Untitled - 中国植物生理与分子生物学学会

新 疆 塔 里 木 河 下 游 刚 毛 柽 柳 叶 绿 素 荧 光 参 数 和 非 辐 射 能 量 耗
王 燕 凌
散 研 究 初 探
1
李 芳
1
刘 君
*
1
李 霞
(1 新 疆 农 业 大 学 园 艺 学 院 , 乌 鲁 木 齐 830052;2 新 疆 农 业 大 学 林 学 院 , 乌 鲁 木 齐 830052)
柽 柳 属 植 物 (Tamarix,L) 是 广 泛 分 布 于 干 旱 、 半 干 旱 区 的 大 面 积 沙 荒 地 和 盐 渍 化 土 地 上 的
一 类 重 要 灌 木 植 被 , 具 有 抗 干 旱 、 耐 高 光 、 耐 盐 碱 、 耐 贫 瘠 、 耐 水 湿 等 特 点 而 倍 受 广 大 学 者
的 关 注 。 本 文 以 新 疆 塔 里 木 河 下 游 优 势 植 被 刚 毛 柽 柳 (Tamarix hispida) 为 研 究 对 象 , 通 过 对 其
在 自 然 光 强 和 遮 光 处 理 下 PSⅡ 主 要 荧 光 参 数 、 非 辐 射 的 热 耗 散 的 日 变 化 研 究 , 初 步 探 讨 了 刚
毛 柽 柳 在 高 光 条 件 下 生 存 的 机 制 及 其 代 谢 过 剩 光 能 的 途 径 。
1. 塔 里 木 河 下 游 刚 毛 柽 柳 叶 绿 素 荧 光 参 数 的 日 变 化 规 律
生 长 在 塔 里 木 河 下 游 自 然 光 下 和 经 遮 光 50% 处 理 的 刚 毛 柽 柳 同 化 枝 的 Fv/Fm 的 日 变 化 趋
势 相 似 , 都 有 午 间 降 低 的 现 象 。 随 日 间 光 强 的 增 加 ,Fv/Fm 逐 渐 降 低 , 下 午 16:00 降 到 最 低
点 , 之 后 随 光 强 的 减 弱 Fv/Fm 缓 慢 回 升 。 与 遮 荫 50% 处 理 的 相 比 , 自 然 光 照 下 的 刚 毛 柽 柳 随
日 间 光 强 增 加 降 幅 较 大 , 最 低 值 较 低 , 恢 复 较 慢 。 说 明 自 然 状 态 下 生 长 的 刚 毛 柽 柳 所 受 的 光
抑 制 程 度 较 严 重 。
刚 毛 柽 柳 Fo 和 Fm 的 日 变 化 趋 势 相 同 , 早 晨 刚 毛 柽 柳 的 Fo 和 Fm 较 高 , 而 随 着 日 间 光
强 的 增 强 均 呈 下 降 趋 势 , 在 下 午 16:00 左 右 下 降 到 最 低 点 , 之 后 随 光 强 的 减 弱 基 本 保 持 不 变 ,
而 自 然 光 下 刚 毛 柽 柳 的 Fo 日 变 化 均 低 于 遮 光 处 理 的 。 刚 毛 柽 柳 叶 片 NPQ 的 日 变 化 表 明 , 上
午 随 光 强 和 温 度 的 升 高 逐 渐 升 高 , 自 然 光 下 的 18:00 时 达 到 最 高 值 , 之 后 迅 速 降 低 , 并 且 自 然
光 下 的 刚 毛 柽 柳 叶 片 的 NPQ 显 著 高 于 遮 光 处 理 。 可 见 刚 毛 柽 柳 在 夏 季 中 午 左 右 光 照 最 强 时 发
生 了 光 抑 制 , 但 此 时 从 Fo 的 下 降 和 NPQ 的 升 高 亦 说 明 光 系 统 Ⅱ 反 应 中 心 并 未 受 到 破 坏 , 且
非 辐 射 能 量 耗 散 作 用 增 强 。
2. 塔 里 木 河 下 游 刚 毛 柽 柳 光 合 色 素 含 量 的 日 变 化 规 律
自 然 光 下 随 着 一 天 中 光 照 的 加 强 , 刚 毛 柽 柳 同 化 枝 中 Car 含 量 逐 渐 增 高 , 前 期 增 长 缓 慢 ,
在 16:00 时 迅 速 达 到 最 大 值 , 而 后 又 下 降 到 初 始 水 平 。Car/Chl 的 变 化 趋 势 与 Car 的 变 化 趋 势
基 本 一 致 , 只 是 出 现 高 峰 的 时 间 较 Car 晚 两 小 时 , 在 18:00 达 到 最 大 值 , 和 NPQ 出 现 高 峰 的
时 间 一 致 。 遮 光 50% 处 理 的 刚 毛 柽 柳 的 Car 含 量 变 化 趋 势 都 略 低 于 自 然 光 下 的 , 并 且 其 随 光
照 强 度 升 高 的 趋 势 也 不 明 显 。 说 明 依 赖 叶 黄 素 循 环 的 热 耗 散 在 保 护 光 合 机 构 方 面 起 了 积 极 作
用 。
3. DTT 处 理 对 刚 毛 柽 柳 叶 绿 素 荧 光 参 数 的 影 响
DTT 是 叶 黄 素 循 环 的 抑 制 剂 , 利 用 它 可 以 推 测 刚 毛 柽 柳 是 否 通 过 叶 黄 素 循 环 消 耗 过 剩 的
光 能 。 与 对 照 相 比 , 加 DTT 的 刚 毛 柽 柳 的 Fo 值 显 著 增 高 , 而 Fm、Fv/Fm、NPQ 值 均 下 降 。
可 见 , 叶 黄 素 循 环 被 抑 制 后 , 在 强 光 条 件 下 导 致 刚 毛 柽 柳 光 系 统 Ⅱ 反 应 中 心 失 活 。 进 一 步 说
明 刚 毛 柽 柳 依 赖 叶 黄 素 循 环 的 非 辐 射 能 量 来 消 耗 过 剩 光 能 , 起 到 保 护 光 合 机 构 的 作 用 。
上 述 试 验 表 明 : 刚 毛 柽 柳 在 塔 里 木 河 下 游 自 然 强 光 、 高 温 的 环 境 中 发 生 了 光 抑 制 现 象 ,
但 光 系 统 Ⅱ 反 应 中 心 并 未 受 到 破 坏 。 刚 毛 柽 柳 通 过 有 效 地 启 动 依 赖 叶 黄 素 循 环 的 非 辐 射 能 量
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耗 散 来 消 耗 过 剩 的 光 能 , 对 光 系 统 Ⅱ 反 应 中 心 起 到 了 保 护 作 用 , 说 明 依 赖 于 叶 黄 素 循 环 的 非
辐 射 能 量 耗 散 在 柽 柳 防 御 光 破 坏 方 面 起 着 重 要 作 用 。
关 键 词 : 刚 毛 柽 柳 ; 叶 绿 素 荧 光 参 数 ; 非 辐 射 能 量 耗 散
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