硫化氢对盐碱胁迫下裸燕麦光合生理的影响

作者：刘建新; 刘瑞瑞; 刘秀丽; 欧晓彬; 贾海燕; 王风琴; 卜婷; 李娜

来源：西北农林科技大学学报(自然科学版), 2023, 51(07): 45-55.

DOI：10.13207/j.cnki.jnwafu.2023.07.006

• 裸燕麦
• 盐碱胁迫
• 硫化氢
• 叶绿素荧光参数
• 光合生理

【目的】研究硫化氢(H2S)对盐碱胁迫下裸燕麦光合生理的影响，为揭示H2S增强裸燕麦耐盐碱性机理提供理论依据。【方法】以盆栽砂培裸燕麦品种‘定莜9号’为材料，在抽穗期灌根施用50 mmol/L的盐碱溶液，同时喷施50μmol/L H2S供体硫氢化钠(NaHS)溶液或结合灌根施用1 mmol/L H2S合成抑制剂羟胺(HA),研究H2S对盐碱混合胁迫下裸燕麦叶片叶绿素含量、光合气体交换参数、叶绿素荧光参数、叶黄素循环色素含量和相关基因相对表达量、卡尔文循环关键酶活性及植株生长的影响。【结果】盐碱混合胁迫下，喷施NaHS可显著缓解裸燕麦叶片光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、气孔限制值(Ls)、水分利用效率(WUE)的下降和胞间CO2浓度(Ci)的提高；显著提高光化学淬灭系数(qL),紫黄质脱环氧化酶(VDE)和玉米黄质环氧化酶(ZEP)基因相对表达水平以及转酮醇酶(TK)活性；降低紫黄质(V)、单环氧玉米黄质(A)、玉米黄质(Z)含量和叶黄素循环的脱环氧化状态(A+Z)/(V+A+Z)以及1,5-二磷酸核酮糖羧化酶活化酶(RCA)、3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)和景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶(SBPase)活性；缓解裸燕麦根系和地上部干质量的下降幅度；而对裸燕麦叶片叶绿素含量、初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、最大光化学量子产量[(Fm-Fo)/Fm]、实际光化学量子产量[Y(Ⅱ)]、非光化学淬灭系数(NPQ)、非调节性能量耗散量子产量[Y(NO)]、调节性能量耗散量子产量[Y(NPQ)]和相对电子传递速率(ETR),以及1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)和果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(FBA)活性无显著影响。增施HA后部分或完全逆转了上述喷施NaHS的作用。【结论】H2S通过加快叶黄素循环运转、提高光系统Ⅱ反应中心开放程度、协调卡尔文循环关键酶活性，缓解盐碱胁迫对裸燕麦光合作用和生长的抑制作用，从而增强裸燕麦耐受盐碱胁迫的能力。

• 单位
  陇东学院