供铁水平对杉木幼苗叶片叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响

目的]铁元素在植物生长发育过程中需求量最大,在植物光合作用、叶绿素合成以及呼吸过程等生理活动中起着重要的作用.但当铁浓度超过植物所需的正常水平时,会对植物产生胁迫作用,不利于其生长发育.探究不同供铁水平对杉木幼苗内在生理机制的影响,为杉木人工林的科学经营提供理论依据.方法]以1年生杉木幼苗为研究对象,通过室内砂培盆栽试验,在改良霍格兰完全营养液:铁浓度分别为20 mg/kg(T1)、30 mg/kg(T2)、40 mg/kg(T3)条件下,以常规霍格兰完全营养液为对照(CK),测定其15,30,45,60 d时杉木幼苗叶片叶绿素含量、荧光参数、丙二醛含量和抗氧化酶活性的变化.结果]随处理浓度增加,叶绿素b和叶绿素a+b含量呈现先升高后降低的趋势,而叶绿素a/b含量表现出先降低后升高.在45 d、60 d时,T1、T2、T3叶绿素a含量均与CK处理间达显著性差异(P<0.05).F0含量随着铁浓度的升高也不断升高,而Fm、Fv/Fm、Fv/F0和Fm/F0则呈现不断下降的趋势,在处理30 d时,T3处理下的Fm、Fv/F0、Fm/F0相较于CK处理而言降低最明显,且CK处理下的Fm、Fv/F0和Fm/F0与T1、T2、T3处理达显著性差异(P<0.05),F0和Fv/Fm含量未达显著差异(P>0.05).不同铁浓度处理下的丙二醛含量均高于CK处理,随着铁浓度升高,其含量整体呈现降低后升高的趋势.而超氧化物酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性均以CK处理最高,过氧化氢酶随着铁浓度升高,其活性呈现先降低后升高的趋势,且在15 d时,不同处理酶活性与CK处理间存在显著性差异(P<0.05),而超氧化物歧化酶活性随处理浓度的提升不断降低,但各处理间差异未达到显著水平(P>0.05);多酚氧化酶和过氧化物酶在各个培养时间上,随铁浓度的升高其酶活性未呈现出规律的变化,且在试验期间差异均未达到显著水平(P>0.05).结论]本研究中当年生叶为新叶,对铁的耐受性较低.营养液中铁处理浓度的增加使杉木幼苗叶片细胞膜系统受到损伤,叶绿素合成减缓,光合作用受阻.

Effect of Fe Supply on Chlorophyll Fluorescence Parameters and Antioxidant Enzyme Activities in Leaves of Cunninghamia lanceolate Seedlings