低K^(+)条件下罗布麻对盐胁迫的光合响应机制

罗布麻(Apocynum venetum)对盐渍环境具极强的适应能力。前期研究发现罗布麻为典型钾高效植物,且大量吸收钠离子(Na(+))和钾离子(K^(+))以提高叶片渗透调节能力是其适应盐胁迫的重要生理机制,但有关该植物对低K^(+)和盐渍环境的光合响应机制尚未见报道。通过盆栽试验研究了低钾(0.01 mmol·L^(−1) K^(+))和正常钾(2.5 mmol·L^(−1) K^(+))供应条件下,盐处理(50和200 mmol·L^(−1) NaCl)对罗布麻幼苗叶片光合气体交换参数、PSⅡ光化学活性及光能分配的影响。结果显示,未添加NaCl时,低钾处理对罗布麻净光合速率(P_(n))、叶绿素荧光和吸收光能的分配均无影响。在两个供钾水平下,添加50或200 mmol·L^(−1) NaCl均显著降低了P_(n)、气孔导度(G_(s))、蒸腾速率(T_(r))和胞间CO_(2)浓度(C_(i)),提高了气孔限制值(L_(s))(P<0.05);200 mmol·L^(−1) NaCl处理显著降低了PSⅡ最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、潜在光化学活性(F_(v)/F_(o))、实际光电子产率(Φ_(PSⅡ))、激发能量捕获效率(F_(v')/F_(m'))及光化学猝灭(qP)(P<0.05),表明罗布麻光合速率在轻度盐胁迫下主要受气孔因素的限制,在重度盐胁迫下同时受气孔因素与非气孔因素的限制。同时,盐胁迫下罗布麻可通过提高叶片水分利用效率以抵御气孔限制。此外,200 mmol·L^(−1) NaCl处理下,罗布麻叶片通过增加热耗散以减轻光能过剩对光合系统的危害。研究结果为进一步明晰罗布麻的抗逆机制提供了理论依据。