收稿日期:2007-01-04基金项目:科技部项目(04EFN21600327)作者简介:葛江丽(1981-),女,沈阳农业大学硕士研究生,从事细胞生物学研究。*通讯作者Correspondingauthor:任大明(1959-),男,沈阳农业大学教授,博士,从事生物及酶工程研究。轻度盐胁迫对甜高粱光合作用激发能分配的影响葛江丽1,2,姜闯道2,石雷2,谷卫彬2,张金政2,任大明1*(1.沈阳农业大学生物科学技术学院,沈阳110161;2.中国科学院植物研究所,北京100093)摘要:以甜高粱(SorghumbicolorMoench)叶片为试材,采用不同盐(NaCl)浓度处理,测定光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔限制(Ls)、初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、光合系统II的光化学效率(Fv/Fm)、天线转化效率(Fv’/Fm’)、光化学淬灭(qp)、实际光化学效率(ΦPSII)和非光化学淬灭(NPQ),研究盐胁迫对光合机构、光合作用和光系统II光化学活性的影响。结果表明:相对于对照,100mmol·L-1NaCl处理对甜高粱的光合作用影响较大,而50mmol·L-1NaCl处理影响不大。盐胁迫导致的光合作用能力下降未能通过增加CO2浓度得以恢复,此外100mmol·L-1NaCl处理的Fv’/Fm’,qp和ΦPSII低于50mmol·L-1NaCl处理和对照,而NPQ却比50mmol·L-1NaCl处理和对照大,表明盐胁迫使光合作用降低的原因是非气孔限制。盐胁迫还改变了甜高粱的激发能分配方式,100mmol·L-1NaCl处理主要通过热耗散来消耗过多的激发能。关键词:盐胁迫;光合特性;激发能分配;甜高粱中图分类号:S514文献标识码:A文章编号:1000-1700(2007)03-0366-04EffectofSlightSalt-stressonExcitationEnergyDistributionofPhotosynthesisinSweetSorghumGEJiang-li1,2,JIANGChuang-dao2,SHILei2,GUWei-bin2,ZHANGJin-zheng2,RENDa-ming1*(1.CollegeofBiologicalScienceandTechnology,ShenyangAgriculturalUniversity,Shenyang110161,China;2.InstituteofBotany,ChineseAcademyofScience,Beijing100093,China)Abstract:Pn,Gs,Ci,Ls,Fo,Fm,Fv/Fm,Fv’/Fm’,qp,ΦPSIIandNPQwereusedtostudytheeffectofsalt-stressonphoto-syntheticrateandexcitationenergydistributioninsweetsorghumleaves.TheresultsshowedthatPhotosyntheticrateof100mmol·L-1NaCltreatmentwereaffectedmorestronglythanthatofthe50mmol·L-1NaCltreatmentcomparedwithcontrol.ReducingofcarbonassimilationathighsalinitiesdidnotresumewhenCO2concentritionincreased.Moreover,Fv’/Fm’,qpandΦPSIIof100mmol·L-1NaCltreatmentsweresignificantlydepressed,andNPQsignificantlyincreasedwithrespectto50mmol·L-1NaCltreatmentandcontrol.Theseindicatedthatexcessiveexcitationenergywasdissipatedbytheformofheat.Thedeclineofphotosyntheticratewasmainlycausedbynonstomatallimitations.Salt-stressalsochangedthewayofexcitationenergydistribu-tion,andplantunder100mmol·L-1salt-stressdissipatedexcessiveexcitationenergybytheformofheat.Keywords:salt-stress;photosyntheticcharacteristic;excitationenergydistribution;sweetsorghum我国北方及大西北不少地方因盐碱,土地处于抛荒状态,甜高粱(SorghumbicolorMoench)属于C4植物,具有很高的光合速率,还具有抗旱、耐涝、耐盐碱等优良的特性,它对土壤的适应能力很强,因此种植甜高粱对有效利用盐渍化土地和缓解能源危机有重大的意义。光是植物生长的能源,是光合作用必不可少的条件。但是当光合机构吸收的光能超过光合作用所能利用的范围时,过剩光能可能引起光合效率和光合功能的降低[1]。但是,植物可以通过下调光化学效率,改变光能利用方式,增加热耗散来避免强光对光合机构的伤害[2]。在低浓度的盐处理下,PSII的潜在热耗散能力较强,可以在较高的光强下,有效地避免或减轻因PSII吸收过多光能而引起的光抑制和光氧化,从而保护PSII反应中心免受损害[3]。另外,盐胁迫可以抑制光合作用从而影响生长[4]。而气孔是控制水分平衡和CO2进出的通道。有研究表明,盐胁迫下气孔收缩,气孔导度降低,可以限制CO2的吸收[5]。因此,有学者认为盐胁迫导致净光合速率下降的主要原因是气孔限制[6],但也有报道是非气孔限制造成的[7...
