花期低温对草莓叶片光系统荧光特性及保护酶活性的影响 - 徐佳晴; 杨再强; 袁昌洪; 罗靖; 王灿月; 张涵奇; 姜楠 (中国农业气象, 2024)
以草莓品种"赛娃"(Fragaria ananassacv.Selva)为试材,于2022年11-12月在南京信息工程大学开展人工环境控制试验.11月中旬草莓苗进入开花期,挑选长势一致的草莓苗放入人工气候室进行低温处理.温度设置3个水平,即5℃(日最低气温)/15℃(日最高气温)、10℃/20℃和15℃/25℃(CK),处理持续时间为3d、6d和9d.测定不同低温持续天数下草莓叶片光系统荧光诱导动力学参数和保护酶活性等指标,以期了解低温对草莓叶片光系统荧光特性及保护酶活性的影响.结果表明:(1)在日最低温5～15℃范围内,随着温度的降低,持续时间的延长,草莓叶片单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、单位反应中心耗散掉的能量(DIo/RC)和单位反应中心捕获的用于还原QA的能量(TRo/RC)均有所升高,但单位反应中心捕获的用于电子传递的能量(ETo/RC)下降.日最低温5℃持续9d处理的ABS/RC、DIo/RC分别为CK的1.367倍和1.718倍.日最低温10℃持续3d、6d、9d和日最低温5℃持续9d的TRo/RC分别较CK增加了 7.42％、14.66％、25.27％和 30.48％,而 ETo/RC 分别较 CK 下降了 1.71％、20.39％、26.65％和 28.32％.用于热耗散的量子比率(φDo)随着低温持续时间的延长而显著增大,日最低温5℃持续3d和9d时分别较CK升高了12.34％和25.32％.然而用于电子传递的量子产额(φEo)随低温持续时间的延长而降低,日最低温5℃持续3d和9d分别较CK下降了 27.92％和43.02％.(2)随着温度的降低和低温持续时间的延长,草莓叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性和丙二醛(MDA)含量逐渐增加.日最低温5℃持续6d时SOD和POD的活性达到最大,分别为CK的1.39倍和2.03倍,CAT受低温影响变化幅度较小.日最低气温5℃持续9d的MDA含量最高,为CK的2.10倍.研究显示低温会破坏草莓叶片光系统的结构和功能,光化学效率下降,以热量散失的能量增加,导致PS Ⅱ供体侧提供电子的能力下降,电子传递效率降低,草莓叶片会激发体内的抗氧化系统,对环境产生一定的抵抗能力,表现为SOD、POD、CAT的活性较CK相比均有不同程度的升高,但细胞膜结构仍有一定损伤,膜透性增加.