干旱对甜菜叶丛期光系统Ⅱ及光合作用的影响
2021-09-27李思忠高卫时张立明白晓山董心久杨洪泽
草业科学 2021年8期
李思忠,高卫时,张立明,白晓山,刘 军,董心久,杨洪泽,沙 红,高 燕
(新疆农业科学院经济作物研究所,新疆乌鲁木齐 830091)
干旱胁迫是影响干旱区或半干旱区甜菜生产力的主要非生物胁迫之一[1]。新疆甜菜总产及产糖量仅次于内蒙古[2]。虽然甜菜采用膜下滴灌技术,使得甜菜产量和水分利用效率得到进一步提高,但新疆水资源分布不均、土壤保水保肥能力弱等特点,部分地区在甜菜生长关键期常遭遇持续性干旱[3]。加之甜菜需水量大,极端天气(干旱、高温)频发等,严重影响植株的光合作用[4-5]。因此,干旱仍然是制约新疆甜菜产量形成的最大逆境生态因子之一[6]。
干旱胁迫对植物的影响是多方面的,缺水会降低叶片气孔开度,导致叶片蒸腾速率和二氧化碳同化能力的降低,反过来,又会影响光反应和二氧化碳固定途径之间的内在平衡,从而导致叶片吸收的能量过度被激发,并对PSⅡ造成氧化损伤,进一步降低叶片的光合能力,抑制叶片的新陈代谢[7-10]。干旱胁迫直接或间接的影响了叶片光系统,特别是对光系统Ⅱ,从而改变了叶绿素a 的荧光动力学特性[11-12]。快速叶绿素a 荧光测定因其无破坏,高度灵敏,快速且极易操作等特性,已被广泛用于分析植物对不同类型逆境的响应[13]。如高温胁迫、盐胁迫、重金属胁迫、营养缺乏等[14-15]。科研工作者基于生物膜能量流动理论,开发了JIP-test 数据分析方法[16],通过该方法量化了最终反映整个光合作用机制活动的结构和功能参数,可以得到关于光系统Ⅱ(PSⅡ)、反应中心(RC)和放氧复合体等丰富的信息,被广泛应用筛选不同物种和基因型的抗逆性[17]。……
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