冻融过程对生物结皮中齿肋赤藓叶绿素荧光特性的影响

以新疆古尔班通古特沙漠苔藓结皮中的优势种齿肋赤藓(Syntrichia caninervis Mitt.)为研究对象,利用便携式调制叶绿素荧光仪Mini-PAM(Walz公司,德国)测定其在冻融作用影响下叶绿素荧光特性的变化特征。结果表明,冻结过程中随着处理温度的降低,齿肋赤藓的初始荧光(F0)、最大荧光产量(Fm)、PSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潜在活性(Fv/F0)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光合电子传递速率(ETR)和光化学猝灭系数(qP)均呈显著下降的趋势(P<0.05),而非光化学猝灭系数(NPQ)则逐步上升。低温胁迫下NPQ的增加表明齿肋赤藓PSⅡ系统通过提高非辐射性热耗散消耗过剩光能,从而保护PSⅡ反应中心免受因吸收过多光能而引起的光氧化伤害。消融过程中,齿肋赤藓的叶绿素荧光参数(F0、Fm、Fv/Fm、Fv/F0、ΦPSⅡ、ETR和qP)可恢复至未冻结前的正常水平。齿肋赤藓叶绿素荧光强度和诱导曲线的形状在冻融过程中均随处理温度的降低或升高而发生了明显的变化。一定范围内的低温胁迫不会对齿肋赤藓的光合器官造成永久伤害,光合系统仍维持在可恢复的状态。