低温光胁迫对黄瓜幼苗光合特性的影响

本试验以欧洲品种‘萨瑞格’、我国华南型品种‘翠绿’和华北型品种‘津优3号’黄瓜（Cucumis sativus L.）为试材,探讨了不同黄瓜品种对亚适温弱光逆境适应性差异的生理基础;以‘津优3号’为试材,研究了弱光、亚适温、亚适温弱光和低温弱光对黄瓜光合作用的影响,以及钙对亚适温弱光下黄瓜光合功能的影响机理。主要结果如下: 1.正常温光条件下,欧洲品种‘萨瑞格’的叶面积最大,‘翠绿’最小;而干物重则以‘津优3号’最大,‘萨瑞格’其次,‘翠绿’最小。亚适温弱光条件下,黄瓜幼苗叶面积和干物重均以‘津优3号’的日均增长量最大,‘萨瑞格’的最小。 2.亚适温弱光胁迫可使黄瓜幼苗的光合速率（Pn）和羧化效率（CE）明显降低,光下实际光化学效率（ΦPSⅡ）有所下降,但暗适应下最大光化学效率（Fv/Fm）没有显著变化。Chl a、Chl b含量增加,Chl a/ b比值减小。不同品种相比,胁迫前后均以‘津优3号’的Pn和CE最高,‘萨瑞格’最低;处理前的ΦPSⅡ以‘萨瑞格’最高,‘津优3号’最低,处理后‘萨瑞格’的较明显降低,而‘津优3号’和‘翠绿’变化不大。表明‘津优3号’对亚适温弱光逆境的适应能力高于‘萨瑞格’和‘翠绿’,保持较高的光能转换效率和碳同化酶活性是其适应性增强的重要基础。 3.弱光、亚适温、亚适温弱光和低温弱光胁迫均使黄瓜幼苗的Pn明显降低,其主要限制因素是非气孔因素,但亚适温和亚适温弱光下Pn的降低与气孔限制有一定相关性。弱光和亚适温交叉胁迫,温度起主要作用。 4.10d内弱光和亚适温弱光胁迫可使黄瓜幼苗叶片的光补偿点降低,ΦPSⅡ提高,适应性增强;亚适温处理的光补偿点也趋于下降,虽然ΦPSⅡ和Fv/Fm均降低,但初始荧光（Fo）没有明显变化;低温弱光处理的光补偿点明显升高,ΦPSⅡ和Fv/Fm显著降低,而Fo较明显升高。说明弱光或亚适温弱光条件下,黄瓜幼苗可以通过降低光补偿点和提高光化学效率增强对弱光的适应能力;亚适温和低温弱光胁迫下,黄瓜叶片表现出较明显的光抑制,低温弱光还可能对PSⅡ反应中心造成了不可逆伤害。5.亚适温弱光胁迫前用10 mmol/L CaCl2预处理,可使黄瓜幼苗叶片的Pn、CE、光化学猝灭（qP）、ΦPSⅡ、电子传递速率（ETR）、RuBP羧化酶（RuBPCase）活性、Ca2+-ATP酶(Ca2+-ATPase)活性等不同程度的高于清水预处理的,而LaCl3、EGTA和CPZ预处理的结果与之相反。说明Ca2+参与黄瓜幼苗叶片光合功能的调控,它主要通过增大PSⅡ反应中心的开放程度,维持较高的光能转换和电子传递效率、增强RuBPCase和质膜Ca2+-ATPase活性减轻亚适温弱光对黄瓜幼苗光合机构的影响,从而保持较高的光合速率。