低钾胁迫对苹果砧木M9T337幼苗光合荧光特性及13C吸收分配的影响

作者：徐新翔; 侯昕; 王芬; 贾志航; 葛顺峰; 姜远茂

来源：园艺学报, 2020, 47(03): 529-540.

DOI：10.16420/j.issn.0513-353x.2019-0484

• 苹果
• 砧木
• 低钾胁迫
• 光合
• 荧光
• 13C吸收" name="keyword">13C吸收
• 分配

以1年生苹果砧木M9T337幼苗为试材,采用叶绿素荧光分析和13C同位素示踪技术,水培条件下研究了不同供钾水平(0.02、0.5、2和6 mmol·L-1)对幼苗光合生理特性、叶绿素荧光特性以及13C光合产物积累和分配的影响。结果表明:与正常供钾(6mmol·L-1K+)对照处理相比,低钾胁迫下苹果砧木M9T337幼苗各器官生物量、净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)均显著下降,胞间CO2浓度(Ci)先下降后上升。低钾胁迫下幼苗叶片的光化学猝灭系数(qP)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、PSⅡ电子传递速率(ETR)和PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)均显著下降,基础荧光(F0)和非光化学猝灭系数(NPQ)显著升高,且低钾胁迫程度越大,叶绿素荧光参数变化幅度越大。随着处理时间的延长,低钾胁迫处理下的RuBP羧化酶(Rubisco)和碳代谢酶活性逐渐降低,35 d后酶活降至最低水平。13C示踪试验结果表明,低钾胁迫显著影响了碳素同化物的积累和分配。两年平均,13C标记结束6 h后0.02、0.5、2 mmol·L-1 K+处理的幼苗根系13C积累量分别为对照的15.59%、26.62%和59.72%;标记结束72 h后,0.02、0.5、2 mmol·L-1 K+处理下的幼苗叶片13C分配率高达70.44%、67.61%、66.02%,分别较对照提高14.00%、9.44%、6.87%,而根系的13C分配率为10.54%、11.84%、13.34%,分别为对照的61.87%、69.50%、78.31%。结果显示,低钾胁迫降低叶片气孔导度,破坏PSⅡ反应中心,降低光反应阶段还原力的供应以及碳同化能力,从而抑制光合作用及碳素向根系的运输,并且抑制程度与低钾胁迫时间和程度显著相关。

• 单位
  作物生物学国家重点实验室; 山东农业大学