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保绿玉米与早衰玉米叶片衰老过程中叶绿素降解与光合作用光化学活性的关系
  • ISSN号:0578-1752
  • 期刊名称:《中国农业科学》
  • 时间:0
  • 分类:S513[农业科学—作物学]
  • 作者机构:[1]山东农业大学生命科学学院/作物生物学国家重点实验室,山东泰安271018, [2]山东农业大学农学院,山东泰安271018
  • 相关基金:国家“973”计划项目(2009CB118500,2006CB101700)、高等学校博士学科点专项科研基金(博导类)(20113702110008)
中文摘要:

【目的】阐明玉米叶片衰老过程中叶片叶绿素降解与光合作用光反应活性的关系,为选育长效光合持续期的作物品种提供理论基础。【方法】本研究使用保绿型玉米品种“齐319”(Q319)和早衰型玉米品种“黄早4”(HZ4)为材料,在严格控制环境因素的条件下,用乙烯利诱导离体叶片衰老,通过快速叶绿素荧光诱导动力学曲线分析(0JIPtest)和820nm光吸收曲线技术,研究衰老过程中叶片叶绿素含量、光合速率、光系统1(PSI)和光系统2(PSII)光化学活性的变化,并分析光化学活性下降与叶绿素降解的关系。【结果】在衰老过程中,与保绿品种相比,早衰品种HZ4叶片的光能吸收能力、能量的转化效率以及PSI和PSII电子传递的活性均衰退较快。虽然早衰品种在衰老过程中光化学活性的衰退快于保绿品种,但是'-3叶片的叶绿素含量下降相同程度时,保绿品种Q319叶片的光能的捕获、能量的转化以及电子传递活性都比HZ4叶片下降得更明显。【结论】光化学活性的快速衰退是导致早衰品种HZ4叶片在生育后期光合功能快速衰退的一个重要原因,但它在叶绿素降解时能维持较高的光化学活性。因此在长效光合持续期品种的选育中,应当同时重视两个典型性状:①衰老过程中维持较高的叶绿素含量;②在叶绿素降解时维持较高的单位叶绿素光能吸收、能量转换以及电子传递活性。

英文摘要:

[Objective] The purpose of this study is to explore the relationship between the photosynthetic performance and the decrease in chlorophyll content, and to provide a theoretical basis to breed long duration of active photosynthesis hybrids. [Method] By simultaneously analyzing chlorophyll a fluorescence transient and light absorbance at 820 nm as well as analyzing net photosynthetic rate and chlorophyll content, the photosynthetic behavior including light absorption, energy transformation and the photo-activities of PSII and PS I during senescence in the stay green inbred line of maize (Zea mays L.) Q319 and the quick-leaf-senescence inbred line of maize HZ4 was studied. [Result] Results showed that the net photosynthetic rate, light absorption, energy transformation, the activities of PS II acceptor side and donor side and the PS I activities decreased much slower in stay green inbred line Q319 than in quick-leaf-senescence inbred line HZ4 during the ethephon-induced senescence. Although the chlorophyll content decreased faster in HZ4 with decrease of chlorophyll content induced by ethephon, thephotosynthetic performance of Q319 deteriorated much more severely than that of HZ4. [ Conclusion ] The above results indicate that the retention of light absorption, energy transformation and activity of electron transfer contribute to the extended duration of active photosynthesis in the stay green inbred line. It was concluded that attention should be paid to two favorable characteristics in breeding long duration of active photosynthesis hybrids: 1) maintaining more chlorophyll content during senescence and 2) maintaining higher photosynthetic activity during the loss of chlorophyll.

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期刊信息
  • 《中国农业科学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国农业部
  • 主办单位:中国农业科学院 中国农学会
  • 主编:万建民
  • 地址:北京中关村南大街12号中国农业科学院图书馆楼4101-4103室
  • 邮编:100081
  • 邮箱:zgnykx@caas.cn
  • 电话:010-82109808 82106279
  • 国际标准刊号:ISSN:0578-1752
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1328/S
  • 邮发代号:2-138
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双高”期刊,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国食品科技文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:85620