毛竹茎秆发育过程不同节间叶绿素荧光的变化

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毛竹(Phyllostachys edulis)作为我国森林资源重要组成部分,其分布面积大,开发利用程度高,是集经济、生态和社会效益于一体的笋材两用竹种。目前对毛竹的研究主要集中在毛竹林生态系统生物量及其碳通量的变化特征,毛竹叶片叶绿素含量的年动态变化,毛竹叶片发育过程中光响应进程和光合生理的变化特征,毛竹茎秆中光合色素和光合酶活性的变化等方面。关于毛竹快速生长期茎秆叶绿素荧光参数的研究较少。本研究以高度为6米的毛竹笋竹茎秆为材料,测定了毛竹笋竹茎秆不同节间光合色素含量和叶绿素荧光参数。结果显示:毛竹笋竹茎秆中叶绿素a、b和类胡萝卜素含量随着节间升高均呈下降趋势,第16节叶绿素a、b和类胡萝卜含量比第10节分别降低了53.6%、56.5%和53.9%(P <0.05);叶绿素a/b比值呈逐渐上升趋势。从第16节最小荧光F0逐渐上升,第16节间比第10节上升了22.6%(P <0.05);最大荧光FP呈先上升后下降的趋势,第10节间比第4节上升了13.2%(P <0.05)。最大光化学效率(φPo)、PSⅡ反应中心吸收光能用于电子传递的量子产额(φEo)、捕获激子将电子传递到电子传递链QA-下游其他电子受体的概率(ψo)和用于热耗散的量子比率(φD)1~13节变化不显著,从16节φPo、φEo和ψo逐渐下降,分别比第13下降了9.6%、62.0%和58.7%(P <0.05);φDo比13节上升了36.0%(P <0.05)。单位面积吸收的能量(ABS/CSo)和单位面积的热耗散(DIo/CSo)从16节逐渐上升,分别比第10节上升了22.6%和62.2%(P <0.05),单位反应中心吸收的能量(ABS/RC)和单位反应中心耗散掉的能量(DIo/RC)与ABS/CSo和DIo/CSo变化相似;单位面积捕获的光能(TRo/CSo)和单位面积电子传递的量子产额(ETo/CSo)从16节逐渐下降,分别比第10节降低了21.2%和13.2%(P <0.05);单位面积内反应中心的数量(RC/CSo)呈先上升后下降的趋势,第16节间分别比第10节和第22节增加了12.0%、44.7%(P <0.05)。以吸收光能为基础的性能指数(PIABS)1~13节变化不显著,从16节逐渐下降,比第10节下降了81.9%(P <0.05)。由此可见,毛竹茎秆不同节间的生长发育存在明显差异,茎秆中、下部节间光系统功能发育完善,光能利用效率较高;上部节间光系统尚未发育成熟,光合功能相对较弱,为进一步研究毛竹快速生长机制提供了一定的理论依据。
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