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基于Lake模型的叶绿素荧光参数在甘蔗苗期抗旱性研究中的应用
引用本文:安东升,曹娟,黄小华,周娟,窦美安.基于Lake模型的叶绿素荧光参数在甘蔗苗期抗旱性研究中的应用[J].植物生态学报,2015,39(4):398-406.
作者姓名:安东升  曹娟  黄小华  周娟  窦美安
作者单位:中国热带农业科学院湛江实验站, 广东湛江, 524013
中国热带农业科学院南亚热带作物研究所, 广东湛江, 524091
基金项目:中国热带农业科学院基本科研业务费专项
摘    要:为从能量平衡及分配的角度研究干旱胁迫下甘蔗(Saccharum officinarum)苗期光系统的运转状况, 进而为丰富不同甘蔗品种的抗旱性评价指标及实现对季节性干旱胁迫的快速诊断提供理论依据, 该研究通过对基于Lake模型的叶绿素荧光参数在不同入射光强下变化的动态分析, 研究光合电子传递链中能量平衡状态对不同水分梯度(40%、25%、10%、8%)的响应。结果表明: 两个供试品种(耐旱品种‘ROC22’和非耐旱品种‘ROC16’)的最大光能利用效率(Fv/Fm)、相对电子传递速率(rETR)、光系统II(PSII)量子效率(ΦII)和光化学猝灭(qL)均随着干旱胁迫程度的增加而下降, 可调节性能量耗散(ΦNPQ)和非调节性能量耗散(ΦNO)则随着干旱胁迫程度的增加而上升。除ΦNO之外的叶绿素荧光参数的变化幅度均随着光合有效辐射(PAR)的增加而增大。在干旱胁迫的前中期, 相对于‘ROC22’, ‘ROC16’的PSII反应中心能够维持较高的开放程度; 但‘ROC22’调节能量耗散的能力和对干旱胁迫的敏感程度均高于‘ROC16’, 说明较强的光保护能力是‘ROC22’的抗旱性高于‘ROC16’的主要原因之一。对干旱胁迫敏感且在不同PAR下较为稳定的ΦNO可作为甘蔗苗期抗旱性的快速诊断和评价指标。rETR对递增的PAR的响应表现为随着干旱胁迫程度的增加而提前出现峰值或下降趋势, 但是不同水分梯度下的rETRPAR较低时并无显著差异, 表明干旱胁迫下光抑制现象的提早出现是造成光系统损伤的首要因素, 高光强对干旱胁迫信号起放大作用。

关 键 词:叶绿素荧光  干旱胁迫  Lake模型  甘蔗  抗旱性评价  
收稿时间:2014-10-10

Application of Lake-model based indices from chlorophyll fluorescence on sugarcane seedling drought resistance study
AN Dong-Sheng,CAO Juan,HUANG Xiao-Hua,ZHOU Juan,DOU Mei-An.Application of Lake-model based indices from chlorophyll fluorescence on sugarcane seedling drought resistance study[J].Acta Phytoecologica Sinica,2015,39(4):398-406.
Authors:AN Dong-Sheng  CAO Juan  HUANG Xiao-Hua  ZHOU Juan  DOU Mei-An
Affiliation:Zhanjing Experimental Station, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Zhanjiang, Guangdong 524013, China
South Subtropical Crops Research Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Zhanjiang, Guangdong 524091, China
Abstract:<i>Aims</i>Spring drought greatly limits the sugarcane (Saccharum officinarum) seedling growth in the southwest China. A major objective of this study is to investigate the change of the energy allocation in photosystem II (PSII) resulted from the stomatal and non-stomatal limit of photosynthesis under the drought stress condition. The study results can be used for drought resistant breeding and rapid drought stress diagnosis.
Keywords:chlorophyll fluorescence  drought stress  Lake-model  sugarcane  drought resistance evaluation  
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