北方寒旱区不同抗寒性白菜型冬油菜幼苗物质转运和光合荧光动力学特征

本文研究了白菜型冬油菜物质转运、叶片光合、荧光动力学特征及其与冬油菜抗寒性关系,为我国西北寒旱区冬油菜抗寒育种和种质抗寒评价提供依据。在大田条件下,选用白菜型冬油菜品种陇油7号(强抗寒)和天油4号(弱抗寒),调查自然降温过程中冬油菜幼苗干物质分配、光合特征、叶绿素荧光参数和叶绿素荧光诱导动力学曲线等指标。结果发现,随着自然温度的下降,两个白菜型冬油菜根部干物质分配率增加,叶片光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、叶绿素荧光诱导动力学曲线O-J-I-P的Fo(20μs时荧光,O相)、F_k(300μs时荧光,K相)、F_j(2 ms的荧光强度,J相)和Fm(最大荧光,P相)均下降,说明低温下光合作用的抑制有利于根部干物质的分配。在冬前低温下白菜型冬油菜光系统受到损伤,发生光抑制现象,表现为PSⅡ受体库的大小(Area)、光合性能指数(PI)、最大荧光(Fm)和PSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm)下降,初始荧光(Fo)上升。与弱抗寒品种天油4号相比,强抗寒品种陇油7号的Pn、Fm、Fv/Fm、PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)、F_k-j(Q_A被还原能力)和F_j-i(Q_B含快还原PQ库)均较低,说明冬前低温条件下,陇油7号光合能力下降,由非气孔因素引起,低温导致光抑制增强。综上,白菜型冬油菜抗寒性与冬前低温下叶片光合特性以及干物质积累有关,弱的光合作用可减弱白菜型冬油菜地上部生长和根系物质消耗,有利于白菜型冬油菜根部干物质积累,以增强其抗寒性。