葉綠素?zé)晒獬上駥?shí)例——水稻鹽脅迫早期檢測(cè)鑒定
當(dāng)前土壤鹽堿化嚴(yán)重,鹽脅迫通過(guò)離子傷害、滲透?jìng)εc糖分積累造成反饋抑制等途徑影響光合作用,嚴(yán)重影響作物產(chǎn)量。近日,我公司(Eco-Lab實(shí)驗(yàn)室)就針對(duì)鹽脅迫對(duì)水稻幼苗光合的影響檢測(cè)開(kāi)展了實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明鹽脅迫降低了幼苗的光合效率,葉綠素?zé)晒獬上褡鳛橹苯訙y(cè)量光合效率的有效手段,可以在脅迫早期靈敏檢測(cè)鹽脅迫下作物的光合生理狀態(tài),獲得光合效率等數(shù)據(jù)的同時(shí),獲取二維圖像,直觀顯示變化。
實(shí)驗(yàn)中,將兩葉一心期的水稻幼苗,分別在純水(對(duì)照)、鹽濃度3‰(3‰NaCl)、鹽濃度6‰(6‰NaCl)的溶液中培養(yǎng)14h后,使用Fluorcam便攜式葉綠素?zé)晒獬上駲z測(cè)水稻第二葉的光合狀態(tài)。結(jié)果顯示:
(1)經(jīng)鹽脅迫14h后的水稻,其外觀形態(tài)還未產(chǎn)生可見(jiàn)的變化,但大光量子效率(Fv/Fm)、光量子效率(ΦPSⅡ)、熒光衰減率(Rfd)等均顯著降低,6‰鹽濃度的脅迫作用更明顯;
(2)幼苗通過(guò)提高熱耗散等應(yīng)對(duì)脅迫,非光化學(xué)熒光淬滅(NPQ)上升。6‰鹽濃度下,葉片生理受損更嚴(yán)重,NPQ雖低于3‰濃度組,但仍明顯高于對(duì)照組:
(3)鹽脅迫使得水稻苗的熒光衰減率(Rfd)降低,即植物活力降低,高濃度鹽脅迫危害更大;
圖1 水稻幼苗第二葉RGB圖像
圖2 水稻幼苗第二葉葉綠素?zé)晒獬上?/span>
圖3 水稻幼苗第二葉光合參數(shù)
水稻鹽脅迫響應(yīng)檢測(cè)是水稻耐鹽基因挖掘、耐鹽育種、耐鹽性種質(zhì)資源鑒定的重要前提,當(dāng)前對(duì)水稻耐鹽檢測(cè)鑒定多集中在形態(tài)性狀考察、生物量統(tǒng)計(jì)、產(chǎn)量對(duì)比等方面,時(shí)間周期長(zhǎng)、工作量大且對(duì)樣本有損。葉綠素?zé)晒獬上駝t可以在早期、靈敏、原位(植物不移位、葉片不離體)檢測(cè)光合生理變化,是耐鹽育種、種質(zhì)資源鑒定等研究的重要工具。
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