夏季遮光减缓芍药叶片衰老的光合机制研究

为探究夏季强光和轻度遮荫对芍药(Paeonia lactiflora)衰老生理的影响,以主栽品种‘紫凤羽’、‘红凤羽’及芍药野生种为供试材料,设大田全光照及轻度遮荫处理,分析夏季强光(SL)和轻度遮荫(SS)对芍药叶片光合特性、叶绿素荧光参数、叶绿体超微结构、膜脂过氧化等的影响。结果表明:SS处理92 d后,各供试材料叶绿体呈典型的椭圆状,内外膜结构清晰完整,基粒和类囊体膜结构垛叠紧密;野生种、‘红凤羽’和‘紫凤羽’绿色期分别延长了40、20和10 d,且根增重率分别增加了119.76%、67.74%和1.42%。在SS处理下‘红凤羽’和野生种净光合速率(P_n)和表观量子效率(AQY)降低幅度均小于‘紫凤羽’,说明‘红凤羽’和野生种的遮荫效果明显好于‘紫凤羽’。在SS处理下‘红凤羽’和野生种的电子传递速率(ETR)和实际光化学反应效率(Φ_(PSⅡ))的增加幅度均大于‘紫凤羽’,说明在SS处理下‘红凤羽’和野生种的光抑制程度受影响更小。在光保护机制方面,‘红凤羽’和野生种在轻度遮荫处理下其调节性能量耗散(NPQ)下降幅度大于‘紫凤羽’,且叶黄素循环(A+Z)/(A+Z+V)上升幅度大于‘紫凤羽’,说明SS处理下‘红凤羽’和野生种与‘紫凤羽’相比更倾向于通过叶黄素循环途径耗散过量的激发能,以保护光合器官免受伤害。在膜脂过氧化方面,各供试材料在前期SS处理下其超氧化物歧化酶(SOD)活性、超氧化物歧化酶活性/丙二醛含量(SOD/MDA)和相对电导率(RIL)变化幅度不显著,其中‘红凤羽’和野生种更稳定;但在9月1日的SS处理下,各供试材料SOD活性显著降低,且RIL显著上升,说明因外界光强降低而轻度遮荫表现为弱光逆境,使得遮荫延缓衰老进程效果具有阶段性。研究结果为选育强光耐受性强的品种和实现根高产栽培提供依据。