两种红树植物不同种源幼苗对模拟高温热浪的光合生理响应差异

作者：张小燕; Alison Kim Shan Wee; Tadashi Kajita; 朱俊杰; 曹坤芳^*

来源：植物科学学报, 2021, 39(04): 424-432.

• 红树植物
• 光合系统
• 高温胁迫
• 叶黄素循环
• 种源差异

以来自中国广西(较低纬度)和日本冲绳(较高纬度)两个地理种群的耐冷秋茄(Kandelia obovata Sheue,H. Y. Liu&J. Yong)和耐热木榄(Bruguiera gymnorrhiza (L.) Savigny)为材料,测定其光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)活性参数、叶黄素循环组分和叶绿素a、b的含量,并分析他们经高温处理后光合生理响应的差异。结果显示:高温处理使植物PSⅡ最大光化学潜能(Fv/Fm)显著降低,降低幅度为较低纬度种群<较高纬度种群、木榄幼苗<秋茄幼苗; P700氧化还原状态(Pm)降低,降低幅度为较低纬度种群<较高纬度种群;叶片非光化学猝灭(NPQ)升高,表现为较低纬度种群>较高纬度种群、木榄幼苗>秋茄幼苗。高温处理引起叶黄素库容量(V+A+Z)和脱环氧化状态(A+Z)/(V+A+Z)升高,表现为较低纬度种群>较高纬度种群;(A+Z)/(V+A+Z)与Fv/Fm负相关,而与NPQ正相关。常温恢复第2 d,高纬度种源秋茄幼苗Fv/Fm仍为0.69,表明其PSⅡ受到不可逆的损伤,而其余种源幼苗的Fv/Fm均恢复到正常水平,且所有种源幼苗仍保持较高的NPQ以及叶黄素脱环氧化比率,起光保护作用。与萨瓦纳和地中海型生境相比,红树林有最大的叶黄素库。研究结果表明,低纬度种群对高温胁迫具有较高的适应性,部分原因是叶黄素循环具有较强的光保护作用,物种及种源间存在耐冷和耐热性的权衡。

• 单位
  广西大学; 亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室