内源GSH参与低温胁迫下外源NO对黄瓜幼苗叶片光合作用的调控

摘要

cqvip:为探讨还原型谷胱甘肽(GSH)参与低温(10℃/6℃)胁迫下一氧化氮(NO)对黄瓜幼苗叶片光合及荧光作用的调节作用,该研究以‘津研4号’黄瓜幼苗为试材,于四叶一心时置光周期14 h/10 h、昼夜温度25℃/20℃光照培养箱内,叶面预处理分别为:双蒸水(对照)、GSH合成酶抑制剂(BSO,丁硫氨酸亚砜胺)、NADPH合成酶抑制剂(6-AN,6-氨基烟酰胺),8 h后再喷施NO供体亚硝基铁氰化钠(SNP),于第1次喷施药剂24 h后昼夜温度降至10℃/6℃,低温胁迫24 h后测定叶片细胞膜透性、气体交换参数、叶绿素荧光等各项指标。结果显示:(1)与CK相比,SNP处理显著提高了黄瓜幼苗叶片相对含水量、叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、最大光化学量子产量(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、非光化学猝灭系数(NPQ)、光化学猝灭系数(qP)、表观光合电子传递系数(ETR)及NO含量,显著降低叶片胞间CO2浓度(Ci)、电解质渗漏率、丙二醛(MDA)含量、非调节性能量耗散量子产量YNO。(2)SNP处理可保持较高的荧光产额,使快速叶绿素荧光诱导曲线JIP相逐渐升高,而BSO+SNP、6-AN+SNP处理显著降低了SNP的作用效果;SNP处理黄瓜幼苗叶片PSⅡ最大光化学效率(φPo)、PSⅡ反应中心吸收光能用于电子传递的量子产额(φEo)、捕获激子将电子传递到电子传递链QA-下游其他电子受体的概率(ψo)、与PSⅡ反应中心受体侧性能有关的荧光参数包括氧气释放复合体(OEC)活性状态(FO-K)、QA被还原能力(FK-J)、QB(含快还原PQ库)被还原能力(FJ-I)和慢还原PQ库被还原能力(FI-P)以及单位受光面积有活性反应中心数量(RC/CS)等均显著高于CK,而与反应中心关闭有关的荧光参数QA被还原最大速率(Mo)和J相相对可变荧光(VJ)均显著低于CK。(3)BSO+SNP、6-AN+SNP处理也削弱了SNP的这些作用效果。研究表明,在低温胁迫条件下,内源GSH参与了外源NO增强黄瓜幼苗叶片相对含水量、缓解膜脂过氧化、稳定PSⅡ和促进PSⅡ反应中心电子传递链供受体侧的电子传递能力,从而提高黄瓜幼苗耐冷性。