开放式臭氧浓度升高条件下不同敏感型小麦品种的光合特性

利用亚洲首个开放式臭氧浓度升高平台(O3FACE),以臭氧敏感品种烟农19和臭氧耐性品种扬麦16为试材,研究了小麦光合特性对O3浓度升高的响应,并分析了不同敏感型小麦品种响应差异的可能原因。结果表明,O3浓度升高并持续处理75d,小麦旗叶的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均显著下降,其中扬麦16的降幅(27.9%、37.5%和27.9%)明显小于烟农19(61.1%、68.0%和57.4%);而Ci基本维持恒定。说明O3FACE下小麦旗叶Pn下降是气孔因素和非气孔因素共同作用的结果,其中非气孔因素起决定性作用。叶绿素荧光分析表明,两个品种的PSII最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSII潜在活性(Fv/Fo)、光化学猝灭(qP)和光化学反应速率(Prate)等荧光参数均呈下降趋势,而非光化学猝灭(NPQ)和热耗散速率(Drate)呈上升趋势;可溶性蛋白和核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)则与荧光参数及Pn的变化趋势一致。由此可见,RuBP的羧化限制和PSII光系统损伤可能是O3胁迫下小麦旗叶Pn下降的主要非气孔因素。此外,O3FACE下扬麦16各参数的变幅均小于烟农19,扬麦16较高的蒸腾速率和较小的Rubisco含量降幅可能是其维持光合机构功能的重要原因。