摘要: 以水稻品种浙农966(OryzasativaL.subsp.Indica)为试验材料，研究缺磷不同时期对水稻叶片光合特性的影响，并进一步探讨了水稻在缺磷胁迫下的一些光保护机制，特别研究了在缺磷条件下水水循环对过剩光能的耗散作用。主要研究结果如下： 1.缺磷对水... 展开 以水稻品种浙农966(OryzasativaL.subsp.Indica)为试验材料，研究缺磷不同时期对水稻叶片光合特性的影响，并进一步探讨了水稻在缺磷胁迫下的一些光保护机制，特别研究了在缺磷条件下水水循环对过剩光能的耗散作用。主要研究结果如下： 1.缺磷对水稻叶片光合特性的影响 当水稻长到七叶期时进行缺磷处理。每隔8d观察缺磷对水稻光合速率、叶绿素荧光参数、以及能量分配的影响。研究发现缺磷引起水稻叶片CO2同化能力下降在前16d比较缓慢，16d后下降加快。光合机构在短期缺磷处理后并未受到影响，而在长期缺磷处理后受到伤害，这可能与水稻本身的光保护机制有关。缺磷前16d，Fv/Fm没有变化而Fv'/Fm'显著下降说明植物可以通过降低激发能捕获效率，而使光能在没有到达PSⅡ反应中心之前就被耗散掉，与此同时缺磷叶片中非光化学猝灭热耗散(NPQ)也显著增强，活性氧清除酶系统中各种抗氧化酶(SOD和APX)活性明显升高。缺磷初期水稻叶片中一系列的光保护机制被启动，使PSⅡ免受伤害。缺磷处理时间大于16d后，虽然这些光保护机制仍然在发挥作用，但其有限的能力无法清除所有过剩光能，导致过剩光能积累，活性氧(ROS)积累加剧，进一步对光合系统造成破坏。 2.缺磷水稻中水水循环对过剩光能的耗散作用 水稻缺磷10d后，研究了水水循环对过剩光能的耗散作用。研究发现缺磷叶片中光合速率PN显著下降，在这种情况下，植物吸收的光能就会超过CO2同化的需要而产生过剩光能，其他的耗能途径就会被启动。我们发现缺磷10d后ΦPSⅡ在21％O2下测定的值与对照相比并无显著变化，但当O2下降到2％时，缺磷叶片中的ΦPSⅡ显著下降，说明缺磷叶片中通过PSⅡ的电子有一部分是传递给氧气的。水稻缺磷叶片中ΦPSⅡ/ΦCO2比值明显提高，ΦPSⅡ/ΦCO2比值的升高说明叶片中启动了除CO2固定以外的其他电子利用库。另一方面，我们研究了缺磷对水稻叶片电子流分配的影响，结果显示，缺磷条件下通过PSⅡ的总的电子Jf保持不变，用于CO2还原和氧化的电子占总电子的比率Jg/Jf却显著下降，与此同时被认为主要用于水水循环的剩余电子部分的比率Ja/Jf却显著增加，这说明缺磷后水水循环增强，分流了一部分电子。虽然我们也发现缺磷叶片中用于光呼吸部分的电子Jo/Jf研也增强了，但其增强幅度远远小于水水循环，说明在缺磷条件下水水循环的反应比光呼吸敏感的多。此外，在21％的O2下，缺磷叶片qp保持不变，qN显著上升，但是当O2浓度降到2％时，缺磷叶片的qp与对照相比显著下降，导致PSⅡ激发压显著升高，而此时对照与处理叶片之间qN的差距消失。这说明缺磷叶片中PSⅡ保持不变的激发压和较高的非辐射能量耗散是依赖于氧气的，可能与水水循环有关。因此，水水循环在缺磷条件下是一个重要的光保护机制，对过剩光能的耗散起到重要的作用。 收起