Page 159 - 《广西植物》2022年第12期

１２ 期 李志雄等: 墨兰对氮营养和波动光强复合胁迫的光合调控响应 ２ １ ４ ９

自身遭受波动光的光抑制或损伤ꎮ 乏研究ꎮ 本文在不同氮素处理条件下ꎬ研究了墨
氮是构建光合器官的物质基础ꎮ 在稻( Ｏｒｙｚａ 兰的光系统 Ｉ 和光系统Ⅱ对波动光强的响应ꎬ以期
ｓａｔｉｖａ)(Ｍａｋｉｎｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ １９９７ꎻ Ｚｈｏｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９ꎻ)、 了解墨兰对氮素和波动光复合胁迫的光合调控响
玉米(Ｚｅａ ｍａｙｓ)(Ｍｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６) 和大豆( Ｇｌｙｃｉｎｅ 应ꎮ 本研究的结果可为墨兰的人工栽培和保护提
ｍａｘ)( Ｒｏｂｉｎｓｏｎ ＆ Ｂｕｒｋｅｙꎬ １９９７) 等植物中ꎬ氮素 供科学依据ꎬ并对林下植物光合作用响应氮素和
可通 过 调 节 ＬＨＣｓ、 ＰＳ Ⅱ、 ＰＳ Ｉ、 Ｃｙｔｂ ｆ、 ＡＴＰ 和 波动光复合胁迫的机制进行初步探索ꎮ
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Ｒｕｂｉｓｃｏ 等光合酶的合成ꎬ最终影响植物光合作用
(王新磊和吕新芳ꎬ ２０２０ꎻ Ｍｕ ＆ Ｃｈｅｎꎬ ２０２１)ꎮ 植 １ 材料与方法
物缺氮会降低光能的吸收和转换效率、光合电子

传递速 率 及 ＣＯ 羧 化 效 率 等 ( Ｍｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６ꎻ １.１ 材料和处理
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Ｚｈｏｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９)ꎬ如低氮处理的小麦( Ｔｒｉｔｉｃｕｍ 以墨兰( Ｃ. ｓｉｎｅｎｓｅ) 的人工繁育苗为研 究 材
ａｅｓｔｉｖｕｍ)ꎬ最大光化学效率( Ｆ / Ｆ )、ＰＳ Ⅱ量子产 料ꎮ 选取两年生、大小一致的幼苗栽培在中国科
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率 [Ｙ( Ⅱ)]、光合电子传递速率( ＥＴＲ) 和光化学 学院昆明植物研究所温室(１０２°４１′ Ｅ、２５°０１′ Ｎ)ꎬ
猝灭系数(ｑＰ)均下降(Ｓｈａｎｇｇｕａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０００ꎻ Ｗｕ 试验地海拔 １ ９９０ ｍꎬ温室最高温度 ２７ ℃ ꎬ最低温
ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１３ꎻ Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６)ꎮ 水稻缺氮会降 度 １２ ℃ ꎬ相对湿度为 ４５％ ~ ７５％ꎬ光照条件保持为
低 Ｙ(Ⅱ)和 ＥＴＲꎬ增加 ＮＰＱ (Ｈｕａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００４)ꎮ １５％ ~ ２０％的全光照ꎮ
此外ꎬ低氮胁迫降低了玉米的 Ｙ(Ⅱ)、Ｆ / Ｆ 、ｑＰ 和 试验于 ２０２０ 年 ７ 月至 ２０２１ 年 ４ 月进行ꎬ参照
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ＥＴＲꎬ同时增加热耗散和叶绿素荧光激发( Ｍｕ ｅｔ Ｍａｎｔｏｖａｎｉ 等(２０１５)的方法ꎬ以 ＮＨ ＮＯ 为氮源ꎬ配
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ａｌ.ꎬ ２０１７)ꎮ 近年来ꎬ探究复合胁迫对植物光合作 置 ６０ Ｌ 改良后的霍格兰溶液( ｐＨ ＝ ６)ꎮ 设置 ０、
用、生长发育和代谢的影响受到广泛关注ꎬ如前人 １.２５、５、１０ ｍｍｏｌＬ 共 ４ 个处理氮浓度ꎬ每个氮浓
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对氮素 与 干 旱 ( 马 晓 东 等ꎬ２０１８)、 ＣＯ ( Ｃｏｈｅｎ ｅｔ 度处理墨兰 １５ 盆ꎬ共计 ６０ 盆ꎮ 每周施氮 １ 次ꎬ培
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ａｌ.ꎬ ２０１９)和光照( Ｓｃｉｂｉｌｉａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１５) 等复合胁 养 ２６０ ｄ 后进行相关的指标测定ꎮ 改良后的霍格
迫进行了研究ꎮ 但是ꎬ氮素与波动光的复合胁迫
兰营养液包含以下元素:Ｃａ( ＮＯ ) ４Ｈ Ｏ ９４５
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如何影响植物的光合生理调控尚未被研究ꎬ而这
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ｍｇＬ 、ＫＮＯ ５０６ ｍｇＬ 、ＫＨ ＰＯ １３６ ｍｇＬ 、
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是植物经常遭受的环境胁迫ꎮ
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ＭｇＳＯ ２９.５８ ｍｇＬ 和铁盐 溶 液 ２. ５ ｍＬ( ｐＨ ＝
兰属(Ｃｙｍｂｉｄｉｕｍ)是一类重要的观赏兰花ꎬ在 ４
５.５)ꎮ 其铁盐溶液包含 ＦｅＳＯ ７Ｈ Ｏ ５. ５６ ｇ
亚洲热带、亚热带及澳大利亚北部等地区均有分 ４ ２
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Ｌ 、ＥＤＴＡ￣Ｎａ ７.４６ ｇＬ 和 ５ ｍＬ 微量元素ꎮ 微量
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布 ( Ｃｈａｓｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１５ꎻ Ｃｈｒｉｓｔｅｎｈｕｓｚ ＆ Ｂｙｎｇꎬ
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元素 含 ＫＩ ０. ８３ ｍｇ Ｌ 、 Ｈ ＢＯ ６. ２ ｍｇ Ｌ 、
２０１６)ꎮ 全属有 ５０ 余种ꎬ其中 ２ / ３ 以上的物种在 ３ ３
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ＭｎＳＯ ２２.３ ｍｇＬ 、ＺｎＳＯ ８.６ ｍｇＬ 、Ｎａ ＭｏＯ
我国有分布(Ｐａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ １９９７ꎻ 刘仲健等ꎬ ２００６)ꎮ ４ ４ ２ ４
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０.２５ ｍｇＬ 、ＣｕＳＯ ０.０２５ ｍｇＬ 和 ＣｏＣｌ ０.０２５
该属囊括了地生、附生和腐生 ３ 种生活型( Ｙｕ ｅｔ ４ ２
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ａｌ.ꎬ ２００８ꎻ Ｋｉｍ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)ꎬ表现出多样的生态 ｍｇＬ ꎮ
１.２ 指标测定
适应性ꎬ其中地生种类主要从土壤获取氮素养分ꎬ
而附生种类从大气沉积物、固体基质( 如树皮或枯 １.２.１ 叶绿素含量测定 叶绿素含量使用 ＳＰＡＤ￣
枝落叶)和微生物的固氮中获得营养(Ｒｅｉｃｈ ｅｔ ａｌ.ꎬ ５０２ Ｐｌｕｓ 手 持 式 叶 绿 素 仪 ( Ｋｏｎｉｃａ Ｍｉｎｏｌｔａꎬ Ｉｎｃ.
２００３ꎻ Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８)ꎮ 因此ꎬ该属植物的氮 Ｊａｐａｎꎬ精度为±１.０ ＳＰＡＤ) 测定ꎮ 选取墨兰基部第
营养差异较大( Ｇｒａｓｓｉ ＆ Ｍａｇｎａｎｉꎬ ２００５)ꎬ墨兰作 ３ 片叶ꎬ避开叶脉ꎬ活体测定最大叶宽位点的 ＳＰＡＤ
为该属植物中的地生种类ꎬ生长在我国安徽、福 值ꎬ每个氮浓度处理测定 ３０ 片成熟叶ꎬ最终计算
建、广西、贵州、海南、云南、四川等海拔 ３００ ~ ２ ０００ 平均值为该氮素水平下墨兰的 ＳＰＡＤ 值ꎮ
ｍ 的林下或阴湿灌木林下ꎮ 生境的破坏经常会引 １.２.２ ＰＳ Ｉ 和 ＰＳ Ⅱ光合参数测定 叶绿素测定
起光照强度和土层养分的改变ꎬ导致墨兰遭受波 后ꎬ将墨兰整株暗适应 ３０ ｍｉｎꎬ利用 ＤＵＡＬ￣ＰＡＭ￣
动光和氮营养的复合胁迫ꎮ 但是ꎬ波动光和氮营 １００ 测量系统( Ｈｅｉｎｚ Ｗａｌｚꎬ Ｇｅｒｍａｎ) 测定基部第 ３
养的复合胁迫如何影响兰科植物的光合调控尚缺 片叶的 Ｆ / Ｆ 比值ꎬ用于分析叶片的 ＰＳ Ⅱ活性ꎮ
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