热胁迫对连翘离体叶圆片光系统Ⅱ活性的影响

【目的】探讨高温对连翘离体叶圆片光系统Ⅱ活性和叶黄素循环脱环化程度的影响，揭示热胁迫下连翘叶片光合机构的行为特征，充实植物光能高效利用研究领域。【方法】以连翘为供试材料，在功能叶片主叶脉两侧打取直径为1 cm的叶圆片，采用热胁迫温度(26，31，34，37，40，43，46，49和52℃)和时间(5，25和45 min)组合处理，之后于26℃室内环境中暗适应30 min，利用叶绿素成像荧光仪( MINI-IMAGING-PAM)和 QE65光谱仪分别进行叶绿素荧光参数和漫反射率的测定。【结果】在5，25，45 min热胁迫下，连翘叶片 PSⅡ光化学活性 Fv/Fm 和实际光化学量子产量 Y(Ⅱ)开始显著降低的温度分别为43，37，37℃和43，31，31℃。随着热胁迫温度和时间的增加，呈现出暗适应下最小荧光 Fo 和光化学荧光猝灭系数 qP 先减后增的变化、暗适应下最大荧光 Fm 大幅度降低、开放的 PSⅡ反应中心的激发能捕获效率 F'v/F'm和 PSII 电子传输活性 Fm/Fo 迅速降低、调节性能量耗散量子产量 Y ( NPQ)与非调节性能量耗散的量子产量 Y( NO)和值的趋饱和增加、PSⅡ与 PSⅠ间的激发能分配不平衡偏离系数β/α－1先增后降的变化趋势。另外，叶黄素循环脱环化程度负相关的 PRI与 Y( NO)呈现相反变化趋势。【结论】在长时间较高的热胁迫温度下，连翘叶片的热胁迫伤害不仅会发生在PSⅡ蛋白复合体的多个位点，也会发生在整个光合机构，还会从暗反应的酶活性衰减转向 PSⅡ活性衰减；同时，对热胁迫伤害的协调保护机制，一方面表现在过剩的激发能量会从以调节性能量耗散 Y( NPQ)为主转向非调节性能量耗散 Y( NO)为主，另一方面也可能会表现在通过调节 PSⅡ与 PSⅠ之间激发能分配平衡性的天线系统的状态转换上。