基于光合电子流的超级早稻光合特性研究

发布时间：2022-01-11 07:35

　　为了更好地揭示植物捕光色素分子内禀参数对超级早稻光合电子流的影响,探究超级早稻的光合特性差异及其产生的原因,本试验采用LI-6400XT便携式光合测定系统测量了不同超级早稻品种的电子传递速率对光的响应曲线,并利用光合电子流对光响应模型进行了拟合。结果表明,光合电子流对光响应模型在超级早稻上的拟合效果好,计算得到的最大电子传递速率和饱和光强与实测值高度符合。超级早稻品种的最大电子传递速率(ETR_max)和大部分品种的饱和光强(PAR_sat)显著高于金优402（CK）,这与超级早稻捕光色素分子处于最低激发态的最小平均寿命(τ_min)较短、本征光能吸收截面(σ_ik)较大有关。此外,随着光强的增加,超级早稻捕光色素分子的有效光能吸收截面(σ′_ik)下降缓慢,处于最低激发态的捕光色素分子数（N_k）增长速度较慢,这些都有利于超级早稻对光能的吸收和利用。本研究有助于进一步了解超级稻生长伏势的光合特性,为杂交稻超高产育种提供理论基础。 

【文章来源】：核农学报. 2020,34(02)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

超级早稻叶片的ETR对光强的响应曲线

光能吸收截面能反映植物捕光色素分子对光能吸收能力的强弱,捕光色素分子的 σ′ik则表示其在不同光强下捕获光子能力的大小[20-21]。由图2可知,各早稻品种的σ′ik随光强的增加呈非线性下降,但各早稻品种σ′ik的下降速度有所不同,其中淦鑫203和株两优819的σ′ik下降速度较慢且非常接近,CK的σ′ik下降最快,σ′ik减少得越慢,越有利于光能的吸收和利用,上述结果表明,与CK相比,超级早稻在不同光强下仍然保持着较大的σ′ik,特别是在高光强区域,淦鑫203的σ′ik最大,超级早稻品种的σ′ik均高于CK,说明超级早稻品种在强光下仍然保持着较强的光吸收能力。2.4 处于最低激发态的捕光色素分子数对光强的响应曲线

随光强的不断增加,所有早稻品种的Nk均呈非线性增加的趋势,一旦处于激发态的捕光色素分子不能及时回到基态,这些激发态的捕光色素分子将对植物的光合器官产生伤害,从而影响植物光能的吸收和利用[30-31]。由图3可知,随着光强增加,CK的Nk上升最快,淦鑫203的Nk上升最慢。在不同光强下,各超级早稻品种与CK相比均保持着较低水平的Nk,表明超级早稻品种中有较多的捕光色素分子处于基态,有利于其吸收光能。在高光强处,超级早稻的Nk均小于CK,表明超级早稻在高光强时的光吸收能力较CK强。3 讨论

【参考文献】：
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本文编号：3582382