预处理对干旱胁迫下水稻光合及荧光影响.doc

预处理对干旱胁迫下水稻光合及荧光影响摘要：本文以水稻幼苗为实验材料，用10%聚乙二醇(PEG)对幼苗进行研究预处理，研究了预处理后水稻在15%PEG胁迫下叶片光合及荧光的变化情况。结果表明，预处理组的净光合速率下降的幅度比对照组的小，胞间CO2浓度随着处理时间的增加而增大；初始荧光增加。结果表明预处理能在一定程度上提高水稻抗旱性。 关键词：水稻幼苗 水分胁迫 净光合速率 叶绿素荧光 引言 张利红等认为，水分预胁迫对于高羊茅光合作用的影响，与干旱胁迫下未经过任何处理的高羊茅相比,在经历重复出现的干旱逆境时，能够对胁迫产生明显的快速适应,减弱干旱胁迫对光合作用产生的伤害[1]。为了探讨PEG预处理能否提高水稻对水分胁迫的抗性,我们用10%PEG对水稻幼苗进行预处理，测定15%PEG水分胁迫下水稻光合及荧光的变化情况，旨在为提供高水稻对水分胁迫抗性提供理论依据，为水稻抗旱育种提供可供借鉴的技术和方法。 1、材料与处理方法 1.1实验材料：供试水稻为辽星一号。 1.2处理方法：水稻经常规方法消毒、浸种、催芽后播种于含完全营养液的烧杯中，幼苗于光照培养箱中培养，待幼苗长至一叶一心期一半幼苗用10%PEG进行预处理，另一半作为对照。预处理3天后恢复正常营养液培养，恢复培养3天后用15%PEG进行胁迫处理，于胁迫处理后3天和5天测定水稻叶片光合及荧光变化。 2、测定指标 2.1净光合速率的测定：利用LI-6400便携式光合系统分析仪，在每天10：00-ll：00测定3片全展叶叶片中段。测定指标为：净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)。 2.2叶绿素荧光参数的测定：采用连续激发式荧光仪测定，用特制的暗适应夹对叶片进行充分的暗适应(20 min以上)，然后测定3片全展叶中段叶片初始荧光(Fo) 3、结果与分析 3.1预处理对水分胁迫下水稻叶片光合参数的影响 净光合速率变化幅度与水稻的抗旱能力成负相关[2]，因此，净光合速率Pn下降的程度可以作为评定水稻抗旱性的一个指标[3]。如图1所示，水分胁迫下水稻的净光合速率都有所下降，对照与预处理组进行比较发现，随着胁迫时间的增加，对照组的净光合速率Pn下降幅度较预处理组大，胁迫5天预处理组净光合速率明显高于对照组，说明预处理提高了水稻光合能力。 水稻受到水分胁迫后，叶片的胞间CO2浓度都有所增加，并且随着胁迫处理时间的增加，对照组上升的幅度较大，可能是因为水分胁迫造成叶肉细胞的光合反应中心受到损伤，光系统活力下降，从而使CO2的同化能力降低，胞间CO2浓度增加。 3.2预处理对水分胁迫下水稻叶片荧光的影响。 初始荧光(Fo)是PSⅡ反应中心全部开放时的荧光，PSⅡ反应中心的破坏或可逆失活，则会引起Fo的增加[4]，因此可根据Fo的变化推测反应中心的状况和可能的光保护机制。如图2所示，本实验中在水分胁迫下，对照组和预处理组Fo都显现出增加的现象，只是Fo变化的程度有所不同。 4、讨论 本研究结果表明，水分胁迫条件下水稻叶片净光合速率下降，随着处理时间的增加Ci的浓度增加。水分胁迫下作物的光合作用能力减弱，当叶绿体吸收过剩光能将对光合器官造成伤害，从而使电子传递链受损，这可能导致净光合速率下降的原因。预处理组的光合速率下降程度低于对照组，Ci的浓度上升幅度也比对照组的小，这有可能是植物受到预处理后对逆境有了一个高度的适应性，增强了自己对外界环境变化的调节能力。 本试验结果表明，水分胁迫引起Fo升高。Fo增加表明PSⅡ反应中心不易逆转的破坏。随着胁迫时间的增加，Fo的增加幅度有着明显的不同，增加幅度越小，其抗旱能力越强，由此可以看出，实验组的抗旱性高于对照组，这可能是预处理提高了水稻的抗旱机制。 参考文献: [1]王萌萌，陈忠林，贾楠，徐苏男，张利红.水分胁迫前的干旱锻炼对小麦光合生理特性的影响[J].农业环境科学学报；2010, 29(10) [2]林世青，许春辉，张其德，等．[J]叶绿素荧光动力学在植物抗性生理学、生态学和农业现代化中的作用．植物学通报.1992，9(1)：1-16 [3]白向历，孙世贤，刘明，杨国航，张振平，齐华.玉米叶片光合生理与抗旱性关系研究[J].种子,2009,28(8). [4]褚建民， 孟平， 张劲松， 高峻，等.土壤水分胁迫对欧李幼苗光合及叶绿素荧光特性的影响.林业科学研究2008，21(3)：295～30 [5l 贾虎森，李德垒．高等植物光合作用的光抑制研究进展[J]．植物学通报，2000，17(3)：218—224． [6]卢从民，张其德，匡延云．水分胁迫对小麦叶绿素a荧光诱导动力学的影响[J]．生物物理学报，1993，9(3)：453—457． 1