作物杂志,2019, 第5期: 125–128 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2019.05.021

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

遮光对谷子光合性能及快速叶绿素荧光动力学特征的影响

时丽冉1,郝洪波2,崔海英2,李明哲2   

  1. 1 衡水学院生命科学系,053000,河北衡水
    2 河北省农林科学院旱作农业研究所,053000,河北衡水
  • 收稿日期:2019-02-18 修回日期:2019-06-20 出版日期:2019-10-15 发布日期:2019-11-07
  • 通讯作者: 李明哲
  • 作者简介:时丽冉,教授,主要从事植物逆境生理研究
  • 基金资助:
    河北省现代农业产业技术体系杂粮杂豆产业创新团队(HBCT2018070402);现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS-06-13.5-B3)

Effects of Shading on Photosynthetic Characteristics and Rapid Chlorophyll Fluorescence Kinetic Characteristics of Foxtail Millet

Shi Liran1,Hao Hongbo2,Cui Haiying2,Li Mingzhe2   

  1. 1 Department of Life Science, Hengshui University, Hengshui 053000, Hebei, China
    2 Dry Farming Institute,Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Hengshui 053000, Hebei, China
  • Received:2019-02-18 Revised:2019-06-20 Online:2019-10-15 Published:2019-11-07
  • Contact: Mingzhe Li

摘要:

为探讨弱光胁迫下谷子光合生理响应,以衡谷13号为材料,在幼苗期设置7种不同遮光处理(遮光0、10%、20%、30%、40%、50%、70%),在拔节期和灌浆期测定叶绿素含量、叶面积、净光合速率、产量和快速叶绿素荧光动力学参数的变化。结果表明,谷子叶绿素含量、叶面积、净光合速率、产量在遮光率高于20%时开始下降。荧光参数暗适应后初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)和可变荧光(Fv)在遮光后增大,PSⅡ反应中心最大光能转换率(Fv/Fm)、PSⅡ反应中心潜在活性(Fv/Fo)、光合性能指数(Pi_Abs)先随着遮光率的增大逐渐上升,遮光率为30%时达到最高,之后下降,遮光率为70%时低于对照。非光化学淬灭系数(NPQ_Lss)随着遮光程度的增大逐渐降低。

关键词: 谷子, 遮光, 光合速率, 叶绿素荧光

Abstract:

In order to investigate the photosynthetic physiological response of millet under low light stress, Henggu 13 was used as the experimental material, and 7 different shadings were set at the seedling stage (0, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 70%). Chlorophyll content, leaf area, net photosynthetic rate, yield and rapid chlorophyll fluorescence kinetic parameters were determined at the jointing and filling stages. The results showed that chlorophyll content, leaf area, net photosynthetic rate and yield of millet began to decrease when shading rate was higher than 20%. Fluorescence parameters Fo, Fm and Fv increased after shading, Fv/Fm, Fv/Fo and Pi_Abs increased gradually with the increase of shading rate, and reached the highest at shading rate 30%, then decreased and was lower than the control at shading rate 70%. NPQ_Lss gradually decreases with the increase of shading degree. Millet can be planted in sparsely forested areas with low shading.

Key words: Millet, Shading, Photosynthetic rate, Chlorophyll fluorescence

表1

不同遮光处理对谷子叶绿素含量、净光合速率、叶面积及产量的影响"

测定指标Measurement index 生育期
Growth stage
遮光率Shading rate
0 10% 20% 30% 40% 50% 70%
叶绿素含量Chlorophyll content (SPAD) 拔节期Jointing stage 46.3a 46.9a 45.7a 43.6a 39.5b 36.9bc 32.4c
灌浆期Filling stage 52.9a 53.8a 51.8a 46.7b 43.4bc 40.6c 34.8d
净光合速率Net photosynthetic rate [μmol/(m2·s)] 拔节期Jointing stage 21.6a 21.8a 20.9a 17.5b 14.3c 13.1c 11.7d
灌浆期Filling stage 27.1a 28.0a 27.2a 26.0a 23.5b 19.8c 13.3c
叶面积 Leaf area (mm2) 拔节期Jointing stage 5 798a 5 810a 5 787a 5 433b 5 387b 4 770c 3 623d
灌浆期Filling stage 7 199a 7 203a 7 180a 6 957b 6 326c 5 108d 4 310e
产量Yield (kg/hm2) 5 153b 5 331a 5 130b 4 375c 4 106d 3 580e 1 792f

表2

不同遮光处理对谷子荧光参数Fo、Fm和Fv的影响"

测定指标
Measurement index
生育期
Growth stage
遮光率Shading rate
0 10% 20% 30% 40% 50% 70%
Fo 拔节期Jointing stage 9 547c 10 024b 10 067b 10 201b 10 517b 10 714b 11 216a
灌浆期Filling stage 7 282d 7 481d 7 951c 8 030c 8 680b 8 782b 10 716a
Fm 拔节期Jointing stage 34 151d 39 663c 43 077a 44 236a 42 646b 41 155b 41 005b
灌浆期Filling stage 30 575c 36 680b 36 978b 41 654a 41 345a 39 965a 40 957a
Fv 拔节期Jointing stage 24 577c 29 639b 33 010a 34 035a 32 129ab 30 441b 29 789b
灌浆期Filling stage 23 293d 29 199c 29 027c 33 624a 32 665a 31 183b 30 241b

表3

不同遮光处理对谷子光化学活性的影响"

测定指标
Measurement index
生育期
Growth stage
遮光率Shading rate
0 10% 20% 30% 40% 50% 70%
Fv/Fm 拔节期Jointing stage 0.718c 0.746b 0.767a 0.769a 0.760a 0.740b 0.710c
灌浆期Filling stage 0.757c 0.781b 0.794a 0.807a 0.790a 0.780b 0.738d
Fv/Fo 拔节期Jointing stage 2.582c 2.938b 3.301a 3.345a 3.169b 2.855b 2.536c
灌浆期Filling stage 3.167b 3.581c 3.853b 4.196a 3.767b 3.570c 2.825e
Pi_Abs 拔节期Jointing stage 0.945b 0.993a 1.102a 1.187a 0.986b 0.969c 0.736d
灌浆期Filling stage 1.551d 1.780c 2.174b 2.392a 1.764c 1.554d 0.946e

图1

不同遮光处理对谷子非光化学淬灭系数的影响"

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