番茄幼苗叶片光合作用、PSⅡ电子传递及活性氧对短期高温胁迫的响应

• 作者: 孟思达 尹赜鹏 李天来 高振华 鹿嘉智 齐明芳
• 来源期刊: 北方园艺
• 学科: 农学
• 关键词: 番茄 高温胁迫 光合作用 光系统Ⅱ 基因表达 活性氧
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1-11
• 页数: 11页
• 分类号: S641.201
• 语种: 中文
• DOI: 10.11937/bfyy.20183026

摘要

以番茄幼苗为试验材料,研究了光合气体交换参数、叶绿素荧光参数及PSⅡ反应中心、PSⅡ核心蛋白编码基因相对表达量和活性氧代谢对不同高温(25、30、35、40℃)胁迫12 h的响应,以期为番茄高温季节栽培提供参考依据.结果表明:随着温度的升高,番茄幼苗叶片光合碳同化能力受到抑制,30、35℃高温胁迫下番茄幼苗叶片光合作用减弱的原因主要为气孔因素,而40℃时则为气孔和非气孔因素共同限制.高温胁迫下番茄幼苗叶片PSⅡ反应中心活性降低,PSⅡ电子传递受阻,PsbA和PsbP基因相对表达量降低,即高温对番茄幼苗叶片的主要作用位点为PSⅡ供体侧放氧复合体(OEC)和PSⅡ受体侧QA向QB的传递过程,其原因主要与OEC功能的破坏及D1蛋白的降解有关.高温胁迫下PsbP基因相对表达量降低幅度大于PsbA,并且标准化OJIP曲线上0.3 ms处相对可变荧光(VK)的增加幅度大于2 ms处相对可变荧光(VJ),说明高温胁迫对番茄幼苗PSⅡ供体侧的伤害程度大于受体侧.番茄幼苗叶片在30、35℃高温胁迫12 h并没有诱导过量的活性氧(ROS)产生,这与非光化学淬灭(NPQ)有效淬灭过剩光能有关,而在40℃高温胁迫下番茄幼苗叶片NPQ显著降低,导致叶片中过剩光能(1-qP) /NPQ和ROS大量积累,这是导致光抑制加剧的重要原因.