施氮和大气CO2浓度升高对小麦旗叶光合电子传递和分配的影响

• 作者: 于显枫 张绪成 马一凡
• 来源期刊: 应用生态学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 大气CO2浓度 氮素 光合电子传递速率 能量分配 小麦
• 年，卷（期）: 2011,（3）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 673-680
• 分类号: Q945.11
• 语种: 中文

摘要

采用开顶式气室盆栽培养小麦,设计2个大气CO2浓度(正常:400 μmol.mol-1;高:760 μmol·mol-1)、2个氮素水平(0和200 mg·kg-1土)的组合处理,通过测定小麦抽穗期旗叶氮素和叶绿素浓度、光合速率(Pn)-胞间CO2浓度(C1)响应曲线及荧光动力学参数,来测算小麦叶片光合电子传递速率等,研究了高大气CO2浓度下施氮对小麦旗叶光合能量分配的影响.结果表明:与正常大气CO2浓度相比,高大气CO2浓度下小麦叶片氮浓度和叶绿素浓度降低,高氮处理的小麦叶片叶绿素a/b升高.施氮后小麦叶片PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ反应中心最大量子产额(Fv'/Fm')、PSⅡ反应中心的开放比例(qr)和PSⅡ反应中心实际光化学效率(φPSⅡ)在大气CO2浓度升高后无明显变化,虽然叶片非光化学猝灭系数(NPQ)显著降低,但PSⅡ总电子传递速率(JF)无明显增加;不施氮处理的Fv'/Fm'、φPSⅡ和NPQ在高大气CO2浓度下显著降低,尽管Fv/Fm和qp无明显变化,JF仍显著下降.施氮后小麦叶片JF增加,参与光化学反应的非环式电子流传递速率(Jc)明显升高.大气CO2浓度升高使参与光呼吸的非环式电子流传递速率(J0)、Rubisco氧化速率(V0)、光合电子的光呼吸/光化学传递速率比(J0/Jc)和Rubisco氧化/羧化比(V0/Vc)降低,但使Jc和Rubisco羧化速率(Vc)增加.因此,高大气CO2浓度下小麦叶片氮浓度和叶绿素浓度降低,而增施氮素使通过PSⅡ反应中心的电子流速率显著增加,促进了光合电子流向光化学方向的传递,使更多的电子进入Rubisco羧化过程,Pn显著升高.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张绪成	甘肃省农业科学院农业部西北作物抗旱栽培与耕作重点开放实验室	56	666	14.0	24.0
3	于显枫	甘肃省农业科学院农业部西北作物抗旱栽培与耕作重点开放实验室	29	425	13.0	20.0
4	马一凡	甘肃省农业科学院农业部西北作物抗旱栽培与耕作重点开放实验室	27	395	10.0	19.0