水分胁迫及恢复过程中甜椒体内活性氧代谢、光合生理和物质代谢变化的研究

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以甜椒中椒5号和苏椒5号品种为试材,研究了水分胁迫及恢复过程中,甜椒体内活性氧代谢、光合代谢、碳水化合物和可溶性蛋白含量的变化规律,探讨了不同生育期水分胁迫对甜椒产量和品质的影响,为甜椒生产的水分管理提供理论依据。主要研究结果如下: 1.随着水分胁迫程度的增强,两品种甜椒叶片的Ash含量、CAT活性、Car含量均不断下降,MDA含量均不断上升;胁迫第2天SOD活性下降,O2-产生速率升高。恢复正常灌水后,Car含量上升,逐渐恢复到对照水平,MDA含量仍显著高于对照,SOD活性明显升高。复水后第1天,AsA含量、CAT活性基本恢复到对照水平。两品种在水分胁迫及恢复过程中活性氧代谢的变化也存在一定差异,中椒5号的O2-产生速率在胁迫第4天到复水后第1天降低幅度明显小于苏椒5号,复水后SOD活性的上升幅度也明显高于苏椒5号;而苏椒5号的Ash含量在复水后笫2天上升,中椒5号维持不变,苏椒5号CAT活性在复水后第2、3天明显升高,中椒5号与对照相比几乎没有差异。这些结果表明,水分胁迫下甜椒叶片的活性氧产生和清除平衡遭到破坏,使膜脂过氧化程度不断加深,但适度的水分胁迫同时也提高了甜椒叶片抗氧化系统的活性,品种间对水分胁迫及恢复的响应机理明显不同。 2.水分胁迫下随着胁迫程度的加强,两品种甜椒叶片的气孔导度、蒸腾速率、含水量以及光合速率均呈不断下降趋势,胞间CO2浓度先稳定后上升,复水后均逐渐恢复到对照水平;水分胁迫下羧化效率不断降低,量子效率直到第6天才明显下降,总叶绿素含量低于对照,叶绿素a含量显著降低,叶绿素b含量几乎没有变化;复水后羧化效率仍显著低于对照,量子效率迅速恢复,总叶绿素含量仍低于对照。两品种在水分胁迫及恢复过程中光合生理的变化规律也有差异,中椒5号的水分利用效率在胁迫第4天到复水后第1天高于对照,而苏椒5号则低于对照;复水后中椒5号叶片叶绿素a含量上升,但仍显著低于对照,苏椒5号在第2天基本恢复,中椒5号叶片叶绿素b含量下降幅度明显低于苏椒5号,结果表明,水分胁迫使甜椒植株叶片光合色素降解,光合效率降低;羧化效率降低,碳的同化和固定受到限制,可能是胁迫后期光合速率下降的主要原因。水分胁迫下中椒5号具有更高的水分利用效率。中椒5号各个生育期水分胁迫显著降低了光合速率,改变了结果中期甜椒叶片光合速率和蒸腾速率的日变化曲线,使光合有效时间内叶片总的光合效率下降,蒸腾速率降低,影响了光合产物的积累和运输。 3.水分胁迫下两个品种甜椒叶片的可溶性糖、还原糖含量均呈现前期稳定不变、水分胁迫及恢复过程中甜椒体内活性氧代谢、光合生理及物质代谢的研究后期上升的规律,蔗糖含量在胁迫后第2天升高,第6天时与对照间达到显著水平,蛋白质随着胁迫增强含量不断下降;复水后,可溶性糖和还原糖含量在第1天仍显著高于对照,后2天逐渐下降到对照水平,蔗糖含量则迅速恢复到对照水平,蛋白质含量也逐渐上升到对照水平。两品种在水分胁迫及恢复过程中叶片碳水化合物的变化也有一定差异,水分胁迫下中椒5号叶片蔗糖含量上升幅度明显高于苏椒5号,中椒5号淀粉含量在水分胁迫第2天略有上升,第4天开始呈现下降趋势,直到复水后第2天才恢复到对照水平;而苏椒5号淀粉含量在胁迫后4天略有升高,复水后一直低于对照。说明两品种植株叶片碳水化合物代谢在水分胁迫下发生了适应性反应,但适应机理有所不同,且中椒5号的变化显然更有利于胁迫适应。 4.中椒5号各生育期水分胁迫试验结果表明,开花期和结果中期对水分最敏感,单株产量显著下降,坐果率、单果重明显低于对照,脐腐病果数增加;苗期和结果后期水分胁迫对产量影响较小,结果后期果实干重增加,维生素C含量增加,提高了果实的食用品质;结果中期和后期水分胁迫使果实横径减小,纵径显著降低,影响了果实的外形感官.关键词:水分胁迫;甜椒;光合参数;活性氧代谢;有机化合物;产量
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