根区高温胁迫下不同空气温度对葡萄叶片PSⅡ活性的影响及恢复情况*
2022-04-21李中瀚徐鲁成姚玉新杜远鹏
中国果树 2022年4期
王 浩,李中瀚,徐鲁成,王 明,康 慧,姚玉新,杜远鹏,高 振
(山东农业大学园艺科学与工程学院,作物生物学国家重点实验室,山东果蔬优质高效生产协同创新中心,泰安 271018)
设施栽培是葡萄生产的一种重要的方式,能够克服自然条件的限制,调控葡萄生长所需要环境条件,从而达到优质、高产的目的[1-2]。设施栽培虽然可实现调温、避雨的目的,但温度过高成为不可避免的问题[3],尤其南方地区日光温室中广泛应用限根栽培模式[4],气温过高的同时伴随着根区温度的上升。此问题北方地区也时有发生,在山东省泰安地区(山东农业大学园艺实验站)日光温室的限根器中,夏季10 cm 土层的温度能够上升到35 ℃,20 cm 和30 cm 的土层温度也能够上升到31 ℃。气温和根区温度的异常升高给农业生产带来了巨大的挑战。
光合作用是植物最基础的生命活动之一,对胁迫环境极为敏感。有研究发现,葡萄光合作用最适气温为25~35 ℃[5-6],当超过这一范围时葡萄叶片光合效率便有所下降。孙胜楠等[7]发现,在高气温环境中处理的黄瓜幼苗叶片PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ有效量子效率[Y(Ⅱ)]、电子传递效率(ETR)均较适宜气温显著降低,在大葱[8]、三七[9]上也得到了相似的结论。Ding 等[10]发现,35 ℃的根区高温显著降低了黄瓜幼苗叶片的叶绿素含量、光合速率以及其相关基因的表达,影响了光合作用的正常进行。普遍认为PSⅡ是光抑制发生的主要位点,抑制程度取决于光破坏和光修复的速率[11],如果损伤速率超过修复速率,便会严重影响叶片PSⅡ的光能利用效率。……
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