三种红花檵木在某地区的越冬荧光特性

本试验研究了三种红花檵木在南京地区自然降温过程中荧光参数的变化特征。结果表明最大荧光(Fm)、PSII最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSII最大光能转化潜力Fv/Fo、光系统II(PSII)实际光化学效率(фPSII)、PSII有效光化学量子产量(Fv’/Fm’)、光化学淬灭系数qP和表观电子传递速率(ETR)整体变化大致一致,都是随着冬季温度的降低而下降,随着初春温度的回升而升高,说明了三个品种的光反应机构在自然降温过程中受到了破坏。初始荧光(Fo)和非光化学猝灭系数NPQ则呈现相反趋势,表明叶片可通过增加耗散过剩光能来提高抵抗低温胁迫伤害的能力。玫红圆叶青Fm、Fv/Fo和Fv/Fm均高于大叶红和密枝大红,而且фPSII、Fv’/Fm’、NPQ 和ETR之间基本无差异,然而玫红圆叶青 qP值低于大叶红和密枝大红且差异显著,可以推测玫红圆叶青抗寒性比大叶红和密枝大红要强。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
1材料与方法4
1.1实验材料4
1.2试验方法4
1.3数据处理4
2结果与分析4
2.1光系统II的Fo、Fm、Fv/Fo、Fv/Fm和фPSII的比较4
2.2光合机构吸收光能的Fv’/Fm’、qP和NPQ比较6
2.3光合中心ETR的比较7
3 讨论与展望7
致谢8
参考文献8
三种红花檵木在南京地区越冬的荧光特性
引言
引言:红花檵木(Loropetalum chinense var. rubrum)为金缕梅科檵木属檵木的变种,常绿灌木,花红叶红, 色彩绚丽, 生态适应性强, 是非常理想的园林造景彩叶植物。在全国多数地区都有栽培应用,但在冬季经常受到低温冻害的影响。低温对植物的影响是多方面的,最明显的是能直接影响其光合机构的性能和活性以及光合电子传递、光合磷酸化和暗反应的有关酶系[1]。而植物在低温逆境下的光合变化信息可以通过叶绿素荧光动力学参数较为准确地表达[2]。目前,关于木本植物低温胁迫的研究,特别是有关光合与叶绿素荧光机理的研究主要 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@ 
集中于果树与少数南方树种。如刺栲(Castanopsis hystrix)在短时间零上低温胁迫下,其光合电子传递速率(ETR)、初始荧光强度(Fo)保持稳定,但随着时间延长,其ETR显著下降,而Fo则变化不明显[3];而香木莲(Manglietiaaromatica)幼苗在低温胁迫下,其初始荧光显著上升,而光化学效率下降[4]。然而,对园林树种,特别是对彩叶树种有关低温胁迫机理方面的研究较少。本研究以红花檵木的3大类品种中各选取一个品种进行试材,探索其在南京地区冬春季节的光合生理生态变化规律,以期丰富彩叶树种光合生理生态的理论研究,以指导园林栽培应用。
1材料与方法
1.1实验材料
2012年11月2013年3月试验在大学校园内进行 ,试验品种按照侯伯鑫命名的3大类品种,从每一大类中各选取一个品种,分别为嫩叶红中的‘玫红圆叶青Meihong Yuanyeqing’透骨红‘密枝大红Mizhi Dahong’和双面红‘大叶红 Daye Hong’三个类型选取长势一致的作为实验材料。
1.2实验方法
选择晴朗无风天气,自7:00~17:00每隔2h进行测定一次,选择生长基本一致的植株树冠南向、无病虫害的枝梢成熟功能叶(由枝顶往下数第3~5片叶)进行叶绿素荧光参数的测定。测定时间为2012年11月份到2013年2月份的每个月下旬进行测定,三次重复。
叶绿素荧光参数测定方法:采用FMS2便携脉冲调制式荧光仪(Hansatech,英国),进行测定叶绿素荧光参数日变化。相关指标包括初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、光系统II(PSII)实际光化学效率(фPSII)、PSII有效光化学量子产量(Fv’/Fm’)等。叶绿素荧光淬灭在光化学和非光化学(qP和NPQ)方面的光能分配,以及非光化学淬灭系数的的变化,参照Quick和Stitt(1989)提出的方法计算[5]。光化学淬灭系数qP=(Fm’Fs)/Fv’,非光化学淬灭参数NPQ=(FmFm’)/Fm’[6]。电子传递速率ETR,可以通过对荧光的测量计算出来:ETR=0.5×0.85×фPSII×PAR[7]。全部叶绿素荧光参数均取日均值。
1.3 数据处理
试验数据用SPSS数据处理系统和Excel软件进行分析。
2. 结果与分析
2.1 光系统II的Fo、Fm、Fv/Fo、Fv/Fm和фPSII的比较



图1 光系统II的F0、Fm、Fv/Fm、Fv/Fo和фPSII的变化
Fig 1 Changes of F0、Fm、Fv/Fm 、Fv/Fo and фPSII of PSII
玫红圆叶青在11月份、12月份以及2月份初始荧光(Fo)值与大叶红和密枝大红差异显著,且在2月份密枝大红与大叶红也存在,从11月份到2月份三个品种的初始荧光(Fo)值基本上是先降低再升高,且在2月份三者升高的幅度较大。玫红圆叶青在四个月份的初始荧光(Fo)值都存在显著差异,而大叶红和密枝大红只有在次年的2月份与其他月份存在显著差异。三者的初始荧光(Fo)值在次年2月份都达到最大值,玫红圆叶青大叶红和密枝大红分别为59.5、27.28、36.42。
三个品种的最大荧光(Fm)值在11月份到次年2月份波动较大,且都是先降低再升高,升高的幅度大于降低的幅度,玫红圆叶青和密枝大红在四个月之间都有显著性差异,而大叶红的11月份和次年2月份分别与12月份、次年1月份存在显著差异。玫红圆叶青在每个月份基本都与其他两个品种有显著性差异。玫红圆叶青和大叶红最大荧光(Fm)值在11月份为达到最大值,即59.5、27.28,而密枝大红在次年2月份达到最大值36.42。
整个试验期间三个品种的PSII最大光能转化效率(Fv/Fm)值变化幅度都不大,在次年1月份玫红圆叶青与密枝大红和大叶红有显著性差异,而在其他月份中无显著性差异。三个品种的PSII最大光能转化效率(Fv/Fm)值也是呈现先降低后升高的趋势,且三者的最大值都是在11月份,密枝大红、玫红圆叶青和大叶红的最大值分别为0.8、0.797、0.775;玫红圆叶青在12月份出现最小值(0.64),大叶红和密枝大红在次年的1月份出现最小值(0.54、0.51)。
三个品种的PSII最大光能转化潜力Fv/Fo波动幅度较大,在11月份到次年2月份呈现先降低后升高的趋势,降低的幅度明显大于升高的幅度,三者的最大值都是出现在11月份,密枝大红、玫红圆叶青和大叶红分别为4.25、4.03、3.68;玫红圆叶青在12月份出现最小值(1.85),大叶红和密枝大红则在次年1月份出现最小值(1.12、1.31)。三个品种的Fv/Fo值在11月份和次年2月份与12月份和次年1月份都有显著差异;而在11月份和12月份三个品种之间无明显差异。
玫红圆叶青和大叶红的光系统II(PSII)实际光化学效率(фPSII)在11月份到次年1月份降低幅度较小,在次年2月份急剧升高,而密枝大红在4个月份中变化幅度都较小。

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