两种荒漠植物叶片脱水下水分生理和PSⅡ活性特征

Characteristics of Leaf Dehydration on Water Relation and Photosystem Ⅱ Activity in Two Desert Plants

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摘要以塔克拉玛干南缘的优势物种疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia)和引进种大果白刺(Nitraria roborowskii)的离体叶片为实验材料,比较了不同水分状况下水势、气孔导度和叶绿素荧光参数的变化特征.结果显示:(1)大果白刺在脱水胁迫初期气孔导度值(Gs)高达495.7 mmol·m2·s1,相对含水量(RWC)＞ 96％时Gs降幅较小,维持较高气孔开度进行光合作用；骆驼刺气孔对脱水胁迫反应较灵敏,Gs值控制在180 mmol·m2·s1以内且Gs总体下降缓慢.(2)大果白刺在RWC＞84％时水势高于骆驼刺并保持平稳下降,骆驼刺始终保持较缓慢下降趋势.(3)二者叶片气孔导度与水势绝对值均呈负指数回归关系,-2.2 Mpa为大果白剌水势临界点,未发现骆驼刺有明显临界点.(4)二者的叶绿素荧光参数在脱水胁迫下均表现为初始荧光F0显著上升,PSⅡ最大光化学效率Fv/Fm和潜在活性中心Fv/F0值下降；骆驼刺的单位反应中心捕获的能量(TR0/RC)和单位反应中心数目(RC/CS0)呈波动变化,大果白刺在RWC＜78％时各项荧光比活性值急剧上升且荧光曲线转为平台型.研究表明,骆驼刺具有低水势忍耐脱水的抗旱方式,并且反应中心可能存在可逆失活和能量陷阱等方式响应水分胁迫,而大果白刺具有高水势延迟脱水特征,其水分胁迫极限阈值RWC为78％；骆驼刺作为当地的优势种对干旱具有较强的适应性和耐受性,而大果白刺并不适宜在长期干旱胁迫或者地下水位波动较大的地区进行引种推广.