南方四季杨雌雄幼苗对镉胁迫光合生理响应的差异

摘要

为探讨南方四季杨雌雄幼苗对土壤镉污染的生理适应机制,采用盆栽模拟试验,测定了植株气体交换特征和叶绿素荧光参数,以及最终的生物量积累、丙二醛和可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶活性。结果表明:镉处理45 d后,雌株的净光合速率(Pn)、水分利用效率(WUE)、PSII最大光化学量子产量(Fv/Fm)显著下降,初始荧光(F0)、非光化学猝灭系数(qN)显著上升,但是在第60天这些指标均恢复正常,一直到第90天,Pn、气孔导度(Gs)、电子传递速率(ETR)显著下降,但是WUE仍维持正常;而雄株的光合和荧光参数在第45天没有显著变化,从第60天开始,Pn、Gs、Fv/Fm、ETR显著下降,F0、qN显著上升,并且维持到第90天,一直没有恢复。第90天的雌株根、茎、叶生物量和丙二醛(MDA)含量分别比对照降低了71.04%、58.33%、71.61%和54.22%,雄株降低了83.11%、72.72%、80.31%和69.38%;雌株的超氧化物歧化酶活性、可溶性蛋白含量与对照变化均不显著,雄株的比对照分别降低了30.54%和20.50%。可见镉对两者都造成了胁迫,且雄株的受胁迫程度高于雌株,可能是因为雌株的光合系统对镉胁迫更敏感,因此比雄株更早地做出相应的防御响应。