Page 110 - 《广西植物》2024年第11期
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2 0 9 4                                广  西  植  物                                         44 卷
            表 2  温度和肥料对芒萁细胞膜影响的双因素方差分析                         氧复合体受到伤害ꎬ叶肉细胞光合活性的下降ꎬ致
             Table 2  Two ̄way ANOVA of effects of temperature and  使芒萁叶片的光合反应能力受到抑制ꎬ进入叶肉
              fertilizer on the cell membrane of Dicranopteris pedata
                                                               细胞的 CO 减少而滞留胞间ꎬ并导致 C 上升ꎮ
                                                                        2                         i
             因素                       相对电导率       丙二醛          3.2 芒萁的耐高温能力
             Factor                      REC       MDA
                                                                   REC 和 MDA 常被用作植物细胞质膜受损程
             温度 Temperature              0.000     0.000
                                                               度评价的指 示 性 指 标 ( 赵 雁 等ꎬ 2015ꎻ 张 鹤 等ꎬ
             肥料 Fertilizer               0.048     0.042
                                                               2022)ꎮ 本研究中ꎬF1 组芒萁叶片的 REC 和 MDA
                                                               仅在胁迫温度升高至 45 ℃ 时显著高于对照ꎮ 这
             温度 + 肥料 Temperature + Fertilizer  0.462  0.688
                                                               表明在一定程度上芒萁细胞质膜能够保护自己的
                                                               完整性ꎬ维持正常的生理功能ꎮ 然而ꎬ胁迫程度过
            的芒萁耐高温能力优于 F2 处理ꎮ
                                                               高时ꎬ芒萁细胞质膜依然受到活性氧氧化的威胁
                 y = -0.33x -0.33x -0.33x +0.32x +0.32x +
                  1       1       2      3       4      5      而受损ꎮ Ul Hassan 等(2021) 研究表明ꎬ高温胁迫
            0.28x -0.01x +0.32x +0.33x +0.28x -0.33x
                 6       7      8      9      10      11
                                                               下植物能够快速调节 SOD、POD 和 CAT 等抗氧化
                                                       (4)
                                                               酶和 Pro 等渗透调节物质以抵御胁迫的威胁ꎮ 35
                 y = 0.07x + 0.19x + 0.15x - 0.18x + 0.09x +
                  2      1       2       3      4       5      ℃ 时ꎬ芒萁的 POD、CAT 和 Pro 发挥着抵御高温胁
            0.43x +0.81x -0.08x +0.06x +0.19x -0.02x
                                                               迫的关 键 作 用ꎬ使 芒 萁 保 持 相 对 较 低 的 REC 和
                 6       7      8      9      10      11
                                                       (5)
                                                               MDAꎬ所受的伤害较小ꎮ 45 ℃ 时ꎬSOD 和 POD 活
                                                               性以及 Pro 浓度协同抵御高温胁迫ꎬ但是 CAT 活
            3  讨论                                              性显著下降ꎬ而此时芒萁的 REC 和 MDA 均呈显著
                                                               上升趋势ꎮ 这表明在胁迫程度较强的高温胁迫
            3.1 高温胁迫抑制芒萁光合作用
                                                               下ꎬ即使抗氧化酶和渗透调节物质进一步发挥作
                 植物的光合作用是十分 复 杂 的 生 物 化 学 过                    用ꎬ芒萁也不可避免地受到了较大伤害ꎮ 同时ꎬ本

            程ꎬ 对 外 界 温 度 的 变 化 极 其 敏 感 ( 张 顺 堂 等ꎬ              研究还发现芒萁在应对不同程度高温胁迫时采取
            2011)ꎮ 因此ꎬ光合特性的变化能反映高温胁迫对
                                                               的应答措施略有不同ꎮ 可见ꎬ芒萁能够根据不同
            植物的损害ꎮ 其中ꎬP 、T 、G 和 C 是 4 种基本的
                                n   r  s    i                  的胁迫环境选择性提高抗氧化酶活性来适应高温
            光合参数ꎬChl 含量也能够反映植物的光合特性ꎮ                           环境ꎬ这属于植物自身独有的应激反应( 刘敏和房
            本研究中ꎬ随着温度的上升ꎬF1 组芒萁的 P 、T 和                        玉林ꎬ 2020)ꎮ
                                                        r
                                                    n
            G 在 45 ℃ 时显著下降ꎬ这反映出芒萁能够抵御一                         3.3 菌剂施用对高温胁迫下芒萁光合能力的促进
              s
            定程度的高温胁迫ꎬ但胁迫程度过高也会导致其                                  光合作用是植物积累生物质和转运分配光合
            光合速 率 的 降 低ꎮ 这 与 前 人 ( 杜 尧 东 等ꎬ 2012ꎻ              产物的重要生理性能( 薛义霞等ꎬ 2010)ꎬ也是植
            Feng et al.ꎬ 2014) 研究结果相似ꎮ P 、T 、G 和 C        i    物体内重要的代谢过程ꎬ增强光合生理能够增强
                                                  r
                                               n
                                                     s
            关系密切ꎬ高温胁迫会导致植物 G 降低ꎬ进而导致                           植物的抗逆性( 陈笑莹等ꎬ 2013)ꎮ 微生物菌剂含
                                            s
            P 和 T 降低 ( 安佳佳等ꎬ 2010)ꎮ 由此可见ꎬ芒萁                    有大量有益活菌ꎬ能够在改善土壤的同时增强植
              n
                  r
            为应答高温胁迫ꎬ做出了适当闭合叶片气孔的反                              物的生理性能(王志超ꎬ 2019)ꎮ 与 F1 和 F2 处理
            应ꎮ 然而ꎬ45 ℃ 胁迫时ꎬ芒萁 C 出现显著上升的现                       组相比ꎬ45 ℃ 胁迫下 F3 处理组的芒萁具有更高的
                                         i
            象ꎬ这可能是由于高温胁迫降低了光合速率ꎬ光合                             P 、T 、G 、和 Chlꎬ结合 two ̄way ANOVA 结果ꎬ表明
                                                                      s
                                                                   r
                                                                n
            作用同化的 CO 低于来自外界的或者呼吸作用增                            有机肥和纳豆芽孢杆菌菌剂共同增强了高温胁迫
                          2
            加的 CO ꎮ 这也表明高温胁迫对芒萁光合作用的                           下芒萁的光合能力ꎬ从而增强了芒萁的抗高温能
                    2
            抑制是非气孔限制 ( Drake et al.ꎬ 2017)ꎮ 相关性                力ꎮ 高温胁迫对植物光合生理的危害取决于核酮
            分析结果显示ꎬC 与 P 、T 、G 等光合指标都呈现极                       糖二磷酸羧化酶(Rubisco)等酶活性以及类囊体膜
                                n
                            i
                                      s
                                   r
            显著负相关ꎬ进一步证明了芒萁在高温胁迫下非                              中 PSⅡ等光合器官的功能性受高温胁迫的影响程
            气孔限制的光合作用抑制现象ꎮ 高温胁迫下ꎬ芒                             度(叶晓青等ꎬ 2023)ꎮ 基于高温胁迫对芒萁光合
            萁叶片的光合反应位点、电子传递链和 PS Ⅱ的放                           生理的抑制为非气孔限制ꎬ 本研究结果表明施用
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