【摘要】：光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)是植物光合器官對(duì)環(huán)境變化最敏感的部位之一,它的穩(wěn)定性決定了植物對(duì)光能吸收的能力和電子傳遞的速率,進(jìn)而影響植物有機(jī)物的積累。全球氣候變化帶來的溫度升高勢必會(huì)影響植物PSⅡ的穩(wěn)定性,最終影響植物的生長和生存。因此PSⅡ的結(jié)構(gòu)和功能對(duì)增溫的響應(yīng)常用來反映增溫對(duì)植物的影響。云杉屬物種是我國重要的森林建群樹種,主要分布于東北高緯度和西部中低緯度的高海拔濕冷地區(qū),對(duì)溫度變化極為敏感,因此研究增溫對(duì)云杉屬物種PSⅡ的影響具有重要的科學(xué)意義。本研究以我國分布的9種主要云杉屬物種為研究材料,通過快速葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動(dòng)力學(xué)方法,分析增溫對(duì)其PSⅡ的影響,揭示其PSⅡ熱穩(wěn)定性的差異及其主要影響因素,最后結(jié)合其原生境氣候因子了解云杉屬物種與其分布區(qū)氣候間的適應(yīng)性關(guān)系。主要研究結(jié)果如下:(1)隨著溫度的升高,不同云杉物種的最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)、最大熒光(Fm)、活性反應(yīng)中心數(shù)量(RC/CSo)、單位反應(yīng)中心電子傳遞能量(ETo/RC)、PQ庫異質(zhì)性指數(shù)(Vi)和PQ庫大小指數(shù)(Sm)均表現(xiàn)出下降趨勢;而其基礎(chǔ)熒光(Fo)、單位反應(yīng)中心吸收的能量(ABS/RC)、單位反應(yīng)中心耗散的能量(DIo/RC)、單位反應(yīng)中心捕獲的能量(TRo/RC)、相對(duì)可變熒光(Vj)表現(xiàn)出上升趨勢;此外,不同云杉物種的快速葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動(dòng)力學(xué)曲線隨溫度升高未出現(xiàn)明顯的K點(diǎn)。綜上所述,增溫主要抑制了葉片PSⅡ反應(yīng)中心的活性和受體側(cè)電子傳遞,改變了PSⅡ反應(yīng)中心能量流動(dòng)分配,而對(duì)云杉屬物種PSⅡ供體側(cè)的影響較小。(2)隨著溫度的升高,不同云杉物種間的Fv/Fm降低幅度存在明顯差異,表現(xiàn)為不同云杉物種的半致死溫度(FT50)不同,說明不同云杉物種的熱穩(wěn)定性不同。長葉云杉具有最高的FT50,熱穩(wěn)定性最高,與之相反紅皮云杉的FT50最低,熱穩(wěn)定性最低,其余云杉物種的熱穩(wěn)定性則介于二者之間。進(jìn)一步分析表明,PSⅡ響應(yīng)差異主要是由于PSⅡ反應(yīng)中心RC/CSo、DIo/RC以及受體側(cè)Vj響應(yīng)差異造成的。此外,FT50與不同云杉屬物種原生境年均溫呈顯著正相關(guān)關(guān)系,這種表現(xiàn)可能是云杉屬植物對(duì)原生境環(huán)境適應(yīng)的結(jié)果。本文研究結(jié)果不僅對(duì)深刻認(rèn)識(shí)我國云杉屬物種對(duì)氣候變暖的響應(yīng)有重要意義,而且為篩選優(yōu)良高抗云杉樹種提供理論依據(jù),也為進(jìn)一步探究云杉屬物種與其分布區(qū)氣候間的適應(yīng)性進(jìn)化關(guān)系提供了重要的線索。
[Abstract]:Light system 鈪，

本文編號(hào)：2170751