基于叶绿素荧光成像及荧光参数分布特征的叶片光合异质性定量分析

作者：胡文海; 肖宜安

来源：植物研究, 2022, 42(06): 1052-1061.

• 叶绿素荧光成像
• 光合异质性
• 光抑制
• 小叶榕

植物叶片光合作用具有高度的空间异质性，叶绿素荧光成像技术为叶片光合异质性的研究提供了便利，但叶片光合异质性的定量分析并没有得到广泛应用。本文利用Imaging PAM叶绿素荧光成像系统，获得中亚热带地区越冬期小叶榕(Ficus microcarpa)阳生叶和阴生叶的叶绿素荧光参数图像，并利用仪器的分析软件对其进行分析，定量比较了阳生叶和阴生叶的光合异质性特征。研究发现：越冬期小叶榕阳生叶的光合异质性和光抑制程度明显高于阴生叶，变异系数可作为光合异质性的定量指标。低温强光导致阳生叶坏死率(PLN)达4.30%，并有53.30%的区域处于严重光抑制(0<Fv/Fm<0.627)，但仍有42.27%的区域仅为轻度光抑制(0.627≤Fv/Fm<0.800)。而低温弱光并未造成阴生叶坏死和严重光抑制。通过对光系统Ⅱ(PSⅡ)的实际光合效率(Y(Ⅱ))、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))荧光参数异质性的定量分析表明，阳生叶具有相对较高的光化学能力，阴生叶则具有相对较高的热耗散能力；冬季强光虽然会导致小叶榕阳生叶PSⅡ严重激发压积累，存在严重光抑制的潜在风险，但其致死面积并不大，叶片中仍存在一定面积低激发压的低风险区，而低温弱光下的阴生叶则主要以低风险区域为主。

• 单位
  生命科学学院; 井冈山大学; 江西省生物多样性与生态工程重点实验室