低K+条件下罗布麻对盐胁迫的光合响应机制
农业农村部富硒产品开发与质量控制重点实验室 / 富硒食品开发国家地方联合工程实验室 / 安康市富硒产品研发中心;草地农业生态系统国家重点实验室 / 农业农村部草牧业创新重点实验室 / 兰州大学草地农业科技学院
- 摘 要：
- 罗布麻(Apocynum venetum)对盐渍环境具极强的适应能力.前期研究发现罗布麻为典型钾高效植物,且大量吸收钠离子(Na+)和钾离子(K+)以提高叶片渗透调节能力是其适应盐胁迫的重要生理机制,但有关该植物对低K+和盐渍环境的光合响应机制尚未见报道.通过盆栽试验研究了低钾(0.01 mmol·L?1 K+)和正常钾(2.5 mmol·L?1 K+)供应条件下,盐处理(50和200 mmol·L?1 NaCl)对罗布麻幼苗叶片光合气体交换参数、PSⅡ光化学活性及光能分配的影响.结果显示,未添加NaCl时,低钾处理对罗布麻净光合速率(Pn)、叶绿素荧光和吸收光能的分配均无影响.在两个供钾水平下,添加50或200 mmol·L?1 NaCl均显著降低了Pn、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度(Ci),提高了气孔限制值(Ls)(P<0.05);200 mmol·L?1 NaCl处理显著降低了PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、潜在光化学活性(Fv/Fo)、实际光电子产率(ΦPSⅡ)、激发能量捕获效率(Fv'/Fm')及光化学猝灭(qP)(P<0.05),表明罗布麻光合速率在轻度盐胁迫下主要受气孔因素的限制,在重度盐胁迫下同时受气孔因素与非气孔因素的限制.同时,盐胁迫下罗布麻可通过提高叶片水分利用效率以抵御气孔限制.此外,200 mmol·L?1 NaCl处理下,罗布麻叶片通过增加热耗散以减轻光能过剩对光合系统的危害.研究结果为进一步明晰罗布麻的抗逆机制提供了理论依据.
关键词：土壤盐渍化;光合作用;叶绿素荧光;光能分配;NaCl;钾离子;罗布麻
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