作者简介:吴思政,研究员; E-mail:loutus001@163.com
1. 湖南省森林植物园,湖南长沙 410116;2. 湖南蓝莓研究发展中心,湖南长沙 410116; 3. 中南林业科技大学,湖南长沙 410004
1. Hunan Forest Botanical Garden, Changsha 410116, Hunan, China; 2. Hunan Blueberry Research and Development Center, Changsha 410116, Hunan, China; 3.Central South University of Forestry & Technology, Changsha 410004, Hunan, China
DOI: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2017.11.001
备注
作者简介:吴思政,研究员; E-mail:loutus001@163.com
为探讨高温对蓝莓生长发育的影响,以兔眼‘梯芙蓝’( Tifblue)、高丛‘库帕’( Cooper)和‘蓝丰’(Bluecrop)3个蓝莓品种为试材,在高温( 38~ 43℃)条件下进行胁迫处理,测定其光合和叶绿素荧光参数的变化。结果 表明: 3个蓝莓品种随着胁迫时间的增加,蒸腾速率( Tr)均下降,以‘蓝丰’下降最多。净光合速率( Pn)与气孔导度均随着高温胁迫时间的延长而降低。随着胁迫时间的延长,‘梯芙蓝’的荧光参数 F0变化不大,‘蓝丰’和‘库帕’则增加,且‘蓝丰’的增幅大于‘库帕’。
To study the effect of high temperature on the growth and development of Blueberry, 3 blueberry varieties(Tifblue, Cooper, Bluecrop) were used to investigate the photosynthetic and chlorophyll fluorescence parameters under high temperature stresses (38—43 ℃ ). The results showed that the transpiration rate (Tr) of 3 blueberry varieties decreased with the increase of stress time, and Bluecrop decreased the most. The net photosynthetic rate (Pn) and stomatal conductance were all decreased with the prolonging of stress. With the extension of stress time, the fluorescence parameter F0 of Tifblue hardly varied while that of Cooper and Bluecrop increased, in which Bluecrop increased more than Cooper.
引言
蓝莓Vaccinium spp. 又称蓝浆果,属杜鹃花科越桔属灌木植物,果实扁圆或圆形,成熟后呈深蓝色。蓝莓因果实富含VC、VE、VA、SOD、花青素、食用纤维等其他水果品种少有的特殊营养成分以及丰富的钾、铁、锌、锰等微量元素,被联合国粮农组织列为五大健康食品之一[1-2]。蓝莓依据树体形态特征分为高丛蓝莓、矮丛蓝莓和兔眼蓝莓,各品系蓝莓品种对土壤、温度和水分等环境要求不同,有的品种不能适应高温高湿条件,有的则对土壤酸碱度敏感度不高。随着蓝莓栽培面积在我国中部地区不断扩大,各品系蓝莓品种也陆续引入中部高温高湿的地区。温度是影响蓝莓生长过程的重要因子, 直接影响了植物生长过程中的光合作用[3]。为探讨不同蓝莓品种在高温高是地区的耐热性,本试验通过测定高温条件下‘梯芙蓝’(Tifblue)、‘库帕’ (Cooper) 和‘蓝丰’(Bluecrop)3 个蓝莓品种的光合作用,分析3 个不同蓝莓品种适应热胁迫方面的机制,为高温高湿地区蓝莓引种栽培提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料试验材料为‘蓝丰’、‘库帕’、‘梯芙蓝’3年生盆栽苗,其土壤 pH值为 4.85,铵态氮(N)42.4 mg/kg,速效磷( P2O5)19.2 mg/kg,速效钾( K2O)276 mg/kg,土壤含水量在 60%左右。
1.2 试验方法2013年 9月于中南林业科技大学植物学实验室开展高温胁迫试验。选择生长健壮的‘梯芙蓝’、‘蓝丰’和‘库帕’盆栽苗置于 LRH-250A型智能人工气候箱中, 25℃、空气湿度 70%、光照(3 000 lx,13.5 h·d-1)条件下预处理 3 d,然后移动至 43 ℃ /38 ℃(昼 /夜)的人工气候箱中,光周期为 13.5 h/10.5 h(昼 /夜)。
胁迫处理期间及处理期后 25℃恢复 3 d,测定其光合和叶绿素荧光参数的变化。每天 7:00— 9:00用 LI-6400便携式光合仪测定测定净光合速率(Pn)、蒸腾速率( Tr)、气孔导度( Gs)、胞间二氧化碳浓度( Ci),每株测 3片叶子,重复 5次;每天 7:00—9:00采用便携式调制叶绿素荧光仪(MINI-PAM)测定各株的叶绿素荧光参数,包括 Fv/Fm(PSII最大原初光能转换效率)、 Yield (PSⅡ实际光化学效率)、 F0(初始荧光强度)、 qP(光化学淬灭系数)、 NPQ(非光化学淬灭)。
1.3 试验数据处理用 Excel 2003完成对数据及图表的基本处理,采用 SPSS19.0软件对数据进行单因素方差分析,并用 Duncan法进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 高温胁迫对蓝莓光合特性的影响高温对不同品种蓝莓净光合速率( Pn)的影响如图1所示。由图1可知, 3个品种的蓝莓随着胁迫时间的增加,净光合速率均呈下降趋势,但不同品种的表现有差异。‘梯芙蓝’在高温胁迫的前 2 d,其光合速率下降明显,第 3天光合速率有所回升,之后一直下降直到高温胁迫的第 9天,其速率下降到 1以下,第 12天光合速率低于 0.5,常温环境中恢复 3 d后,光合速率回升到 1.88,约为胁迫前的 31%(见图1A);‘库帕’在胁迫前 2 d净光合速率下降也很明显,胁迫第 3天,净光合速率较第 2天略有回升,之后迅速下降,第 9天即下降到 0.1以下,第 11天和 12天接近 0,常温恢复 3 d后,净光合速率回升到 0.776,约为胁迫前的 16%(见图1B);‘蓝丰’在受到高温胁迫前期,净光合速率没有回升的迹象,高温胁迫前 4 d,其值一直迅速下降,胁迫第 5天与胁迫第 4天的净光合速率相差不大,胁迫 5 d后,其值再次迅速下降,至胁迫第 9天,其值几乎为 0,胁迫 12 d植物几乎枯死,常温恢复 3 d后,光合速率没有回升(见图1C)。
图1 高温对不同品种蓝莓净光合速率的影响
Fig.1 Effects of high temperature stress on photosynthetic rate of different blueberries高温对不同蓝莓品种气孔导度( Gs)的影响如图所示。由图2可知,在高温胁迫第 1 d,3个蓝莓品种的气孔导度均迅速下降,随着胁迫时间的增加,3个品种的蓝莓表现不同。如图2A所示,‘梯芙蓝’在胁迫的第 1天气孔导度即迅速下降 53%,胁迫第 2~ 6天气孔导度呈波浪状变化,胁迫第 6~ 12天,气孔导度非常低,均小于 0.1,胁迫结束常温恢复 3 d后,气孔导度明显回升,至胁迫前的 17.7%;由图2B可知,‘库帕’在高温胁迫的第 1天气孔导度即下降 60.1%,胁迫 2~ 4 d气孔导度呈波浪状变化,胁迫第 5天开始,气孔导度即下降到 0.1以下,常温恢复 3 d,气孔导度没有显著回升,但也未进一步下降;如图2C所示,‘蓝丰’在受到胁迫后的第 1天下降 69%,胁迫第 2天气孔导度略有回升,胁迫第 4~ 12天气孔导度均在 0.1以下,其中胁迫第 12天气孔导度低至 0.006 13,常温恢复 3 d后,气孔导度继续下降,几乎为 0。
图2 高温对不同品种蓝莓气孔导度的影响
Fig.2 Effects of high temperature stress on stomatal conductance of different blueberry随着胁迫时间的延长,高温对 3个蓝莓品种胞间 CO2浓度( Ci)的影响趋势基本一致,均出现先降低后升高的趋势(见图3)。如图3A所示,‘梯芙蓝’的胞间 CO2浓度在胁迫第 1天下降 43.8%,胁迫第 8天下降至最低值仅为胁迫前的
10.6%,胁迫 9~ 12 d胞间 CO2浓度缓慢上升,常温恢复 3 d后,回升趋势明显,达到胁迫前的 70%;由图3B可知,‘库帕’的胞间 CO2浓度在胁迫第 1天下降 58%,胁迫第 5天降至最低值,约为胁迫前的 17.6,之后胞间 CO2浓度缓慢上升,胁迫第 10天,基本回升到胁迫前的水平,常温恢复 3 d后,胞间 CO2浓度依然保持在胁迫前的水平;由图3C可知,‘蓝丰’在胁迫第 1天,胞间 CO2浓度下降 36.4%,胁迫第 2天即降至最低水平, 2~ 5天均保持在较低水平,第 6天开始迅速上升,第 7天即恢复至胁迫前的水平,常温恢复 3天后,胞间 CO2浓度较胁迫末期变化不大。
高温对不同品种蓝莓蒸腾速率( Tr)的影响如图4所示。由图4可以看出,随着高温胁迫时间的增加, 3种蓝莓的蒸腾速率( Tr)基本都呈下降趋势。如图4-A所示,‘梯芙蓝’在高温胁迫前 4 d,蒸腾速率迅速下降至胁迫前的 18.6%,在胁迫第 5天出现略微的上升趋势,随后蒸腾速率继续下降,至胁迫第 9天已低至 0.1以下,常温恢复 3 d后,蒸腾速率恢复至高温胁迫前的28.8%;‘库帕’的蒸腾速率在胁迫前 3 d一直下降约至胁迫前的 35%,胁迫第 4天有所回升,之后一直下降,至第 9天低至 0.1以下,常温恢复 3 d后,蒸腾速率恢复至高温胁迫前的 26.5%(见图4B);‘蓝丰’在胁迫第 1天,其蒸腾速率就迅速下降至胁迫前的 35.8%,胁迫前 4 d一直下降,至胁迫第 5天有小幅回升,随后一直下降,胁迫第 9天已降至 0.01以下,胁迫第 11天,‘蓝丰’几乎枯死,常温恢复 3 d后,蒸腾速率未有明显恢复迹象(见图4C)。
2.2 高温胁迫对蓝莓荧光特性的影响高温胁迫对不同品种蓝莓叶绿素荧光参数的影响如图5所示。 F0是植物的初始荧光,代表光系统Ⅱ的所有反应中心全部处于开放状态时的叶绿素荧光值。如图5A所示,‘梯芙蓝’的 F0在胁迫过程中变化不大,有略微的上升趋势,胁迫 12 d较胁迫前仅上升了 14.5%,胁迫结束后较胁迫过程无明显变化;‘库帕’和蓝丰的初始荧光相差不大,胁迫刚开始的第 1天,F0均降低,之后均迅速升高,胁迫后期下降,常温恢复 3 d后,‘库帕’的 F0回升,‘蓝丰’的 F0继续下降。整个胁迫过程中蓝丰的上升幅度较‘库帕’大,在胁迫 2~ 10 d,‘蓝丰’的 F0均大于‘库帕’,蓝丰在胁迫的第 11天,F0开始下降,‘库帕’在胁迫 12 d开始下降,胁迫前 4天, 3种蓝莓的 F0差异不大,随胁迫时间的延长,‘库帕’和‘蓝丰’的 F0显著大于‘梯芙蓝’。
Fm是最大荧光产量,由图5B可知,‘梯芙蓝’的 Fm在胁迫第 2天上升,之后随胁迫时间的增加,呈波浪状变化,但幅度不大,变化趋势不明显,胁迫结束常温恢复 3 d后,明显上升;‘库帕’的 Fm在胁迫前期也呈波浪状变化,幅度较‘梯芙蓝’大,但在胁迫第 12天,Fm迅速下降,常温恢复 3 d后,Fm又回升;‘蓝丰’的 Fm在胁迫前期变化趋势与‘库帕’一样,胁迫 11 d后开始迅速下降,胁迫结束恢复 3 d,Fm进一步下降。
Fv/Fm反应了反应中心 PSII的最大光能转化效率,其大小常被作为判断植物是否受到逆境胁迫的重要标准 [4]。3种蓝莓的 Fv/Fm均在高温胁迫的第 1天有小幅上升,‘梯芙蓝’在胁迫过程中变化不大,胁迫后期出现略微的下降趋势,常温恢复 3 d后又回升,说明整个高温胁迫过程对其影响不大;‘蓝丰’和‘库帕’从胁迫第 2天开始 Fv/ Fm就一直下降,‘蓝丰’的下降幅度较‘库帕’大,常温恢复 3 d后‘库帕’的 Fv/Fm回升,‘蓝丰’一直下降接近 0(见图5C)。
Yield是 PSII的实际光化学量子产量,即在实际环境中,反应中心部分关闭的条件下,原初电子捕获光能的效率 [5]。研究表明, 3种蓝莓在受到高温胁迫的第 1天,Yield均下降,之后又升高,胁迫中后期下降,常温恢复 3 d后,‘梯芙蓝’和‘库帕’分别回升至胁迫前的 66.3%和 45.1%,‘蓝丰’一直下降为 0(见图5D)。
qP是光化学淬灭,其值反应的是 PSⅡ中的天线色素所吸收的光能用于光化学电子传递的部分,其值越高, PS Ⅱ反应中心开放的比例就越大,参与固定 CO2的电子就越多 [6]。由图5-E可知, 3个品种的蓝莓的 qP随胁迫时间的变化均出现先下降后上升再下降的趋势,但略有差异。‘梯芙蓝’在胁迫前两天下降趋势明显, 2~ 6 d一直上升,在胁迫的第 6天,其值超过了胁迫前,之后一直下降,但均显著高于‘蓝丰’和‘库帕’,胁迫解除常温恢复 3 d后,其值又回升至胁迫前的 85.2%;‘蓝丰’和‘库帕’在胁迫第 1天下降,胁迫 2~ 3 d上升,之后一直下降,但‘库帕’的 qP较‘蓝丰’稍高,胁迫 11 d之后,‘蓝丰’的 qP迅速下降低至 0.1以下,常温恢复 3 d后,其值为 0,植株完全死亡,‘库帕’在高温解除常温恢复 3 d后回升至初始值的 37.6%。
图5 高温胁迫对不同品种蓝莓叶绿素荧光参数的影响
Fig.5 Effects of high temperature stress on chlorophyll fluorescence parameters of different blueberry cultivarsqN(非光化学淬灭 )系数则反映了 PS Ⅱ反应中心所吸收的光能不能用于光合作用而以热散耗掉的部分能力,当植物吸收过多光能时,热散耗可以消耗部分能量,防止光抑制,可以保护光合系统免受损害 [7]。qN是植物保护 PS Ⅱ光反应中心免受逆境破坏的重要机制。由图5-F可知, 3种蓝莓的 qN在胁迫第 1天均出现明显下降趋势,之后随胁迫时间的增加 3种蓝莓的表现有差异:‘梯芙蓝’随着胁迫时间的延长 qN一直上升,胁迫结束常温恢复 3天后下降;‘库帕’在胁迫 2~ 8 d, qN一直上升, 8天之后开始下降,胁迫 12 d降至初始值的 49.6%,胁迫结束常温恢复 3 d后回升至初始值的 85.7%;‘蓝丰’的 qN随胁迫时间的延长也出现先增加后下降的趋势,但其最高值出现在第 4天,胁迫 9 d之后, qN迅速下降,胁迫 12 d的 qN仅为胁迫前的 20.6%,胁迫结束常温恢复 3 d后,植株死亡,qN为 0。
3 结论与讨论
研究结果表明: 3个蓝莓品种随着胁迫时间的增加,蒸腾速率( Tr)均下降,以‘蓝丰’下降最多。净光合速率( Pn)与气孔导度均随着高温胁迫时间的延长而降低。随着胁迫时间的延长,‘梯芙蓝’的荧光参数 F0变化不大,‘蓝丰’和
‘库帕’则增加,且‘蓝丰’的增幅大于‘库帕’。高温对 3个蓝莓品种光合速率影响的原因较为复杂,3个品种的蓝莓的光合速率的下降是由气孔限制因素引起的;胁迫后期,光合速率与气孔导度一致下降,胞间 CO2浓度( Ci)呈上升趋势,从这个方面而言,3个蓝莓品种的抗高温能力为‘梯芙蓝’>‘库帕’>‘蓝丰’,这与 3个蓝莓品种大田栽培的表现一致。
3.1 高温对蓝莓光合作用的影响植物的光合作用对环境的变化敏感,高温作为重要的环境因子之一,其对植物光合作用的伤害会出现在受害症状出现之前 [8]。高温对植物的植物光合作用的影响包括气孔限制因素和非气孔限制因素,气孔限制因素强调植物光合作用的下降主要是由于高温胁迫造成气孔导度降低,光合作用的原料 CO2的供应不足导致光合作用下降;非气孔限制因素则认为,高温抑制了光合作用关键酶的活性,叶肉细胞的气体吸收扩散受阻, CO2溶解下降,光合作用的场所稳定性下降,固定 CO2的能力下降等,由此造成光合作用下降 [9]。也有人认为高温对植物光合作用的影响既有气孔限制因素也有非气孔限制因素,是两者共同作用引起的 [10]。本研究表明, 3个品种的蓝莓的净光合速率( Pn)与气孔导度均随着高温胁迫时间的延长表现为降低的趋势,但胁迫前期出现小幅的回升,且两者回升的时间基本一致,说明在高温胁迫前期, 3个品种的蓝莓的光合速率的下降是由气孔限制因素引起的;胁迫后期,光合速率与气孔导度一致下降,胞间 CO2浓度( Ci)呈上升趋势,说明此时光合速率的下降是由非气孔限制因素引起的。由此可见,高温对 3个蓝莓品种光合速率影响的原因较为复杂,尹赜鹏等研究表明,在植物受到外界环境胁迫时,随胁迫时间的增加,光合速率的下降由气孔限制因素转化为非气孔限制因素,与本研究结果一致 [11]。
但不同品种蓝莓的气孔限制因素与非气孔限制因素的时间不同,‘梯芙蓝’在胁迫 1~ 8 d,‘库帕’在胁迫 1~ 5 d,‘蓝丰’在胁迫的 1~ 5 d表现为气孔限制因素,其中蓝丰在胁迫 3~ 5 d是气孔限制因素与非气孔限制因素的综合。气孔限制因素只是对气孔随胁迫时间的延长逐步关闭,使净光合速率下降,此时高温还未对植物内部的生理造成严重影响,等高温解除后,气孔又能恢复正常水平,这从一定程度上表明不同植物耐高温的时间 [12]。从这个方面来说,3个蓝莓品种的抗高温能力为‘梯芙蓝’>‘库帕’>‘蓝丰’,另外高温胁迫解除 3 d后,‘梯芙蓝’的净光合速率恢复程度大于‘库帕’,而‘蓝丰’的光合速率依然几乎为 0,没有恢复。这也进一步验证了‘梯芙蓝’的抗高温能力大于‘库帕’,‘库帕’大于‘蓝丰’,研究结果与这 3个品种的光合实验能相互验证 [13]。
一般认为蒸腾速率与光合作用所产生的能量,土壤中的水分,空气的湿度以及植物自身的生理状况有关 [14]。本研究发现蒸腾速率随着高温胁迫时间的延长而下降,3个蓝莓品种的气孔导度( Tr)与蒸腾速率的下降趋势一致,但气孔导度的下降幅度大于蒸腾速率的下降幅度,这说明蒸腾速率的下降是由气孔导度下降引起的,气孔导度的下降是植物在遇到逆境时,降低自身生理活动,抵御外界胁迫的一种自我保护机制 [15]。
3.2 高温对蓝莓荧光参数的影响高温不仅影响通过影响气孔的开闭程度,植物体内各种酶的活性来影响植物的光合作用过程,高温也伤害光合反应中心 PSII[16]。光合反应中心 PSII则通过调节反应中心开放程度,光化学量子传递效率等来适应高温的胁迫,保持 CO2同化能力,并通过增加热散耗减轻过剩的能力对自身的伤害 [17]。F0表示在黑暗条件下,反应中心 PSII全部开放的荧光水平,即此条件下,原初电子受体 (QA) 全部氧化,如果反应中心 PSII受到破坏出现可以失活或者不可以的破坏,则 F0就会增加,且增幅越大代表受破坏程度越严重 [5,18]。研究表明在胁迫过程中,3个蓝莓品种在胁迫第 1天,F0都有不同程度的下降,这表明适量高温可促进植物体内的生理活动,随着胁迫时间的延长,梯芙蓝的 F0变化依然不大,呈波浪状略微上升趋势,说明‘梯芙蓝’具有较强的耐高温特性,高温对其反应中心 PSII伤害不大;‘蓝丰’和‘库帕’均随着胁迫时间的延长而增加,且‘蓝丰’的增幅大于‘库帕’,这说明高温对‘蓝丰’的伤害比‘库帕’严重,‘蓝丰’在胁迫 12 d,F0下降,此时‘蓝丰’生理遭受到严重破坏,常温恢复 3 d后,F0回升,这可能是‘蓝丰’在常温环境中进行了部分自我修复;‘库帕’在胁迫第 11 d,F0迅速下降,此时‘库帕’的枝叶已枯黄,生理受到严重伤害,常温恢复 3 d后,F0继续下降,此时植株已死亡。
最大荧光( Fm)是 PSII 反应中心在完全关闭情况下的荧光水平,最大荧光值与传递给 PSII 的电子的量及植物进行光合作用的产物的量呈正相关 [19],它反映了 PSII的电子传递情况, Fv/Fm是最大光化学量子产量,是反映 PSII 光化学效率的指标,高温胁迫下其值下降,下降程度与植物受胁迫程度正相关 [20]。Fm与 Fv/Fm都是判断植物是否受到光抑制的重要标准 [21]。研究结果表明,‘梯芙蓝’在胁迫过程中 Fm与 Fv/Fm变化均不明显,胁迫后期 Fv/Fm略有下降趋势,常温恢复 3 d后,又上升,说明‘梯芙蓝’能承受 43℃的高温;‘库帕’和蓝丰的 Fv/Fm随高温胁迫的时间均下降,‘蓝丰’更敏感,下降幅度更大。这说明‘梯芙蓝’较耐高温,在高温胁迫下仍能保持较高的光化学特性,‘库帕’和蓝丰则因为高温胁迫导致了光抑制或光破坏,其中‘蓝丰’受到破坏的程度更大。本研究还发现,3个蓝莓品种在高温胁迫的第 1天, Fv/Fm均小幅上升。
Yield是 PSII的实际光化学量子产量,即在实际环境中,反应中心部分关闭的条件下,原初电子捕获光能的效率 [5]。也即 PSⅡ反应中心开放的程度与电子传递活性和传递速率呈正相关。研究表明, 3个蓝莓品种在高温胁迫第 1天,Yield就迅速下降,这可能是因为植物长时间在较适宜的环境中生长,突然施加高温胁迫,植物自身迅速关闭部分 PSⅡ反应中心,以抵御高温的伤害 [22]。但从第 3天开始,3个蓝莓品种适宜了高温的环境, Yield增加,经过短暂的上升期后, Yield均大幅下降,说明 3个蓝莓品种均不同程度地受到高温的胁迫,光化学效率降低,有机物积累减少。胁迫恢复 3 d后,‘蓝丰’的 Yield为 0,‘库帕’和‘梯芙蓝’均有回升,且‘梯芙蓝’梯芙蓝的回升幅度大于‘库帕’,说明高温解除后‘梯芙蓝’能较好恢复,‘库帕’受到一定程度的伤害,‘蓝丰’完全死亡。
qP是光化学淬灭,其值反映的是 PSⅡ中的天线色素所吸收的光能用于光化学电子传递的部分,其值越高, PS Ⅱ反应中心开放的比例就越大 [6]。另外,其值越高,还原态 QA重新氧化为 QA的量也越大,电子传递活性就越强 [23]。本研究发现在胁迫初期 3种蓝莓的 qP均显著下降,随后短期上升后下降,这与 Yield对高温的响应一致,原因均可能是因为植物突然受到高温胁迫,迅速关闭部分反应中心以抵御高温的伤害,适应了高温后 Yield开始回升,之后由于高温的伤害, Yield开始下降。但在胁迫第 6天之后,‘梯芙蓝’的 Yield就显著高于‘库帕’和‘蓝丰’,说明‘梯芙蓝’在高温胁迫下能保持较高的电子活性。 qN(非光化学淬灭)系数则反映了 PS Ⅱ反应中心所吸收的光能不能用于光合作用而以热散耗掉的部分能力,当植物吸收过多光能时,热散耗可以消耗部分能量,防止光抑制,可以保护光合系统免受损害 [7]。 3个蓝莓品种的 qN在高温胁迫第 1天均下降,而后上升,这可能是因为启动热散耗来防止光抑制需要时间。从胁迫第 2天开始梯芙蓝的 qN就开始上升一直到胁迫结束才下降,胁迫过程中‘梯芙蓝’可以利用一直增加的热散耗来保护光合系统面受伤害,这也是其 qP较‘库帕’与‘蓝丰’高的原因 [21]。‘库帕’的 qN在胁迫 2~ 9 d上升趋势明显,第 9天以后开始下降,说明‘库帕’在高温胁迫的前 9 d不断增加 qN来增加热散耗,防止光抑制,但胁迫 9 d以后开始下降,这可能是因为生理受到破坏,但结束胁迫恢复常温 3 d后,qN迅速上升,这可能是‘库帕’光合系统自我修复的结果。‘蓝丰’的 qN在胁迫的第 5天即开始下降,胁迫第 9天下降幅度增大,胁迫结束后几乎为 0,说明‘蓝丰’在高温环境第 5天以后已经不能通过增加 qN来增加热散耗,保护自己的光合系统了。通过增加 qN使植物增加热散耗以适应逆境,只是植物被动适应环境的一种方式,这种方式不断增加内损耗,仅能维持生存,但对植物的生长不利且不可持续。
分析 3个蓝莓品种的叶绿素荧光参数对高温胁迫的响应,可以发现植物在突然受到高温胁迫时比较敏感,光合系统 PSⅡ的的开放程度迅速降低,电子活性与传递速率降低,经过短暂的适应后,光合系统 PSⅡ的活性增强,随着高温胁迫时间的增加,光合系统 PSⅡ遭到遭到破坏或者可逆性失活 [4]。另外,蓝莓在逆境中启动自我保护机制,但不同品种蓝莓的自我保护能力不同,因此不同蓝莓的抗高温特性不同,其中‘梯芙蓝’的抗高温特性优于‘库帕’,‘库帕’优于‘蓝丰’,这与高温对光合特性的影响的研究结果一致。同时还发现在高温胁迫下 Yield、qP、qN的敏感性较 F0、Fm、Fv/Fm高。
本研究仅仅是通过测定高温条件下 3个蓝莓品种的部分生理指标,推断不同蓝莓品种的耐热性,而蓝莓的生长除了受温度影响外,还受土壤、水分和肥料等多个因素的影响,因此要筛选出适合高温高湿条件下栽培的蓝莓品种还需要在土壤、肥料等方面开展更多研究,从而综合判定各蓝莓品种的适栽条件。
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学报简介
中南林业科技大学学报
《中南林业科技大学学报》原名《中南林学院学报》,是中南林业科技大学主办的以林为特色的自然科学学术期刊。该刊1981年创刊,2010变更为月刊,月底出版,国内外公开发行。国际刊号为ISSN 1673-923X,国内刊号为CN43-1470/S。该刊是教育部优秀科技期刊,全国优秀高校学报,湖南省一级期刊。是全国中文核心期刊,中国科学引文数据库来源期刊,中国精品科技期刊,中国科技核心期刊。该刊入编了国内所有的期刊数据库。
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