黄淮冬麦区灌浆期高温强光逆境发生频繁,造成光合机构损伤,籽粒发育受阻,严重减产。因此,本项目首先研究了高温强光胁迫对小麦光合机构造成破坏的原因,在此基础上,重点研究了外源水杨酸(SA)对叶绿体蛋白激酶、D1蛋白磷酸化、叶绿体基因psbA(编码D1蛋白)表达、D1蛋白含量和PSⅡ功能的调节作用。结果表明,高温(35℃)强光(1600μmolom-2os-1)胁迫对D1蛋白和PSⅡ功能有明显的破坏作用,但这种胁迫强度(持续2h)所造成的破坏是可逆的,回到适宜光温条件下可以得到部分恢复。采用SA预处理,可以使叶片在高温强光胁迫下维持较高的蛋白激酶活性,促进D1蛋白的可逆磷酸化,减轻psbA基因表达的抑制,保持较高的磷酸化、非磷酸化和总D1蛋白含量,有利于D1蛋白的快速周转,从而保护PSⅡ功能,表现出较高的Fv/Fm(PSⅡ潜在光化学效率)、ΦPSⅡ(PSⅡ实际光化学效率)、电子传递速率和光合放氧效率。不仅如此,SA预处理还可以加快叶片回到非逆境条件下,上述各项指标的恢复。此外,本项目还初步研究了Ca2+对高温强光胁迫下小麦叶绿体蛋白激酶、D1蛋白磷酸化和PSⅡ功能的影响。
英文主题词Wheat;Heat and high irradiance stress; Salicylic acid; D1 protein; Performance of photosystem Ⅱ