不同遮荫下大豆幼苗光合特性研究

• 作 者: 李瑞
• 机 构: 四川农业大学
• 出 处: 四川农业大学
• 发表日期: 2014年期
• 关键词: 大豆 遮阴 光合特性 Rubisco 基因表达

模拟田间玉／豆套作,以“南豆12号”和“桂夏3号”两个大豆品种为材料,在不遮阴、半侧遮阴(30%,50%,70%)和全遮阴(30%,50%,70%)7个不同遮阴方式下,测定了不同生育期遮阴和复光后大豆幼苗形态和生理特性、光合特性和叶绿素荧光特性、碳同化酶Rubisco活性、含量及基因表达量的变化。主要研究结果如下：1.不同遮阴处理下大豆幼苗的形态和生理发生了很大的变化。遮阴提高了大豆幼苗的株高、第一分枝高和叶面积,降低了茎粗和比叶重,各指标在不同处理间差异达显著水平；随着遮阴度的增加,大豆幼苗叶片的叶绿素含量呈增长趋势,叶绿素a/b值呈下降趋势。大豆“南豆12号”各形态和生理指标的增降幅度明显小于“桂夏3号”,且含有比“桂夏3号”较高的叶绿素b含量和较低的叶绿素a/b值。2.随着遮阴度的增加,大豆幼苗叶片的初始荧光强度(Fo)呈增加趋势：净光合速率(Pn)、PS Ⅱ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(OPS II)和光化学猝灭(qP)呈先升后降趋势；气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)呈下降趋势；胞间CO2浓度(Ci)和非光化学猝灭(NPQ)呈先降后升趋势。适度遮阴处理下两个大豆品种的光合参数和荧光参数差别不大,但高度遮阴下,“南豆12号”对遮阴条件的适应能力明显强于“桂夏3号”,“南豆12号”通过提高NPQ及时耗散了过剩的光能,保护了光合机构免遭破坏,而“桂夏3号”则不能及时耗散过剩光能,导致其PS Ⅱ反应中心受到损伤,是光合速率下降的主要原因。3.遮阴对两个大豆品种碳同化酶Rubisco活性的影响趋势不一致。“南豆12号”的Rubisco初始活性和总活性均随着遮阴度的增加呈先升后降趋势,“桂夏3号”则逐渐呈下降趋势,“桂夏3号”只有Q3处理下的Rubisco活性高于CK。不同遮阴处理下两个大豆品种的可溶性蛋白含量均随遮阴度的增加呈先升后降趋势,SDS-PAGE电泳图表明,Rubisco活化酶的含量在B3、B5和Q3处理下最高,但不同遮阴处理下差异不大。遮阴对两个大豆品种Rubisco含量的影响差异不大,但对“桂夏3号”Rubisco活性的影响明显大于“南豆12号”。4.不同遮阴处理下两个大豆品种rbcS和RCA基因mRNA相对表达量不一致。“南豆12号”的rbcS mRNA表达量在B5处理下最高,B3和Q3处理下次之；“桂夏3号”的rbcS mRNA表达量在Q3处理下最高,CK和B3处理下次之。“南豆12号”的RCA mRNA基因表达量在Q3和B5处理下最高,CK和B3处理下次之；“桂夏3号”的RCA mRNA基因表达量在Q3处理下最高,CK和B3处理下次之。