水光交互对大葱生长及生理代谢的影响
大葱(Allium fistulosumL.)是我国重要的调味蔬菜，生长期长，大多栽培茬口均经历夏季，极易遭受干旱和强光胁迫的影响。为探讨大葱对干旱、强光的响应特性，本文在田间试验基础上，利用LED智能光谱定制灯模拟强光、10%的PEG-6000Hoagland溶液模拟干旱胁迫，研究了不同处理(T1：0%PEG+800μmol/m2/s；T2：10%PEG+800μmol/m2/s；T3：0%PEG+1800μmol/m2/s；T4：10%PEG+1800μmol/m2/s)对大葱生长、产量品质、次生代谢、光合能力、活性氧代谢等方面的影响，旨在为创新大葱夏季栽培技术提供理论依据。主要研究结果如下： 1.大葱越夏栽培中，土壤干旱导致大葱植株的生长量、光合能力、营养品质均显著降低，如土壤相对含水量60%、40%处理大葱的产量较80%分别降低了6.9%和71.4%。遮光可缓解干旱胁迫对大葱造成的伤害，促进大葱的生长，如遮光20%、40%的大葱产量分别较不遮光提高了39.04%和35.85%。表明遮光可缓解干旱和强光对大葱造成的伤害，促进大葱的生长，并显著提高产量。 2.干旱强光胁迫诱导大葱叶片表皮蜡质晶体出现‘颗粒状’并在叶片表皮累积，蜡质含量显著增加，T2、T3和T4较T1分别增加了74.87%、36.04%和112.29%，其中酮类、烷烃类和醇类含量增加尤其显著，蜡质含量的增加可形成有效的角质层蒸腾屏障。大葱叶片蜡质组分以酮类含量最高，高达65.47%。酮类物质以C29-酮为主，表明C29-酮类是形成大葱叶片蜡质晶体的主要物质。 3.干旱胁迫诱导大葱叶片的醇类物质显著增加，其中T2和T4较T1分别增加了19.92倍和19.10倍；但含硫类物质显著降低，分别达60.09%和52.54%。强光胁迫刺激叶片的烷烃类物质显著增加，其中T3较T1增加了63.39%。叶片的含硫类物质主要以二硫类物质为主，占比高达76%。干旱强光胁迫导致叶片二硫类物质降低，而三硫类物质的占比升高。干旱强光胁迫导致假茎挥发性物质含量显著降低，T2、T3和T4较T1分别降低了29.38%、10.17%和28.79%。假茎的挥发性物质主要以含硫类和醛类为主，干旱强光胁迫导致其含硫类物质显著降低，T2、T3和T4较T1分别降低了29.58%、6.27%和32.7%。此外，干旱强光胁迫降低了大葱可食用部分的丙酮酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量，而粗纤维含量增加，导致营养品质降低。 4.干旱、强光及其交互处理导致大葱叶片Fv/Fm显著降低，T2、T3和T4较T1分别降低了18.13%、13.45%和21.3%。干旱强光胁迫导致大葱叶片Y(II)显著下降，Y(NO)和Y(NPQ)显著增加，且随着胁迫时间的延长，光抑制的程度逐渐加重，而叶片Y(I)略有下降，Y(ND)和Y(NA)增加，PSI可能受损。干旱强光胁迫诱导大葱叶片的PQ库增大，T2、T3和T4较T1分别增加了2.16倍、2.07倍和3.74倍。干旱强光胁迫诱导ETR(I)/ETR(II)、CEF及跨膜质子梯度增加，加速了过剩激发能的耗散，表明环式电子传递是干旱和强光胁迫下大葱叶片的重要电子耗散途径。 5.干旱、强光及其交互处理均显著抑制大葱幼苗的生长，降低叶片色素含量，并引起叶片Pn显著降低，碳氮同化受抑。T2、T3和T4下大葱叶片中的MDA、H2O2水平显著增加，而SOD、POD、CAT及APX等抗氧化酶活性和抗氧化物质含量均显著降低，表明干旱强光胁迫导致大葱叶片中ROS和MDA的积累，破坏了叶片的超微结构，降低叶片的光合能力，阻碍叶片的碳氮同化。
大葱;干旱胁迫;强光胁迫;光合作用;次生代谢
山东农业大学
博士
蔬菜学
徐坤
2021
中文
S562
2021-09-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）