干旱-复水条件下氮素对高粱光合特性及抗氧化代谢的影响

摘要

cqvip:采用盆栽试验,以持绿性品系高粱B35和非持绿性高粱品系三尺三为试验材料,设置两个施氮处理(每盆0和6 g尿素),在灌浆期干旱-复水条件下测定光合特性及抗氧化代谢指标。结果表明,氮素显著提升B35和三尺三在干旱胁迫下净光合速率(Pn)、胞间CO 2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr),提高了光系统II(PSII)反应中心活性;干旱胁迫下,施氮显著提高磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)活性,施氮使B35和三尺三PEP羧化酶分别提高了29.17%和25.66%,而二磷酸核酮糖羧化酶(RuBPCase)活性对氮素不敏感。与三尺三相比,氮素对B35的光合能力的促进作用更加明显。干旱胁迫下氮素显著提升了超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性,B35和三尺三的SOD活性分别提高了25.56%和17.07%,POD活性分别提高了48.97%和76.62%。B35抗氧化酶的活性均高于三尺三。同时,氮素降低了B35和三尺三丙二醛(MDA)含量。复水后,氮素显著提升B35和三尺三Pn、Tr和PEP羧化酶活性,Pn升高幅度分别为33.66%和60.01%,Tr升高幅度分别为36.59%和41.57%,PEP羧化酶活性升高幅度分别为23.47%和18.64%,同时显著降低了初始荧光值(Fo),Fo降低幅度分别为18.50%、10.98%。施氮有利于提高复水后的B35和三尺三抗氧化酶活性,降低细胞膜脂过氧化程度。复水后,与三尺三相比,B35的光合特性和抗氧化酶活性较高。两个施氮处理的B35产量均高于三尺三,氮素使B35和三尺三生物产量分别增加9.73%和10.08%,籽粒产量分别增加24.47%和21.79%。氮素调节气孔导度及光系统Ⅱ活性,降低干旱对光合机构的损伤;复水后,氮素通过提高光系统Ⅱ活性,提高光合酶活性,光合性能提升。干旱及复水条件下,施氮提升抗氧化酶活性,减轻膜脂过氧化的损伤。氮素有利于干旱及复水条件下B35和三尺三光合特性及抗氧化酶系统能力的提升。