基于光合色素含量和叶绿素荧光参数的杞柳叶片Cd积累能力预测

作者：王树凤; 王松; 舒婉钦; 陈光才^*

来源：植物资源与环境学报, 2022, 31(03): 65-74.

• 杞柳
• Cd积累
• 光合色素含量
• 叶绿素荧光参数
• 预测模型

以杞柳(Salix integra Thunb.)4个品种‘大红头’(‘Dahongtou’)、‘一枝笔’(‘Yizhibi’)、‘黄皮柳’(‘Huangpiliu’)和‘庄坞柳’(‘Zhuangwuliu’)为材料，比较了低浓度(10μmol·L-1 CdCl2)和高浓度(50μmol·L-1CdCl2)Cd处理下叶片的光合色素含量、叶绿素荧光参数和Cd含量变化，探讨叶片Cd含量与光合色素含量和叶绿素荧光参数间的相关性，并基于逐步回归函数，构建叶片Cd含量预测模型。结果显示：低浓度和高浓度Cd处理均导致杞柳叶片的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素以及类胡萝卜素含量出现不同程度的下降，其中，类胡萝卜素含量降幅较大，降幅最高达59.71%(‘庄坞柳’)。不同浓度Cd处理使杞柳叶片PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、相对电子传递速率(rETR)和PSⅡ实际光量子产额[Y(Ⅱ)]出现不同程度的降低，抑制了PSⅡ反应中心的活性；Cd处理下‘大红头’、‘一枝笔’和‘庄坞柳’叶片调节性能量耗散的量子产额[Y(NPQ)]和非调节性能量耗散的量子产额[Y(NO)]明显增加，光保护能力增强。双因素方差分析结果显示：Cd处理对杞柳叶片光合色素含量和叶绿素荧光参数有极显著影响，但品种仅对最大荧光(Fm)、初始荧光(Fo)、Fv/Fm值和非光化学淬灭系数(qN)有显著或极显著影响；品种和Cd处理对叶片Cd含量有显著或极显著影响。相关性分析结果显示：杞柳叶片Cd含量与叶绿素a含量(X1)、叶绿素b含量(X2)、总叶绿素含量(X3)、类胡萝卜素含量(X4)、Fo值(X5)和Fv/Fm值(X6)存在极显著相关性(相关系数绝对值大于0.8)。基于6个变量进行多元逐步回归，初步构建了杞柳叶片Cd含量(Y)预测模型Y=1 928.761-128.842X1-2 005.500X6(R2=0.850)。

• 单位
  中国林业科学研究院亚热带林业研究所; 中南林业科技大学