5-氮雜胞苷對低溫脅迫下黃瓜幼苗光合作用的影響

邢瀟晨，索琳格，肖春燕，劉苗苗，劉慧英，崔金霞

(石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院園藝系，特色果蔬栽培生理與種植資源利用兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗室， 新疆 石河子 832003)

DNA甲基化(DNA methylation)是一種常見和重要的表觀遺傳修飾形式，是在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(DNA methyl transferase, DNMT)的作用下，將S-腺苷-甲硫氨酸(S-daomet, SAM)的甲基基團(tuán)轉(zhuǎn)移到胞嘧啶(C)或胸腺嘧啶(T)上，最常見的是轉(zhuǎn)移到C，形成5-甲基胞嘧啶(5 mC)，完成DNA的共價修飾，從而影響到DNA和蛋白質(zhì)的相互作用，抑制基因的表達(dá)[1-2]。DNA甲基化不僅參與植物生長發(fā)育調(diào)控[3-4]，近期研究表明外界不良環(huán)境條件如干旱、鹽害、冷害等非生物脅迫能夠誘導(dǎo)植物基因組DNA甲基化水平和狀態(tài)(半甲基化、全甲基化、去甲基化)發(fā)生變化，從而影響到植物基因表達(dá)和轉(zhuǎn)座子的轉(zhuǎn)座活性，進(jìn)而對其生物遺傳信息進(jìn)行調(diào)節(jié)，為植物適應(yīng)不良環(huán)境創(chuàng)造有利的條件，而逆境脅迫結(jié)束后，DNA甲基化又恢復(fù)到脅迫之前的水平，避免基因不必要的活躍表達(dá)與能量浪費(fèi)[5]。

植物體內(nèi)基因組DNA甲基化水平的變化與不同溫度環(huán)境脅迫有關(guān)，低溫及高鹽脅迫誘導(dǎo)抗逆相關(guān)基因編碼區(qū)去甲基化，增加基因的表達(dá)量以應(yīng)對環(huán)境脅迫[6]；低溫脅迫條件下，許多種植物都會發(fā)生基因組DNA甲基化水平的降低。如在低溫脅迫條件下，玉米幼苗根部組織的基因組DNA甲基化水平降低了至少10%[7]。5℃冷處理水稻48 h后，基因組甲基化模式和水平發(fā)生明顯改變[8]。低溫脅迫下甲基化水平降低之后，植物基因組轉(zhuǎn)座子活性被激活，例如金魚草的Tam3轉(zhuǎn)座子，15℃的低溫脅迫誘導(dǎo)了Tam3序列的甲基化水平特異性變化，即發(fā)生了去甲基化，并激活了轉(zhuǎn)座子的轉(zhuǎn)錄，25℃時甲基化受到強(qiáng)烈抑制[9]。低溫脅迫往往通過誘導(dǎo)抗逆基因甲基化水平的變化，來改變轉(zhuǎn)錄組的轉(zhuǎn)錄表達(dá)，以提高在低溫脅迫下的抵抗力和適應(yīng)力，Hashida等研究表明低溫脅迫條件下，轉(zhuǎn)座酶在DNA復(fù)制和細(xì)胞分裂結(jié)束后立即結(jié)合于Tam3轉(zhuǎn)座子上，導(dǎo)致了DNA甲基化水平降低[10]。Shan等利用MSAP法研究發(fā)現(xiàn)低溫處理后，玉米幼苗全基因組DNA甲基化多態(tài)性占總條帶的32.6%～34.8%，大多數(shù)片段發(fā)生了去甲基化現(xiàn)象，對特異性片段回收測序，進(jìn)行BLAST比對，結(jié)果表明這些片段的同源染色體涉及到許多過程，包括激素調(diào)節(jié)，低溫反應(yīng)，光合作用和轉(zhuǎn)座子激活等[11]。

5-氮雜胞苷(5-azaC)是目前植物上研究和應(yīng)用最多的DNA甲基化抑制劑之一，可以降低基因組甲基化水平[12]，在植物的表型性狀[13-14]，植物春化作用和開花[15-17]等方面都有研究。但對于5-azaC降低基因組甲基化水平在植物抗逆機(jī)理中的作用相關(guān)研究較少，有研究表明合適濃度的5-azaC處理可以減緩白菜幼苗在高溫脅迫下的生長量、POD活性和蛋白質(zhì)含量的降低幅度，同時降低MDA含量和細(xì)胞膜透性[18]。

黃瓜是一種喜溫作物，其所有組織對低溫都敏感[19]。10℃～12℃以下低溫即能引起黃瓜生理活動的失調(diào)，呈現(xiàn)生理障礙[20]，黃瓜光合器官的受損也表現(xiàn)的較為明顯[21]。低溫能降低植物光合效率、改變光合色素組成、抑制葉綠體發(fā)育等，因此本試驗以黃瓜為材料，噴施不同濃度5-azaC，對低溫脅迫下黃瓜幼苗葉片氣體交換參數(shù)、光化學(xué)效率、光能分配、相對電導(dǎo)率等進(jìn)行了一些探索，以期為降低基因組DNA甲基化水平在植物耐冷性中的作用機(jī)理提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料及其處理

以“津研四號”黃瓜品種為試材，5-azaC藥劑購自美國Sigma公司。試驗于2013年在石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院試驗站溫室中進(jìn)行。

黃瓜種子經(jīng)55℃溫湯浸種處理后，于28℃條件下在人工智能光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行避光培養(yǎng)催芽，選擇剛剛萌動、芽勢一致的種子播于72孔穴盤內(nèi)，子葉展平時分苗于120 cm×110 cm的育苗缽中，基質(zhì)為草炭∶蛭石=2∶1(v∶v)，間隔5 d澆灌一次霍格蘭營養(yǎng)液。幼苗長出兩片真葉時，選取大小、形態(tài)一致且無病蟲害的幼苗進(jìn)行預(yù)處理。

5-azaC濃度設(shè)：CK、100、250、500、800、1 000、2 000 μmol·L-1和5 000 μmol·L-1。處理期間，每天早上10∶00，整株幼苗均勻噴施5-azaC，同時CK噴灑蒸餾水，每天一次，連續(xù)噴3 d，然后置于光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行低溫處理，晝夜溫度設(shè)定為10℃ /6℃，光照時間為12 h，光照度為300 μmol·m-2·s-1。分別于低溫處理0 h(即低溫處理前)、低溫處理24 h和低溫處理48 h三個時間段進(jìn)行取樣，每個處理重復(fù)3次。

1.2 細(xì)胞膜透性的測定

細(xì)胞膜透性采用相對電導(dǎo)法[22]。

1.3 氣體交換參數(shù)的測定

用英國PP-Systems公司生產(chǎn)的CIRAS-2型光合儀在光照培養(yǎng)箱內(nèi)測定300 μmol·m-2·s-1下黃瓜幼苗最佳功能葉片(上數(shù)第2葉)的光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、蒸騰速率(Tr)和胞間CO2濃度(Ci)。

1.4 葉綠素?zé)晒忖?/h3>

在低溫0 h、24 h和48 h，黃瓜幼苗在光照培養(yǎng)箱內(nèi)暗適應(yīng)25 min，用英國Hansatech公司生產(chǎn)的FMS-2脈沖調(diào)制式葉綠素?zé)晒鈨x測定葉綠素?zé)晒鈪?shù)。根據(jù)Demming-Adams和Adams[23]及FMS-2型葉綠素?zé)晒鈨x使用手冊進(jìn)行計算，公式如下：

暗適應(yīng)下PSⅡ最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)=(Fm-Fo)/Fm；

PSⅡ?qū)嶋H光化學(xué)效率(ΦPSⅡ)=(Fm′-Fs)/Fm′；

PSⅡ天線轉(zhuǎn)化效率Fv′/Fm′=(Fm′-Fo′)/Fm′；

光化學(xué)猝滅系數(shù)qP=(Fm′-Fs)/(Fm′-Fo′)；

非光化學(xué)猝滅系數(shù)NPQ=(Fm-Fm′)/Fm′；

電子傳遞速率ETR=ΦPSⅡ×PFD×0.84×0.5，其中PFD是被吸收的光通量密度(μmol·m-2·s-1)，0.5代表光能在兩個光系統(tǒng)間的分配系數(shù)，0.84指入射到葉片表面的光能平均有84%被葉片吸收[24]。

利用熒光參數(shù)計算PSⅡ吸收光能分配和光系統(tǒng)激發(fā)能分配的情況[25-26]：PSⅡ吸收光能用于光化學(xué)反應(yīng)的相對份額(P)=Fv′/Fm′×qP×100%；用于天線熱耗散的相對份額(D)=(1-Fv′/Fm′)×100%；用于反應(yīng)中心耗散的相對份額(Ex)=Fv′/Fm′×(1-qP)×100%。

光系統(tǒng)Ⅰ(PSⅠ)與PSⅡ間激發(fā)能分配不平衡性(β/α-1)=(1-f)/f(其中f為PSⅡ反應(yīng)中心開放程度，f=(Fm-Fs)/(Fm-Fo)；α、β分別為PSⅠ和PSⅡ的激發(fā)能分配系數(shù))。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，計算平均值、標(biāo)準(zhǔn)差；用SPSS 17.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，并用 Duncan’s檢驗法對顯著性差異(P<0.05)進(jìn)行比較；用OriginLab 7.5軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 低溫下不同濃度5-azaC處理對黃瓜幼苗細(xì)胞膜透性的影響

由圖1可知，低溫0 h(低溫處理前)，不同濃度5-azaC處理的黃瓜幼苗葉片相對電導(dǎo)率比較一致，隨著低溫處理時間的逐漸延長，各處理相對電導(dǎo)率的值也逐漸增大。低溫脅迫24 h和48 h，與各自對照相比，100～800 μmol·L-1的5-azaC處理降低了相對電導(dǎo)率值，其中噴施濃度為500 μmol·L-1的5-azaC處理的相對電導(dǎo)率降低幅度最大，比各自的對照分別減小了24.94%和27.98%。說明噴施合適濃度的5-azaC處理可以緩解低溫弱光對黃瓜幼苗細(xì)胞質(zhì)膜結(jié)構(gòu)和功能造成的影響。

2.2 低溫下不同濃度5-azaC處理對黃瓜幼苗光合作用的影響

從圖2(A，B，C，D)可以看出，與低溫0 h相比，低溫24 h和48 h，不同濃度5-azaC處理的Pn、Gs和Tr呈現(xiàn)下降的趨勢，Ci呈現(xiàn)上升的趨勢；在低溫0 h、24 h和48 h，不同濃度的5-azaC處理表現(xiàn)出明顯的濃度效應(yīng)，從100～500 μmol·L-1處理的Pn、Gs和Tr值逐漸上升，Ci值逐漸下降，500～5 000 μmol·L-1的5-azaC處理Pn、Gs和Tr值逐漸下降，Ci值逐漸上升，其中500 μmol·L-1的5-azaC處理是拐點(diǎn)，表明低濃度的5-azaC處理在低溫處理前和低溫下可以增強(qiáng)黃瓜的光合作用，而高濃度5-azaC處理則表現(xiàn)出抑制作用。

圖1低溫下不同溫度5-azaC對黃瓜幼苗葉片相對電導(dǎo)率的影響

Fig.1 Effects of 5-azaC concentrations on relative electrical conductivity of cucumber seedling under low temperature

2.3 低溫下不同濃度5-azaC處理對黃瓜幼苗葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響

由圖3(A)可知，進(jìn)行低溫處理后，隨著低溫時間的增長，黃瓜幼苗葉片的Fv′/Fm′值逐漸降低，低溫24 h和48 h的對照與0 h的CK相比，分別降低了3.46%和5.26%，這表明低溫處理促使PSⅡ天線激發(fā)能的捕獲效率降低。噴施5-azaC可以減緩黃瓜幼苗葉片的Fv′/Fm′值降低的速度。低溫處理24 h，500～800 μmol·L-1的5-azaC處理與其對照相比Fv′/Fm′值分別提高了3.94%和3.67%。低溫處理48 h，500～800 μmol·L-1的處理Fv′/Fm′值比CK分別提高了2.79%和2.80%。Fv/Fm的下降，表明PSⅡ受到損傷。

由圖3(B)可知，低溫0 h，與CK相比，經(jīng)5-azaC處理的幼苗Fv/Fm值升高，但都在0.80～0.85之間，表明此時黃瓜葉片的PSⅡ未受到任何損傷，且經(jīng)5-azaC處理，能提高PSⅡ反應(yīng)中心內(nèi)能轉(zhuǎn)化效率。與低溫處理0 h相比，低溫24 h和48 h黃瓜幼苗葉片的Fv/Fm值都降低，表明此時黃瓜葉片已經(jīng)受到光抑制。與各自對照相比，在100～800 μmol·L-1的濃度范圍內(nèi)，隨著濃度的增加，F(xiàn)v/Fm值也逐漸提高，經(jīng)500 μmol·L-1的5-azaC處理的葉片F(xiàn)v/Fm值提高最明顯，分別提高了0.98%和1.11%。

圖2 低溫下不同濃度5-azaC對黃瓜幼苗葉片光合作用的影響

圖3低溫下不同濃度的5-azaC對黃瓜幼苗葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響

Fig.3 Effects of 5-azaC concentrations on chlorophyll fluorescence parameters of cucumber seedlings under low temperature

由圖3(C)可知，與低溫0 h相比，低溫24 h和48 h，ΦPSII逐漸下降。但經(jīng)5-azaC處理可提高低溫脅迫下黃瓜幼苗葉片的ΦPSII值，且在100～1 000 μmol·L-1濃度范圍內(nèi)隨著濃度的增加而提高，500～800 μmol·L-1的處理ΦPSII值提高最明顯。1 000 μmol·L-1之后的處理使ΦPSII值急劇下降，說明高濃度的5-azaC處理促使PSⅡ光化學(xué)活性降低。

由圖3(D)可知，與低溫0 h相比，低溫24 h和48 h黃瓜幼苗ΦPSII和ETR都顯著降低，說明黃瓜幼苗經(jīng)低溫處理，PSⅡ光化學(xué)活性降低，光合電子傳遞受到限制。低溫下不同濃度的5-azaC引起的光合電子傳遞速率(ETR)的變化趨勢與ΦPSII相似。

2.4 低溫下不同濃度5-azaC處理對黃瓜幼苗葉綠素?zé)晒忖绲挠绊?/h3>

葉綠素?zé)晒忖绨ü饣瘜W(xué)猝滅(qP)和非光化學(xué)猝滅(NPQ)。光化學(xué)猝滅系數(shù)(qP)表示總PSⅡ反應(yīng)中心中開放的反應(yīng)中心所占比例的指標(biāo)，在一定程度上反映了植物光合活性的高低。由圖4(A)可知，與低溫0 h相比，低溫處理24 h和48 h的qP值持續(xù)下降，表明葉片捕獲的激發(fā)能中用于推動光化學(xué)反應(yīng)的部分所占比例下降，植物光合活性降低。低溫0 h、低溫24 h和48 h，不同濃度5-azaC處理的黃瓜幼苗qP值呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，500～800 μmol·L-15-azaC處理表現(xiàn)最為明顯，qP值達(dá)到峰值。這表明100～800 μmol·L-15-azaC 處理能夠減緩低溫下黃瓜葉片光合活性降低的速度，提高葉片捕獲的激發(fā)能中用于推動光化學(xué)反應(yīng)的部分所占比例。

NPQ反映了植物耗散過剩光能為熱的能力，常用于衡量過剩激發(fā)能的耗散情況，NPQ逐漸增大，說明葉片為保護(hù)光合機(jī)構(gòu)免遭破壞迅速啟動熱耗散，以耗散過剩能量。由圖4(B)可以看出，與低溫0 h對照相比，低溫處理24 h和48 h黃瓜幼苗葉片NPQ值急劇增大，分別增大了153.83%和250.48%。低溫24 h和48 h，與各自的對照相比，不同濃度5-azaC處理使NPQ值呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢。最明顯的是低溫24 h，500 μmol·L-1的處理急劇減少，與其對照相比，減少了46.10%。

Y(NO)是PSⅡ處于非調(diào)節(jié)性能量耗散的量子產(chǎn)量，若Y(NO)較高，表明光化學(xué)能量轉(zhuǎn)換和保護(hù)性的調(diào)節(jié)機(jī)制(如熱耗散)不足以將植物吸收的光能完全消耗掉，即入射光強(qiáng)超過了植物能接受的程度，因此Y(NO)可以作為光損傷的重要指標(biāo)。由圖4(C)可知，與低溫0 h相比，隨著低溫時間的延長，Y(NO)值逐漸升高，表明低溫時間的長短與黃瓜葉片的光損傷程度成正比。噴施一定濃度的5-azaC可減緩低溫造成的黃瓜葉片光損傷程度。其中500～800 μmol·L-1的處理效果最明顯。

圖4低溫下不同濃度5-azaC對黃瓜 幼苗葉片qP、NPQ和Y(NO)的影響

Fig.4 Effects of 5-azaC concentrations onqP,NPQandY(NO) of cucumber seedlings under low temperature

2.5 低溫下不同濃度5-azaC處理對黃瓜幼苗光化學(xué)速率、天線熱耗散速率及其分配比例影響

利用熒光參數(shù)可將植物葉片吸收的光能分為三個部分：天線上耗散的能量D、反應(yīng)中心由非光化學(xué)反應(yīng)耗散的能量Ex、用于光化學(xué)反應(yīng)的部分P。通過計算它們占總吸收光能的百分比，可以了解植物的光能利用能力。

由圖5(A，B，C)可知，與低溫0 h相比，低溫處理24 h和49 h，黃瓜幼苗葉片反應(yīng)中心用于光化學(xué)反應(yīng)的能量(P)逐漸降低，用于反應(yīng)中心由非光化學(xué)反應(yīng)耗散的能量(Ex)和天線上耗散的能量(D)逐漸增高。其中噴施500～800 μmol·L-1的5-azaC處理與對照相比P值逐漸升高。與此相對應(yīng)，說明噴施5-azaC可以提高黃瓜幼苗葉片反應(yīng)中心用于光化學(xué)反應(yīng)的能量所占的比例。

PSⅠ和PSⅡ間激發(fā)能分配不平衡性可用β/α-1表示。由圖5(D)可知，黃瓜幼苗葉片PSⅠ和PSⅡ間激發(fā)能分配偏離平衡程度與低溫處理時間成正比，即隨低溫處理時間增加，黃瓜幼苗葉片偏離平衡的程度越嚴(yán)重。從不同濃度處理下葉片PSⅠ和PSⅡ間激發(fā)能分配平衡偏離系數(shù)(β/α-1)來看，500～800 μmol·L-1的5-azaC處理促使黃瓜幼苗葉片PSⅠ和PSⅡ間激發(fā)能分配偏離平衡程度較小，有利于兩個光系統(tǒng)之間彼此傳遞的協(xié)調(diào)。

圖5低溫下不同濃度的5-azaC對黃瓜幼苗葉片光能分配和光系統(tǒng)激發(fā)能分配的影響

Fig.5 Effects of 5-azaC concentrations on the allocation of absorbed light of cucumber seedlings under low temperature

3 討 論

植物的低溫傷害始于細(xì)胞膜系統(tǒng)。細(xì)胞膜透性增大將會導(dǎo)致一系列代謝變化，最終造成細(xì)胞死亡[27]。本研究結(jié)果表明，隨著低溫時間的延長，與低溫0 h相比，低溫24 h和48 h，黃瓜幼苗葉片相對電導(dǎo)率值明顯增加，說明已經(jīng)對黃瓜幼苗膜系統(tǒng)造成了傷害，而500 μmol·L-1的5-azaC處理顯著降低了低溫對細(xì)胞膜的傷害，因而起到了抗冷的作用。這可能與500 μmol·L-1的5-azaC處理能夠顯著提高黃瓜葉片SOD、CAT、APX和GR抗氧化酶活性清除過多活性氧有關(guān)[28]。

低溫能夠直接影響植物光合器官的結(jié)構(gòu)和活性，也可以通過對植物生理過程作用間接影響植物光合作用。低溫導(dǎo)致植物光合作用下降的因素有氣孔因素也有非氣孔因素。Farquhar等[29]認(rèn)為植物葉片凈光合速率下降的主要原因有兩方面：(1) 由于氣孔導(dǎo)度下降，CO2的供應(yīng)受到阻滯；(2) 植物葉片葉肉細(xì)胞光合性能下降，導(dǎo)致葉肉細(xì)胞同化CO2的能力下降，這樣就會導(dǎo)致胞間CO2濃度升高。本試驗結(jié)果表明，低溫下，黃瓜幼苗葉片的Pn、ΦPSⅡ和Fv/Fm明顯降低，胞間CO2濃度(Ci)顯著升高(P<0.05)，由此可以看出Pn值下降是由非氣孔因素限制。同時也說明葉片的光能轉(zhuǎn)換效率降低，增加了過剩激發(fā)能，從而引起光抑制，葉片的光合機(jī)構(gòu)受到傷害。這與前人的研究結(jié)果[30]相一致。本試驗中，低溫下噴施500～800 μmol·L-1的5-azaC預(yù)處理的Pn、ΦPSⅡ和Fv/Fm的增幅較大，說明適宜濃度的5-azaC能夠通過調(diào)節(jié)低溫下黃瓜幼苗葉片的光合功能來減輕低溫對植株的傷害。

葉綠體吸收的光能除用于光合作用外，還有一部分在形成同化力之前以熱耗散的形式流失和以熒光的形式重新發(fā)射出來。低溫下，光化學(xué)猝滅系數(shù)(qP)呈降低趨勢。但噴施500～800 μmol·L-1的5-azaC處理可以提高低溫下黃瓜幼苗葉片的qP值，即提高了葉片捕獲的激發(fā)能中用于推動光化學(xué)反應(yīng)的部分所占比例。而非光化學(xué)猝滅系數(shù)(NPQ)呈現(xiàn)升高的趨勢，說明黃瓜葉片為保護(hù)光合機(jī)構(gòu)免遭破壞迅速啟動熱耗散，以耗散過剩能量，是植物適應(yīng)低溫的體現(xiàn)。Y(NO)的趨勢與NPQ一致，但噴施500～800 μmol·L-1的5-azaC可減緩NPQ下降程度，減緩低溫對黃瓜幼苗葉片造成的光損傷。

本試驗中通過測算葉片的光化學(xué)速率、天線耗散速率及其占總吸收光能的比例，了解黃瓜葉片在低溫下的光能利用能力。結(jié)果表明，低溫條件下，吸收光強(qiáng)分配于光化學(xué)反應(yīng)的部分降低，而用于天線熱耗散比例和反應(yīng)中心由非光化學(xué)反應(yīng)耗散的能量逐漸升高，且主要以光化學(xué)反應(yīng)的部分為主要光能分配途徑。經(jīng)5-azaC處理的黃瓜幼苗葉片與低溫對照相比，吸收光強(qiáng)分配于光化學(xué)反應(yīng)的部分先減少(低溫24 h)后增加(低溫48 h)，而天線熱耗散比例先增加后減少，這種變化可以認(rèn)為低溫處理24 h，植物對逆境的一種適應(yīng)能力，激發(fā)能天線熱耗散比例增加，低溫處理48 h，反應(yīng)中心用于非光化學(xué)反應(yīng)耗散的能量開始升高，這部分能量由于反應(yīng)中心的關(guān)閉不能用于光化學(xué)反應(yīng)，只能作為過剩光能由反應(yīng)中心以非光學(xué)反應(yīng)的形式加以耗散，在耗散過程中，能量可能會傳遞至O2，形成破壞性極大的單線態(tài)1O2[31]，并形成各種活性氧分子，對葉綠體和細(xì)胞造成氧化損傷。從黃瓜幼苗葉片PSⅠ和PSⅡ間激發(fā)能分配平衡偏離系數(shù)(β/α-1)來看，隨著低溫處理時間積累，(β/α-1)逐漸增大，說明植物葉片的兩個光系統(tǒng)間激發(fā)能分配已嚴(yán)重失衡。經(jīng)500～1 000 μmol·L-1的5-azaC處理與低溫對照相比偏離平衡的程度較小，說明適宜的濃度可以在一定程度上減緩兩個光系統(tǒng)間激發(fā)能失衡程度。

綜上所述，500～800 μmol·L-1的5-azaC處理可明顯緩解低溫對黃瓜幼苗葉片細(xì)胞膜的傷害，并且在一定程度上抑制了膜脂過氧化作用，降低葉片細(xì)胞傷害率；500～800 μmol·L-1的5-azaC處理可促使黃瓜幼苗在低溫下的凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、蒸騰速率(Tr)的升高，胞間CO2濃度(Ci)的降低；同時也促進(jìn)PSⅡ的最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)、實(shí)際光化學(xué)效率(ΦPSⅡ)、光合電子傳遞效率(ETR)和光化學(xué)猝滅系數(shù)(qP)的升高，非光化學(xué)猝滅系數(shù)(NPQ)和葉片光化學(xué)猝滅參數(shù)[Y(NO)]的降低。上述結(jié)果表明，低溫下，500～800 μmol·L-1的5-azaC處理有助于維持黃瓜葉片中較高的光系統(tǒng)活性和碳同化能力，從而保護(hù)光合系統(tǒng)，降低低溫脅迫對植物的損傷，提高黃瓜幼苗的耐冷性。但5-azaC處理對黃瓜幼苗低溫下光合特性的影響機(jī)理及對以后黃瓜植株生長、產(chǎn)量及品質(zhì)等的影響，還有待進(jìn)一步研究。

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