低K^(+)条件下罗布麻对盐胁迫的光合响应机制

作     者：崔彦农 夏曾润 贾文 柴薇薇 王文颖 王锁民 CUI Yannong;XIA Zengrun;JIA Wen;CHAI Weiwei;WANG Wenying;WANG Suomin

作者机构：草地农业生态系统国家重点实验室/农业农村部草牧业创新重点实验室/兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020 农业农村部富硒产品开发与质量控制重点实验室/富硒食品开发国家地方联合工程实验室/安康市富硒产品研发中心陕西安康725000 

出 版 物：《草业科学》 (Pratacultural Science)

年 卷 期：2022年第39卷第5期

页      面：922-929页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31730093、31971405) 陕西省创新能力支撑计划项目(2018TD-021、2018PT-31)。 

主　　题：土壤盐渍化 光合作用 叶绿素荧光 光能分配 NaCl 钾离子 罗布麻 

摘      要：罗布麻(Apocynum venetum)对盐渍环境具极强的适应能力。前期研究发现罗布麻为典型钾高效植物,且大量吸收钠离子(Na(+))和钾离子(K^(+))以提高叶片渗透调节能力是其适应盐胁迫的重要生理机制,但有关该植物对低K^(+)和盐渍环境的光合响应机制尚未见报道。通过盆栽试验研究了低钾(0.01 mmol·L^(−1) K^(+))和正常钾(2.5 mmol·L^(−1) K^(+))供应条件下,盐处理(50和200 mmol·L^(−1) NaCl)对罗布麻幼苗叶片光合气体交换参数、PSⅡ光化学活性及光能分配的影响。结果显示,未添加NaCl时,低钾处理对罗布麻净光合速率(P_(n))、叶绿素荧光和吸收光能的分配均无影响。在两个供钾水平下,添加50或200 mmol·L^(−1) NaCl均显著降低了P_(n)、气孔导度(G_(s))、蒸腾速率(T_(r))和胞间CO_(2)浓度(C_(i)),提高了气孔限制值(L_(s))(P0.05);200 mmol·L^(−1) NaCl处理显著降低了PSⅡ最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、潜在光化学活性(F_(v)/F_(o))、实际光电子产率(Φ_(PSⅡ))、激发能量捕获效率(F_(v )/F_(m ))及光化学猝灭(qP)(P0.05),表明罗布麻光合速率在轻度盐胁迫下主要受气孔因素的限制,在重度盐胁迫下同时受气孔因素与非气孔因素的限制。同时,盐胁迫下罗布麻可通过提高叶片水分利用效率以抵御气孔限制。此外,200 mmol·L^(−1) NaCl处理下,罗布麻叶片通过增加热耗散以减轻光能过剩对光合系统的危害。研究结果为进一步明晰罗布麻的抗逆机制提供了理论依据。