褪黑素对镉胁迫下蒿柳光合速率下降的缓解效应

作者：殷佳慧; 李霞; 邹竣竹; 巨关升; 宁崴; 李奥; 王元成; 孙振元^*

来源：生态学杂志, 2023, 1-13.

• 褪黑素
• 镉(Cd)
• 蒿柳
• 光合速率

蒿柳(Salix viminalis)具有较强的镉(Cd)富集能力，但对高浓度Cd耐性低。研究褪黑素(MT)对高浓度Cd条件下蒿柳光合速率的调控作用，有助于揭示MT对木本植物Cd胁迫的缓解效应，为重金属污染植物修复提供栽培保障措施。以同一无性系蒿柳扦插苗为试验材料，设置空白(BT)、Cd胁迫(CT)、叶施MT后Cd胁迫(MCT)3个处理，明确MT对Cd胁迫下蒿柳气体交换参数、动态光下叶绿素荧光参数、1，5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Rubisco)含量等的调控模式。在处理后第7天，Cd胁迫下蒿柳叶绿素a(Chl a)和Rubisco含量分别降低了20%和21%。在处理后第14天，Cd胁迫下蒿柳叶绿素b(Chl b)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)和净光合速率(Pn)分别降低了32%、35%、23%和21%，叶施50 μmol·L-1 MT后Chl a、Chl b、Gs、Ci和Rubisco含量分别提高了30%、28%、47%、35%和25%。在处理后第21天，Cd胁迫下蒿柳Pn和光系统II(PSII)最大光化学效率(Fv/Fm)分别降低了36%和16%，叶施MT后Pn和Fv/Fm分别提高了39%和13%。蒿柳受Cd胁迫后光抑制加剧，叶施MT减轻了光抑制。在Cd胁迫下，MT通过提高蒿柳气孔导度促进了蒿柳的光合气体交换，通过维持叶绿素含量促进了其光能吸收，通过提高光能转化效率及光合电子传递速率提升了其光合能力，通过提高Rubisco含量促进了其CO2同化。MT通过提高光合作用强度促进了Cd胁迫下蒿柳的生长。

• 单位
  吉林农业大学; 菏泽学院; 生物工程学院; 中国林业科学研究院林业研究所