目录
摘要2
关键词2
Abstract2
Key words3
引言3
1材料与方法7
1.2实验设计 7
1.3测定内容与方法7
1.3.1叶水势的测定7
1.3.2光合参数的测定7
1.3.3荧光参数的测定7
1.3.4碳水化合物量的测定7
1.4数据分析与统计方法8
2结果与分析8
2.1外源ABA在干旱胁迫下棉花叶片叶水势的影响 8
2.2外源ABA在干旱胁迫下棉花叶片荧光参数的影响 9
2.3外源ABA在干旱胁迫下棉花叶片光合参数的影响 9
2.4外源ABA在干旱胁迫下棉花叶片碳水化合物量变化的影响10
3讨论 10
4结论 12
致谢13
参考文献14
外源ABA对干旱胁迫下棉花叶片光合特性的影响
摘 要
棉花是中国乃至全世界最重要的经济作物,我国棉区普遍面临缺水或降水季节性分布的问题，干旱导致棉花减产和品质变劣的主要自然灾害，并且随着全球气候变化，干旱发生频率提高，受旱面积日趋增大。植物生长调节剂对于植物的光合作用具有一定的调控作用,本研究通过在初花期设置短期土壤干旱和ABA喷施试验，土壤相对含水量(75±5)%和(45±5)%两个水平，分别作为对照CK和干旱处理，同时在水分处理当天对CK处理喷施清水，干旱处理下棉株分别喷施清水、0.5μmol/L1脱落酸(ABA），分析干旱敏感型品种豫早棉9110和耐干旱型品种德夏棉1号的叶片碳同化能力、碳转运能力、叶片碳代谢的差异。结果显示:干旱会引起棉花叶片光合特性显著下降。干旱胁迫下外源ABA可以显著提高两种棉花功能叶水势0.14％和41％，净光合速率（Pn）40.6％和20.7％，最大光化学效率Fv/Fm、Fv/Fo和光能捕获率ΦPSⅡ分别为23.7％、35.5％、41.7％和21.7％、53.6％、10.3％，和淀粉含量18％和11.6％，而可溶性糖含量下降。表明外源ABA的处理能够缓解干旱胁迫对棉花叶片光合能力下降，增强棉花的抗旱性。
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引言
在植物生长和发育过程中会出现强光、干旱、盐碱和高温等影响作物产量和品质形成过程十分重要的生物和非生物胁迫，其中因干旱引起的产量损失相对比较大。水分的供应不足是棉花产量和品质降低的主要障碍因素之一，是限制作物生长和生产的主要的非生物胁迫[12]。全球温室化效应恶化了农业遭受短期极端气候压力的风险。棉花是地球上种植规模最大，分布范围比较广泛的十分重要的经济作物之一，尽管其源于热带地区，其产区多为干旱或者半干旱地区，但是对干旱胁迫非常敏感[3]。自20世纪80年代以来，我国棉花生产的干旱问题日趋严重，普遍面临着水分亏缺或降水季节性分布的问题，造成棉花生产损失非常严重。干旱在棉花生长发育和产量品质形成过程中成为了普遍存在的一种生长逆境。
1、干旱对植物叶片光合特性的影响
水势直接可以反映植物水分生理状态，一般受土壤、植被和大气等条件的综合影响，水势是衡量植物抗旱性的重要生理指标之一，在土壤—植物—大气循环系统（简称 SPAC）水分转运过程中发挥着极其重要的作用。在水资源比较紧缺的情况下，植物水分亏缺程度往往用叶水势来表示。通常而言，植物组织的水势比较低的条件下，植物吸收水分的能力会越强，相反，植物组织水势比较高的情况下，吸收水分的能力会更弱，根据这生理状况可以确认植物的受旱程度和耐受能力。在作物各器官中叶片的水势最能体现植物组织水分情况，它决定着植物根系的吸收水分能力和冠层的蒸腾耗水速率，也可以有效地调节环境水分条件对植物在生长和发育过程中各种生理活动的制约程度。在植物抗旱能力与水分关系的研究中，叶水势被大量地用作响应植物干旱耐受能力与适应能力的关键生理指标[4]。
植物进行光合作用的主要场所是叶绿体，只有完整和稳定的叶绿体结构植物的光合作用才能正常进行，植物的叶绿体结构因干旱胁迫的影响而被损伤，引起叶绿素含量的下降，从而影响植物光合作用的正常进行。叶绿素荧光参数已经被广泛应用于各种胁迫生理中，它可以准确地检验在逆境条件下植物光合作用的响应[5]。实际光化学效率(ΦPSII)、最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP )等指标对胁迫环境比较敏感，它们是鉴定作物抵抗逆境能力的理想指标。叶绿素荧光参数可以从叶片光合机制方面表达干旱胁迫对叶片PSII反应中心的损害程度。植物在干旱胁迫下作出的反应因植物的不同而表现出的状况也不同，一些报道显示干旱胁迫会减少棉花叶片PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和光化学量子效率(ΦPSⅡ)，然而也有一些报道显示干旱胁迫是不会降低ETR和ΦPSⅡ[7]，从而直接或者间的接影响到植物叶片的光合色素及光合特性。
光合作用是植物生长发育的基础，植物体内碳素的重要来源，光合产物决定生产力水平，但是植物的光合作用受干旱胁迫的干扰而被抑制。Balla等[8]研究表明制约作物生长发育和产量品质形成的关键要素是干旱胁迫，植物因受到干旱胁迫而引起的减产比其他非生物胁迫更为严重。高等植物与外面环境进行气体和水分交流的器官是气孔，植物的水分流失和碳同化平衡关系也是通过气孔的调节来实现的。气孔调节是植物抵抗干旱胁迫和适应逆境的主要措施之一。一些环境因子比如光照、空气湿度、CO2浓度以及土壤水分条件都是影响气孔活动相当重要的环境要素。干旱胁迫和气孔的运动变化和形态特性紧密相连，干旱胁迫会引起气孔张开程度的下降，与外界交流减少，这会带来光合速率的降低[9]。Ahmed等[10]认为绿豆叶片光合速率的变化与干旱胁迫程度有关，因为实验中发现初期叶片的光合速率快速下降时气孔导度没有发生改变，后期因干旱胁迫程度加大，气孔的开启程度才会降低，说明干旱胁迫程度较低的情况下气孔因素与初期叶片光合速率没有关系，而后期是因为干旱胁迫加大，引起气孔开启程度下降，造成CO2亏缺导致绿豆叶片光合速率的减少。Liming等[11]作物叶片蒸腾速率的调节是通过调控气孔的开闭程度和气孔数量的多少来实现的，气孔导度低气孔蒸腾就减少，在不同干旱程度下作物气孔的生理反应因植物的不同而表现出不同的生理状况。Hetherington等[12]指出因气孔蒸腾而散失的水分达70%左右，但它的空隙面积占比只有5%左右。Peeva等[13]研究发现控制水分和二氧化碳的进出是由于位于叶表皮的气孔所控制，同时也是光合作用和蒸腾作用的关键所在。

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