夜间低温对白菜型冬油菜光合机构的影响

• 作者: 刘自刚 孙万仓 方彦 曾秀存 李学才 杨宁宁 武军艳 王月
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 白菜型冬油菜 低温 光合特性 超微结构
• 年，卷（期）: 2015,（4）
• 所属期刊栏目: 耕作栽培·生理生化·农业信息技术
• 页码范围: 672-682
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2015.04.05

摘要

[目的]探讨夜间低温对白菜型冬油菜叶片光合机构的影响机理及品种间差异.[方法]采用人工气候室内模拟夜间低温对白菜型冬油菜幼苗叶片气孔形态、叶绿体超微结构、光合特性及产物分配与积累的影响.[结果]昼/夜温度为20℃/10℃时,与弱抗寒品种天油2号相比,超强抗寒品种陇油7号生长点较低,株型匍匐,叶色深,叶绿素含量、胞间C02浓度(G)、叶片净光合速率(Pn)处于同一显著水平.当夜间温度降至5℃处理7d后,不同抗寒品种气孔导度(Ga)、Gl、Pa下降,叶绿素含量、根/冠升高,表明低夜温下不同品种均有更多光合产物被优先输送到根部;天油2号叶片叶缘、叶尖呈卷曲状或水溃斑状,表现明显冻害症状,陇油7号叶色加深,叶片平晨,生长点下陷,未见冻害;夜温降低处理后白菜型冬油菜叶片叶绿素均升高,不同品种叶绿素升高幅度明显不同,天油2号比对照升高6.0％,陇油7号升高9.6％;此时,天油2号大部分气孔关闭或半关闭,其叶片胞间Cl高于陇油7号,Gs、Pa显著低于陇油7号,表明在夜间温度为5℃时,天油2号光合作用受到显著抑制,非气孔限制是引起其光合效率降低的主要原因;而陇油7号在5℃低夜温条件下,叶片气孔大部分仍保持开放,叶片Pn、Cl虽略有下降,但与对照(昼夜温度为20℃/10℃)处于同一显著水平,在5℃低夜温条件下仍保持较高的光合能力.昼/夜温度为20℃/10℃时,白菜型冬油菜叶绿体紧贴细胞内壁整齐排列,基粒片层垛堞整齐紧密,基质片层整齐有序,叶绿体外形呈梭状或单面凹透镜形,内含淀粉颗粒,陇油7号淀粉粒数量和直径均大于天油2号;当昼/夜温度降为20℃/-5℃时,天油2号下部叶片已全部干枯,持绿叶片叶出现水渍状冻害,陇油7号心叶深绿色,下部叶变黄,但叶片平展,叶面呈块状泛红;天油2号相邻叶绿体融合、叶绿体外膜破裂、释放出内溶物,基粒溶解、基质片层断裂,叶绿体膜有序结构完全损坏;陇油7号叶绿体外膜完整清晰,保持部分基粒结构,基质片层结构较完整,其内仍有少量淀粉粒存在;-5℃低夜温处理后冬油菜不同品种Ca升高,叶绿素含量、Gl、Pa下降;但不同品种叶绿素含量、气体交换参数等存在显著差异,天油2号叶绿素含量显著低于陇油7号,其Pa迅速降低到0.210μmol CO2·m-2·S-1,比对照下降256.2％,陇油7号P-为0.434 μmolCO2·m-2·s-1,是天油2号的2.06倍,在-5℃低夜温处理后陇油7号仍有较高的光合速率;陇油7号根/冠显著高于天油2号,表明陇油7号更多光合物质被优先输送到根部保存.[结论]低夜温造成白菜型冬油菜叶绿体光合膜结构损伤,引起叶片Pn降低,昼/夜温度为20℃/5℃时,Pa的下降主要与气孔限制相关,而昼/夜温度为20℃/-5℃时,Pa下降主要由非气孔限制引起.