短時(shí)強(qiáng)光對(duì)綠蘿快速葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動(dòng)力學(xué)特性的影響

胡雪華，閆霄楓，胡文海

短時(shí)強(qiáng)光對(duì)綠蘿快速葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動(dòng)力學(xué)特性的影響

胡雪華，閆霄楓，*胡文海

（井岡山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，江西，吉安 343009）

本研究以室內(nèi)培養(yǎng)的陰生植物綠蘿（）為實(shí)驗(yàn)材料，將綠蘿于7月晴天上午8:30-9:30置于室外全光照環(huán)境下(光照度21000～34500 lux)處理1.0 h，然后移入室內(nèi)弱光(最大光照度3600 lux)恢復(fù)48 h。于處理不同時(shí)期對(duì)綠蘿葉片進(jìn)行快速葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動(dòng)力學(xué)曲線的測(cè)定，通過比較葉片快速葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動(dòng)力學(xué)特性的變化，以探索綠蘿葉片光合機(jī)構(gòu)對(duì)短時(shí)強(qiáng)光脅迫的響應(yīng)特征。結(jié)果表明：短時(shí)強(qiáng)光脅迫導(dǎo)致綠蘿葉片光抑制（Fv/Fm）發(fā)生，并引起葉片光合性能指數(shù)（PIABS）下降，室內(nèi)弱光有利于Fv/Fm和PIABS的恢復(fù)，但PIABS恢復(fù)慢于Fv/Fm。短時(shí)強(qiáng)光脅迫并未對(duì)PSII供體側(cè)放氧復(fù)合體（OEC）和PSI反應(yīng)中心產(chǎn)生影響，但造成PSII反應(yīng)中心不可逆失活。短時(shí)強(qiáng)光使得葉片單位面積內(nèi)有活性的PSII反應(yīng)中心數(shù)量（RC/CS）下降，從而降低了葉片單位面積吸收的光能（ABS/CS）、捕獲的光能（TRo/CS）和進(jìn)行電子傳遞的能量（ETo/CS），且其影響在短時(shí)間內(nèi)難以恢復(fù)。短時(shí)強(qiáng)光雖然降低了捕獲光能用于電子傳遞的量子產(chǎn)額（φEo），但誘導(dǎo)了PSII受體側(cè)PQ庫容量（Sm）的增大，這有利于維持光合電子傳遞，是綠蘿對(duì)短時(shí)強(qiáng)光的應(yīng)急適應(yīng)性反應(yīng)。

綠蘿；短時(shí)強(qiáng)光；快速葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動(dòng)力學(xué)曲線；光抑制

隨著人們生活水平的提高，室內(nèi)植物裝飾越來越受到歡迎，室內(nèi)觀葉植物不僅可以美化環(huán)境，還能凈化空氣[1]。由于室內(nèi)大部分區(qū)域的光環(huán)境是散射光，因此室內(nèi)觀葉植物大多選擇耐陰植物，其光合作用的研究也主要關(guān)注植物對(duì)弱光環(huán)境的適應(yīng)性[2-6]，而較少考慮短時(shí)強(qiáng)光對(duì)植物光合機(jī)構(gòu)的影響。事實(shí)上，種植在靠近窗戶等處的室內(nèi)觀葉植物仍會(huì)遭遇短時(shí)強(qiáng)光照射，而強(qiáng)光脅迫是植物最常見的非生物脅迫之一。因此，探討室內(nèi)植物對(duì)短時(shí)強(qiáng)光的適應(yīng)性及其機(jī)制具有重要意義。

光合作用是由光化學(xué)反應(yīng)和碳同化反應(yīng)兩部分組成[7]。光是驅(qū)動(dòng)植物光合作用的能量來源，葉片將捕獲的光能通過光化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為同化力（NADPH和ATP）提供給碳同化。然而，在強(qiáng)光脅迫下由于葉片吸收的光能超出碳同化所需，這將導(dǎo)致葉綠體內(nèi)還原性物質(zhì)NADPH的積累并引起光合電子傳遞鏈的過度還原，如果過剩激發(fā)能不能夠及時(shí)耗散，則會(huì)造成植物葉片光抑制甚至光合機(jī)構(gòu)的破壞[8-9]。例如，陰生植物玉簪(spp.)由弱光轉(zhuǎn)入強(qiáng)光后其光合速率和最大光化學(xué)效率急劇下降，PSII發(fā)生不可逆失活，且受體側(cè)受到的傷害較供體側(cè)更嚴(yán)重[10]。比利時(shí)杜鵑()由長期陰生環(huán)境轉(zhuǎn)入全光照后降低了葉片的光化學(xué)反應(yīng)和熱耗散能力，導(dǎo)致PSII反應(yīng)中心過量激發(fā)能積累，造成葉片光抑制甚至光破壞[11]。與此同時(shí)，植物在長期的進(jìn)化過程中也形成了一系列的光抑制防御機(jī)制，植物可通過葉片和葉綠體運(yùn)動(dòng)來減少對(duì)光能的吸收[10]，以及通過熱耗散、光呼吸、圍繞PSI的環(huán)式電子傳遞等多種能量耗散途徑防御光抑制的發(fā)生[9,12-13]。短時(shí)強(qiáng)光脅迫導(dǎo)致吊蘭()葉片活性氧的積累和光抑制的發(fā)生，但誘導(dǎo)了熱耗散的增強(qiáng)，并且弱光處理有利于光抑制恢復(fù)[14]。長期遮蔭條件下生長的羊躑躅()轉(zhuǎn)移到全光照下處理5 d，雖然葉片對(duì)光能的利用能力和熱耗散能力下降了，但促進(jìn)了圍繞PSI的環(huán)式電子傳遞的增強(qiáng)[15]。而蒙古櫟()和紫椴()幼苗由弱光下轉(zhuǎn)換到強(qiáng)光下生長時(shí)均可通過大量增加熱耗散能力、類胡蘿卜素和葉綠素比例以耗散過剩光能，并且降低單位鮮重葉葉綠素含量以減少光能吸收，從而避免強(qiáng)光對(duì)光合機(jī)構(gòu)的破壞[16]。雖然陰生植物的強(qiáng)光光抑制已有研究，但相關(guān)研究主要集中于長時(shí)間全光照對(duì)陰生植物的光抑制傷害[17-19]。而對(duì)于長期生長于室內(nèi)弱光環(huán)境下的觀葉植物，當(dāng)其短時(shí)暴露于強(qiáng)光并隨后又處于弱光下生長的情況，短時(shí)強(qiáng)光對(duì)其光合機(jī)構(gòu)的傷害以及隨后弱光對(duì)其光合機(jī)構(gòu)的恢復(fù)有何影響并不清楚。

綠蘿()作為一種常見的室內(nèi)觀葉植物，喜散射光，而不耐陽光直射，是典型的陰生植物[20]。研究表明，75%遮蔭處理有利于綠蘿葉片葉綠素含量的增加以更有效地吸收光能，但其光飽和點(diǎn)為530.4 μmol·m-2·s-1，其最大光合速率也只有4.02 μmol·m-2·s-1[2]。郭家軒等的研究也表明，光照強(qiáng)度僅為室外光強(qiáng)2%的室內(nèi)培養(yǎng)導(dǎo)致綠蘿的光飽和點(diǎn)僅為90 μmol·m-2·s-1，并且室外全光照培養(yǎng)導(dǎo)致綠蘿葉片失綠，這意味著強(qiáng)光致使綠蘿葉片光氧化傷害，但是全光照也會(huì)誘導(dǎo)綠蘿葉片抗氧化酶SOD和CAT活性的升高以抵抗強(qiáng)光傷害[3]?？焖偃~綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動(dòng)力學(xué)分析是以生物膜能量流動(dòng)為基礎(chǔ)建立的分析方法，其參數(shù)反映了植物葉片PSII反應(yīng)中心光能吸收、轉(zhuǎn)換和電子傳遞體氧化還原狀態(tài)對(duì)環(huán)境條件的響應(yīng)[21]。為此，采用綠蘿為材料，利用快速葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動(dòng)力學(xué)技術(shù)，通過分析短時(shí)強(qiáng)光和隨后弱光恢復(fù)對(duì)綠蘿PSII反應(yīng)中心和電子傳遞鏈的影響，以探索短時(shí)強(qiáng)光對(duì)室內(nèi)觀葉植物的傷害機(jī)制及隨后弱光對(duì)光抑制的恢復(fù)作用。

1 材料與方法

1.1 材料與處理

實(shí)驗(yàn)于2019年7月在井岡山大學(xué)進(jìn)行，選取長勢(shì)良好且一致，在室內(nèi)培養(yǎng)時(shí)間超過1年的5盆生長一致的綠蘿為材料，于上午8:30 - 9:30置于室外陽光直射處（實(shí)驗(yàn)過程中太陽輻射光照度范圍為21000 ～ 34500 lux，1.0 h)，然后將植株移入室內(nèi)恢復(fù)（實(shí)驗(yàn)過程中最大光照度為3600 lux，48 h)。分別于處理前（T0 h）和強(qiáng)光處理1.0 h（T1.0 h），及室內(nèi)弱光恢復(fù)1.0 h（R1.0 h）、8 h（R8 h）、24 h（R24 h）、48 h（R48 h）時(shí)選擇成熟功能葉進(jìn)行快速葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動(dòng)力學(xué)曲線（OJIP）的測(cè)定，5個(gè)重復(fù)。

1.2 指標(biāo)測(cè)定及計(jì)算

光合作用實(shí)驗(yàn)采用便攜式植物效率儀Handy-PEA（Hansatech，英國）測(cè)定葉片OJIP曲線。葉片充分暗適應(yīng)30 min后測(cè)定，OJIP曲線由2000 μmol.m-2.s-1紅光誘導(dǎo)，測(cè)定時(shí)間為2 s。

根據(jù)李鵬民等[21]和van Heerden等[22]方法計(jì)算以下JIP-test參數(shù)。K點(diǎn)的相對(duì)可變熒光：WK=(FK-Fo)/(FJ-Fo)；最大光化學(xué)效率：Fv/Fm=(Fm-Fo)/Fm；以吸收光能為基礎(chǔ)的性能指數(shù)：PIABS=(RC/ABS)·[φPo/(1-φPo)]·[ψo(hù)/(1-ψo(hù))]；OJIP熒光誘導(dǎo)曲線的初始斜率：Mo≡(F300μs-Fo)/(Fm-Fo)；標(biāo)準(zhǔn)化后的OJIP熒光誘導(dǎo)曲線及y軸圍成的面積：Sm≡(Area)/(Fm-Fo)；捕獲的激子將電子傳遞到電子傳遞鏈中超過QA的其它電子受體的概率：ψo(hù)≡ETo/TRo=(1-VJ)；用于電子傳遞的量子產(chǎn)額：φEo≡ETo/ABS=[1-(Fo/Fm)]·ψo(hù)；用于熱耗散的量子比率：φDo≡(Fo/Fm)；用于還原PSII受體側(cè)末端電子受體的量子產(chǎn)額：φRo=(TRo/ABS)·(1-VI)；單位面積吸收的光能：ABS/CS≈Fm；單位面積捕獲的光能：TRo/CS=φPo·(ABS/CS)；單位面積電子傳遞的量子產(chǎn)額：ETo/CS=φEo·(ABS/CS)；單位面積的熱耗散：DIo/CS=(ABS/CS)-(TRo/CS)；單位面積有活性的反應(yīng)中心的數(shù)量：RC/CS=φPo·(VJ/Mo)·(ABS/CS)；單位反應(yīng)中心吸收的光能：ABS/RC= Mo·(1/VJ)·(1/φPo)；單位反應(yīng)中心捕獲的用于還原QA的能量：TRo/RC = Mo·(1/VJ)；單位反應(yīng)中心捕獲的用于電子傳遞的能量計(jì)算公式：ETo/ RC =Mo·(1/VJ)·ψo(hù)；單位反應(yīng)中心耗散掉的能量：DIo/RC= (ABS/RC)-(TRo/RC)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

利用SPSS11.5數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)。采用one-way ANVOA最小顯著性差異（LSD）檢驗(yàn)，在< 0.05水平上進(jìn)行分析。用Origin8.5軟件作圖，文中數(shù)據(jù)均為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，圖表中不同字母表示在5%水平上具有顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 短時(shí)強(qiáng)光及隨后弱光處理對(duì)綠蘿葉片快速熒光動(dòng)力學(xué)曲線的影響

由圖1、2可知，T1.0 h導(dǎo)致綠蘿葉片OJIP曲線明顯偏離T0 h線型，且Fm大幅下降。室內(nèi)弱光有利于OJIP曲線的恢復(fù)，OJIP曲線和Fm均隨著恢復(fù)時(shí)間的延長而向T0 h恢復(fù)，R48 h時(shí)OJIP曲線已非常接近T0 h，F(xiàn)m也恢復(fù)至T0 h水平。但強(qiáng)光處理及隨后弱光恢復(fù)并未對(duì)Fo造成影響。這表明短時(shí)強(qiáng)光照射對(duì)綠蘿葉片光合機(jī)構(gòu)造成了顯著影響，而室內(nèi)弱光環(huán)境有利于光合機(jī)構(gòu)功能的恢復(fù)。

圖1 強(qiáng)光處理1h及隨后弱光恢復(fù)下綠蘿葉片OJIP曲線的變化

圖2 強(qiáng)光處理1h及隨后弱光恢復(fù)下綠蘿葉片初始熒光和最大熒光的變化

柱狀圖上不同字母表示在0.05水平差異顯著

2.2 短時(shí)強(qiáng)光及隨后弱光處理對(duì)綠蘿葉片光合性能指數(shù)及PSII供體側(cè)的影響

由表1可知，與T0 h相比，T1.0 h導(dǎo)致葉片F(xiàn)v/Fm和PIABS顯著下降。R1.0 h并未引起各參數(shù)的恢復(fù)，隨著弱光處理時(shí)間的延長Fv/Fm和PIABS得以逐漸恢復(fù)；其中Fv/Fm在R8h開始有明顯上升，并于R24 h時(shí)恢復(fù)至T0 h水平；而PIABS則在R24 h才有明顯緩解，R48 h時(shí)才恢復(fù)至T0 h水平。但短時(shí)強(qiáng)光處理和隨后的弱光恢復(fù)未對(duì)綠蘿葉片WK產(chǎn)生影響。

表1 強(qiáng)光處理1h及隨后弱光恢復(fù)下綠蘿葉片光合性能及PSII供體側(cè)的變化

同列不同字母表示在0.05水平差異顯著，下同。

2.3 短時(shí)強(qiáng)光及隨后弱光處理對(duì)綠蘿葉片PSII受體側(cè)的影響

由表2可知，與T0 h相比，T1.0 h處理并未影響ψo(hù)和Mo，但降低了φEo，并誘導(dǎo)了Sm、φDo和φRo的增大。與T1.0 h相比，R1.0 h反而促進(jìn)了Mo的上升和ψo(hù)的下降。隨著弱光恢復(fù)時(shí)間的延長，Mo、Sm、φEo、φDo、φRo和ψo(hù)均可恢復(fù)至T0 h水平，但各參數(shù)的恢復(fù)速率并不一樣。R1.0 h時(shí)，φRo即恢復(fù)至T0 h水平，Sm也有明顯下降；φDo則在R8 h時(shí)開始有明顯下降；而Mo、ψo(hù)和φEo恢復(fù)速率最慢，直至R24 h時(shí)才有明顯恢復(fù)。

表2 強(qiáng)光處理1h及隨后弱光恢復(fù)下綠蘿葉片PSII受體側(cè)的變化

2.4 短時(shí)強(qiáng)光及隨后弱光處理對(duì)綠蘿葉片PSII反應(yīng)中心的影響

由表3可知，與T0 h相比，T1 h處理顯著降低了RC/CS、ABS/CS、TRo/CS和ETo/CS，并且移入室內(nèi)R48 h時(shí)才恢復(fù)至T0 h水平；但DIo/RC在強(qiáng)光處理和室內(nèi)弱光恢復(fù)各時(shí)期均維持不變。T1 h處理則增加了ABS/RC和DIo/RC，并未引起TRo/RC和ETo/RC的變化；但室內(nèi)弱光R1 h處理反而導(dǎo)致ETo/RC下降，并在R24 h時(shí)可恢復(fù)至T0 h水平；ABS/RC和DIo/RC則分別在R24 h和R8 h時(shí)恢復(fù)至T0 h水平；而TRo/RC在各處理時(shí)期均無顯著差異。

表3 強(qiáng)光處理1h及隨后弱光恢復(fù)下綠蘿葉片PSII反應(yīng)中心的變化

3 討論

強(qiáng)光對(duì)植物光合作用具有抑制和破壞作用，植物葉片光能吸收與利用之間的失衡是引起光抑制的直接原因[23-24]。Fv/Fm為PSII的最大光化學(xué)效率，其值的下降表示植物受到光抑制[25]。光合性能指數(shù)（PIABS）則包含了光能的吸收、捕獲和電子傳遞三方面，其對(duì)環(huán)境的敏感性遠(yuǎn)大于Fv/Fm，能夠綜合反映脅迫對(duì)光合機(jī)構(gòu)的影響[21-22]。本實(shí)驗(yàn)中，短時(shí)強(qiáng)光脅迫（直射光照射1h）導(dǎo)致Fv/Fm和PIABS分別下降了31.2%和77.1%；并且，室內(nèi)弱光恢復(fù)24 h時(shí)Fv/Fm即可恢復(fù)到處理前水平，而PIABS在室內(nèi)弱光恢復(fù)48 h時(shí)才恢復(fù)至處理前水平。這表明短時(shí)強(qiáng)光脅迫導(dǎo)致綠蘿葉片光抑制的發(fā)生，對(duì)光合機(jī)構(gòu)造成了嚴(yán)重影響，使得光合性能指數(shù)顯著下降；弱光處理能夠改善光抑制傷害，有利于光合機(jī)構(gòu)的恢復(fù)，但光合機(jī)構(gòu)性能的恢復(fù)慢于光抑制。我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明，F(xiàn)v/Fm的下降主要是由于短時(shí)強(qiáng)光處理導(dǎo)致Fm顯著下降所致，而Fo并未變化，這意味著短時(shí)強(qiáng)光處理并未對(duì)綠蘿葉片PSII反應(yīng)中心產(chǎn)生影響，但對(duì)PSII受體側(cè)造成傷害，導(dǎo)致電子傳遞能力明顯下降[26-27]。

快速葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動(dòng)力學(xué)曲線（OJIP曲線）包含了大量關(guān)于PSII反應(yīng)中心原初光化學(xué)反應(yīng)信息，通過對(duì)曲線的分析可以了解PSII反應(yīng)中心、供體側(cè)和受體側(cè)的活性，以及電子傳遞的變化[21,26,28]。PSII供體側(cè)的放氧復(fù)合體（OEC）通過光解水向PSII提供電子，維持光合電子傳遞鏈的正常運(yùn)行[29]。WK參數(shù)被作為PSII供體側(cè)放氧復(fù)合體（OEC）受到傷害的重要指標(biāo)[30-31]。我們的研究表明，實(shí)驗(yàn)過程中綠蘿葉片WK未發(fā)生變化，這說明短時(shí)強(qiáng)光脅迫未對(duì)綠蘿葉片PSII供體側(cè)放氧復(fù)合體造成影響。

然而，強(qiáng)光導(dǎo)致了PSII受體側(cè)電子傳遞和電子傳遞體的變化。ψo(hù)代表了有活性的PSII反應(yīng)中心開放程度，Mo則反映了QA被還原的最大速率，體現(xiàn)了從QA-往下游的電子傳遞電子[21]。綠蘿葉片ψo(hù)和Mo在強(qiáng)光處理1 h（T1h）后并未變化，但在室內(nèi)弱光恢復(fù)1 h（R1h）反而使得Mo上升和ψo(hù)下降，這意味著短時(shí)強(qiáng)光脅迫對(duì)PSII反應(yīng)中心開放程度和QA-往下游傳遞電子的抑制作用具有延遲性。φEo表示用于電子傳遞的量子產(chǎn)額，Sm反映了PSII反應(yīng)中心受體側(cè)PQ庫的大小[21]，φRo是用于還原PSI受體側(cè)末端電子受體的量子產(chǎn)額[26]。本實(shí)驗(yàn)中，強(qiáng)光處理1 h導(dǎo)致φEo的顯著下降，而Sm和φRo明顯上升，說明短時(shí)強(qiáng)光脅迫導(dǎo)致光合電子傳遞受到抑制，但誘導(dǎo)了PSII受體側(cè)PQ庫容量的增大，并對(duì)PSI未造成傷害。而隨后的室內(nèi)弱光恢復(fù)期，各參數(shù)恢復(fù)至處理前水平的時(shí)間并不一樣，首先是φRo(R1 h)，其次是Sm(R8 h)，最后是Mo、ψo(hù)和φEo (R24 h)。對(duì)此，我們認(rèn)為短時(shí)強(qiáng)光脅迫對(duì)PSII反應(yīng)中心的影響大于PSI，并且強(qiáng)光誘導(dǎo)了PSII受體側(cè)電子傳遞體的增加，這可能是綠蘿遭遇強(qiáng)光時(shí)維持光合電子傳遞，減輕強(qiáng)光傷害的一種應(yīng)急適應(yīng)性反應(yīng)，而當(dāng)植株移入室內(nèi)弱光恢復(fù)時(shí)，PQ庫容量也隨之下降恢復(fù)至正常水平。然而，強(qiáng)光對(duì)光合機(jī)構(gòu)的傷害已造成影響，因此，ψo(hù)、Mo和φEo在室內(nèi)弱光恢復(fù)初期反而下降，并且直到弱光恢復(fù)24 h時(shí)才恢復(fù)至處理前水平，明顯落后于φRo和Sm。

PSII位于類囊體膜內(nèi)側(cè)，是光抑制的原初部位及主要部位。本實(shí)驗(yàn)中，短時(shí)強(qiáng)光脅迫導(dǎo)致單位葉面積中有活性的PSII反應(yīng)中心數(shù)量(RC/CS)顯著下降，并且直至室內(nèi)弱光恢復(fù)48 h時(shí)才恢復(fù)至處理前水平。這表明短時(shí)強(qiáng)光脅迫已造成綠蘿葉片大部分PSII反應(yīng)中心不可逆失活。研究表明全光照導(dǎo)致陰生植物毛瓣金花茶()葉片PSII反應(yīng)中心受到嚴(yán)重傷害，發(fā)生光氧化[18]。進(jìn)一步分析有活性的PSII反應(yīng)中心的比活性可知，短時(shí)強(qiáng)光處理促進(jìn)了單位有活性反應(yīng)中心吸收的光能(ABS/RC)和熱耗散的光能(DIo/RC)顯著增加，而捕獲的光能(TRo/RC)和用于電子傳遞的能量(ETo/RC)并沒有明顯變化。這表明作為補(bǔ)償反應(yīng)，剩余的有活性的PSII反應(yīng)中心對(duì)光能的吸收增強(qiáng)[21,32]，但所增加的吸收光能并未被反應(yīng)中心所捕獲并用于電子傳遞，而是通過熱耗散進(jìn)行消耗。有研究表明，逆境脅迫在降低植物RC/CS的同時(shí)，會(huì)導(dǎo)致ABS/RC和DIo/RC的增加，這表明逆境脅迫導(dǎo)致葉片單位面積部分反應(yīng)中心失活后，使得剩余的有活性的反應(yīng)中心負(fù)擔(dān)加重，迫使其效率提高以更好地耗散電子傳遞鏈中的能量[21,33]。短時(shí)強(qiáng)光脅迫導(dǎo)致φEo的下降和φDo的上升也進(jìn)一步說明了短時(shí)強(qiáng)光脅迫下綠蘿葉片單位反應(yīng)中心吸收的光能用于電子傳遞的光能減少，用于熱耗散的光能增加[26]。而強(qiáng)光脅迫對(duì)綠蘿葉片中有活性的PSII反應(yīng)中心的不可逆?zhèn)?，減少了天線色素對(duì)光能的捕獲[34]，從而使得單位葉面積對(duì)光能的吸收(ABS/CS)、傳遞(TRo/CS)和用于電子傳遞(ETo/CS)明顯下降，并且其在室內(nèi)弱光下的恢復(fù)與RC/CS同步，均在R48 h時(shí)才恢復(fù)至處理前水平。在本實(shí)驗(yàn)中，強(qiáng)光誘導(dǎo)了φDo和DIo/RC的增加，由于OJIP分析中熱耗散沒有區(qū)分保護(hù)性和傷害性的熱耗散，根據(jù)我們實(shí)驗(yàn)中強(qiáng)光脅迫對(duì)綠蘿葉片PSII反應(yīng)中心造成了不可逆?zhèn)@一結(jié)果，可以認(rèn)為強(qiáng)光脅迫下綠蘿葉片熱耗散的增加更多的是非保護(hù)性熱耗散部分。

4 小結(jié)

短期強(qiáng)光脅迫導(dǎo)致室內(nèi)觀葉植物綠蘿葉片光抑制的發(fā)生和光合性能的下降，室內(nèi)弱光有利于光抑制和光合性能的恢復(fù)。短時(shí)強(qiáng)光脅迫并未對(duì)PSII供體側(cè)放氧復(fù)合體和PSI反應(yīng)中心產(chǎn)生影響，但造成PSII反應(yīng)中心的不可逆失活，并抑制了光合電子傳遞的進(jìn)行。但強(qiáng)光誘導(dǎo)了PSII受體側(cè)PQ庫容量增大，這有利于維持光合電子傳遞以防御強(qiáng)光對(duì)綠蘿葉片的過度傷害。

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EFFECTS OF SHORT-TERM STRONG LIGHT ON THE CHLOROPHYLL FLUORESCENCE TRANSIENT IN LEAVES OF

HU Xue-hua, YAN Xiao-feng,*HU Wen-hai

（School of Life Sciences, Jingganshan University, Ji’an, Jiangxi 343009, China）

In this study,cultivated in the room was used as the research material. On a sunny day in July,was placed outdoor under the natural sunlight environment (illumination: 21000～34500 lux) for 1h from 8:30-9:30 and then moved indoors and recovered under weak light (the maximum illumination: 3600 lux) for 48h. In order to explore the response of photosynthetic apparatus ofto short-term strong light stress, chlorophyll fluorescence transient curve (OJIP) in leaves ofwere compared at different stages of the treatments. The results showed that short-term strong light caused photoinhibition (Fv/Fm) and reduced performance index (PIABS), which would be optimized by weak light during the recovery period, however, the recovery of PIABSwas slower than that of Fv/Fm. Short-term strong light did not affect the PSII donor side oxygen-evolving complex (OEC) and PSI reaction centers, but caused irreversible inactivation of PSII reaction centers. Short-term strong light decreased the number of active PSII reaction centers per unit area (RC/CS), thus reduced the specific energy fluxes per unit area for absorption (ABS/CS), trapping (TRo/CS) and electron transport (ETo/CS), which were not recovered in short time. Short-term strong light also reduced quantum yield for electron transport (φEo), but induced the increase of PQ pool capacity (Sm), which were the emergency adaptive response for short-term strong light to maintain photosynthetic electron transfer.

; short-term strong light; chlorophyll fluorescence transient; photoinhibition

Q945.11

A

10.3969/j.issn.1674-8085.2022.06.006

1674-8085（2022）06-0033-07

2021-11-08；

2022-01-06

江西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2018ACF60009)；江西省教育廳科技計(jì)劃項(xiàng)目（GJJ12724，GJJ150776）

胡雪華(1977-），女，江西峽江人，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，碩士，主要從事植物生理生態(tài)學(xué)研究(E-mail: 164130341@jgsu.edu.cn)；

*胡文海(1973-），男，江西吉安人，教授，博士，主要從事園藝植物生理生態(tài)學(xué)研究(E-mail: huwenhai@jgsu.edu.cn ).