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缺钾胁迫对冬油菜叶片光合作用的限制性因子分析

缺钾胁迫对冬油菜叶片光合作用的限制性因子分析

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2014年中国作物学会学术年会

作者：陆志峰刘涛任涛李小坤丛日环鲁剑巍华中农业大学资源与环境学院农业部长江中下游耕地保育重点实验室

为探明缺钾胁迫对冬油菜叶片光合作用的限制性因子,以甘蓝型冬油菜中双11号为材料,对缺钾(-K)和施钾(+K)条件下油菜植株形态指标,叶片叶缘和叶心部位光合作用及其限制因子,以及两个部位气孔分布特性和叶绿体超微结构进行了研究。结果表... 详细信息

为探明缺钾胁迫对冬油菜叶片光合作用的限制性因子,以甘蓝型冬油菜中双11号为材料,对缺钾(-K)和施钾(+K)条件下油菜植株形态指标,叶片叶缘和叶心部位光合作用及其限制因子,以及两个部位气孔分布特性和叶绿体超微结构进行了研究。结果表明,缺钾胁迫显著抑制了中双11号植株和叶片的生长,单株重和单叶重分别下降29.7%和22.1%。缺钾胁迫主要影响叶缘部位光合性能,而未对叶心部位造成影响。缺钾导致叶缘光合速率(A)和气孔导度(g)分别下降43.4%和35.9%,却显著增加了胞间二氧化碳浓度(C),说明气孔因子并非限制叶缘光合速率的主要原因。缺钾胁迫使叶肉导度(g)下降了42.4%,却使叶绿体二氧化碳浓度(C=145μmol mol)最高,说明叶肉导度限制也不是光合速率下降的首要原因。缺钾胁迫导致叶缘最大电子传递速率(J)、最大羧化速率(V)和磷酸丙糖的利用效率(TPU)分别下降了30.7%、43.0%和37.1%。此外,缺钾胁迫导致叶缘部位叶绿素含量和Rubisco酶活性显著降低,O产生速率显著增加。通过分析各限制因子的比例也可以发现,缺钾胁迫下油菜叶缘生化限制(B)占光合限制的43.8%,显著大于气孔导度限制(S)和叶肉限制(MC)所占的比例。由此可见,生化因子是限制光合速率的主要原因。此外,缺钾胁迫显著降低了叶缘部位气孔宽度和气孔面积,而对气孔密度和长度无影响。缺钾胁迫下油菜叶片两个部位叶绿体内均有淀粉粒积累,叶心部位叶绿体结构完整:而叶缘黄化部位破损严重,基粒片层结构模糊。缺钾胁迫下,单个叶片面积下降18.0%(叶缘黄化面积占总面积的17.6%),叶片单位时间内所能同化的CO为487.5 nmol(叶缘和叶心分别为53.2和434.3 nmol),比施钾处理下降了26.6%。以上结果表明,缺钾胁迫降低了冬油菜光合面积,通过增加生化限制(尤其是Rubisco酶活性),大幅减弱叶缘黄化部位的光合能力,同时降低光合产物的运输能力,最终抑制了植株生长。

关键词：油菜叶片叶缘和叶心缺钾胁迫光合作用限制因子

来源： cnki会议评论

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