国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

干旱對紫色小白菜光合特性及營養(yǎng)品質(zhì)的影響

2018-06-23 07:11:14楊碧云鐘鳳林林義章
西北植物學(xué)報 2018年5期
關(guān)鍵詞:花青小白菜紫色

楊碧云,鐘鳳林,林義章

(福建農(nóng)林大學(xué) 園藝學(xué)院,福州 350002)

干旱是影響植物正常生長發(fā)育的一個重要逆境因子,有關(guān)干旱脅迫對蔬菜及農(nóng)作物生長發(fā)育和生理過程的影響研究也一直是逆境研究的熱點(diǎn)之一。研究表明,干旱對番茄[1]、黑米[2]、玉米[3]、紫葉矮櫻[4]、沙棗幼苗[5]等植物的光合作用及很多生理過程造成破壞,而其中的氣孔傳導(dǎo)度關(guān)系到光合和呼吸中CO2的傳導(dǎo)和水分的蒸騰,葉綠素和類胡蘿卜素則是光合作用中光能的受體或保護(hù)色素[6-7],從而引起植物一系列生理生化的變化[8]。

紫色小白菜(Brassicacampestrisssp.chinensisvar.communisTsen et Lee)是小白菜的變種,其葉片正面呈紫色,富含花青苷,可作為蔬菜色拉直接食用,深受消費(fèi)者的青睞。目前對紫色小白菜的研究主要集中在栽培技術(shù)[9-10]以及花青苷提取[11-12]和相關(guān)基因分析[12-13]等方面。其中,沈露露[14]以‘紫冠 1 號’紫色不結(jié)球白菜為材料,利用聚乙二醇(PEG 6000) 溶液進(jìn)行模擬干旱脅迫處理,表明短期的干旱脅迫處理有利于紫色不結(jié)球白菜花色苷的積累,且發(fā)現(xiàn)了 2 個在干旱脅迫下對誘導(dǎo)花色苷基因表達(dá)有重要作用的基因。目前,關(guān)于紫色小白菜在干旱脅迫下響應(yīng)機(jī)理方面的研究尚處于起步階段,但有研究表明,適度的干旱處理會提高紫色小白菜[14]、黑米[2]、紫葉矮櫻[4]中花青苷含量,而紫色小白菜作為一種富含花青苷的彩色蔬菜,不同程度干旱脅迫對其花青苷等品質(zhì)指標(biāo)和光合作用的影響效應(yīng)尚不明了。因此,本試驗采用盆栽控水方法,對紫色小白菜進(jìn)行不同程度干旱處理,測定其花青苷等品質(zhì)指標(biāo)含量的變化,及其光合參數(shù)和葉綠素?zé)晒鈪?shù)的響應(yīng)特征,以期通過控制水分供應(yīng)來生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)紫色小白菜,為紫色小白菜的高產(chǎn)栽培以及干旱脅迫逆境下的生理生化特征研究奠定實踐理論基礎(chǔ),為后人研究提供一定的理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試材料為不結(jié)球紫色小白菜品種‘紫薇’,種子購自北京京域威爾農(nóng)業(yè)科技有限公司。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于 2013 年10~12月在福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院蔬菜研究所實驗室通過盆栽方法進(jìn)行。試驗設(shè)置4個處理水平(正常水分供應(yīng)至輕度虧缺),具體為正常水分供應(yīng)(對照,CK)處理、輕度干旱(T1)處理、中度干旱(T2)處理和重度干旱(T3)處理。試驗土壤含水量控制操作參考李云飛[4]方法,稍有改動:采用稱重量法及插孔補(bǔ)水法的方法控制盆土實際含水量分別維持在(16.675±0.575)%、(13.225± 0.575)%、(9.775±0.575)%和(6.325±0.575)%。將用溫水消毒后的種子置于54 cm×28 cm的穴盤中,待幼苗長至兩葉一心時,移苗至同一規(guī)格的塑料盆中(直徑30 cm,高28 cm),盆中分別裝有基質(zhì)7.5 kg(園土、草炭土、珍珠巖按照體積比5∶7∶3混勻,有機(jī)質(zhì)含量20%),營養(yǎng)液采用華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的葉菜B營養(yǎng)液配方[15],每5 d澆1次營養(yǎng)液,其他同常規(guī)管理。待幼苗長到四葉一心期時,選擇長勢一致的新苗,采取自然干旱的辦法控水,每日18:00用感量0.5 g的電子稱稱重,并均勻補(bǔ)充當(dāng)天失去的水分,控制土壤含水率在設(shè)定范圍,并記錄耗水量,采用土壤水分速測儀(MP-406型,海安縣新晨機(jī)電廠制造)測定含水量。每個處理重復(fù)30盆,每盆種植1株,常規(guī)管理,隨機(jī)區(qū)組排列。干旱處理15 d后,取紫色小白菜新鮮葉片,一部分立即進(jìn)行相關(guān)生理指標(biāo)離體測定,一部分置于凍干機(jī)中凍干,并備份樣品于-80 ℃冰箱中。

1.3 測定項目與方法

1.3.1葉綠素?zé)晒鈪?shù)在晴天上午9:30~11:30,將CO2濃度設(shè)定為環(huán)境濃度,光強(qiáng)度為903~1 003 μmol·m-2·s-1,測定時的葉面溫度為(25±0.5) ℃,相對濕度為(56.1±0.6)%。分別選取每處理植株頂端下生長良好的完全展開葉片,采用CI-340 便攜式光合作用儀測定其凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、蒸騰速率(Tr) 和胞間CO2濃度(Ci)等光合生理指標(biāo),重復(fù)測定3次,并計算瞬時水分利用效率(WUE=Pn/Tr)。在暗適應(yīng)20 min后,利用Handy PEA 便攜式植物效率分析儀(Hansatech Instruments Limited, Norfolk, UK)分別測定各處理植株頂端下生長良好的完全展開葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù),葉綠素?zé)晒馐怯?個發(fā)光二極管提供的3 400 μmol·m-2·s-1左右的紅光(峰值650 nm)均勻地照射在直徑4 mm的葉片上誘導(dǎo)的,從照光開始后的前300 μs,每10 μs讀取數(shù)據(jù)1次,隨著熒光動力學(xué)信號變慢,數(shù)據(jù)讀取的時間間隔變長,所有測定均在室溫下進(jìn)行,重復(fù)測定3次。測定的葉綠素?zé)晒鈪?shù)指標(biāo)詳見表1。

1.3.2品質(zhì)指標(biāo)花青苷采用楊碧云等[11]方法提取,pH示差法[16]測定含量。類黃酮含量的測定用超聲波輔助萃取的方法,參考王英豪等[17]提取馬齒莧總黃酮的方法,并進(jìn)行了改良:乙醇濃度60%、料液比1∶25、超聲時間30 min、超聲溫度35 ℃、超聲功率70 W,采用亞硝酸鈉-硝酸鋁-氫氧化鈉法[18]測定含量;可溶性蛋白質(zhì)含量采用Folin-酚試劑法[18]測定;可溶性糖含量采用硫酸蒽酮比色法[18]測定;維生素C含量采用2,6-二氯酚靛酚比色法[18]測定;葉綠素、類胡蘿卜素含量測定采用丙酮提取法,比色法測定[18]。所有指標(biāo)均重復(fù)測定3次。

表1 測定的葉綠素?zé)晒鈪?shù)及其計算公式Table 1 The design formulas of chlorophyll fluorescence parameters

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003和Origin 9.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及作圖,并用DPS(V3.01)進(jìn)行單因素方差分析、LSD檢驗法進(jìn)行多重比較,差異顯著水平取a=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 干旱處理對紫色小白菜品質(zhì)指標(biāo)的影響

由圖1可知,紫色小白菜花青苷的含量變化表現(xiàn)為隨干旱脅迫程度的加重先升高后下降,且處理間均存在顯著差異(P<0.05)。其中,T1和T2處理分別比CK處理顯著增加38.22%和13.84%,而T3處理比CK處理顯著降低18.34%。說明適當(dāng)?shù)母珊得{迫處理能夠顯著增加紫色小白菜葉片中花青苷的含量。

同時,紫色小白菜葉片可溶性蛋白、可溶性糖、類黃酮和維生素C等其他品質(zhì)指標(biāo)也隨干旱脅迫程度的加重而呈先升高后降低的變化趨勢,并均在T1處理下達(dá)到最大值且顯著高于CK,在T2和T3處理下顯著低于CK,各處理間均存在顯著差異(圖2)。其中,與對照相比,紫色小白菜葉片可溶性蛋白、可溶性糖、類黃酮和維生素C含量在T1處理下分別顯著增加8.96%、8.74%、15.52%和8.69%,而在T3處理下分別顯著減少了22.06%、36.12%、26.96%和33.29%。說明適度的干旱脅迫能夠顯著促進(jìn)紫色小白菜葉片中營養(yǎng)物質(zhì)的積累,同時可以幫助其在逆境中生長,過度干旱脅迫則產(chǎn)生相反作用。

2.2 干旱處理對紫色小白菜光合色素含量及比值的影響

由圖3可知,紫色小白菜葉綠素a、葉綠素b、葉綠素(a+b)和類胡蘿卜素含量均隨干旱處理程度的加重而呈現(xiàn)先上升后下降的變化規(guī)律,并均在T1處理下達(dá)到最大值且顯著高于相應(yīng)對照,而T2和T3處理均顯著低于對照;與CK處理相比,T1處理葉綠素a、葉綠素b、葉綠素(a+b)和類胡蘿卜素含量分別顯著增加了8.87%、11.96%、9.66%和5.59%,而T3處理則分別顯著下降了43.31%、53.58%、45.93%和29.46%。同時,由于葉綠素b的增加和降低幅度都高于相應(yīng)葉綠素a,導(dǎo)致了葉綠素a/b值呈現(xiàn)了先下降后上升的變化趨勢??梢姡m度干旱脅迫能顯著促進(jìn)紫色小白菜葉片光合色素含量增加,且葉綠素b對干旱處理的反應(yīng)較葉綠素a敏感。

CK、T1、T2、T3分別為正常供水(16.675%)、輕度干旱(13.225%)、中度干旱(9.775 %)和重度干旱(6.325%)處理;圖中不同字母表示處理間在0.05水平存在顯著性差異 (P<0.05);下同CK, T1, T2, T3 stand for normal irrigation(16.675%), light drought (13.225%), moderate drought (9.775 %) and severe drought (6.325%) treatments, respectively; Different letters in the figure indicate significant difference among treatments at 0.05 level. The same as below

圖2 干旱處理下紫色小白菜葉片品質(zhì)指標(biāo)的變化Fig.2 The photosynthetic quality indexes in leaves of purple cabbage under drought treatments

2.3 干旱處理對紫色小白菜光合氣體交換參數(shù)的影響

圖4顯示,隨著干旱處理程度的加重,紫色小白菜葉片Pn、Tr和Gs均呈現(xiàn)出逐漸下降的趨勢,且它們在T1處理下與CK處理相比下降不顯著,幅度僅1.93%左右,而在T2和T3處理后均大幅度顯著下降,T3處理相對于CK處理分別顯著下降了73.62%、75.44%和84.03%;同時,紫色小白菜葉片Ci則隨著干旱處理程度呈現(xiàn)出逐漸顯著上升趨勢,T1、T2和T3處理分別比對照處理顯著增加了7.48%、42.13%和145.19%(圖4,A-D)。另外, WUE用來衡量水分消耗與CO2固定能力的關(guān)系。由圖4。E可知,紫色小白菜葉片WUE隨著干旱脅迫強(qiáng)度增加表現(xiàn)出先升后降的趨勢,并在 T2處理時最大值,此時WUE相對于CK處理顯著提高了72.90%,而T3處理比CK僅增加了7.52%。以上結(jié)果說明紫色小白菜的光合效率在輕度干旱脅迫不會受到顯著影響,其水分利用效率在適度干旱處理下顯著提高,但其光合器官結(jié)構(gòu)和功能在重度干旱下受到一定程度上破壞。

圖4 干旱處理下紫色小白菜光合氣體交換參數(shù)的變化Fig.4 The photosynthetic parameters in leaves of purple cabbage under drought treatments

2.4 干旱處理對紫色小白菜葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響

2.4.1光合性能指數(shù)PIABS圖5顯示,紫色小白菜葉片PIABS隨著干旱脅迫程度的加重而逐漸降低,與CK處理對比,輕度(T1)、中度(T2)和重度(T3)干旱脅迫處理分別顯著下降了6.92%、33.38%和57.30%。

2.4.2單位反應(yīng)中心(RC)能量流由圖6可得,以有活性的反應(yīng)中心(RC)為基礎(chǔ)的葉綠素?zé)晒鈪?shù)表明,紫色小白菜葉片ABS/RC、TRO/RC、ETO/RC、DIO/RC則均隨著干旱脅迫程度的加重而呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢,但它們在輕度干旱脅迫(T1)下升高并不顯著,而在中度干旱處理(T2)下分別比CK處理顯著提高23.12%、18.82%、18.29%和41.05%,而在重度干旱脅迫(T3)下分別顯著提高65.59%、47.89%、52.63%和140.00%。

2.4.3單位面積(CS)能量流圖7表明,以單位受光面積(CS)為基礎(chǔ)的葉綠素?zé)晒鈪?shù)表明,紫色小白菜葉片單位面積捕獲的光能(TRO/CS)、單位面積的熱耗散(DIO/CS)均隨干旱處理的加重而呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢,兩者在T3處理下分別比CK處理顯著高出51.93%和41.53%;而同期葉片單位面積電子傳遞的量子產(chǎn)額(ETO/CS)和葉片單位面積上有活性的反應(yīng)中心數(shù)量(RC/CSO)則都呈現(xiàn)出逐漸降低的變化規(guī)律,T1、T2、T3處理的ETO/CS分別比CK處理顯著降低了7.37%、18.55%、29.73%,它們的RC/CSO則分別比CK處理顯著降低了6.97%、11.52%和24.26%。

2.4.4量子產(chǎn)率參數(shù)不同程度干旱脅迫致使紫色小白菜葉片各熒光參數(shù)表現(xiàn)出不同的變化趨勢(圖8)。其中,紫色小白菜葉片ψPO、ΨO、ψEO值在T1處理下變化均不明顯,分別僅比CK處理下降了1.87%、1.44%和2.24%,而在T2處理下則分別顯著下降了8.01%、10.58%和14.95%,在T3處理后分別顯著下降了23.39%、24.68%和26.04%。同時,在干旱脅迫程度不斷加重條件下, T1、T2、T3處理葉片供體側(cè)性能參數(shù)WK分別比CK處理增加了1.50%、15.66%和26.85%,它們受體側(cè)性能參數(shù)VJ分別增加了3.33%、25.05%和39.73%。 另外,紫色小白菜葉片MO也隨干旱處理程度增加呈現(xiàn)出上升的趨勢,其在T3處理下比CK處理提高了32.33%??梢?,在干旱脅迫條件下,紫色小白菜葉片VJ增幅比WK大, PSⅡ受體側(cè)受到的脅迫傷害大于供體側(cè);同時,MO值的上升又說明QA逐漸被還原,QA-向下傳遞電子的能力受到抑制。

圖5 干旱處理下紫色小白菜光合性能指數(shù)(PIABS)的變化Fig.5 The photosynthetic performance index (PIABS) of purple cabbage under drought treatments

圖6 干旱處理下紫色小白菜單位反應(yīng)中心(RC)能量流的變化Fig.6 The specific energy fluxes per RC of purple cabbage under drought treatments

圖7 干旱處理下紫色小白菜熒光參數(shù)單位面積(CS)能量流的變化Fig.7 The phenomenological fluxes per CS in leaves of purple cabbage under drought treatments

圖8 干旱處理下紫色小白菜量子產(chǎn)率參數(shù)的變化Fig.8 The quantum yield parameters in leaves of purple cabbage under drought treatments

3 討 論

3.1 紫色小白菜品質(zhì)性狀對干旱脅迫的響應(yīng)

色素是彩葉蔬菜葉片呈色的物質(zhì)基礎(chǔ),干旱脅迫對植物色素含量會產(chǎn)生明顯影響。本研究結(jié)果表明,隨著干旱脅迫程度的加重,紫色小白菜葉片花青苷含量呈先增加后降低的趨勢,這說明適當(dāng)?shù)母珊得{迫可使紫色小白菜花青苷含量增加,但當(dāng)干旱程度超過一定限度時花青苷含量便開始下降,這與黑米[2]、紫葉矮櫻[4]對干旱脅迫響應(yīng)的研究結(jié)果一致,這也驗證了適度的干旱可以增加花青苷的含量這一結(jié)論[4,19]?;ㄇ嘬諏儆谏镱慄S酮物質(zhì),本研究中隨著干旱處理程度的加重紫色小白菜類黃酮含量變化趨勢與花青苷相似,呈先增加后降低的規(guī)律,說明適度的干旱也有利于紫色小白菜類黃酮物質(zhì)的積累,這與酸棗[20]、紫葉矮櫻[4]的相關(guān)研究結(jié)果基本一致。在適度的干旱條件下,大量的光合產(chǎn)物積累在體內(nèi),植物可能利用這些“過?!钡墓夂袭a(chǎn)物合成含碳的次生代謝產(chǎn)物,基于這一原因類黃酮物質(zhì)的含量有所增加。而重度干旱處理后紫色小白菜葉片中類黃酮物質(zhì)含量顯著減少,可能是因為重度干旱脅迫處理致使類黃酮物質(zhì)發(fā)生了降解,或者是重度干旱處理導(dǎo)致光合作用受限,使植物含碳次生代謝物質(zhì)的合成受到減少,次而表現(xiàn)為類黃酮物質(zhì)含量的減少[20]。此外,本試驗結(jié)果表明, T1處理紫色小白菜葉片可溶性糖、可溶性蛋白、維生素C含量均高于對照處理,但其又隨著脅迫程度不斷加重而迅速下降,這與干旱脅迫下花生幼苗可溶性蛋白含量[21]、苜蓿葉片中可溶性蛋白含量[22]、白樺葉片可溶性蛋白和可溶性糖含量[23]以及桔梗幼苗中維生素C[24]的表現(xiàn)一致,說明輕度干旱脅迫處理可增加紫色小白菜可溶性糖、可溶性蛋白和維生素C含量,在一定程度上利于其品質(zhì)的改善。此外,可溶性糖和可溶性蛋白的積累也被認(rèn)為是植物適應(yīng)干旱脅迫的一種適應(yīng)和自我保護(hù)的反應(yīng)[25-26],維持了植物體生長發(fā)育的水分需求,使植物具有較強(qiáng)的抗逆性能力。但有研究[27-30]表明,干旱處理會造成植株生長減緩,葉片數(shù)量減少,生物量降低,產(chǎn)量下降等,影響植株相關(guān)酶的種類及活性表達(dá)。因此,后續(xù)研究將進(jìn)一步依據(jù)紫色小白菜生物量在不同干旱逆境下的變化,深入探討相關(guān)酶活性及相關(guān)基因表達(dá)水平的響應(yīng)特征,以探明紫色小白菜對干旱處理的分子響應(yīng)機(jī)制。

3.2 紫色小白菜光合特性對干旱脅迫的響應(yīng)

光合色素是植物光合作用的載體,其含量的變化在一定程度上反映出植物的光合特性。本研究表明,隨著干旱脅迫的加重,紫色小白菜葉綠素a含量、葉綠素b、葉綠素(a+b)、類胡蘿卜素含量均呈現(xiàn)先上升后下降的變化規(guī)律,且葉綠素a/b值變化趨勢與其相反,這與李云飛對紫葉矮櫻[4]、孫景寬[5]對沙棗幼苗、吳婧舒[31]對平榛所做的試驗結(jié)果一致。輕度干旱脅迫下紫色小白菜光合色素含量的增加可能與脅迫條件下葉片含水量減少有關(guān)。但隨著干旱脅迫加重,光合色素含量急劇下降可能是由于干旱脅迫使紫色小白菜葉片中的色素合成過程減弱,抑制了光合作用中光能的吸收與轉(zhuǎn)化,從而表現(xiàn)出葉綠素含量下降[32]。同時也可能是因為干旱脅迫加重導(dǎo)致類胡蘿卜素含量的降低,從而減少了其對活性氧的淬滅能力,加快了葉綠素的分解速度,使得葉片中葉綠素含量急劇下降。

光合作用作為植物最基本的生命活動對干旱脅迫反應(yīng)非常敏感,植物受到干旱脅迫后光合速率會出現(xiàn)不同程度下降的現(xiàn)象[33]。干旱處理下引起植物葉片光合效率降低的植物自身因素主要有氣孔部分關(guān)閉導(dǎo)致的氣孔限制和葉肉細(xì)胞光合活性下降導(dǎo)致的非氣孔限制兩類[34]。本試驗結(jié)果表明,不同程度的干旱脅迫處理下,紫色小白菜葉片Pn、Gs均呈現(xiàn)下降趨勢,但Ci呈現(xiàn)出升高趨勢,表明葉片Pn的下降并非氣孔關(guān)閉所導(dǎo)致,而是由于葉肉細(xì)胞光合能力降低的原因,這可能是因為脅迫程度過重導(dǎo)致植物中一些代謝途徑受到抑制,從而成為限制其光合作用的主要原因。植物生物量積累過程中耗水量的多少決定了水分利用效率的高低,一般在給定耗水量的條件下,水分利用效率會隨著生物量積累增加而上升,本試驗結(jié)果還發(fā)現(xiàn),紫色小白菜葉片 WUE隨干旱脅迫處理程度加重而呈先上升后下降的趨勢,這與紫葉矮櫻葉片[4]對干旱響應(yīng)的結(jié)果一致。

葉綠素?zé)晒鈩恿W(xué)參數(shù)是檢驗植物脅迫傷害程度的指標(biāo)[10,35]。由于干旱脅迫導(dǎo)致PSⅡ結(jié)構(gòu)的破壞,紫色小白菜葉片電子傳遞和能量轉(zhuǎn)化均受到了較大影響。PIABS隨著干旱處理程度的加重而降低,可能是光合結(jié)構(gòu)的功能受到干旱處理的傷害,降低了葉片光能轉(zhuǎn)化效率,從而限制了紫色小白菜葉片光合作用的正常進(jìn)行,這與周帥[36]、王振興[37]所做的干旱處理研究結(jié)果一致。由于單位面積有活性的反應(yīng)中心數(shù)目RC/CSO減少的原因,ABS/RC、TRO/RC、ETO/RC、DIO/RC隨著干旱處理的加重而上升,在此過程中,紫色小白菜葉片葉綠體吸收和捕獲的光能急劇增加了DIO/RC和DIO/CS,并沒有增加單位面積用于電子傳遞的能量ETO/CS,說明紫色小白菜葉片里反應(yīng)中心吸收和捕獲的光能大部分都以熱量的形式耗散,這可能是紫色小白菜葉片在干旱條件下的一種自我保護(hù)機(jī)制,能量的傳遞失衡進(jìn)而影響了電子的傳遞。本試驗研究結(jié)果表明,隨著干旱處理程度的加重,QA-大量積累,MO呈現(xiàn)出顯著升高的趨勢,從而進(jìn)一步阻礙電子向下傳遞的能力,出現(xiàn)ΨO、ψEO下降的趨勢,ΨO、ψEO下調(diào)的目的是為了減少光合電子傳遞到氧的幾率,從而使活性氧的產(chǎn)生達(dá)到最少量,減輕脅迫對植物造成的傷害[38]。MO、ΨO、ψEO、VJ主要反映PSⅡ受體側(cè)的變化,而WK主要反映PSⅡ供體側(cè)的變化,從本研究結(jié)果可知PSⅡ受體側(cè)的熒光參數(shù)變化幅度大于供體側(cè)的變化量,由此可以推測紫色小白菜葉片PSⅡ受體側(cè)受到的傷害比供體側(cè)大,這與張興華[39]對玉米所做的研究結(jié)果一致??梢?,隨著干旱處理程度的加重,紫色小白菜葉片的光合色素含量、Pn呈現(xiàn)出顯著下降的趨勢,PSⅡ反應(yīng)中心出現(xiàn)部分失活現(xiàn)象,反應(yīng)中心電子供體側(cè)和受體側(cè)電子均受到損傷,這是紫色小白菜葉片光合能力隨著干旱脅迫程度的加重而呈現(xiàn)下降趨勢的原因之一[8]。

綜上,水分是植物生長發(fā)育的重要環(huán)境因子之一,影響著植物體內(nèi)碳水化合物的合成、色素合成相關(guān)酶的活性等,使植物光合作用受到抑制,進(jìn)而影響植物的正常生長和葉色表現(xiàn)[4, 6]。綜合上述分析,輕度干旱處理能增加紫色小白菜花青苷及其光合色素的含量,并提高了光合速率,進(jìn)而改善了植株營養(yǎng)品質(zhì)。在生產(chǎn)實踐上,可以利用控制水分供給來調(diào)節(jié)蔬菜次生代謝物的合成與代謝,將對蔬菜品質(zhì)的提升有著積極的作用。然而植物的正常生長不僅受到水分的影響,還受限于其他外界環(huán)境因子,且重度的干旱脅迫將對蔬菜造成巨大的損害,因而在實踐生產(chǎn)中,還應(yīng)結(jié)合實際的栽培條件進(jìn)一步深入探討相關(guān)措施。

參考文獻(xiàn):

[1] 程智慧,孟煥文,Stephen A. Rolfe,等. 水分脅迫對番茄葉片氣孔傳導(dǎo)及光合色素的影響[J]. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2002,(6): 93-96.

CHENG Z H, MENG H W, STEPHEN A R,etal. Impact of water stress on stomata conductance and photosynthetic pigment content in tomato plant[J].Jour.ofNorthwestSci-TechUniv.ofAgri.andFor. (Nat. Sci. Ed.). 2002,(6): 93-96.

[2] 陳應(yīng)鵬,劉廣娜,閆月新,等. 干旱脅迫對黑米花青素含量和PAL活性的影響[J]. 吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院學(xué)報. 2012,(1): 8-10.

CHEN Y P, LIU G N, YAN Y X,etal. Effect of drought stress on anthocyanidin content and PAL activity in semen trigone[J].JournalofJilinAgriculturalScienceandTechnologyUniversity, 2012,(1): 8-10.

[3] 張仁和,鄭友軍,馬國勝,等. 干旱脅迫對玉米苗期葉片光合作用和保護(hù)酶的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報, 2011,(5): 1 303-1 311.

ZHANG R H,ZHENG Y J,MA G S,etal. Effects of drought stress on photosynthetic traits and protective enzyme activity in maize seeding[J].ActaEcologicaSinica, 2011,(5): 1 303-1 311.

[4] 李云飛,李彥慧,王中華,等. 土壤干旱脅迫對紫葉矮櫻葉片呈色的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報, 2009,29(7): 3 678-3 684.

LI Y F, LI Y H, WANG Z H,etal. Effect of soil drought stress on leaf coloration-emerging ofPrunuscistenenacv.pissardii[J].ActaEcologicaSinica, 2009,29(7): 3 678-3 684.

[5] 孫景寬,李 田,夏江寶,等. 干旱脅迫對沙棗幼苗根莖葉生長及光合色素的影響[J]. 水土保持通報, 2011,(1): 68-71.

SUN J K, LI T, XIA J B,etal. Effects of drought stress on photosynthetic pigment and on root, stem and leaf growth characteristics ofElaeagnusangustifoliaseedlings[J].BulletinofSoilandWaterConservation, 2011,(1): 68-71.

[6] RAJASEKAR M, RABERT G A, MANIVANNAN P. The effect of triazole induced photosynthetic pigments and biochemical constituents ofZeamaysL. (maize) under drought stress[J].AppliedNanoscience, 2016,6(5): 727-735.

[7] HOSSEINZADEH S R, AMIRI H, ISMAILI A. Effect of vermicompost fertilizer on photosynthetic characteristics of chickpea (CicerarietinumL.) under drought stress[J]. Photosynthetica, 2016,54(1): 87-92.

[8] HARN J S, KIL K C, CHOI C. Physiological responses to drought stress of transgenic Chinese cabbage expressingArabidopsisH+-pyrophosphatase[J].JournalofPlantBiotechnology, 2013,40(3): 156-162.

[9] 李正德,辛學(xué)銳,叢培軍,等. 紫色小白菜——好地紫羅蘭[J]. 中國蔬菜,2011,(11): 35.

LI Z D, XIN X R, CONG P J,etal. Purple cabbage - Pak Choy, Horti- Violet[J].ChinaVegetables, 2011,(11): 35.

[10] YANG B Y, ZHOU X Z, XU R,etal. Comprehensive analysis of photosynthetic characteristics and quality improvement of purple cabbage under different combinations of monochromatic light[J].FrontiersinPlantScinence, 2016,7: 1 788.

[11] 楊碧云,葉麗萍,林琳琳,等. 響應(yīng)面法優(yōu)化超聲輔助提取紫色小白菜花青苷的工藝研究[J]. 熱帶亞熱帶植物學(xué)報,2014,(4): 373-382.

YANG B Y, YE L P, LIN L L,etal. Ultrasonic condition optimization for anthocyanin extraction from purple cabbage by using response surface methodology (RSM)[J].JournalofTropicalandSubtropicalBotany, 2014,(4): 373-382.

[12] HE Q, ZHANG Z, ZHANG L. Anthocyanin accumulation, antioxidant ability and stability, and a transcriptional analysis of anthocyanin biosynthesis in purple heading Chinese cabbage (BrassicarapaL. ssp.pekinensis)[J].JAgricFoodChem, 2016,64(1): 132-145.

[13] 劉 瑾,汪維紅,張德雙,等. 控制白菜葉片紫色的pur基因初步定位[J]. 華北農(nóng)學(xué)報, 2013,(1): 49-53.

LIU J, WANG W H, ZHANG D S,etal. Primary mapping ofpur, a gene controlling purple leaf color inBrassicarapa[J].AcatAgriculturaeBoreali-Sinica, 2013,(1): 49-53.

[14] 沈露露,胡春梅,許玉超,等. 水分脅迫對紫色不結(jié)球白菜花色苷合成及相關(guān)基因表達(dá)的影響[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報,2016,25(4): 588-594.

SHEN L L, HU C M, XU Y C,etal. Anthocyanins biosythesis and gene expression changes of non-heading chinese cabbage under water stress[J].ActaAgriculturaeBoreali-OccidentalisSinica, 2016,25(4): 588-594.

[15] 郭世榮. 無土栽培學(xué)[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 2003: 111-116.

[16] WROLSTAD R E, DURST R W, LEE J. Tracking color and pigment changes in anthocyanin products[J].TrendsinFoodScience&Technology, 2005,16(9): 423-428.

[17] 王英豪,魏國強(qiáng),張理平. 馬齒莧總黃酮含量測定方法的建立[J]. 福建中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報,2012,(2): 44-46.

WANG Y H, WEI G Q, ZHANG L P. Establishment of determination method of total flavonoids inPortolacaoleraceaL.[J].JournalofFujianUniversityofTCMApril, 2012,(2): 44-46.

[18] 王學(xué)奎. 植物生理生化實驗原理和技術(shù)[M]. 北京: 高等教育出版社, 2006.

[19] 孫明霞,王寶增,范 海,等. 葉片中的花色素苷及其對植物適應(yīng)環(huán)境的意義[J]. 植物生理學(xué)通訊, 2003,(6): 688-694.

SUN M X, WANG B Z, FAN H,etal. Anthocyanins of leaves and their enviromental significance in plant stress responses[J].PlantPhysiologyCommunications, 2003,(6): 688-694.

[20] 王改利,魏 忠,賀少軒,等. 土壤干旱脅迫對酸棗葉片黃酮類代謝及某些生長和生理指標(biāo)的影響[J]. 植物資源與環(huán)境學(xué)報, 2011,(3): 1-8.

WANG G L, WEI Z, HE S X,etal. Effects of drought stress in soil on flavonoids metabolism in leaf and some growth and physiological indexes ofZiziphusjujubavar.spinosa[J].JournalofPlantResourcesandEnvironment, 2011,(3): 1-8.

[21] 嚴(yán)美玲,李向東,林英杰,等. 苗期干旱脅迫對不同抗旱花生品種生理特性、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 作物學(xué)報, 2007, (1): 113-119.

YAN M L, LI X D, LIN Y J,etal. Effects of drought during seedling stage on physiological traits, yield and quality of different peanut cultivars[J].AactAgronomicaSinica, 2007, (1): 113-119.

[22] 康俊梅,楊青川,樊奮成. 干旱對苜蓿葉片可溶性蛋白的影響[J]. 草地學(xué)報, 2005, (3): 199-202.

KANG J M, YANG Q C, FAN F C. Effects of drought stress on induced protein in the different drought resistance alfalfa leaf[J].ActaAgrestiaSinica, 2005,(3): 199-202.

[23] 薛建鵬,王秋玉,任 歡. 干旱脅迫下白樺主要生理指標(biāo)的變化及相互關(guān)系[J]. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2007,35(8): 12-15.

XUE J P, WANG Q Y, REN H. Drought stress-induced responses of physiological indices ofBetulaplatyphylla[J].JournalofNortheastForestryUniversity, 2007,35(8): 12-15.

[24] 王 姍,王竹承. 干旱脅迫對桔梗幼苗生長及生理特性的影響[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2014,23(7): 160-165.

WANG S, WANG Z C. Effect of drought stress on growth and physiological characteristics of platycodon grandiflorus seedling[J].ActaAgriculturaeBoreali-OccidentalisSinica, 2014,23(7): 160-165.

[25] HESSINI K, PABLO MARTINEZ J, GANDOUR M,etal. Effect of water stress on growth, osmotic adjustment, cell wall elasticity and water-use efficiency inSpartinaalterniflora[J].EnvironmentalandExperimentalBotany, 2009,67(2): 312-319.

[26] 劉愛華,王永飛. 土壤水分脅迫對生菜幼苗部分生理指標(biāo)的影響[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2010, (6): 144-147.

LIU A H, WANG Y F. Effects of soil water stress on the physiological and biochemical indexes ofLactvcasativaL. during seedling stage[J].ActaAgriculturaeBoreali-OccidentalisSinica, 2010,(6): 144-147.

[27] 姚小蘭,周 琳,馮茂松,等.干旱脅迫對不同基質(zhì)網(wǎng)袋楨楠幼苗生長及生物量的影響[J].植物研究,2018,(1):81-90.

YAO X L, ZHOU L, FENG M S,etal. Effects of drought stress on the growth and biomass ofPhoebezhennan’ seedling in different substrates net container[J].BulletinofBotanicalResearch, 2018,(1): 81-90.

[28] 高桐梅,吳 寅,李 豐,等.苗期水分脅迫對芝麻生長和生理特性的影響[J].核農(nóng)學(xué)報,2017,(11): 2 229-2 235.

GAO T M, WU Y, LI F,etal. Effects of water stress on physiological characteristics and growth under water stress in seedling of sesame[J].JournalofNuclearAgriculturalSciences, 2017, (11): 2 229-2 235.

[29] 白麗榮,時麗冉,郭曉麗,等.水分脅迫對不同基因型小黑麥和黑麥苗期生理特性的影響[J].作物雜志,2016, (4): 118-122.

BAI L R, SHI L R, GUO X L,etal. Effects of water stress on physiological characteristics of different genotypes of triticale and rye seedlings[J].Crops, 2016, (4): 118-122.

[30] 王 穎,潘 杰,狄松巍,等.水分脅迫對玉簪的影響[J].林業(yè)科技,2018, (1): 22-25.

WANG Y, PAN J, DI S W,etal. Effect of water stress onHosbaplantagine[J].ForestryScience&Technology, 2018, (1): 22-25.

[31] 吳婧舒,周廣柱,周金峰. 運(yùn)用生理生化指標(biāo)對平榛抗旱性的綜合評價[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué), 2010,49(1): 56-59.

WU J S, ZHOU G Z, ZHOU J F.Comprehensive evaluation of drought resistance inCorylusheterphyllawith physiological and biochemical indices[J].HubeiAgriculturalSciences, 2010,49(1): 56-59.

[32] 艾克拜爾,伊垃洪,周抑強(qiáng),等. 土壤水分對不同品種棉花葉綠素含量及光合速率的影響[J]. 中國棉花, 2000,27(2): 21-22.

AIKEBAIER, YILAHONG, ZHOU Y Q,etal. Effects of soil water on chlorophyll content and photosynthetic rate of cotton in different varieties[J].ChinaCotton, 2000,27(2): 21-22.

[33] 魏愛麗,王志敏,翟志席,等. 土壤干旱對小麥旗葉和穗器官C4光合酶活性的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2003,36(5): 508-512.

WEI A L, WANG Z M, ZHAI Z X,etal. Effect of soil drought on C4photosynthesis enzyme activities of flag leaf and ear in wheat[J].ScientiaAgriculturaSinica, 2003,36(5): 508-512.

[34] 許大全. 光合作用氣孔限制分析中的一些問題[J]. 植物生理學(xué)通訊,1997,33(4): 241-244.

XU D Q. Some problemsint somatal limitation analysis of photosynthesis[J].PlantPhysiologyCommunications, 1997,33(4): 241-244.

[35] 馬 清,樓潔瓊,王鎖民. Na+對滲透脅迫下霸王幼苗光合特性的影響[J]. 草業(yè)學(xué)報, 2010, (3): 198-203.

MA Q, LOU J Q, WANG S M. Effect of Na+on photosynthetic characteristics ofZygophyllumxanthonylomseedlings under osmotic stress[J].ActaPrataculturaeSinica, 2010, (3): 198-203.

[36] 周 帥. 非生物脅迫對香樟揮發(fā)物及熒光特性的影響[D]. 杭州:浙江農(nóng)林大學(xué), 2012.

[37] 王振興,陳 麗,艾 軍,等. 不同干旱脅迫對山葡萄的光合作用和光系統(tǒng)Ⅱ活性的影響[J]. 植物生理學(xué)報, 2014,50(8): 1 171-1 176.

WANG Z X, CHEN L, AI J,etal. Effects of different drought stress on photosynthesis and activity of photosystem Ⅱ in leaves of amur grape (Vitisamurensis)[J].PlantPhysiologyJournal, 2014,50(8): 1 171-1 176.

[38] GOLDING A J, JOHNSON G N. Down-regulation of linear and activation of cyclic electron transport during drought[J].Planta, 2003,218(1): 107-114.

[39] 張興華,高 杰,杜偉莉,等. 干旱脅迫對玉米品種苗期葉片光合特性的影響[J]. 作物學(xué)報, 2015,41(1): 154-159.

ZHANG X H, GAO J, DU W L,etal. Effects of drought stress on photosynthetic characteristics of maize hybrids at seedling stage[J].TheCropJournal, 2015,41(1): 154-159.

猜你喜歡
花青小白菜紫色
小白菜
紫色風(fēng)鈴
薔薇科植物果實花青苷積累研究進(jìn)展
【小白菜】
植物花青苷代謝調(diào)控機(jī)理研究進(jìn)展
名偵探簡單畫
小白菜
論《紫色》中的兩性和諧
春小白菜品種的耐抽薹性評價
長江蔬菜(2014年22期)2014-02-27 07:10:48
浪漫紫色
聂拉木县| 泸溪县| 桂阳县| 凤山县| 南靖县| 合肥市| 新和县| 珠海市| 二手房| 德庆县| 大埔区| 寻乌县| 子长县| 卫辉市| 达孜县| 额尔古纳市| 翁牛特旗| 汉寿县| 那曲县| 西吉县| 白城市| 黄冈市| 登封市| 寻乌县| 柏乡县| 博客| 岳池县| 进贤县| 石狮市| 竹北市| 贵定县| 绥宁县| 东阳市| 昭通市| 睢宁县| 祥云县| 绩溪县| 博罗县| 措美县| 仁布县| 合阳县|