谷子和玉米叶片光合荧光参数对烟嘧磺隆胁迫的响应差异

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2021.03.011

摘要/Abstract

摘要：

为探明谷子和玉米对烟嘧磺隆胁迫差异的光合生理机制,采用盆栽试验,选用谷子（张杂10号和晋谷21号）及玉米（迪甜8号和农大108号）为试验材料,在四叶一心期喷施5个不同剂量的烟嘧磺隆,分别在处理后7d和15d测定幼苗株高、叶面积、SPAD值、净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）、胞间CO₂浓度（C_i）、叶片最大光化学产量（F_v/F_m）、实际光化学效率[Y(Ⅱ)]、光化学猝灭系数（q_P）和非光化学猝灭系数（NPQ）的变化。结果表明,除7.5g/hm²的烟嘧磺隆处理之外,张杂10号、晋谷21号和迪甜8号的株高、叶面积、SPAD值、P_n、G_s、T_r、F_v/F_m、Y(Ⅱ)和q_P在用药后7d和15d时均显著低于对照,各指标在用药浓度15.0~60.0g/hm²处理之间的下降幅度均随烟嘧磺隆剂量的升高而增大;而C_i和NPQ却呈相反趋势。在15.0~120.0g/hm²处理之间,处理后7d和15d农大108号的所有指标均与对照差异不显著。综上所述,谷子对烟嘧磺隆的抗性弱于玉米,品种间也存在差异,部分原因是烟嘧磺隆显著降低了敏感品种叶片的叶绿素含量,虽然增加了光能热耗散,但PSⅡ功能还是受到抑制,导致光合能力下降。

关键词: 谷子, 玉米, 烟嘧磺隆, 光合参数, 叶绿素荧光参数

Abstract:

To clarify the photosynthetic physiological mechanism of foxtail millet and maize under nicosulfuron stress, a pot experiment was conducted by using foxtail millet (Zhangza 10, Jingu 21) and maize (Ditian 8 and Nongda 108) as the materials with five different dosages of nicosulfuron. The plant height, leaf area, SPAD value, net photosynthetic rate (P_n), stomatal conductance (G_s), transpiration rate (T_r), intercellular CO₂ concentration (C_i), the maximum photochemical yield (F_v/F_m), actual photochemical efficiency [Y(II)], photochemical quenching coefficient (q_P), and non-photochemical quenching coefficient (NPQ) of foxtail millet and maize were determined at 7d and 15d after treatment. The results showed that except for the 7.5g/ha nicosulfuron treatment, the plant height, leaf area, SPAD, P_n, G_s, T_r, F_v/F_m, Y(II), q_P of Zhangza 10, Jingu 21, and Ditian 8 were significantly lower than the control at 7d and 15d after treatment. The decline of each index was increased with the increase of nicosulfuron dose (15.0-60.0g/ha), while C_i and NPQ had an opposite trend. From 15.0g/ha to 120.0g/ha, all the indexes of Nongda 108 had no difference compared with the control. In summary, the resistance of foxtail millet to nicosulfuron was weaker than that of maize, and there were significant differences among the varieties, part of the reason was mainly that nicosulfuron significantly reduced the chlorophyll content of sensitive varieties, although it increased the thermal dissipation of light energy, the structure of PSII was greatly damaged which eventually led to a decline in photosynthetic capacity.

Key words: Foxtail millet, Maize, Nicosulfuron, Photosynthetic parameters, Chlorophyll fluorescence parameters

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图/表 10

表1

表2

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参考文献 28

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品种Variety	1/8X	1/4X	1/2X	1X	2X
农大108号Nongda 108	-	15.0	30.0	60.0	120.0
迪甜8号Ditian 8	7.5	15.0	30.0	60.0	-
张杂10号Zhangza 10	7.5	15.0	30.0	60.0	-
晋谷21号Jingu 21	7.5	15.0	30.0	60.0	-

品种 Variety	处理 Treatment	株高Plant height (cm)		叶面积Leaf area (cm²)
品种 Variety	处理 Treatment	7d	15d	7d	15d
农大108号Nongda 108	CK	27.33±1.09a	43.43±1.09a	55.21±0.06a	134.15±0.54a
	1/4X	27.23±1.09a	41.67±0.90a	53.00±0.30a	130.78±0.53a
	1/2X	29.27±0.25a	41.50±0.25a	56.40±0.58a	133.73±0.25a
	1X	27.00±0.41a	41.17±0.41a	56.00±0.53a	134.80±0.39a
	2X	27.33±0.43a	43.43±0.43a	55.21±0.06a	134.15±0.48a
迪甜8号Ditian 8	CK	48.60±0.57a	68.00±0.46a	98.61±0.57a	270.33±5.78a
	1/8X	46.10±0.48b	66.00±0.57b	86.36±0.56b	243.00±3.51b
	1/4X	44.00±0.46c	62.50±0.58c	77.39±0.29c	204.20±3.71c
	1/2X	40.40±0.53d	57.00±0.52d	69.47±0.46d	202.67±5.77d
	1X	34.60±0.58e	46.00±0.36e	62.28±0.51e	180.00±5.77e
张杂10号Zhangza 10	CK	28.00±0.06a	34.07±0.67a	8.75±0.57a	23.30±0.06a
	1/8X	27.30±0.12ab	33.15±0.57a	8.55±0.56a	22.90±0.05a
	1/4X	25.90±0.06b	32.40±0.20a	6.78±0.49b	19.70±0.49b
	1/2X	24.10±0.06c	29.00±0.58b	5.53±0.10b	17.00±0.16c
	1X	20.17±1.25d	19.50±1.44c	2.72±0.42c	8.28±0.42d
晋谷21号Jingu 21	CK	35.50±0.57a	38.23±1.54a	7.77±0.57a	20.50±3.51a
	1/8X	34.30±0.53a	37.23±1.34a	7.27±0.58a	19.00±5.77a
	1/4X	31.10±0.46b	34.33±0.33b	7.01±0.48ab	14.50±0.06b
	1/2X	29.40±0.51b	33.25±0.60b	5.54±0.24b	10.24±0.49c
	1X	17.50±0.49c	19.43±0.81c	3.47±0.38c	8.30±0.22d