白羊草光合特性及非结构性碳水化合物含量对CO2浓度倍增和干旱胁迫的响应

• 作者: 刘国彬 李鹏 肖列 薛萐
• 来源期刊: 植物营养与肥料学报
• 关键词: CO2浓度倍增 干旱胁迫 光合特性 非结构性碳水化合物 白羊草
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 页码范围: 389-397
• 页数: 9页
• 字数: 5934字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11674/zwyf.16132

摘要

[目的]探明CO2浓度倍增对干旱胁迫下白羊草光合特性及非结构性碳水化合物含量的影响,为未来大气CO2浓度升高以及干旱、半干旱地区水分亏缺等逆境下白羊草的生长提供理论依据和技术参数. [方法]盆栽试验采用裂区设计,研究了黄土丘陵区典型草本植物白羊草光合特性和非结构性碳水化合物(NSC)及其组分(可溶性糖和淀粉)的含量对不同CO2浓度(400 μnol/mol和800 μmol/mol)和不同水分处理[35％～40％ FC(重度干旱胁迫)、55％～60％ FC(轻度干旱胁迫)和75％～80％ FC(对照)]的响应. [结果]CO2浓度倍增和干旱胁迫对白羊草光合-光响应曲线参数和NSC及其组分含量有显著影响,但2个因素之间没有显著的交互作用.CO2浓度倍增显著提高了白羊草叶片最大净光合速率(Pmax)、表观量子效率(AQY)、光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)(P＜ 0.01),而干旱胁迫则显著降低了Rmax、AQY和LSP(P＜0.01).CO2浓度倍增和干旱胁迫均提高了白羊草地上部分可溶性糖含量.在正常CO2浓度条件下,与对照相比,轻度干旱胁迫和重度干旱胁迫均显著降低了白羊草地上部分和根系部分淀粉含量.CO2浓度倍增使对照、轻度干旱胁迫和重度干旱胁迫处理下白羊草地上部分淀粉含量分别提高了17.4％、44.2％和18.7％,根系部分淀粉含量分别提高了17.3％、88.4％和54.4％.轻度和重度干旱胁迫均显著降低了正常CO2浓度条件下白羊草根系部分NSC含量.CO2浓度倍增显著提高了对照处理和轻度干旱胁迫处理下白羊草地上部分以及轻度干旱胁迫处理和重度干旱胁迫处理下白羊草根系部分NSC含量.在正常CO2浓度下,轻度和重度干旱胁迫导致白羊草地上部分和根系部分可溶性糖含量与总NSC含量比值的显著提高.在倍增CO2浓度下,重度干旱胁迫显著提高了白羊草地上部分可溶性糖含量与总NSC含量的比值,而对照处理和轻度干旱胁迫处理无显著差异. [结论]干旱胁迫促进了白羊草体内淀粉向可溶性糖的转化,导致可溶性糖含量的升高和淀粉含量的降低.CO2浓度倍增促进了白羊草地上部分和根系部分淀粉和NSC含量的积累,为干旱胁迫下白羊草生理代谢活动所需可溶性糖提供了来源.CO2浓度升高能够缓解干旱胁迫造成的不利影响,提高了白羊草的抗旱性.