四季桂叶绿素荧光和AsA-GSH循环对酸雨和高温的响应

发布时间：2020-05-20 10:04

【摘要】：为了探讨植物对酸雨、高温及协同胁迫的响应,本研究以四季桂(Osmanthus fragrans var.Semperflorens)为材料,采用盆栽人工喷洒的方法,模拟不同梯度的酸雨(对照pH5.6、轻度pH4、中度pH3和重度pH2)和模拟高温胁迫。通过测量桂花叶片光合色素含量、叶绿素荧光参数、活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)含量、抗氧化剂和抗氧化酶的变化规律。主要得出以下结论:1、随着酸雨pH值的降低,四季桂叶片中叶绿素含量升高,但差异不显著(P0.05)。在高温酸雨胁迫时,叶绿素含量也具有一致的变化趋势,但其值都随着模拟酸雨pH值的降低而降低,但相比对照组还有所上升,差异也不显著(P0.05)。在酸雨胁迫时,热耗散的量子比率(φDo)、比活性参数(QA处在可还原态时,单位PSⅡ反应中心的活性)、反应中心密度、比活性参数(照光材料单位横截面积的活性)、性能指数和推动力随着酸雨强度的增加而增大,量子产额/能量分配比率则是随酸雨强度的增加而下降。但在高温酸雨胁迫时则呈现相反的趋势。以上结果表明,酸雨和高温具有抑制四季桂叶片光合性能的作用。2、随着酸雨pH值的降低,四季桂叶片中的H_2O_2含量、SOD活性、MDA含量、超氧阴离子含量均上升,CAT活性、POD活性、可溶性蛋白质含量先上升后降低。在酸雨高温胁迫时,H2O2含量、超氧阴离子含量、可溶性蛋白质含量均上升,其余都先上升后降低。以上结果表明,桂花可以通过提高抗氧化物酶的活性来抵抗酸雨高温的环境。3、在酸雨高温胁迫时,四季桂叶片中抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)、氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量和AsA/DHA、GSH/GSSG值以及抗坏血酸过氧化氢酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性都呈现先升后降的趋势,脱氢抗坏血酸(DHA)含量呈逐渐上升的趋势。表明叶片在胁迫期间能保持较高的AsA-GSH循环效率,可有效地抑制活性氧(ROS)的累积,这可能是其耐酸雨、耐高温较好的原因之一。综上所述,四季桂叶片在酸雨高温胁迫下光合性能得到一定抑制,效率降低,ROS积累;此时桂花快速启动体内抗氧化防御系统,提高非酶抗氧化剂含量和抗氧化酶活性,维持ROS平衡,从而保持较高的AsA-GSH循环效率,表现出较强的抗高温酸雨能力。
【图文】：

上升了 34.02%。说明叶绿素 b 比叶绿素 a 更容易受酸雨胁迫影响。在高温（40°C）酸雨胁迫处理后，各个叶绿素质量分数都随着酸雨程度的加深而呈现逐渐下降的趋势。到高温酸雨处理时开始略微低于常温（28°C）酸雨处理，且相对于常温酸雨处理时，各个处理与其对照组相比基本都呈显著差异，最后 H 处理时的叶绿素 a、叶绿素b、叶黄素和总叶绿素质量分数相对 28°C 时 H 处理分别上升了 6.2%、9.1%、17.4%和 6.7%，而叶绿素 a/b 则无明显变化，，说明高温对叶绿素的含量的影响比酸雨对叶绿素含量的影响更大。叶绿素 a、叶黄素和叶绿素总量在高温处理时差异显著，酸雨处理时和两者交互作用时，差异都不显著。而叶绿素 b 总量则在高温作用下，差异极显著，在酸雨和两者交互作用时差异不显著。叶绿素 a/b 则在高温处理、酸雨处理和两者交互作用是差异都不显著。3.2 酸雨和高温胁迫处理对四季桂叶片叶绿素荧光的影响3.2.1 酸雨高温对桂花叶片叶绿素荧光诱导曲线的影响从图 3.1 和图 3.2 可以看出桂花叶片经过 15min 暗适应后转入饱和脉冲光照射，

上升了 34.02%。说明叶绿素 b 比叶绿素 a 更容易受酸雨胁迫影响。在高温（40°C）酸雨胁迫处理后，各个叶绿素质量分数都随着酸雨程度的加深而呈现逐渐下降的趋势。到高温酸雨处理时开始略微低于常温（28°C）酸雨处理，且相对于常温酸雨处理时，各个处理与其对照组相比基本都呈显著差异，最后 H 处理时的叶绿素 a、叶绿素b、叶黄素和总叶绿素质量分数相对 28°C 时 H 处理分别上升了 6.2%、9.1%、17.4%和 6.7%，而叶绿素 a/b 则无明显变化，说明高温对叶绿素的含量的影响比酸雨对叶绿素含量的影响更大。叶绿素 a、叶黄素和叶绿素总量在高温处理时差异显著，酸雨处理时和两者交互作用时，差异都不显著。而叶绿素 b 总量则在高温作用下，差异极显著，在酸雨和两者交互作用时差异不显著。叶绿素 a/b 则在高温处理、酸雨处理和两者交互作用是差异都不显著。3.2 酸雨和高温胁迫处理对四季桂叶片叶绿素荧光的影响3.2.1 酸雨高温对桂花叶片叶绿素荧光诱导曲线的影响从图 3.1 和图 3.2 可以看出桂花叶片经过 15min 暗适应后转入饱和脉冲光照射，
【学位授予单位】：浙江农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S685.13

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本文编号：2672451