《植物生理学报》 2019, 55(6): 745-755

外源一氧化氮对低温下黄瓜幼苗光系统II原初光化学反应及光合机构活 性的影响

吴佩, 崔金霞^*, 杨志峰, 张文博

石河子大学农学院园艺系, 新疆生产建设兵团特色果蔬栽培生理与种质资源利用重点实验室, 新疆石河子832000

通信作者：崔金霞；E-mail: (jinxiacui77@163.com

摘　要：

采用室内人工模拟低温逆境的方法, 研究硝普钠(SNP, NO供体)预处理对低温(昼10°C/夜6°C)胁迫下冷敏感品种‘津研四号’和较耐冷品种‘津优一号’黄瓜(Cucumis sativus)幼苗叶片快速叶绿素荧光动力学曲线及叶绿素荧光参数的影响, 探讨了NO对低温胁迫下黄瓜叶片光系统II (PSII)原初光化学反应的保护效应, 为低温下NO保护黄瓜PSII原初光化学反应的作用机理提供理论依据。结果表明: 与‘津研四号’相比, 低温对‘津优一号’放氧复合体(OEC)的损伤程度、次级电子受体QA的还原速率及电子传递效率的抑制作用更小; NO显著提高了低温胁迫下两品种黄瓜幼苗的最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(Y_II)、光合电子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(q_P), 显著降低了PSII QA的氧化还原状态(1−q_P), 提高了反应中心捕获的电子传递到QA以后的效 率(Ψ_o)、反应中心吸收的光能用于电子传递的量子产额(ΨEo)、光系统I (PSI)末端电子受体的还原能力(Ψ_Ro)、反应中心密度(RC/CS_o)、 PSII叶绿素分子作为反应中心起作用的概率(γ_RC)、光合性能指数(PI_ABS), 降低了单位反应中心的光能吸收(ABS/RC)、单位反应中心的热能量耗散(DIo/RC)、反应中心最大关闭速率(M_o)、单位反应中心的能量传递(ET_o/RC)、 K相占J相的相对可变荧光(W_k)及低温24 h后‘津优一号’的J相可变荧光(V_j)、 I相可变荧光(V_i)。说明低温胁迫下, 外源NO能够有效保护黄瓜幼苗OEC, 提高Q_A向次级电子受体Q_B的电子传递速率及质体醌(PQ)接受电子的能力, 使Q_A快速进入氧化状态, 促进电子传递顺利进行, 且NO对‘津优一号’的作用更为显著。

关键词：黄瓜幼苗; 一氧化氮; 低温; 快速叶绿素荧光诱导动力学曲线

收稿：2018-12-20   修定：2019-05-22

资助：国家自然科学基金(31560571)