低温胁迫对不同品种草莓叶片叶绿素荧光成像特性的影响.pdf
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1、草莓属蔷薇科草莓属多年生草本植物,对低温较敏感1。低温会抑制草莓叶片的光系统活性,降低光化学效率,导致过量激发能积累而产生光抑制2,3。叶绿素荧光成像技术可以快速、无损地评价植株光合特性及其空间分布异质性4-6。研究不同草莓品种叶片叶绿素荧光成像特征将有助于揭示品种间抵抗低温能力的差异,为筛选低温耐受性品种和调控草莓生产提供理论依据。已有研究表明,不同品种对低温敏感性存在差异7-8,但对低温胁迫下不同品种草莓进行荧光成像分析少有报道。本研究选择三种不同品种,在一定低温条件下进行处理,定期采用叶绿素荧光成像系统对品种间叶片荧光响应进行比较分析,揭示不同品种抵御低温的能力及机制差异,为筛选低温耐受
2、性草莓品种提供新方法。1材料与方法1.1试验材料:选择粉玉 2 号、越秀和天使 8 号 3 个草莓品种作为试验材料。选取生长健壮、发育相近的盆栽植株,在吉林省蔬菜花卉研究院日光温室内进行正常管理。1.2低温处理:选取生长相近目标品种草莓苗各 15 株,在夜间(18颐008颐00)移入 3益冰箱中进行低温处理,白天(8颐0018颐00)移入日光温室内进行正常管理。在处理前(T0d)、低温处理的第 1d、5d、10d(分别记为 T1d、T5d、T10d)及恢复 1d(R1d),分别在各品种中随机选出 3 株草莓苗的心叶向外的第 4 片发育完整的叶片进行荧光成像测定。1.3叶绿素荧光成像:使用叶绿素
3、荧光成像系统(IMAGIN-PAM,Heinz Waltz,Germany)进行叶绿素荧光测量。光化学光强度设置为 180滋mol m-2 s-1。对各处理的植株进行荧光诱导曲线测定,记录 Fv/Fm、Y域、NPQ、qP 等图像。1.4数据处理:利用荧光成像分析软件,提取各品种每期处理的荧光参数数值。采用 SPSS 统计软件对不同品种间各时期的荧光参数进行方差分析。2结果与分析2.1低温胁迫对 Fv/Fm 的影响由图 2 可知,低温处理导致粉玉 2 号 Fv/Fm 值的显著下降,T0d 为 0.80,而 T10d 仅为 0.45。表现为代表 Fv/Fm 值大小的颜色由深蓝色向绿色和黄色转变,且
4、靠近叶片边缘位置的荧光值低于叶片中心位置,可能意味着低温导致叶片边缘处的植物细胞光系统 II 受到损伤,说明低温对叶片边缘处影响严重。低温处理后常温下恢复 1d,Fv/Fm 荧光成像仍呈现黄绿色,Fv/Fm 值没有恢复,仅为 0.46。越秀的 Fv/Fm 缓慢下降,T10d 较T0d 下降 9%,低温处理的第 5d 叶片边缘才略微呈现绿色,仅常温下恢复 1d 便恢复至深蓝色。而天使在低温下的 Fv/Fm 基本无明显变化,维持在 0.8 左右。这表明天使 8 号对低温胁迫的抵抗能力和恢复能力最强,越秀次之,粉玉最弱。2.2低温胁迫对 Y域的影响由图 4 可知,低温处理导致粉玉 Y域值显著下降,在
5、第 10d降至最低,仅为 0.18,常温下恢复 1d 仍没有变化。越秀的 Y域缓慢下降,在第 10d 降至最低,为 0.24,常温下恢复 1d 基本恢复至处理前水平,而天使在低温下 Y域基本无明显变化。这表明天使在低温胁迫下 PS域反应中心实际量子效率较高,越秀次之,但恢复至室温后可恢复较高效率,粉玉最弱,恢复至室温后仍未恢复。低温胁迫对不同品种草莓叶片叶绿素荧光成像特性的影响崔洪博韩青妍刘燕妮王秀峰王剑锋*(吉林省蔬菜花卉科学研究院长春130119)摘要:草莓对低温较为敏感,低温会抑制光合作用。叶绿素荧光成像技术可以评价植物对低温的响应。选取粉玉 2 号、越秀和天使 8 号 3 个草莓品种进
6、行低温处理,利用叶绿素荧光成像系统比较了低温胁迫下这 3 个品种的荧光参数 Fv/Fm、YII、NPQ 和 qP 的变化。结果显示,低温处理对不同品种草莓的影响差异较大。其中粉玉 2 号受损最严重,越秀次之,天使 8 号受损最小。综合分析,天使 8 号对低温的抵抗力最强。关键词:草莓;品种;低温;荧光成像Abstract:Strawberry is sensitive to low temperatures,which inhibit photosynthesis.Chlorophyll fluorescence imaging technology can evaluate the resp
7、onse ofplants to low temperature.Three strawberry varieties,Fenyu,Yuexiu and Tianshi,were selected for low temperature treatment,and the changes of fluorescenceparameters Fv/Fm,YII,NPQ and qP in these three varieties under low temperature stress were compared using chlorophyll fluorescence imaging s
8、ystem.Theresults showed that the effects of low-temperature treatment on different strawberry varieties varied greatly.Among them,Fenyu was the most seriouslydamaged,Yuexiu was the second,and Tianshi was the least damaged.In the comprehensive analysis,Tianshi had the strongest resistance to low temp
9、erature.Keywords:Strawberry;Variety;Low temperature;Fluorescence imaging基金项目:吉林省财政专项-吉林省设施草莓新品种引进及高效生产技术研究(20231019);国家现代农业产业技术体系-特色蔬菜产业技术体系(CARS24)。作者简介:崔洪博,研究实习员;研究方向:设施农业。E-mail:*通讯作者:王剑锋,副研究员;研究方向:设施农业。E-mail:T0dT1dT5dT10dR1d天使粉玉越秀图 2低温胁迫对不同品种草莓叶片 Fv/Fm 的影响Fig.2Effect of low-temperature stress o
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