干旱对甜菜叶丛期光系统Ⅱ及光合作用的影响

为探索甜菜(Beta vulgaris)叶丛期叶片光合机构和功能对干旱胁迫的响应机制，以抗旱性相对不同的品种“XJT9907”(旱敏感型)和“XJT9916”(耐旱型)为材料，在甜菜叶丛期控水为45%～50%田间持水量持续7 d时，利用植物效率分析仪(Handy-PEA)测定各处理叶片的叶绿素a荧光诱导动力学曲线(OJIP曲线)，同时通过JIP-test数据分析方法，获得有关光系统Ⅱ (PSⅡ)标准化数据、比活性参数、性能指数、总性能指数和能量分配比率。结果表明：1)干旱胁迫增加了XJT9907和XJT9916叶片可变荧光强度，降低叶片电子传递效率(ΨEO, φEO, φRO)；2)降低单位面积光能的吸收、捕获、耗散和传递(ABS/CSO, DIO/CSO, ETO/CSO, REO/CSO)，其中对耐旱型品种XJT9916的影响较小；3)降低了PSⅡ单元之间的能量连通性和光系统之间的电子传递能力；4) PSⅡ放氧复合体(OEC)失活和PSⅡ受体侧与供体侧电子之间的不平衡；5) XJT9907和XJT9916叶片净光合速率分别降低32.2 %和10.3 %；6) 耐旱型品种XJT9916通过较强的能量耗散(DIO/CSO, DIO/RC)防止了能量被过度激发，致使叶片的净光合速率降低幅度低于旱敏感型XJT9907。XJT9907和XJT9916甜菜叶丛期土壤含水量为45%～50%田间持水量时，叶片光合系统光化学活性降低，电子传递反应和Calvin-Benson循环之间平衡失调，光合机构稳定性和光能利用效率降低，导致叶片光抑制，从而降低了叶片的光合能力。由此可知，干旱胁迫下甜菜光合能力的降低与PSⅡ功能下调有关，与Fv/Fm相比，性能指数PItotal可作为筛选抗旱基因型品种的敏感性指标。