低温胁迫对番茄幼苗不同叶龄叶片叶绿素荧光成像特性的影响

【目的】研究番茄幼苗第2叶(成熟叶)和第4叶(新生叶)叶绿素荧光成像特性对低温胁迫的响应,并分析低温胁迫下番茄不同叶龄叶片光合活性区域相对面积及荧光参数值的变化,以探明番茄幼苗不同叶龄叶片对低温胁迫的适应机制。【方法】以番茄品种‘中蔬4号’(Solanum lycopersicum L.cv Zhongshu No.4)4叶期幼苗为材料,对番茄幼苗进行低温(8℃、200μmol·m^(-2)·s^(-1))处理15 d后常温(26℃白天/20℃夜晚,500μmol·m^(-2)·s^(-1))恢复1 d,于处理不同时期对幼苗全株进行叶绿素荧光成像,并比较第2叶和第4叶的叶绿素荧光成像特性。【结果】低温处理期间,第4叶的光合活性区域相对面积(R_(AP))仅在处理前期(5 d)有所下降,而全株和第2叶的R_(AP)则随处理时间的延长持续下降,但常温1 d即可完全恢复。低温处理下PSII调节性能量耗散的量子产量(Y(NPQ))、PSⅡ非调节性能量耗散的量子产量(Y(NO))和非光化学猝灭(NPQ)的荧光活性区域相对面积(R_(AF))与R_(AP)基本一致,但PSII实际光化学效率(Y(Ⅱ))和光化学猝灭(qP)的R_(AF)则显著低于R_(AP)。低温处理前期(5 d),番茄幼苗光合活性区域的PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、Y(NPQ)、NPQ急剧下降和Y(NO)急剧上升,随后,Fv/Fm保持不变,但Y(NPQ)和NPQ有所上升,Y(NO)则下降。但是,低温处理1 d即导致光合活性区域Y(Ⅱ)的急剧下降,随后维持不变。另外,番茄全株和第4叶的光合活性区域qP仅表现在处理第1天时小幅下降,随后则维持高于处理前的水平,而第2叶qP则在第5天有明显上升后又迅速下降。总体上,第4叶光合活性区域的Fv/Fm、Y(Ⅱ)、Y(NPQ)、NPQ和qP明显高于第2叶,Y(NO)低于第2叶。【结论】番茄幼苗可通过主动降低叶片光合活性区域面积来适应低温胁迫,而叶片热耗散能力在低温处理前期受到抑制,直到处理后期才逐渐发挥其光保护作用;低温胁迫下番茄幼苗优先保护生长点和新生叶,成熟叶主要通过可逆降低光合活性区域面积来适应低温胁迫,而新生叶则主要通过维持相对较高的PSⅡ反应中心光化学和热耗散能力防御低温光抑制;低温导致新生叶光合活性区域中部分有活性的PSⅡ反应中心关闭的同时,刺激了剩余有活性PSⅡ反应中心开放程度的提高,这将有利于低温胁迫解除后光合活性的恢复。

四川的美丽印象

从四川回来已有一段时间，而今才提笔。是因为记忆需要沉淀，给它时间，记忆会给你最美丽的陈酿。