论文低温胁迫下3个互叶白千层无性系叶绿素荧光特征比较，该文是关于叶绿素方面论文范文集和无性系和白千层和叶绿素荧光方面论文范文集.
摘 要：在逐步引种驯化过程中筛选耐寒能力较强的种质资源进行推广与种植,具有十分重要的生产意义与实践价值.研究利用3个互叶白千层无性系组培苗（M1、M2和M3）为研究材料,通过Handy Fluor Cam叶绿素荧光成像系统比较分析其在不同低温条件下的叶绿素荧光参数表现,探讨其对低温胁迫的耐受能力.结果表明：三个无性系组培苗对4℃和0℃低温具备较好的耐受能力,M3在-4℃低温条件下则体现出较好的耐受性,各荧光参数在-4℃时受低温影响的变动幅度均较小,且恢复过程较为迅速.这表明M3无性系的低温耐受能力可能强于M1和M2,而在-8℃低温条件下,3个无性系的荧光参数都受到较大影响,且在随后的恢复过程中并没有呈现恢复的趋势,-8℃低温胁迫可能对供试无性系的光合作用系统造成了不可逆的损伤.
关键词：互叶白千层；低温胁迫；叶绿素荧光
0 引言
互叶白千层（Melaleuca alternifolia）为桃金娘科（Myrtaceae）白千层属（Melateuca）植物,原产于澳大利亚.历史上澳大利亚土著人利用其叶片冲泡饮用,故也称其为茶树（Tea tree）.由互叶白千层的嫩枝叶提取的精油（茶树精油,Tea tree oil）具有较强的抑菌作用,且气味芳香怡人,被广泛应用与食品、医药、化妆品、洗涤用品等领域.
随着近年来天然植物源抑菌剂的普及,互叶白千层也愈受重视.我国自20世纪90年始引种互叶白千层以来,先后在广东、广西、四川、重庆、云南、贵州、海南和福建等地获得引种成功.近几年随着茶树精油上涨,其栽培面积也不断扩大.其中一些引种地属亚热带气候体系,相比其原产地澳大利亚,秋冬和早春时期气温较低,也易出现气温骤降等现象,对互叶白千层的生长造成了一定的损害.目前有关互叶白千层栽培方面的研究多集中于新品系引进、组培扩繁技术改良、栽培技术优化、高生物量高产油率优树筛选等,而对互叶白千层抗逆性的研究报道还比较少见.因此,本研究利用3个互叶白千层无性系组培苗为研究材料,通过比较分析其在不同低温条件下的叶绿素荧光参数表现,探讨其对低温胁迫的耐受能力,为生产实践提供参考借鉴.
1 材料与方法
1.1 供试材料
本研究选取福建省互叶白千层生产性造林的3个主要无性系供试,无性系材料由福建林科院供种,邵武市闽澳农业发展有限公司互叶白千层组培中心扩繁及供苗,分别命名为M1、M2和M3.供试用苗为继代培养30 d的组培苗,平均苗高在15 cm左右.
1.2 研究方法
先将供试组培苗打开瓶盖放置于自然环境中适应一周,再于10℃环境中低温适应一周.之后分别放置于4℃、0℃、-4℃和-8℃低温环境中进行胁迫处理,胁迫时间均为72 h.胁迫结束后将组培苗从低温环境中取出,置于室温下观察其恢复状况,恢复时间为72 h.分别在胁迫0 h（T0）、24 h（T1）、48 h（T2）和72 h（T3）,以及恢复24 h（T4）、48 h（T5）和72 h（T6）时测定供试苗的叶绿素荧光参数.测定采用Handy Fluor Cam叶绿素荧光成像系统（PSI公司生产）,检测光光强为＜0.05 μmol/m2S,饱和脉冲光光强为8 000 μmol/m2s,内源光化光光强为1 200 μmol/m2s.测定指标为初始荧光值F0、最大荧光值Fm、可变荧光值Fv、最大光量子产量Fv/Fm、非光化学淬灭系数NPQ和光化学淬灭系数qP.每次测定取3个植株供测以作为重复.
数据处理软件为Excel 2013,作图软件为Origin v9.1.
2 结果与分析
2.1 低温胁迫下荧光值F0、Fm与Fv的比较分析
初始荧光值F0、最大荧光值Fm和可变荧光值Fv一般可反映植株体PSⅡ反应中心的开放情况,可一定程度上体现植株体受逆境环境条件胁迫的程度和自我保护过程.
由图1可以看到,在不同温度的胁迫条件下各无性系F0值均出现上升,而在随后的胁迫与恢复过程中的表现则存在差异.在4℃低温条件下,3个无性系在胁迫24h时F0值均上升至最高水平,随后马上呈下降趋势,并在恢复72h后与胁迫前的表现水平相近；在0℃低温条件下,3个无性系的F0值在胁迫阶段均呈上升趋势,而在恢复阶段均呈下降趋势,且下降幅度较大；在-4℃低温条件下,3个无性系的F0值也呈胁迫阶段上升、恢复阶段下降的趋势,但M1的下降幅度较小,而M2与M3的下降幅度相对较大；在-8℃低温条件下,3个无性系的F0值在胁迫与恢复阶段均在较高表达水平呈波动状,在恢复阶段不呈下降恢复趋势.
各无性系的Fm值表现如图2所示.在4℃低温条件下,3个无性系的Fm值均在胁迫24 h时显著上升,随后马上下降,且幅度较大；在0℃低温条件下,3个无性系在胁迫阶段总体呈上升趋势,而在恢复阶段逐渐下降至正常水平,其中无性系M3的下降幅度较大；在-4℃低温条件下,3个无性系的Fm值在胁迫阶段均有较大幅度的下降,在恢复阶段除M3无性系表现出小幅回升趋势外,其余2个无性系的Fm值与胁迫72 h时的水平相差不大；在-8℃低温条件下,3个无性系的Fm值表现趋势与-4℃胁迫时的表现相似,但胁迫阶段下降幅度更大,且M1和M2两个无性系Fm值表现较为波动.
可变荧光值Fv的表现如图3,其与Fm有相似的变化趋势.从上述3个指标看,3个无性系在4℃和0℃低温条件下有较好的耐受表现,各指标在4℃时于胁迫阶段就表现出恢复的趋势,在0℃时则于恢复阶段表现出恢复的趋势.而在-4℃低温条件下,无性系M1和M2的恢复幅度较小,M3的恢复幅度相对较大,表明无性系M3对低温环境的耐受性相对较强.在-8℃低温条件下,3个无性系均无法体现恢复趋势,表明-8℃低温胁迫对植株体造成的损伤可能是不可逆的.
2.2 低温胁迫下最大光量子产量的比较分析Fv/Fm的比较分析
最大光量子产量Fv/Fm是PSⅡ反映中心光能转化效率的体现,被广泛用于衡量植物体受到外界环境胁迫的程度与抗逆性强弱.
互叶白千层无性系组培苗在不同低温条件下Fv/Fm有不同的表现（图4）.4℃低温条件下,3个无性系的Fv/Fm在胁迫阶段均有上升的趋势,在随后的恢复过程中,M1的变化幅度不大,M2呈先下降后上升的波动趋势,而M3则呈下降趋势.0℃低温条件下,M1在胁迫阶段呈下降趋势,胁迫72 h时下降至0.56；在恢复阶段呈上升趋势,恢复72 h时已达0.74.M2在24 h时下降至0.69,但随后迅速恢复至0.75以上.而M3的变化趋势与M2相似,但幅度较小,胁迫24 h时仅降至0.77.-4℃低温条件下,3个无性系的Fv/Fm在胁迫阶段均呈下降趋势,其中M1下降幅度最大,而M3下降幅度最小,胁迫72 h时的Fv/Fm分别为0.30和0.43.在恢复阶段,M1的Fv/Fm值变化不大,而M2和M3则呈上升趋势,恢复72 h时Fv/Fm分别为0.41和0.61.-8℃低温条件下,3个无性系的Fv/Fm均迅速下降,且在随后的胁迫与恢复过程中呈波动状,无法恢复至正常水平,恢复72h时的Fv/Fm值分别为0.25、0.24和0.29.可见,3个无性系在4℃和0℃低温胁迫下均有较好的耐受能力,M3无性系可耐受-4℃低温胁迫,而3个无性系均无法耐受-8℃低温胁迫,这与荧光值分析的结果相同.
2.3 低温胁迫下淬灭系数NPQ和qP的比较分析
植物吸收的过剩光能有两个耗散途径,分别为非光化学淬灭（Non-photochemical quenching,NPQ）和光化学淬灭（Photochemical quenching,qP）,这是植物体光合系统的自我保护机制.
从本研究的结果来看（图5）,在4℃低温胁迫下,3个无性系的NPQ在胁迫阶段均呈先上升后下降的趋势,而在恢复阶段则持续下降.在0℃低温胁迫下,3个无性系的NPQ在胁迫阶段呈先下降后上升趋势,其中M1与M2在胁迫72 h时的NPQ分别为0.16和0.44,低于胁迫前的水平,M3则高达0.74,约为胁迫前的2倍.在恢复阶段,3个无性系均恢复至胁迫前水平.在-4℃低温胁迫下,3个无性系的NPQ均表现出在胁迫阶段下降、恢复阶段上升的趋势,其中M1和M2的变化幅度相对较大,而M3的变化幅度相对较小.在-8℃低温胁迫下,3个无性系均出现较大的波动,胁迫72 h时NPQ分别为0.42、0.21和0.21；恢复72 h时分别为0.14、0.42和0.28.
不同低温条件下的qP表现如图6所示.可见,在4℃低温胁迫下,M1在胁迫阶段呈下降趋势,M2和M3呈先下降后上升趋势,其中M3的变化幅度最小.在恢复阶段3个无性系均恢复至胁迫前的水平.在0℃低温胁迫下,3个无性系在胁迫阶段均呈先下降后上升再下降的波动趋势,胁迫24 h时的qP分别为0.51、0.56和0.57；在恢复阶段则均呈上升趋势至胁迫前水平.在-4℃低温胁迫下,3个无性系均表现出先下降后上升的趋势,且下降幅度较0℃时大,胁迫24 h时的qP分别为0.30、0.27和0.44；在恢复阶段,M1与M2仍有小幅下降,而M3则略上升,恢复72 h时的qP分别为0.48、0.51和0.64.在-8℃低温胁迫下,3个无性系也出现较大的波动,胁迫72 h时qP分别为0.44、0.82和0.80；恢复72 h时分别为0.84、0.91和0.23.
3 结语
在林木的引种工作中,引种地的气候环境条件是影响引种树种产量与质量的主要外在条件.尤其在高纬度地区向低纬度地区引种时,由于秋冬季及早春的气温变化较大,寒潮导致的气温骤降和持续低温等现象时有发生,对引种树种的生长发育造成不利影响.因此,在逐步引种驯化过程中筛选耐寒能力较强的种质资源进行推广与种植,具有十分重要的生产意义与实践价值.
从本研究的结果来看,3个供试无性系表现出不同的低温耐受能力.3个无性系在4℃和0℃低温条件下,其F0、Fm和Fv总体水平上均有所上升,并均可在胁迫结束后逐渐恢复至未受胁迫时的水平,表明其对4℃和0℃低温具备较好的耐受能力.特别是的4℃时,植株体一方面关闭部分反应中心（F0上升）,另一方面增大非光化学淬灭（NPQ上升）,使光能利用得以合理分配,PSⅡ反应中心内部光能转化效率有所提高（Fv/Fm上升）,从而保证光合生理得以正常进行.这也符合低水平的胁迫条件可促进植株体的生长的理论.在-4℃低温条件下,M1与M2的低温耐受表现则不明显,主要体现在胁迫之后各荧光参数并不出现恢复性变化,或是恢复幅度较小.相比之下,M3在-4℃低温条件下则体现出较好的耐受性.其各荧光参数在-4℃时受低温影响的变动幅度均较小,且恢复过程较为迅速.这表明M3无性系的低温耐受能力可能强于M1和M2.而在-8℃低温条件下,3个无性系的荧光参数都受到较大影响,且在随后的恢复过程中并没有呈现恢复的趋势,-8℃低温胁迫可能对供试无性系的光合作用系统造成了不可逆的损伤.
互叶白千层在低温条件下的叶绿素荧光参数表现可以一定程度上反映其耐寒能力,对不同地域互叶白千层的引种和推广种植具有一定的参考价值.但这仅仅是从叶绿素荧光动力学角度出发而开展的一些探索,无法详尽阐述其在低温条件下的生长与生理变化,也不能系统解释其耐寒机制.同时,本研究的供试材料为互叶白千层无性系组培苗,也造成一定的局限性.因此,在今后的研究中,还应着重从其在自然低温条件下的生长与生理生化表现,和耐寒相关的特异基因与蛋白质表达等方面开展更深入的探索与分析,从实际生产和理论基础两个层面进一步丰富与完善互叶白千层的抗性机理.
参考文献
[1]吴丽君,陈达,高楠,等.高含油互叶白千层高效栽培配套技术研究[J].福建农业学报,2017,32（7）：734-738.
[2]覃子海,肖玉菲,唐复呈,等.互叶白千层扦插繁殖技术[J].广西林业科学,2017,46（1）：111-114.
[3]黄戈,翁晓晨,张帆,等.互叶白千层的种植和加工研究进展[J].广东化工,2017,44（4）：71-73.
[4]殷勤,杜尚广,张青,等.互叶白千层的快繁技术[J].江苏农业科学,2015,43（3）：20-24.
[5]薄香兰,刘兴,柴英辉,等.温度对小球藻叶绿素荧光及生长的影响[J].水产科技情报,2018,（5）：247-252.
[6]李军,刘凤军,刘虎.不同亚低温对番茄幼苗叶绿素荧光及产生畸形果的影响[J].江苏农业科学,2017,45（17）：102-105.
[7]孙擎,杨再强,高丽娜,等.低温对早稻幼穗分化期叶片生理特性的影响及其与产量的关系[J].中国生态农业学报,2014,22（11）：1326-1333.
[8]程祥飞,王磊,聂林杰,等.低温胁迫下菊花叶片叶绿素荧光特性与抗氧化酶活性的变化[J].河南农业科学,2018,47（4）：104-108.
[9]黄轩,李琬婷,黄晓霞,等.铅胁迫对中华常春藤叶绿素含量及荧光特性的影响[J].分子植物育种,2018,（10）：1-9.
[10]梁永富,王康才,薛启,等.高温强光胁迫下水杨酸对多花黄精生理及光合特性的影响[J].南京农业大学学报,2018,（5）：839-847.
[11]张进红,吴波,王冉,等.生物炭施用量对紫花苜蓿叶片PSⅡ光化学特性的影响[J].山东农业科学,2018,50（9）：66-71.
[12]马雪梅,吴朝峰.干旱胁迫对金银花叶片叶绿素含量及荧光特性的影响[J].江苏农业科学,2018,（17）：133-136.
[13]卢珍红,郑玉红,莫锡君,等.2种切花菊不同叶位光合特性的研究[J].中国农学通报,2018,34（27）：60-65.
[14]杜晓华,齐阳阳,李建飞,等.低温胁迫对大花三色堇和角堇光合作用与叶绿素荧光的影响[J].西北农业学报,2017,26（10）：1499-1506.
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参考文献：
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