大气CO2浓度和温度升高对不同类型水稻剑叶叶绿素荧光特性的影响

    • 摘要: 本研究旨在探索大气CO2浓度和温度升高对不同类型水稻的叶绿素荧光特性及其光合作用效率的影响及差异。研究基于开顶式气室(OTCs)构建的CO2浓度和温度升高自动调控试验平台,以粳稻“金香玉1号”(J1)和籼稻“扬稻6号”(Y6)为研究对象,开展相关田间试验。试验设置四种处理:CK(对照,背景大气CO2浓度和温度)、C+(CO2浓度比CK增加200 ppm)、T+(气温比CK提高2 ℃)、C+T+(CO2浓度比CK高200 ppm,气温提高2 ℃)。在水稻关键生育期测定叶片的叶绿素荧光参数,研究结果表明:与CK相比,C+、T+、C+T+处理显著改变了两种水稻的PSII性能。粳稻和籼稻的QA被还原最大速率(Mo)分别显著升高了71.4%和13.8%(P<0.05);最大光化学效率(ΨPo)在粳稻和籼稻中分别降低了9.3%和3.8%(P<0.05);电子传递的量子产额(ΨEo)分别降低了14.3%和12.3%(P<0.05);单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)在粳稻中升高了8.8%,在籼稻中降低了8.5%(P<0.05);用于还原QA的能量(TRo/RC)在粳稻中增加了8.9%,在籼稻中降低了15.0%(P<0.05);用于电子传递的能量(ETo/RC)在粳稻中减少了12.7%,在籼稻中减少了17.1%(P<0.05);PSII性能指标(PIABS)在粳稻中降低了64.6%,在籼稻中降低了40.9%(P<0.05)。不同处理均改变了粳稻J1和籼稻Y6的PSII反应中心的能量分配模式:电子传递链的量子比率降低直接削弱了光能转化效率,使光反应效能受损,导致PIABS显著降低。虽然粳稻J1的PSII性能优于籼稻Y6,但受品种间PSⅡ抗逆性及关键基因表达等的差异,粳稻J1对环境变化的响应更为敏感。

       

    /

    返回文章
    返回