状况［1］。光合作用是植物最重要的合成代谢途径之一，是植物合成有机物和获取能源的根本途径，直接关系着植物的生长状况和最终产量。而低温胁迫对植物的光合作用产生多方面的影响，也是植物受低温胁迫影响最明显的生理过程之一［2］。研究植物在低温胁迫下的光合作用有助于了解植物对

4、低温的生理适应机制，可为育种、引种和筛选耐低温品种提供科学依据，为抗性栽培提供理论指导。红掌，天南星科，花烛属。性喜温热多湿而又排水良好的环境，怕干旱和强光暴晒。其适宜生长昼温为26～32℃，夜温为21～32℃。所能忍受的最高温为35℃，可忍受的低温为14℃。光强以16000～20000lx为宜，空气相对湿度(RH)以70%～80%为佳。四季开花。原产于南美洲热带雨林潮湿、半阴的沟谷地带，通过引种改良和用光、温、水调节系统的大棚栽培，现世界各国均有栽培。1材料和方法1.1材料杂4红掌1.2所用仪器TPS—1光合仪，FMS—2荧光仪，培养箱，灯泡

5、（作光源用）或者室外阳光1.3方法1.3.1材料培养将从农科院园艺所温室中购买的粉冠军培养于17日在人工气候箱（光照培养箱）培养。培养条件为：对照（CK）：光周期为12/12小时，温度为25/18℃，光强6200/0Lux，18日上午进行低温处理：光周期为12/12小时，温度为3/3℃，光强6200/0Lux1.3.2低温胁迫处理一天后把人工气候箱中的部分正常培养材料（光周期为12/12小时，温度为25/18℃，光强6200/0Lux）放在培养箱中3/3℃处理2－3小时，处理完后进行测定。1.3.3光合特性参数的测定选择并标记长势相同的三片叶子

6、，直接测定净光合速率。将TPS—1光合仪与叶室连接，打开主机电源进行设定。夹上叶片，C02下降稳定后记录测定结果。以人工气候箱中培养的粉冠军为对照组，低温处理的粉冠军为实验组，设置两个重复。测定结束，将数据导出，记录分析结果。1.3.4叶片叶绿素荧光参数的测定叶绿素荧光参数的测定用FMS—2荧光仪测定各项荧光参数,测定叶片的部位与光合作用相同,测定前先暗适应20min,测定时调整叶片使其受光量尽量一致,以减少误差。测定暗适应下初始荧光产量(F0)、最大荧光产量(Fm)、可变荧光产量(Fv=Fm-F0),暗反应下PSⅡ(电子传递速率)反应中心完全

7、开放的最大光化学速率（Fv/Fm)，以及光适应下同一发育阶段的叶片的初始荧光产量(F0’)、最大荧光产量(Fm’)、可变荧光产量(Fv’=Fm’-F0’)、光反应下PSⅡ反应中心完全开放的最大光化学速率（Fv’/Fm’)、稳态荧光产量（Ft或Fs）。公式为:实际光化学效率ΦPSⅡ=(Fm’-Fs’)/Fm’;光化学猝灭系数qP=(Fm’-Fs’)/(Fm’-F0’)；1-qP表示PSⅡ反应中心的关闭程度；非光化学猝灭系数qNP=(Fm-Fm’)/(Fm-F0’)；ETR=PSⅡ*absorbedPFD*0.5。1．4.3测定项目及方法选定植株的

8、主要功能叶片进行光合作用及叶绿素荧光参数的测定，25℃恒温预处理1d后，先测定各参数作为初始值;低温胁迫处理后开始每天进行各参数的测定。每株测5片颜色