高温胁迫下不同杜鹃品种PSII活性变化及其耐热性比较

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb15030005

中国农学通报 ›› 2015, Vol. 31 ›› Issue (31): 150-159.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb15030005

高温胁迫下不同杜鹃品种PSII活性变化及其耐热性比较

周媛,童俊,徐冬云,董艳芳,毛静,陈法志,谭庆,郭彩霞

武汉市林业果树科学研究所,武汉市林业果树科学研究所,武汉市林业果树科学研究所,武汉市林业果树科学研究所,武汉市林业果树科学研究所,武汉市林业果树科学研究所,武汉市林业果树科学研究所,武汉市林业果树科学研究所

收稿日期:2015-03-02 修回日期:2015-07-19 接受日期:2015-07-24 出版日期:2015-11-16 发布日期:2015-11-16
通讯作者: 周媛
基金资助:
国家自然科学基金青年科学基金项目“不同基因型杜鹃在干旱胁迫下的生理响应与细胞程序性死亡研究”(31300587)；武汉市农科院2015年科技创新项目“特色花果种质资源收集、筛选与新品种培育技术研究”(Cxtd201506)。

PSII Activity Changes and Heat-tolerance Comparison of Different Rhododendron Cultivars under High Temperature Stress

Received:2015-03-02 Revised:2015-07-19 Accepted:2015-07-24 Online:2015-11-16 Published:2015-11-16

摘要/Abstract

摘要： 为了解杜鹃光合机构对高温的响应机制与筛选耐热品种，以7 个杜鹃品种‘胭脂蜜’、‘吐蕊玫瑰’、‘小青莲’、‘夏锦袍’、‘锦袍’、‘艳春’与‘紫鹤’为材料，研究了3 种高温(30℃/28℃、35℃/30℃、38℃/35℃)胁迫下，供试杜鹃品种的外观形态与叶绿素荧光参数Fo（初始荧光）、Fv/Fo（PSII 潜在活性）、Fv/Fm（最大光化学效率）、Fv’/Fm’（PSII 反应中心激发能捕获效率）与NPQ（非光化学猝灭系数）的变化。结果表明：供试杜鹃品种随着胁迫时间增加Fo 上升，Fv/Fo、Fv/Fm与Fv’/Fm’下降，变化幅度与胁迫强度及时间成正比；NPQ表现为前期下降后期升高，耐热性强的杜鹃品种叶绿素荧光参数变化幅度小而耐热性差的品种变化幅度大，与外观表现一致。隶属函数综合分析表明，‘胭脂蜜’、‘吐蕊玫瑰’、‘小青莲’耐热性较强，可部分替代常规品种‘紫鹤’应用于城市绿化。

关键词: 冬小麦, 冬小麦, 施氮量, 种植密度, 灌浆特性, 籽粒产量

Abstract: In order to understand the response mechanism of Rhododendron to high temperature stress and select cultivars with high heat-tolerance, appearance and chlorophyll fluorescence were investigated in R. obtusum‘Yanzhimi’, R. obtusum‘Turuimeigui’, R. obtusum‘Xiaoqinglian’, R. pulchrum‘Xiajinpao’, R. hybridum‘Jinpao’, R. hybridum‘Yanchun’and R. Championiae‘Zihe’under three high- temperature stresses (30℃/28℃ , 35℃/30℃ and 38℃/35℃ ). The chlorophyll fluorescence indexes included Fo (initial fluorescence), Fv/Fo (potential activity of PSII), Fv’/Fm’(efficiency of excitation capture of open PSII center) and NPQ (non-photochemical quenching). The results indicated that with the increase of treated days, Fo increased, Fv/Fo and Fv’/Fm’decreased. The fluorescence change was proportional to the stress strength and treated days. Moreover, NPQ reduced in the early stage and then increased. The change range of chlorophyll fluorescence was small in cultivars with high heat-tolerance while that was large in those with low heattolerance. The heat- tolerance of tested Rhododendrons was comprehensively evaluated with subordinate function. The cultivars with higher heat-tolerance were‘Yanzhimi’,‘Turuimeigui’and‘Xiaoqinglian’, and which could be applied to city landscape and partly substitute conventional cultivar‘Zihe’.

中图分类号:

S359.9

周媛,童俊,徐冬云,董艳芳,毛静,陈法志,谭庆,郭彩霞. 高温胁迫下不同杜鹃品种PSII活性变化及其耐热性比较[J]. 中国农学通报, 2015, 31(31): 150-159.

参考文献

[1] 张乐华.庐山植物园杜鹃属植物的引种适应性研究[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2004, 28( 4): 92-96.
[2] 郑宇,何天友,陈凌艳,等.高温胁迫对西洋杜鹃光合作用和叶绿素荧光动力学参数的影响[J].福建农林大学学报(自然科学版),2012,41(6):608-615.
[3] 李波,吴月燕,崔鹏. 水分胁迫对2种基因型杜鹃生理生化特性的影响[J]. 浙江农业学报, 2011, 23(5):988-994.
[4] 何丽斯, 苏家乐, 刘晓青, 等. 模拟干旱胁迫对高山杜鹃光合生理特性的影响[J]. 苏州科技学院学报(自然科学版), 2011, 28(4): 62-66.
[5] 余丽玲,陈凌艳,何天友,等.低温胁迫对西洋杜鹃叶片叶绿素荧光参数的影响[J].西南林业大学学报.2013,33(6):1-6,31.
[6] Wang X,Peng Y, Singer J W, et al. Seasonal changes in photosynthesis, antioxidant systems and ELIP expression in a thermonastic and non-thermonastic Rhododendron species: a comparison of photoprotective strategies in overwintering plants [J]．Plant Science, 2009, 177(6): 607-617.
[7] 赵冰,张果,司国臣,等.秦岭野生杜鹃花属植物种质资源调查研究[J].西北林学院学报.2013,28(1):104-109.
[8] 张璐,敬小丽,苏志尧,等.南岭山地杜鹃花沿海拔梯度的分布及其园林应用前景[J].华南农业大学学报. 2014,35(2):73-77.
[9] 徐浩杰,杨太保,曾彪.杜鹃叶片气孔长度和密度对海拔变化的响应[J].干旱区研究,2012,29(6):1054-1058.
[10] Christiaens A, Keyser E D, Lootens P, et al. Cold storage to overcome dormancy affects the carbohydrate status and photosynthetic capacity of Rhododendron simsii[J]. Plant biology, 2015,17(1):97-105.
[11] Berry J A, Bjorkman O. Photosynthetic response and adaptation to temperature in higher plants[J]. Annual Review of Plant Physiology, 1980,31:491-543.
[12] Crafts-Brandner S J,Law R D. Effects of heat stress on the inhibition and recovery of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/ oxygenase activation state [J]. Planta, 2000, 212: 67-73.
[13] Baker N R. Possible role of photosystem Ⅱ in environmental perturbations of photosynthesis [J]. Plant Physiology,1991,81: 563-570.
[14] 陈大印,刘春英,袁野,等.不同光强与温度处理对‘肉芙蓉’牡丹叶片PSII光化学活性的影响[J].园艺学报, 2011,38(10):1939-1946.
[15] 梁雪,颜坤,梁燕, 等.高温对耐热大葱品种PSII和抗氧化酶活性的影响 [J].园艺学报, 2012, 39(1):175-181.
[16] 周媛,郭彩霞,童俊,等.杜鹃种质综合评价AHP模型的建立及应用[J].湖北农业科学2014, 53(13):3099-3102.
[17] van Kooten O,Snell J F H.The use of chlorophyll fluorescence nomenclature in plant stress physiology [J]. Photosynth Research，1990, 25:147–150.
[18] Soidatini G F, Nali C,Guidi L,et al. Photosynthesis of Hedera Canariensis var. Azorica variegated leaves as affected by ozone [J]. Photosynthetica, 1998, 35(2):247-253.
[19] 王梅,高志奎,黄瑞虹,等.茄子光系统Ⅱ的热胁迫特性[J].应用生态学报, 2007, 18(1): 63-68.
[20] 梁雪,颜坤,梁燕,等.高温对耐热大葱品种PSⅡ和抗氧化酶活性的影响[J].园艺学报, 2012,39(1): 175-181.
[21] 刘春风,张往祥,孙垒,等.高温对观赏海棠生长和光合作用的影响[J].南京林业大学学报(自然科学版),2013,37(4):17-22.
[22] 唐婷,郑国伟,李唯奇.高山植物圆锥南芥的光合系统耐热性及其修复机制[J].植物分类与资源学报,2015,37(1):46-54.
[23] 常仁杰.高温胁迫下两种叶色四季秋海棠的生理生化响应研究[D].临安:浙江农林大学,2013.
[24] 张乐华,周广,孙宝腾,等.高温胁迫对两种常绿杜鹃亚属植物幼苗生理生化特性的影响[J].植物生理学报, 2011, 29(3):362-369.
[25] 王凯红,刘向平,张乐华,等.5种杜鹃幼苗对高温胁迫的生理生化响应及耐热性综合评价[J].植物资源与环境学报,2011,20(3): 29-35.
[26] 金春燕,郭世荣,施标,等.高温对不同番茄品种幼苗叶片抗氧化系统和渗透调节物质的影响[J].上海农业学报,2011,27(3) :26-30.

高温胁迫下不同杜鹃品种PSII活性变化及其耐热性比较

PSII Activity Changes and Heat-tolerance Comparison of Different Rhododendron Cultivars under High Temperature Stress

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[1]	周冬冬, 张军, 葛梦婕, 刘忠红, 朱晓欢, 李春燕. 不同氮肥处理对稻茬晚播小麦‘淮麦36’产量、氮素利用率和品质的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(1): 1-7.
[2]	王福玉, 陈贵菊, 孙雷明, 黄玲, 邵敏敏, 赵凯, 杨本洲, 张玉丹, 闫璐, 王霖. 耕作方式与施氮量互作对小麦生长、产量与品质的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(9): 20-26.
[3]	武志斌, 黄超, 雷媛, 敬峰, 刘战东. 不同产量水平下冬小麦水肥利用特性研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(8): 64-71.
[4]	李红梅, 权文婷, 张树誉. 气候变暖对陕西中北部冬小麦返青前热量资源的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(4): 53-61.
[5]	刘琪, 高志强, 杨珍平, 乔月静. 合理氮肥用量改善冬小麦土壤耕层细菌群落结构及理化性质研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(30): 77-84.
[6]	孙文彦, 尹红娟, 田昌玉, 徐久凯, 赵秉强, 唐继伟. 不同用量化肥和猪粪对优质强筋小麦产量和品质的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(3): 1-10.
[7]	任三学, 齐月, 田晓丽, 赵花荣. 冬小麦灌浆期光合参数及产量对土壤高湿和干旱变化的响应[J]. 中国农学通报, 2022, 38(29): 96-102.
[8]	韦泽秀, 彭君, 卓玛, 杨素涛, 边巴卓玛, 米玛更才. 几个高寒早熟青稞品种在浪卡子县的试种研究初探[J]. 中国农学通报, 2022, 38(27): 6-12.
[9]	毛思帅, 李仁崑, 周继华, 王俊英. 种植密度对北方设施叶用甘薯茎尖、产量和效益的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(27): 13-18.
[10]	丁明亮, 刘佳, 李绍祥, 杨忠慧, 白应文, 张艳军, 李宏生, 熊世安, 杨木军, 刘琨. 小麦新品种‘云麦110’产量和品质性状对不同种植密度的响应[J]. 中国农学通报, 2022, 38(24): 1-7.
[11]	李可可, 董永彬, 汪丽爽, 王寒, 李亚永, 张龙, 李玉玲. 宜机收玉米新品种‘豫单132’适宜种植密度的筛选[J]. 中国农学通报, 2022, 38(23): 1-5.
[12]	吴翠霞, 徐加利, 宋敏, 杨丽娜, 张田田, 马冲. 7种土壤处理除草剂对冬小麦田杂草的防治效果[J]. 中国农学通报, 2022, 38(21): 105-111.
[13]	卢闯, 胡海棠, 淮贺举, 田宇杰, 石建安, 李存军. 不同施氮量对夏玉米农田生态系统净碳效应的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(21): 44-50.
[14]	金彦刚, 丁锦峰, 袁权, 夏中华, 殷静, 杨永乐, 刘海浪, 任仰涛, 陈伟, 李珍富, 赵其兵, 卫万娟, 郑雅月. 播期和密度对江苏淮北强筋小麦籽粒产量和品质的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(18): 1-7.
[15]	郭子赫, 杨恒山, 赵培军, 张玉芹, 刘晶, 包额尔敦, 张瑞富, 李媛媛, 李丹丹, 秦江. 浅埋滴灌条件下灌溉定额对玉米根系形态特征和生理特性的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(18): 12-19.