低温胁迫对棉花幼苗光合荧光特性及生理特性的影响

摘要

目的：本文以6个北疆主栽品种（系）新陆早13、297-5、81-3、4723、新陆早36和134-1为实验材料，人工控温模拟低温胁迫，研究棉花幼苗在低温胁迫下光合荧光特性及生理特性的变化。通过测定低温胁迫后其光合指标、叶绿素荧光参数、叶片中可溶性蛋白质的含量和抗氧化酶活性的变化，以期揭示不同棉花品种（系）间光合生理特性的差异，为选育耐低温品种、筛选抗寒鉴定指标提供理论依据。
　　 方法：取籽粒饱满、大小一致的种子浸种催芽，播种于直径为26cm、高为16cm的塑料盆中，放在温室内培养，栽培基质为蛭石和花土的混合物。每盆保苗10株，每个处理设3盆作为重复。发芽期间注意保持培养基质中水分充足。待幼苗长至三叶一心时，将长势一致的棉花幼苗放入光照培养箱内培养，光照强度4000lx，进行常温25℃(CK)及15℃（中度胁迫）、5℃（高度胁迫）3种不同温度处理，胁迫温度分别处理24h，48h，72h，96h后，选取倒2叶、倒3叶进行各项指标的测定。
　　 结果：本文主要结果如下：
　　 （1）低温胁迫下，棉花幼苗的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均出现下降趋势，而细胞间隙CO2浓度(Ci)却随着低温胁迫而上升，且Pn、Tr、Gs和Ci均随着温度降低程度和胁迫时间的延长而变化幅度增大，而且其变化在不同的棉花品种（系）中呈显著差异；
　　 （2）棉花幼苗的叶绿素荧光参数变化如下：最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、性能指数(PI)明显下降，而初始荧光(Fo)显著升高，各参数随温度降低程度和胁迫时间的延长而变化幅度增大，而且其变化在不同的棉花品种（系）中差异显著；
　　 （3）棉花幼苗叶片中可溶性蛋白的含量随着胁迫时间的延长呈现先降后升的趋势，超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)出现先升后降的变化趋势，而过氧化氢酶(CAT)却表现持续下降，各参数随温度降低程度和胁迫时间的延长而出现不同变化，而且其变化在不同的棉花品种（系）中达到显著差异。
　　 结论：通过测定，低温胁迫后，6个棉花品种（系）之间的苗期抗寒性表现出显著差异。15℃胁迫后品种之间无显著差异，而5℃胁迫后品种之间表现为差异显著。结果还显示，5℃胁迫后各指标在6个棉花品种（系）出现了不同程度的显著差异，其中Gs、Fv/Fm和可溶性蛋白含量的差异显著表现突出，本文选其作为棉花苗期抗寒性鉴定的指标。