高温胁迫对菊花茎叶电阻抗图谱参数及叶绿素荧光特性的影响

摘要

本研究以白色切花菊品种‘神马’(Dendranthemagrandiflora‘Jinba’)为试材,在高温条件下胁迫处理,从菊花对高温胁迫的电阻抗图谱参数、叶绿素荧光动力学参数变化及菊花叶片过氧化防御系统对高温胁迫的响应等方面进行研究,主要研究结果如下:
　　 1、本试验研究了高温胁迫对电阻抗图谱参数的影响,结果显示,菊花茎段胞外电阻在25～40℃范围内变化不明显,在45℃时显著上升,超过45℃后急剧减小,胞内电阻在25～45℃范围内随温度的升高呈现不规则上升,45℃后极显著减小;叶片胞外电阻变化趋势为在30℃时显著上升,后变化不明显但胞外电阻值仍然高于25℃,到45℃后急剧下降,胞内电阻随着胁迫温度的升高,呈现先上升后下降的趋势。茎叶的弛豫时间均随着温度的升高呈现不规则的增加-减小-增加-减小的趋势。弛豫时间分配系数变化幅度较小,茎段的变化幅度大于叶片。由此可见,电阻抗图谱参数的变化与细胞的生理结构有着紧密的联系。
　　 2、菊花在高温胁迫下,随着温度的升高,叶片的电导率、脯氨酸含量和MDA含量呈升高-降低-升高的趋势,SOD活性、可溶性蛋白含量呈现下降-上升-下降的趋势,而POD活性变化不大。说明升温初期菊花通过自身调节可以减小高温胁迫造成的伤害,但随着胁迫温度不断升高,这种能力逐渐减小。
　　 3.高温胁迫下菊花茎段相对电导率变化与胞外电阻呈极显著的负相关,弛豫时间之间呈显著的负相关(r=0.94,0.92);而叶片相对电导率变化与胞内电阻、胞外电阻、弛豫时间之间呈显著的负相关(r=0.89,0.88,0.89)。菊花叶片的脯氨酸含量与胞外电阻和弛豫时间之间有极显著负相关性(r=0.98,0.99),与胞内电阻为显著负相关(r=0.94)。菊花叶片SOD的活性与EIS参数之间没有明显的相关性;POD的活性与胞外电阻、胞内电阻之间呈现显著的负相关性(r=0.96,0.93),与弛豫时间达到极显著水平(r=0.98)。菊花叶片MDA含量与胞外电阻、胞内电阻、弛豫时间之间呈现显著的负相关性(r=0.96,0.95,0.94)。菊花叶片中可溶性蛋白含量与EIS参数之间均没显著的相关性。综上胞外电阻和弛豫时间是适合测定菊花耐热性EIS参数,其中胞外电阻是最适合的参数,说明与其他电阻抗图谱参数相比,胞外电阻能更好地指示样品的耐热性。
　　 4.随着温度升高,菊花叶片的叶绿素荧光参数Fo,qN,Y(NPQ),Y(NO)呈现不规则上升的趋势;qP,Fv/Fm,ΦPSⅡ和ETR值呈现不规则下降趋势。高温下叶绿素荧光的变化说明了菊花的光系统在高温下受到损伤,光能吸收和传递的效率降低,热耗散增加,从而影响到后续的光合电子传递过程及光合磷酸化。