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低温驯化及ABA对冬小麦叶绿素荧光特性和抗氧化酶活性的影响

发布时间:2021-06-01 23:41
  “东农冬麦1号”(‘DN1’)是首例能在黑龙江省高寒地区安全越冬的冬小麦品种,济麦22(‘JM22’)则是能在山东等地区安全越冬的冬小麦品种。目前关于两品种在低温封冻期的研究比较深入而在低温驯化期有关叶绿素荧光特性等相关研究较少。为探究低温驯化与外源ABA对不同抗寒性冬小麦品种叶绿素荧光特性及抗氧化酶活性的影响,本研究从三叶期开始叶面喷施适度浓度ABA,并依据温度变化情况适时测定两冬小麦品种的叶绿素荧光参数、色素含量、抗氧化酶活性等相关生理指标,以及对自然生长条件下小麦幼苗编码光合相关蛋白的基因表达模式进行分析。为更准确全面的了解低温驯化对两冬小麦品种的影响,我们同时进行了室内模拟低温驯化处理试验,并进行了相关指标的测定。各试验结果如下:1.大田低温驯化试验:大田自然降温下,‘DN1’与‘JM22’相比更多时期保持有较高的NPQ值、色素含量、抗氧化酶活性以及较低的MDA含量,来适应温度变化对其光合特性的影响;而‘JM22’则对该时期的低温驯化不敏感,其各色素含量、SOD、POD、APX活性以及MDA含量基本保持稳定未出现较大的起伏变化,所以在该检测时期内‘JM22’的ΦPSII、q P... 

【文章来源】:东北农业大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】:60 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

低温驯化及ABA对冬小麦叶绿素荧光特性和抗氧化酶活性的影响


低温驯化关联的生理生化反应Fig.1-1Physiologicalandbiochemicalreactionsassociatedwithcoldacclimation

示意图,光合作用,示意图


光系统中的捕光色素吸收光能传递给反应中心色素,反应中心色素分子中的低能电子通获得的光能跃迁到激发态,然后通过三种方式来释放激发的能量,分别是反射荧光、光学反应和热耗散[18](图 1-3),这即是叶绿素荧光技术的基本原理(荧光+光化学反应+热散=1)。其中主要的参数的指标有:FV/FM是 PSII 的最大光化学效率反映 PSII 的原初光转化效率,不同的环境胁迫下 FV/FM均有明显的变化[19];ΦPSII是光系统 II 实际光合量子量,代表 PS II 进行光化学反应的效率,低温干旱等胁迫都会引起ΦPSII的下降;光化学灭系数(qP)反映物 PS II 吸收光能用于光化学反应的份额,逆境胁迫下 PSII 的电子流动受抑制,其 qP则会有明显下降[20];非光化学淬灭系数(NPQ)表示植物吸收的过剩光能通过耗散的方式消耗的份额,避免过多的光能积累对植物的伤害[21]。后来的研究表明,PSI的天线色素是叶绿体中荧光的全部来源,PSI 中不存在这样的天线色素。在正常条件下影响荧光产额的主要因素是电子醌受体(QA)的氧化还原状态。实际上,一片健康的植叶片荧光强度受多种因素影响:激发光强;反应中心对激发能的捕获和转化速率;激发以热的形式耗散的程度和两个光系统间能量的分配等。当 PSII 的光化学反应被阻止时,大荧光产额的减少是反应中心和天线热耗散增加的反映。光合作用是高等植物从外界环境获取能量的惟一途径,叶绿素荧光技术是作光合作的有效探针,具有方便快捷、无损伤等优点,所以叶绿素荧光技术在植物的光合作用以植物胁迫生理学、水生生物学、海洋学和遥感等方面的研究日益加深。

基本原理,光化学反应,光系统


光系统中的捕光色素吸收光能传递给反应中心色素,反应中心色素分子中的低能电子通获得的光能跃迁到激发态,然后通过三种方式来释放激发的能量,分别是反射荧光、光学反应和热耗散[18](图 1-3),这即是叶绿素荧光技术的基本原理(荧光+光化学反应+热散=1)。其中主要的参数的指标有:FV/FM是 PSII 的最大光化学效率反映 PSII 的原初光转化效率,不同的环境胁迫下 FV/FM均有明显的变化[19];ΦPSII是光系统 II 实际光合量子量,代表 PS II 进行光化学反应的效率,低温干旱等胁迫都会引起ΦPSII的下降;光化学灭系数(qP)反映物 PS II 吸收光能用于光化学反应的份额,逆境胁迫下 PSII 的电子流动受抑制,其 qP则会有明显下降[20];非光化学淬灭系数(NPQ)表示植物吸收的过剩光能通过耗散的方式消耗的份额,避免过多的光能积累对植物的伤害[21]。后来的研究表明,PSI的天线色素是叶绿体中荧光的全部来源,PSI 中不存在这样的天线色素。在正常条件下影响荧光产额的主要因素是电子醌受体(QA)的氧化还原状态。实际上,一片健康的植叶片荧光强度受多种因素影响:激发光强;反应中心对激发能的捕获和转化速率;激发以热的形式耗散的程度和两个光系统间能量的分配等。当 PSII 的光化学反应被阻止时,大荧光产额的减少是反应中心和天线热耗散增加的反映。光合作用是高等植物从外界环境获取能量的惟一途径,叶绿素荧光技术是作光合作的有效探针,具有方便快捷、无损伤等优点,所以叶绿素荧光技术在植物的光合作用以植物胁迫生理学、水生生物学、海洋学和遥感等方面的研究日益加深。


本文编号:3210384

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