低温胁迫下二倍体杂交种高山松光系统Ⅱ功能稳定性研究

以人工气候室内的高山松(Pinus densata)及其亲本油松(P.tabulaeformis)和云南松(P.yunnanensis)实生苗为材料,通过测定低温胁迫和恢复后其幼苗的快速叶绿素荧光诱导动力学(JIP-test)参数,分析高山松及其亲本的光系统Ⅱ(PSⅡ)功能稳定性以及对低温胁迫的响应差异,以探讨高山松适应高海拔低温环境的光合生理生态机制。结果表明:经过33 d的低温(12℃/5℃,昼/夜)处理后,高山松PSⅡ功能参数单位截面积吸收的能量(ABS/CSo)、捕获的能量(TRo/CSo)、电子传递的能量(ETo/CSo)、耗散的能量(DIo/CSo)、有活性反应中心的数量(RC/CSo),以及原初光化学反应的最大量子产额(φPo)、吸收光能用于QA-以后的电子传递的能量比例(φEo)、捕获光能用于QA-以后的电子传递的能量比例(Ψo)、光能利用能力参数(PIabs)、2 ms时相对可变荧光(VJ)、荧光上升的初始斜率(Mo)、荧光曲线与Fm所围面积(Area)、介于F0和Fm之间的相对面积(Sm)和QA氧化还原次数(N)均与处理前无显著差异;油松和云南松的φPo、φEo、Ψo、PIabs、Area与对照差异显著,云南松的VJ、Mo、Sm、N、ETo/CSo、DIo/CSo、ABS/CSo也与对照存在显著差异;温度恢复之后(25℃/18℃,昼/夜),这些荧光参数的恢复程度表现为高山松>油松>云南松。可见,低温胁迫显著影响了油松和云南松的光能传递和光能利用能力以及受体库大小,且云南松遭受伤害的程度高于油松,而高山松的PSⅡ功能及其稳定性在遭受低温胁迫时明显高于亲本油松和云南松,且胁迫解除后恢复程度高,从而使得高山松能够在高海拔低温环境中累积代谢所需的有机物,保证其正常的生长和发育。