《植物生理学报》 2019, 55(12): 1806-1816

复苏植物垫状卷柏离体叶片光合作用对脱水和复水的响应

余蓉培1,2,3, 汪国鲜1,3, 李帆1,3, 单芹丽1,3, 吴丽芳1,3, 阮继伟1,3, 王继华1, 吴旻1, 杨春梅1,3,*, 屈云慧1,*

1云南农业科学院花卉研究所, 国家观赏园艺工程技术研究中心, 昆明650205; 2云南大学生命科学学院, 昆明650091; 3玉溪云星生物科技有限公司, 云南玉溪

通信作者：杨春梅,屈云慧；E-mail: 杨春梅(ycmei68@163.com), 屈云慧(1577- 225885@qq.com)。

摘　要：

本研究对复苏植物垫状卷柏离体叶片进行脱水和复水处理, 研究叶绿素含量、叶绿素荧光以及核酮糖-1, 5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)总活性变化, 旨在探究垫状卷柏光合作用对脱水和复水的响应。研究结果显示, 垫状卷柏离体叶片叶绿素总含量在脱水和复水过程中没有发生显著变化, 符合叶绿素保持型复苏植物的特征。 PSII最大光化学效率(F_v/F_m)、非光化学淬灭(NPQ)、 PSII有效光化学量子产量(F_v’/F_m’)以及PSII实际光化学量子效率(Φ_PSII)随脱水时间的延长而降低, 随复水时间的延长而上升；复水24 h时, 各参数值趋近正常叶片数值。脱水和复水过程中的光合电子传递速率(ETR)快速光响应曲线随光强的变化趋势相似, 但ETR数值在脱水时下降, 复水时恢复。脱水过程中Rubisco总活性降低, 复水时活性逐渐增加。上述结果表明垫状卷柏离体叶片光合作用在脱水过程中受到抑制, 复水时逐步恢复。垫状卷柏叶片对脱水和复水的快速响应是应对脱水胁迫的重要策略, 相关研究结果为进一步开展垫状卷柏耐脱水机制研究奠定了基础。

关键词：垫状卷柏; 复苏植物; 耐脱水性; 叶绿素荧光; 核酮糖-1, 5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)

收稿：2019-08-08   修定：2019-11-29

资助：国家自然科学基金(31860569)、云南省科技厅科技人才引 进与培养专项“科技领军人才”(2016HA005)、云南省科技 人才和平台计划项目(2018HB117)和云南省科技计划项目 (2018BB014)。