亚热带地区3种常绿阔叶植物光系统II功能对冬季短暂升温的响应
亚热带地区3种常绿阔叶植物光系统II功能对冬季短暂升温的响应
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DOI：
10.17521/cjpe.2023.0207
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发表时间：
2024
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
胡文海
中科院分区：
文献类型：
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作者：
闫小红;傅英健;胡文海
气候变暖导致亚热带地区冬季出现15 ℃以上亚适温的短暂升温现象, 然而不同耐冷性的常绿阔叶植物光合作用是如何响应这种短暂升温的尚缺乏研究。该研究以栽培于亚热带的红叶石楠(Photinia × fraseri, 耐冷性强)、荷花木兰(Magnolia grandi-flora, 耐冷性中等)和大果榕(Ficus auriculata, 冷敏感)为材料, 比较了这3种常绿阔叶植物阴生叶和阳生叶光系统II (PSII)功能对冬季短暂升温的响应。结果表明: 受冬季低温抑制的这3种常绿阔叶植物PSII功能在短暂升温(该研究中为持续3天日最高气温在15 ℃以上)下均有所恢复, 但其PSII功能和恢复程度对升温呈现不同的响应特征。红叶石楠阴生叶和阳生叶冬季PSII光抑制为可逆光抑制, PSII最大光化学效率(Fv/Fm)在升温条件下均可恢复至正常水平(>0.80); 且升温刺激了其阴生叶和阳生叶PSII功能的超补偿恢复, PSII反应中心开放程度(qP)和热耗散能力(NPQ)均高于冬季降温前(10月)水平, 其中阴生叶光化学反应恢复程度高于阳生叶, 而阳生叶热耗散恢复程度高于阴生叶。荷花木兰阴生叶冬季PSII光抑制以可逆光抑制为主, 阳生叶则部分区域受到光抑制破坏; 冬季短暂升温促进了荷花木兰PSII功能较大程度恢复, 虽然总体上升温对叶片热耗散恢复的促进作用大于光化学反应, 但两种类型叶片相对而言, 阴生叶热耗散恢复程度高于阳生叶, 而阳生叶的光化学反应恢复程度高于阴生叶。冷敏感植物大果榕阴生叶冬季PSII光抑制也以可逆光抑制为主, 阳生叶则受到严重光抑制破坏; 冬季短暂升温下大果榕阴生叶PSII功能有一定程度恢复, 而阳生叶PSII功能未能有效恢复, 但总体上升温更有利于大果榕叶片热耗散的恢复。该研究结果表明, 3种常绿植物PSII光抑制程度与植物的耐冷性呈正相关关系, 冬季短暂升温刺激了3种常绿植物PSII功能的恢复, 其中耐冷性强的红叶石楠PSII光化学反应和热耗散能力获得超补偿恢复, 耐冷性中等的荷花木兰热耗散恢复优于光化学反应, 但对冷敏感性大果榕叶片仅有利于热耗散的恢复。