【正文】
細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)會(huì)遭到破壞,質(zhì)膜透性增大,電解質(zhì)大量外滲,不同品種間相對(duì)電導(dǎo)率的大小體現(xiàn)了植物耐熱性的差異。本實(shí)驗(yàn)通過人工控溫的方法,模擬自然界的脅迫溫度環(huán)境,對(duì)38快菜幼苗進(jìn)行短時(shí)間的高溫脅迫處理,預(yù)測其對(duì)38快菜可能造成的傷害,研究分析不同高溫脅迫下38快菜葉片中生理生化物質(zhì)的變化規(guī)律??傮w而言,高溫下單位激發(fā)態(tài)面積葉片的光合能力急劇下降,但是由于高溫下反應(yīng)中心密度(RC/CSo)顯著下降,導(dǎo)致單個(gè)反應(yīng)中心所接受的光能負(fù)擔(dān)急劇增大,使得單位反應(yīng)中心吸收的能量、用于還原QA的能量、熱耗散的能量(ABS/RC、TRo/RC、DIo/RC)均不斷增大,這種現(xiàn)象會(huì)加速高溫對(duì)剩余反應(yīng)中心的破壞。s時(shí)的光反應(yīng)中心關(guān)閉凈速率(dVG/dto和 dV/dto)顯著變慢,說明高溫下電子傳遞的速率減緩。在40℃50℃的高溫脅迫下,絕大多數(shù)熒光參數(shù)與對(duì)照相比均發(fā)生了顯著變化。從△Wt值圖中可以看出,38快菜在45℃至50℃高溫脅迫下K相的峰值更為明顯,同時(shí)能觀察到38快菜在35℃時(shí)即出現(xiàn)一個(gè)微弱的K相,在40℃時(shí)K相已十分明顯(45),這說明38快菜在35℃高溫脅迫下OEC已出現(xiàn)少量解離。為了清楚地比較J相前后熒光信號(hào)強(qiáng)度的變化,用數(shù)學(xué)方法將O相至J相之間的OJIP曲線進(jìn)行Wt標(biāo)準(zhǔn)化,Wt=(FtFo)/(FjFo), 其中O相的熒光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)化為0,J相的熒光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)化為1(圖44)。其計(jì)算公式為:Vt=(FtFo)/(FmFo),F(xiàn)t為任意時(shí)刻的熒光強(qiáng)度,此方法繪制的熒光曲線圖中O相的熒光強(qiáng)度均標(biāo)準(zhǔn)化為0,P相的熒光強(qiáng)度均標(biāo)準(zhǔn)化為1,能更為清楚地顯示中間各相的變化。從圖41葉綠素快相熒光誘導(dǎo)動(dòng)力學(xué)曲線的原始OJIP圖像中可以看出,38快菜在高溫脅迫條件下的特征:在相同的光照強(qiáng)度和照光面積時(shí),30℃和35℃溫度下的熒光曲線變化趨勢與對(duì)照相似,只是P相熒光強(qiáng)度稍有下降;40℃時(shí)38快菜的J相至P相間的熒光信號(hào)強(qiáng)度明顯下降;45℃和50℃時(shí)J相至P相的熒光信號(hào)強(qiáng)度急劇下降,O相顯著升高,在300181。葉綠素快相熒光誘導(dǎo)動(dòng)力學(xué)曲線,主要用來分析光合作用中PSⅡ的光化學(xué)反應(yīng)和效率,以及在此過程中的電子傳遞變化情況。圖2結(jié)果顯示,38快菜的質(zhì)膜透性隨脅迫溫度的逐漸升高而明顯增大,30℃、35℃、40℃、45℃、50℃%、%、%、%、%,說明38快菜在30℃時(shí)就表現(xiàn)出輕微的質(zhì)膜破壞。2結(jié)果與分析高溫脅迫會(huì)導(dǎo)致葉綠素含量下降,38快菜在30℃及以上高溫脅迫下處理2h后葉綠素含量即顯著下降(P ),30℃、35℃、40℃、45℃、50℃%、%、%、%、%(圖1)。Sm指標(biāo)準(zhǔn)化面積,表示從Fo至Fm的全部電子傳遞鏈被還原時(shí)所需要的能量。ψR(shí)E表示PSII捕獲能量從QB傳遞到PSI的效率。通過熒光動(dòng)力學(xué)測定可以獲得FFFFFFo、Fm、Area、Tfm等幾個(gè)基礎(chǔ)熒光參數(shù),然后利用英國漢莎公司提供的專業(yè)軟件Handy PEA Software (Ver: )和Biolyzer 4HP(Ver: )進(jìn)行運(yùn)算,可以解析出50多個(gè)具有生理意義的熒光參數(shù)。常用的數(shù)據(jù)處理標(biāo)準(zhǔn)化方法有FmFo標(biāo)準(zhǔn)化,標(biāo)準(zhǔn)化后的熒光數(shù)據(jù)即相對(duì)可變熒光,用“Vt”表示,其計(jì)算公式為Vt=(FtFo)/(FmFo),其中Ft是任意時(shí)刻的熒光強(qiáng)度,用Vt繪制的OJIP熒光曲線,在O相的熒光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)化為0,在P相的熒光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)化為1。每個(gè)溫度梯度測定20個(gè)重復(fù)。將熒光夾夾在完全展開的最幼功能葉片上,每片葉片夾取大致相同的部位,避免夾取葉片的中脈。m2相對(duì)電導(dǎo)率的計(jì)算公式如下:相對(duì)電導(dǎo)率=原電導(dǎo)值/總電導(dǎo)值*100% 光合速率的測定凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、細(xì)胞間隙CO2濃度、蒸騰速率、二氧化碳同化速率(Net CO2 Assimilation Rate,Pn)等光合參數(shù),采用英國PP System公司生產(chǎn)的CIRAS2型光合儀進(jìn)行測定。 葉片質(zhì)膜透性的測定葉片質(zhì)膜透性的測定采用相對(duì)電導(dǎo)率法,具體方法參見Maribal等1998年的方法。dm2表示葉綠素含量。s1。每個(gè)溫度梯度處理56盆大白菜幼苗,溫度處理在智能型人工氣候箱(RXZ430D,浙江 寧波 江南儀器有限公司生產(chǎn))中進(jìn)行。s1,相對(duì)濕度:40﹪60﹪。選擇籽粒飽滿、大小均一的大白菜種子,將其播種于塑料花盆內(nèi),花盆直徑28cm、深23cm,基質(zhì)為蛭石,每個(gè)花盆播種20粒,培養(yǎng)期間澆灌完全Hoagland營養(yǎng)液,間苗后每盆保留約47棵生長一致的大白菜幼苗。因此本研究從日常生產(chǎn)實(shí)際出發(fā), 以25℃條件下自然生長的幼苗為對(duì)照,以每升高5℃為一個(gè)溫度梯度,依次設(shè)置為25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃共六個(gè)溫度處理。其中光合作用是綠色植物最主要的功能特征,作物生長速度的快慢與植物光合作用的強(qiáng)弱密切相關(guān),同時(shí)光合作用也是植物各種代謝中對(duì)環(huán)境因子最敏感的生理過程,高溫逆境脅迫會(huì)使植物的光合速率下降[1]?!窘Y(jié)論】38快菜不耐高溫。【結(jié)果】葉綠素含量、質(zhì)膜透性結(jié)果顯示,38快菜在30℃的高溫表現(xiàn)出一定的熱傷害?!痉椒ā繉?duì)38快菜幼苗在其每個(gè)脅迫梯度溫度條件下處理2小時(shí)后測定其熒光、光合、葉綠素、質(zhì)膜透性4項(xiàng)生理指標(biāo)。葉綠素快相熒光動(dòng)力學(xué)參數(shù)中,Tfm、Sm、N隨著脅迫溫度的升高而明顯增加,RC/CSO隨著脅迫溫度的升高而逐漸降低,這4項(xiàng)熒光參數(shù)均對(duì)高溫脅迫十分敏感。 c and 50 c heat stress under a distinct kphase. Fast phase of chlorophyll fluorescence kinetics parameters, Tfm, Sm, n obviously increases with increasing temperature, RC/CSO gradually reduced as the temperature rises, these 4 fluorescence parameters are sensitive to high temperature stress. 【Conclusion】38 Kuaicai cabbages do not withstand high temperatures.Key Words: 38 Kuaicai cabbages ; high temperature stress;Photosynthetic function;Fast chlorophyⅡa fluorescence induction kinetics0 引言【本研究的重要意義】高溫脅迫常常影響植物的生長發(fā)育,造成農(nóng)作物的嚴(yán)重減產(chǎn)?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,作物最經(jīng)常遇到高溫的影響。1 材料和方法 實(shí)驗(yàn)材料培養(yǎng)與處理本實(shí)驗(yàn)所用材料為大白菜栽培品種:38快菜(神獅38快菜、山東濰坊種子公司神獅分公司生產(chǎn))。m2高溫處理以25℃條件下自然生長的幼苗為對(duì)照,以每升高5℃為一個(gè)溫度梯度,依次設(shè)置為25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃共六個(gè)溫度處理。m2選取生長一致的最幼功能葉,將圓片剪成細(xì)條,裝入10ml的磨口試管中,每個(gè)試管中加2ml的二甲基亞砜,將試管整體放入60℃的烘箱中保溫1h,冷卻后加入8ml 80%的丙酮,搖勻,用紫外/可見分光光度計(jì)(UV8000A,中國 上海 精密儀器有限公司生產(chǎn))分別測定其在663nm和645nm波長下兩處的吸光度(OD值),以80%的丙酮調(diào)零,以mg Chldm2)=(Ca+Cb)*V總*100/S總/1000式中,Ca為葉綠素a的濃度,Cb為葉綠素b的濃度,V總為提取液的總體積,S總為測定葉片的總面積。每個(gè)脅迫溫度梯度做6