玉米和小麦在光合诱导期间非光化学猝灭（qN）差异

为了比较玉米(Zea mays L.)（C4）与小麦 (Triticum aestivum L.)（C3）黑暗向光照变化过程中的光诱导适应性反应,对非光化学猝灭（Non-photochemical quenching, qN）的动态变化特征进行了观察和分析。结果表明,在15 min至24 h的不同暗适应处理中,根据qN的光适应的动态变化可分为F型（快速稳定型）、M型（中速稳定型）和S型（慢速稳定型）3种。在暗适应后的光诱导期间,小麦q_N主要表现出M和F型,玉米则表现出S和M型。通过对主要的荧光参数分析,小麦与玉米的F_v/F_m,qp和Φ_psII差异较小,而且qN稳定值有一定的差异,但TqNmex(q_N达到最大值的时间）和Tq_N（q_N达到稳定值的时间）玉米明显高于小麦,差异极明显。进一步分析经黑暗处理后光诱导的光合速率和气孔导度的动态变化,两作物虽然在增加的速率和稳定后的绝对值有差异,但达到稳定的时间无明显的不同。通过塑料膜包封叶片的方法阴止CO₂同化,而qN变化特征也基本不改变。这意味着短时间的C代谢不明显影响q_N对光诱导的反应。对光系统I反应中心P₇₀₃的典型氧化还原方式的测定和电子库容能力的分析也表明它们不是造成qN动态变化的主要原因。然而,对qNmex成分的分析证明高能态猝灭（high-energy state quenching,q_E）、转化猝灭（transition quenching,q_T)和光抑制猝灭（photoinhibitory quenching,q1)分别为55.6%、18.5%和25.9%,说明qE是导致玉米qN在暗处理后的光诱导表现出TqN_mex高、Tq_N长的主要原因。这意味着玉米（C4）在暗一光的变化中维持较高的qE,保持较高的类囊体质子梯度,有益于启动NADPH和ATP的形成。