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本试验研究了不同低温弱光处理下及恢复过程中番茄的生长发育、根系活力、光合作用及抗氧化酶活性的变化,以探明低温弱光对番茄植株生长发育和光合作用的影响机制以及番茄植株对低温弱光的适应机理。在此基础上我们还研究了低温弱光处理及恢复过程中耐低温弱光能力不同的七份基因型番茄生长速率及光合作用和叶绿素荧光特性的变化,以探索利用光合作用特性及叶绿素荧光技术对番茄品种耐低温弱光能力进行鉴定的可能性,为新品种选育和优质高产栽培措施的确定提供理论依据。 1、低温弱光(60μmol.m-2.s-1、10℃/10℃和5℃/5℃)胁迫下植株生长势、根系活力完全被抑制,株高基本不变化,叶片数目也不增加;10℃和5℃处理导致植株地上部干重下降,但不同低温弱光处理后地下部干重并未下降,10℃处理植株还略有上升。在恢复过程中10℃处理植株的生长势、根系活力、株高、叶片数及生长量能得到迅速的恢复,而5℃处理植株恢复比较缓慢。表明了低温弱光处理完全抑制了番茄植株的生长,但弱光下10℃低温处理的番茄植株解除胁迫后能迅速恢复生长,而5℃低温处理的番茄植株解除低温胁迫后其恢复速度较慢。 2、弱光(60μmol.m-2,s-1)下10℃低温处理增强了番茄叶片及根系中SOD、POD的活性;而5℃处理虽促进了POD和根系中SOD的活性,但导致了叶片中SOD活性的下降。CAT具有高度的冷敏感性,本试验结果表明低温弱光处理后引起番茄叶片及根系中CAT活性的迅速下降。在低温弱光处理后的恢复过程中,叶片中SOD、POD、CAT活性均能恢复达到甚至超出对照水平;而不同低温弱光处理对根系中的抗氧化酶活性的影响各不相同:10℃低温处理植株根系中SOD、POD的活性在恢复过程中均能保持比对照高的水平,CAT的活性也能恢复到对照水平;而5℃处理下植株根系中虽然SOD仍能保持较强的活性,但CAT仍不能恢复到对照水平,POD活性则反而下降。一l 3、低温弱光(60 n mol.m‘.s”’、10℃/10℃和 5℃/5℃)导致番茄 I 植株叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和胞间CO,(Ci)浓I 度下降,但经5℃处理的植株下位叶的Ci则同对照无显著差异。经D 10℃处理的植株在正常生长条件下 Pn能迅速恢复到对照水平,而 5℃D 处理的植株则恢复速度缓慢。10℃处理对光系统*的光化学效率(Fv/Fm)1 并无显著影响,而光系统*光合电子传递量子效率(中 PSll)在低温处 1 理后期略有下降并能迅速恢复;5℃处理下 Fv/Fm和 rpPSll均随处理 T 时间而降低,且需恢复4天后才回升至对照水平。7 4、7份不同来源并具不同耐低温弱光性的基因型番茄进行一段时7 间低温弱光(60 P mol.m”‘.s-‘、12 C/7 C)处理后,耐低温弱光基因型 7 番茄的 Pn、AQE、p PSll以及光合光响应、i PSll光响应、弱光门 25 n mol.m“.s”‘)下低于 15℃时测得的 Q PS 11、qP均明显高于不耐低温 弱光基因型番茄,并与生长势之间具有显著的正相关;而处理前及恢D 复 10天后它们之间则不存在相关。因此,低温弱光处理后的光合作 I 用参数 Pn、AQE、rpPSll等均可作为番茄耐低温弱光鉴定的重要依据 1 H一。