低溫脅迫對(duì)烤煙幼苗光合熒光特性及葉片結(jié)構(gòu)的影響

李琦瑤，陳愛國，王程棟，劉光亮，周培祿，鄭璇，曾文龍，陳志厚，王樹聲

1 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所/農(nóng)業(yè)部煙草生物學(xué)與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東青島 266101；2 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院，北京 100081；3 福建省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所龍巖分所，福建龍巖 364000；4 福建省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所南平分所，福建南平 353000

低溫是影響植物生長(zhǎng)的非生物因素之一[1]，不僅影響植物的生理和代謝過程，還引起植物的形態(tài)和解剖結(jié)構(gòu)等多方面的變化[2]。我國福建、江西等南方煙區(qū)，煙苗移栽后因倒春寒帶來的低溫冷害問題普遍存在。因此，研究煙草的耐寒特性，對(duì)探討煙草耐寒機(jī)理具有重要的意義。光合作用是植物基本的生命活動(dòng)，也是植物物質(zhì)合成和能量獲取的源泉[3]。低溫脅迫下光合能力的強(qiáng)弱可以從植物的光合作用參數(shù)、葉綠素?zé)晒鈪?shù)、葉片組織結(jié)構(gòu)和葉綠體超微結(jié)構(gòu)等多方面反映[4]。光合作用參數(shù)可直接反映光合作用的強(qiáng)弱，葉綠素?zé)晒鈪?shù)可反映光系統(tǒng)Ⅱ（PSⅡ）對(duì)光能的吸收、傳遞和耗散狀況，而葉片組織結(jié)構(gòu)和葉綠體超微結(jié)構(gòu)的觀察，是從解剖學(xué)的角度闡明植物光合生理微觀機(jī)制的重要手段[5-7]。前人對(duì)低溫脅迫下小麥[2]、油棕[3]、番茄[8]的研究表明，低溫脅迫造成植物葉綠素合成受阻、光合酶活性降低、碳同化受阻、PSⅡ反應(yīng)中心失活或破壞，從而導(dǎo)致植物的光合能力下降。同時(shí)，前人對(duì)植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的研究發(fā)現(xiàn)，低溫脅迫下植物細(xì)胞因水分滲漏導(dǎo)致質(zhì)壁分離[9]、進(jìn)而出現(xiàn)原生質(zhì)囊泡化、線粒體膨大、細(xì)胞壁上物質(zhì)沉積、核膜和質(zhì)膜模糊或消失等現(xiàn)象[10]。

大量研究已報(bào)道煙草響應(yīng)低溫脅迫的光合生理特性[11]，但不同低溫脅迫時(shí)間對(duì)苗期煙草光合熒光特性、葉片顯微結(jié)構(gòu)和葉綠體超微結(jié)構(gòu)的影響研究鮮有報(bào)道[12]。本試驗(yàn)以低溫耐受能力不同的烤煙品種紅花大金元和K326[13]為試驗(yàn)材料，比較了光合作用參數(shù)和葉綠素?zé)晒鈪?shù)在不同低溫脅迫時(shí)間下的變化，同時(shí)對(duì)兩者中低溫敏感品種K326[14]的葉片結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，從細(xì)胞學(xué)角度探索了苗期煙草響應(yīng)低溫脅迫的光合生理機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為烤煙品種紅花大金元和K326，均由國家農(nóng)作物種質(zhì)資源平臺(tái)煙草種質(zhì)資源子平臺(tái)（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所）提供。

1.2 材料培養(yǎng)與處理

1.2.1 溫室育苗

試驗(yàn)于2017年5月至2017年10月在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所青島試驗(yàn)基地溫室內(nèi)進(jìn)行，光照為自然光，晝溫（27±2）℃，夜溫22 ℃，相對(duì)濕度60%～70%。待幼苗長(zhǎng)至7葉一心時(shí)，選取每個(gè)品種長(zhǎng)勢(shì)一致的健壯幼苗移栽至裝有等量基質(zhì)的花盆，置于晝夜時(shí)段各 12 h（晝：8:00～19：59；夜：20:00～次日7:59），溫度為28℃/25℃的人工智能氣候箱（上海博訊 SPX-250B-G）中，還苗2 d后開始低溫處理。

1.2.2 苗期低溫處理

移栽后第3 d 8:00在人工智能氣候箱中開始苗期低溫處理。以常溫（25 ℃）生長(zhǎng)的煙苗為對(duì)照，設(shè)置低溫（4 ℃）脅迫3 h、6 h、12 h、24 h和48 h 的5個(gè)處理，晝夜?jié)穸染鶠?0 %，晝夜光照條件均為7500 Lx，每個(gè)處理光合熒光參數(shù)測(cè)定6株。

1.3 測(cè)定方法

1.3.1 光合作用參數(shù)測(cè)定

參考張毅測(cè)定方法[15]。利用Li-6400便攜式光合儀（Li-Cor Inc，USA），于8:00（CK）、11:00（低溫3 h）、14:00（低溫6 h）、20:00（低溫12 h）、次日8:00（低溫24 h）、處理第3 d 8:00（低溫48 h）對(duì)紅花大金元和K326煙株自下而上第4片完全展開功能葉的光合參數(shù)進(jìn)行測(cè)定。設(shè)定葉室溫度為26 ℃，光 強(qiáng) 為 800 μmol·m-2·s-1，CO2濃 度 為 400 μmol·mol-1。由光合儀直接測(cè)定凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、胞間CO2濃度（Ci）和蒸騰速率（Tr）；并計(jì)算瞬間水分利用效率（WUE）即Pn / Tr、氣孔限制值（Ls）即1- Ci / Co（Co為設(shè)定的CO2濃度）。

1.3.2 葉綠素?zé)晒鈪?shù)測(cè)定

參考孫永平等測(cè)定方法[16]。利用便攜式脈沖調(diào)制葉綠素?zé)晒鈨x（PAM-2500）測(cè)定不同處理紅花大金元和K326煙株自下而上第4片完全展開功能葉，與光合參數(shù)測(cè)定同時(shí)進(jìn)行。首先夾上葉夾暗適應(yīng)30 min，測(cè)定暗適應(yīng)下的初始熒光（Fo）、最大熒光（Fm）。設(shè)置 1000 μmol·s-1·m-2的光強(qiáng)，測(cè)定光適應(yīng)下的最大熒光（Fm'）、最小熒光（Fo'）、穩(wěn)定熒光（Fs）等熒光參數(shù)；PSⅡ最大光化學(xué)效率Fv/Fm =（Fm-Fo）/Fm、PSⅡ潛在活性Fv/Fo =（Fm - Fo）/Fo、PSⅡ有效光化學(xué)量子效率Fv'/Fm'=Fm'-Fo'/Fm'、實(shí)際光化學(xué)效率ΦPSⅡ=（Fm'-Fs）/Fm'、電子傳遞效率ETR=0.5×ΦPSⅡ×PAR×0.84、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'。

1.3.3 透射電鏡樣品制備

參考劉丹丹等測(cè)定方法[17]，于光合熒光參數(shù)測(cè)定同一時(shí)間選取低溫脅迫0（CK）、3、6、12、24、48 h低溫敏感品種K326自下而上第4片葉，用鋒利的雙面刀片將葉片組織（葉中部靠近主脈附近）切下2 mm×2 mm小塊，經(jīng)2.5 %戊二醛（pH = 7.2 PBS配制）前固定和1 %鋨酸溶液后固定，PBS清洗，梯度丙酮脫水，環(huán)氧丙烷置換后用純包埋劑Epon 812環(huán)氧樹脂處理過夜，將經(jīng)過滲透處理的樣品包埋起來。用LKB-8800型切片機(jī)切片修塊，厚度為60 ～ 90 nm。最后，用預(yù)先制備的具Fovara膜的200目銅鎳載網(wǎng)撈片，醋酸雙氧鈾和檸檬酸染色，干燥后置于日立H-7650型透射電鏡（Hitachi）下觀察拍照。

葉綠體基粒片層的統(tǒng)計(jì)方法依據(jù)Goodenough等[18]改進(jìn)的Teichler-Zallen法，每個(gè)處理觀察100個(gè)基粒，按照公式I=100nN / ∑ nN（I代表垛疊小于10的總片層占總的基粒垛疊片層百分比，n代表基粒數(shù)，N代表基粒垛疊數(shù)，nN代表基粒類囊體片層垛疊小于10的總片層數(shù)，∑ nN代表所統(tǒng)計(jì)的總的基粒垛疊片層數(shù)）統(tǒng)計(jì)基粒片層數(shù)與基粒個(gè)數(shù)，計(jì)算出低基粒片層（≤10）所占的百分率。

1.3.4 半薄切片樣品制備

參考張宏平等[19]測(cè)定方法。在透射電鏡做好包埋塊的基礎(chǔ)上，用KLB-V超薄切片機(jī)進(jìn)行半薄切片，厚度為0.3 ～ 0.5 μm。將薄片挑入蘸水滴的載玻片上，于60 ℃溫臺(tái)上烘干或?qū)⒉Ｆ趁嬷?jǐn)慎地溫火烘干，使切片黏貼于玻片上。采用甲苯胺藍(lán)快速染色法，水洗干凈，中性膠封片，用Olympus顯微鏡觀察拍照。顯微照片用圖像分析軟件Image Tool 3.0處理，測(cè)量葉片厚度、柵欄組織及海綿組織厚度等，并計(jì)算組織比（柵欄組織厚度/海綿組織厚度）、葉片組織結(jié)構(gòu)緊密度（柵欄組織厚度/葉片厚度，CTR，%）、葉片組織結(jié)構(gòu)疏松度（海綿組織厚度/葉片厚度，SR，%）。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用Excel 2013和SAS 9.4對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、統(tǒng)計(jì)分析及圖形制作。

2 結(jié)果與分析

2.1 低溫脅迫對(duì)烤煙幼苗生長(zhǎng)的影響

如圖1所示，與對(duì)照（低溫脅迫0 h）相比，低溫脅迫下，2個(gè)烤煙品種幼苗生長(zhǎng)均受到抑制。低溫脅迫早期（3 h），兩品種葉片形態(tài)響應(yīng)均較為敏感，下部葉萎蔫，上部葉沒有發(fā)生明顯變化；低溫脅迫中期（6 h～12 h），K326下部葉萎蔫癥狀進(jìn)一步加強(qiáng)，上部葉也呈萎蔫趨勢(shì)，而紅花大金元上部葉較K326受影響較??；低溫脅迫后期（24 h～48 h），紅花大金元上部葉萎蔫程度有所緩解，但K326下部葉萎蔫愈加嚴(yán)重。就試驗(yàn)所用的2個(gè)烤煙品種而言，在相同的脅迫時(shí)間處理下，紅花大金元比K326對(duì)低溫脅迫的耐受性強(qiáng)。

圖1 低溫脅迫對(duì)烤煙幼苗生長(zhǎng)的影響Fig.1 Effect of low temperature stress on the growth of flue-cured tobacco seedlings

2.2 低溫脅迫對(duì)烤煙幼苗光合作用參數(shù)的影響

如表1所示，低溫脅迫顯著抑制苗期煙草葉片的光合作用。隨低溫脅迫時(shí)間的增加，水分利用效率和氣孔限制值不斷升高，凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度和蒸騰速率均不斷降低。低溫脅迫48 h后，兩品種各光合指標(biāo)較對(duì)照均達(dá)顯著性差異（P＜0.05）。其中，紅花大金元和K326的凈光合速率分別降低55.27 %和59.42 %，氣孔導(dǎo)度分別降低54.29 %和59.38 %，胞間CO2濃度分別降低27.55 %和32.39 %，蒸騰速率分別降低24.13 %和27.09 %，水分利用效率分別升高 69.75 %和79.50 %，氣孔限制值分別升高143.75 %和158.82 %。以上數(shù)據(jù)表明，紅花大金元較K326光合抑制效應(yīng)較小，對(duì)低溫的耐受性較高。

2.3 低溫脅迫對(duì)烤煙幼苗葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響

如表2所示，隨低溫脅迫時(shí)間的增加，兩品種除NPQ外各指標(biāo)不斷降低。低溫脅迫48 h后，紅花大金元和K326的Fv/Fm分別降低8.08 %和10.01 %，F(xiàn)v/Fo分別降低42.02 %和48.20 %，說明低溫脅迫使PSⅡ潛在活性中心受損，光反應(yīng)受到抑制，光能利用率降低，電子傳遞過程受阻，進(jìn)而影響暗反應(yīng)階段CO2的固定和同化；紅花大金元和K326的qP分別降低19.95 %和27.93 %，ETR分別降低27.86 %和35.77 %，說明PSⅡ天線色素捕獲光能用于光化學(xué)電子傳遞的份額減少，導(dǎo)致光合電子傳遞活性降低；而NPQ的升高說明低溫脅迫下PSⅡ天線色素吸收的光能不能用于光化學(xué)電子傳遞的份額降低，而以熱能形式耗散掉的份額增加。低溫脅迫12 h后兩品種所有參數(shù)較對(duì)照均達(dá)顯著性差異（P＜0.05），且不同低溫脅迫時(shí)間后，紅花大金元各指標(biāo)變化幅度均比K326小，變化速度慢。以上數(shù)據(jù)表明，低溫脅迫對(duì)苗期煙草葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響與其光合參數(shù)的變化規(guī)律吻合，進(jìn)一步證實(shí)K326對(duì)低溫的光合生理響應(yīng)更為敏感。

表1 低溫脅迫對(duì)烤煙幼苗光合作用參數(shù)的影響Tab.1 Effects of low temperature stress on photosynthetic parameters of flue-cured tobacco seedlings ( mean ± SD，n = 6 )

表2 低溫脅迫對(duì)烤煙幼苗葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響Tab.2 Effects of low temperature stress on chlorophyll fluorescence parameters of flue-cured tobacco seedlings ( mean ± SD，n = 6 )

2.4 低溫脅迫對(duì)烤煙幼苗葉片組織結(jié)構(gòu)的影響

如圖2所示，低溫脅迫0 h（CK）葉片的柵欄組織細(xì)胞為長(zhǎng)柱形，排列較整齊，細(xì)胞間隙較?。▓D2-①）。低溫脅迫早期（低溫脅迫3 h）葉片柵欄組織細(xì)胞排列開始疏松，細(xì)胞間孔隙變大，葉片組織結(jié)構(gòu)出現(xiàn)輕微變形（圖2-②）；低溫脅迫中期（低溫脅迫6～12 h）葉片柵欄組織細(xì)胞出現(xiàn)不規(guī)則形變，細(xì)胞間孔隙繼續(xù)增大，海綿組織細(xì)胞數(shù)目急劇減少（圖2-③、④）；低溫脅迫后期（低溫脅迫24～48 h）柵欄組織開始模糊，海綿組織細(xì)胞基本消失（圖2-⑤、⑥）。

圖2 低溫脅迫處理烤煙品種K326幼苗葉片橫切面Fig.2 The cross-section of leaves of K326 under low temperature stress

由表3可知，與對(duì)照相比，低溫脅迫早期烤煙K326苗期葉片厚度、柵欄組織和海綿組織厚度變化不顯著，但低溫脅迫中后期，葉片厚度、柵欄組織厚度和海綿組織厚度均顯著降低（P＜0.05）。柵欄組織厚度與海綿組織厚度的比值（組織比）能反映組織的同化效率，與對(duì)照相比，低溫脅迫3 h、6 h、12 h、24 h、48 h葉片的組織比分別降低4.10 %、6.25 %、9.38 %、10.42 %、12.50 %。低溫脅迫下，葉片組織結(jié)構(gòu)緊密度降低，葉片組織結(jié)構(gòu)疏松度增加，說明低溫脅迫破壞了葉片的組織結(jié)構(gòu)。

2.5 低溫脅迫對(duì)烤煙幼苗葉綠體超微結(jié)構(gòu)的影響

低溫脅迫0 h（CK），K326細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整、緊湊，無質(zhì)壁分離現(xiàn)象（圖3-①）。隨著低溫脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，細(xì)胞結(jié)構(gòu)遭到破壞，出現(xiàn)不規(guī)則形變，有明顯的質(zhì)壁分離現(xiàn)象（圖3-②、③、④、⑤、⑥）。

圖3 低溫脅迫對(duì)烤煙幼苗K326葉片細(xì)胞形態(tài)超微結(jié)構(gòu)的影響Fig.3 Effects of low temperature stress on the ultrastructure of cell morphology of K326 leaves of flue-cured tobacco seedlings

表3 低溫脅迫下烤煙K326葉片解剖結(jié)構(gòu)變化Tab.3 Changes of anatomical structure of leaves of K326 under low temperature stress ( mean ± SD，n = 3 )

由圖4可知，低溫脅迫0 h（CK）葉綠體發(fā)育正常，呈橢球形或梭形，整齊排列于細(xì)胞壁周圍，長(zhǎng)軸與細(xì)胞壁平行，淀粉粒完整包裹在葉綠體中（圖4-①），基粒片層排列規(guī)則、緊密（圖5-①）。與對(duì)照相比，低溫脅迫早期（低溫脅迫3 h）葉綠體形態(tài)變化微小，位置并未發(fā)生變化，但葉綠體內(nèi)淀粉粒增大（圖4-②），基粒片層略松散（圖5-②）；低溫脅迫中期（低溫脅迫6 ～12 h）葉綠體開始扭曲變形（圖4-③、④），基粒片層松散程度增大（圖5-③、④）；低溫脅迫后期（低溫脅迫24 ～ 48 h）葉綠體結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞，膜系統(tǒng)開始破裂，嗜鋨顆粒增多（圖4-⑤、⑥），基粒喪失整齊結(jié)構(gòu)，類囊體松散、膨脹解體（圖5-⑤、⑥）。

根據(jù)Goodenough等改進(jìn)的Teich ler-Zallen法，對(duì)100個(gè)基粒加以統(tǒng)計(jì)（圖6）。結(jié)果表明，低片層數(shù)基粒所占比例隨低溫脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)呈增大趨勢(shì)。說明低溫脅迫時(shí)間越長(zhǎng)，葉片葉綠體內(nèi)膜系統(tǒng)功能下降越明顯。相對(duì)來說，低溫脅迫0 h和低溫脅迫3 h葉綠體的內(nèi)膜系統(tǒng)有較強(qiáng)的光合能力。

圖4 低溫脅迫對(duì)烤煙幼苗K326葉片葉綠體超微結(jié)構(gòu)的影響Fig.4 Effects of low temperature stress on the ultrastructure of

圖5 低溫脅迫對(duì)烤煙幼苗K326葉綠體基粒片層超微結(jié)構(gòu)的影響Fig.5 Effects of low temperature stress on the ultrastructure of grana lamella of chloroplasts of K326 leaves of flue-cured tobacco seedlings

圖6 K326葉片葉綠體低基粒片層數(shù)占統(tǒng)計(jì)基粒片層數(shù)的百分率Fig.6 The proportion of low-number grana lamellae to statistical grana lamellae in K326 leaf chloroplasts

3 討論

植物的光合作用是對(duì)低溫脅迫極為敏感的生理反應(yīng)之一，涉及光能吸收、氣體交換、碳同化等多個(gè)環(huán)節(jié)[20]。低溫直接影響植物葉綠素的合成和光合器官的活性，間接通過水分脅迫、氣孔對(duì)CO2擴(kuò)散阻力等影響光合作用[3]。低溫脅迫下，葉片常表現(xiàn)為因疏導(dǎo)組織受損而造成的葉片細(xì)胞程序性死亡，導(dǎo)致氣孔阻力升高，因此常認(rèn)為氣孔限制是低溫脅迫下植物光合速率下降的主要原因[21]。本研究中，低溫導(dǎo)致葉片Gs和Tr顯著降低，說明葉片氣孔開張程度顯著減小，煙苗正常的氣體交換受到影響，造成CO2供應(yīng)受阻，降低了Ci，進(jìn)而影響葉片的光合速率?，F(xiàn)階段，非生物脅迫導(dǎo)致光合速率降低的原因是氣孔因素還是非氣孔因素一直存在爭(zhēng)議[22]，也有研究認(rèn)為低溫脅迫下光合速率下降的原因是由于低溫脅迫導(dǎo)致CO2溶解度下降，Rubisco對(duì)CO2的親和力降低或RuBP再生能力下降等非氣孔因素引起[23]。

分析葉綠素?zé)晒鈪?shù)有助于了解光合系統(tǒng)受逆境脅迫傷害的程度[23]。本研究中，隨著低溫脅迫時(shí)間的增加，F(xiàn)o不斷增加，F(xiàn)v和Fm 持續(xù)下降。Fv/Fm能反映PSⅡ反應(yīng)中心光能的轉(zhuǎn)化效率，其值的降低表明低溫脅迫下苗期煙草葉片發(fā)生了光抑制[24]。低溫下兩品種的ΦPSⅡ均顯著降低，且脅迫后期K326的ΦPSⅡ始終低于紅花大金元，說明其PSⅡ參與CO2固定的電子較少，光合色素捕獲的光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的速度和效率低于紅花大金元[25]。葉綠體耗散能量的途徑分為光化學(xué)猝滅（qP）和非光化學(xué)猝滅（NPQ）兩種。qP能反映PSⅡ原初電子受體QA的還原狀態(tài)和PSⅡ開放中心的數(shù)目，其值越低說明PSⅡ反應(yīng)中心開放部分的比例越小，能夠傳遞的電子數(shù)量也越少，單位時(shí)間內(nèi)光合電子傳遞的速度越慢[25]。NPQ是植物體的一種自我保護(hù)機(jī)制，反映PSⅡ天線色素吸收的光能不能用于光合電子傳遞而以熱能形式耗散的部分，如果不能及時(shí)耗散掉，就會(huì)對(duì)光合結(jié)構(gòu)造成破壞[26]。本研究中，隨著低溫脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，兩品種的NPQ均持續(xù)上升，表明苗期煙草具備通過熱耗散上升來自我保護(hù)的能力，但不同耐受品種自我保護(hù)的能力和限度及其具體的生理響應(yīng)機(jī)制還有待進(jìn)一步探索。

葉綠體是一種對(duì)環(huán)境變化較為敏感的細(xì)胞器，其數(shù)量、位置、類囊體垛疊程度均會(huì)隨環(huán)境的不同而發(fā)生適應(yīng)性變化[27]。本研究中，低溫敏感品種K326葉片厚度、柵欄組織厚度、海綿組織厚度、柵欄組織/海綿組織比顯著降低，說明低溫脅迫破壞了葉片的組織結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致葉片同化能力減弱，這與Zhang等對(duì)水稻的研究結(jié)果一致[28]。不同脅迫時(shí)間處理后，葉綠體超微結(jié)構(gòu)對(duì)低溫的響應(yīng)比較復(fù)雜，脅迫早期階段，基粒片層較清晰，可能與低溫脅迫對(duì)植物光合器官的影響需要一定的時(shí)間的積累有關(guān)[29]。淀粉粒在葉綠體中的分布和存在數(shù)量因低溫脅迫時(shí)間的不同而有較大差異。本研究中，隨著低溫脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，淀粉粒數(shù)量呈增多趨勢(shì)，可能與低溫影響磷酸蔗糖酶的合成和H+-ATPase活性有關(guān)[29]。低溫抑制了同化產(chǎn)物的合成和運(yùn)輸，產(chǎn)物合成后迅速轉(zhuǎn)化為淀粉積累在葉綠體內(nèi)形成較大的淀粉粒。因此，淀粉粒增多是植物對(duì)低溫環(huán)境的一種適應(yīng)[30-31]。通常認(rèn)為，嗜鋨顆粒的出現(xiàn)是葉綠體類囊體膜降解的結(jié)果。前人研究證明，嗜鋨顆粒還起到提高胞質(zhì)濃度，保證水分正常吸收的作用。因此，嗜鋨顆粒沉積增多的現(xiàn)象也可以作為植物適應(yīng)低溫環(huán)境的標(biāo)志[32-33]。

本研究分別測(cè)定了低溫脅迫0 h、3 h、6 h、12 h、24 h和48 h葉片光合熒光特性和葉片結(jié)構(gòu)的變化，研究了不同低溫脅迫時(shí)長(zhǎng)對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育的影響，如果在所有處理結(jié)束后間隔相同時(shí)間，然后在同一時(shí)間點(diǎn)測(cè)定比較各處理相關(guān)生理指標(biāo)差異、取樣觀察各處理形態(tài)結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)差異，將更有利于揭示低溫脅迫下煙苗發(fā)育的生理機(jī)制。

4 結(jié)論

低溫脅迫對(duì)苗期煙草的生長(zhǎng)、光合作用及葉綠素?zé)晒馓匦杂泻艽蟮囊种谱饔?，烤煙品種紅花大金元較K326有較強(qiáng)的低溫耐受性。低溫下，冷敏感品種K326葉片組織結(jié)構(gòu)受損明顯，葉綠體細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，片層結(jié)構(gòu)明顯解體，淀粉粒和嗜鋨顆粒增多。苗期煙草光能轉(zhuǎn)化效率和凈光合速率降低的主要原因是葉片厚度的減小和葉綠體超微結(jié)構(gòu)的受損。從細(xì)胞學(xué)角度分析低溫脅迫下苗期煙草的光合生理特性具有重要意義。

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