冷害对黄瓜光系统Ⅱ潜在活性的影响

作者：卢苗; 完香蓓; 袁凯凯; 胡瑾^*

来源：西北农林科技大学学报(自然科学版), 2022, 50(10): 116-124+134.

DOI：10.13207/j.cnki.jnwafu.2022.10.012

• 黄瓜冷害
• 叶绿素荧光参数
• 量子遗传
• 支持向量机回归

【目的】分析不同低温环境对黄瓜光系统Ⅱ(PSⅡ)潜在活性F_v/F_o的影响，为黄瓜冷害的无损诊断提供技术支持。【方法】试验在光强140μmol/(m~2·s)、CO_2浓度为400μmol/mol及昼/夜光周期为14 h/10 h、空气相对湿度为60%/50%的CO_2人工气候箱中进行，以16株不同F_v/F_o值(4.5～6.0)的黄瓜幼苗为试验样本，平均分组，分别于8,10,12和14℃低温条件下连续培养8 d,每天16:00采集黄瓜叶片荧光参数(F_v/F_o),以其代表黄瓜PSⅡ潜在活性，分析低温对黄瓜叶片生理状态的影响，并采用量子遗传-支持向量机回归算法建立低温环境下黄瓜叶片F_v/F_o值预测模型。【结果】培养温度、持续时间和低温处理前黄瓜F_v/F_o值共同影响黄瓜幼苗PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)对低温的响应。低温环境下，黄瓜幼苗F_v/F_o值均在0～2 d快速下降，后随低温持续时间的延长缓慢降低，但温度越低下降速度越快。低温处理前F_v/F_o值越大，遭受低温胁迫时，黄瓜叶片PSⅡ反应中心受到的损伤越小，其对低温环境的应对能力越强。以培养温度、持续时间和低温处理前黄瓜叶片F_v/F_o为输入，当前F_v/F_o为输出建立黄瓜叶片F_v/F_o预测模型，模型在训练集和预测集上的R~2分别为0.946 9和0.949 7,RMSE分别为0.231 6和0.227 6,MAE为0.316 8和0.295 2。【结论】所构建的预测模型可实现低温环境下的黄瓜叶片F_v/F_o的精准预测，为作物早期冷害胁迫的无损诊断奠定了基础。

• 单位
  电子工程学院; 西北农林科技大学