CO2加富对盐胁迫下黄瓜幼苗叶片光合特性及活性氧代谢的影响

厉书豪,李 曼,张文东,李仪曼,艾希珍,,刘彬彬,李清明,,3,*

1 山东农业大学园艺科学与工程学院,泰安 2710182 作物生物学国家重点实验室,泰安 2710183 农业部黄淮海设施农业工程科学观测实验站,泰安 271018

全国各类盐渍土总面积约9913.3万hm2,约占全国土壤总面积的13.4%[1]。盐对作物产生的毒害除了渗透胁迫和离子毒害,还会引起养分亏缺、活性氧伤害等一系列次生胁迫[2],最终抑制植物生长。近年来,我国设施栽培面积不断扩大,但由于设施环境相对密闭的特点,土壤常年得不到雨水淋洗,加之周年生产,盐分在土壤表层累积,土壤盐渍化已经成为制约作物生长的主要非生物胁迫之一[3]。并且设施自身相对密闭性,除了易造成设施土壤盐渍化,还常使作物处于CO2饥饿状态,成为限制光合作用及产量的重要因素之一[4]。与此同时,随着世界人口持续增长和经济活动的增加,目前大气CO2浓度已达到400 μmol/mol,预计2100年将上升至730—1020 μmol/mol[5]。对C3植物来说,最适CO2浓度约为1000 μmol/mol,在现有条件下其光合速率受到限制,因此CO2浓度升高对C3植物而言具有显著的“CO2施肥效应”。CO2作为植物光合作用的原料,其浓度高低直接影响Rubisco催化活性和方向、调节电子传递速率,进而影响植物光合速率和活性氧代谢[6]。黄瓜(CucumissativusL.)是我国栽培面积最大的蔬菜作物之一,对盐分十分敏感,盐胁迫抑制黄瓜幼苗植株的生长及光合电子传递、降低叶片净光合速率[7],严重加剧膜脂过氧化程度[8]。前人研究结果表明,高CO2浓度可显著促进盐胁迫下大麦、花椰菜和甜椒植株生长[9- 11],提高植株水分利用效率[12]及叶片抗氧化酶活性、降低丙二醛(MDA)含量[13-14],从而对盐胁迫造成的损伤具有一定缓解作用。……