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遮光对哈密瓜黄绿叶突变体Cmygl-1的光合生理特性的影响

徐文

遮光对哈密瓜黄绿叶突变体Cmygl-1的光合生理特性的影响

徐文1
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作者信息

  • 1. 石河子大学
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摘要

【目的】叶色突变体是研究植物光合作用、叶绿体结构和发育的重要材料。本研究旨在探明哈密瓜黄绿叶突变体Cmyg1-1对不同光照强度的适应特性,为进一步解析叶色突变的机制机理奠定基础。【方法】本试验以哈密瓜黄绿叶突变体的幼苗为试验材料,通过遮光处理,设置4种不同光照强度水平:(不遮光,A)、(轻度遮光,B)、(中度遮光,C)、(深度遮光,D)。测定和分析不同光照强度对突变体的生长性状、叶绿素含量、抗氧化能力、光合及叶绿素荧光特性的影响。 【结果】 1.B处理下突变体的生长最好,表现为株高、茎粗和单株干、鲜重、叶绿素a和叶绿素b含量均显著高于其它3个处理,而A处理和D处理下突变体的生长受抑明显。野生型在A处理下生长最好,且随着光照强度的减弱,呈现显著下降的趋势。 2.B处理下突变体的抗氧化能力最强,活性氧积累和膜脂过氧化程度最低,表现为丙二醛(MDA)和H2O2含量及O2.-产生速率均显著低于其它处理,POD(过氧化物酶)、SOD(超氧化物歧化酶)、CAT(过氧化氢酶)和APX(抗坏血酸过氧化物酶)活性均显著高于其它处理。突变体在A处理下的抗氧化能力最弱,活性氧积累和膜脂过氧化程度最高。 3.B处理下突变体的光合作用和光合产物转运能力最高,表现为净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和叶片淀粉含量显著高于C和D处理,光饱和点(LSP)和表观量子效率(AQY)显著高于其它3个处理。突变体在D处理下的的LSP最低,表明突变体在深度遮光下光能利用效率低,光抑制显著;A处理下野生型的光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd)值最低,表明野生型在未遮光下对光利用效率最高,有机物质的消耗能力最低。 4.从叶绿素荧光特性分析来看,B处理下突变体的非调节性能量耗散的量子产量Y(NO)、用于电子传递的量子产额(φEo)、PSII反应中心以吸收光能为基础的性能指数(PIabs)值均显著高于其它3个处理。而突变体在PSII反应中心耗散的能量(DIo/RC),PSII反应中心捕获的用于电子传递的能量(ETO/RC),单位面积吸收的光能(ABS/CSo),单位面积捕获的光能(TRo/CSo),单位面积电子传递的量子产额(ETo/CSo)的值在C和D处理间没有显著差异。说明突变体在轻度遮光下(B处理)能优化PSII反应中心的能量分配、并提高PSII反应中心活性和电子传递能力。【结论】突变体在轻度遮光下(B处理)下叶绿素含量较高,活性氧积累少,膜脂过氧化程度和质膜损伤小,PSII反应中心活性和电子传递能力高,因此有利于突变体植株的生长。而在不遮光(A处理)下,突变体的PSII受体侧遭到破坏、电子传递受阻,导致强光下捕获的过剩光能不能被有效利用,诱导活性氧积累,引起氧化损伤,生长受到抑制。

关键词

哈密瓜/黄绿叶突变体/叶绿素含量/生理指标/光合作用/叶绿素/荧光特性

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授予学位

硕士

学科专业

农业

导师

刘慧英/韩宏伟

学位年度

2021

学位授予单位

石河子大学

语种

中文

中图分类号

S6
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