鐘信念 胡申申

摘要：為了更好的對低溫脅迫對蕾期棉花的光合作用和熒光特性進行分析研究，科研人員選取了5種棉花為研究對象，通過將養(yǎng)殖溫度控制在5℃左右，來對低溫狀態(tài)下的蕾期棉花生長情況進行研究。科研人員通過對蕾期棉花光合作用以及熒光特性進行分析后發(fā)現(xiàn)，低溫處理后的棉花的凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導度等因素明顯低于常規(guī)生長的棉花，并且不同品種的棉花所產(chǎn)生的二氧化碳的濃度也不同。因此得出凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導度以及二氧化碳的濃度等因素是棉花抗寒的主要性能。

關(guān)鍵詞：低溫脅迫;凈光合速率;蒸騰速率;氣孔導度

一、低溫脅迫的內(nèi)涵

由于亞熱帶具有熱量豐富、光照充足的特點，適合棉花生長繁殖，但亞熱帶存在著氣溫不穩(wěn)定的現(xiàn)象。近年來，國內(nèi)外研究人員對小麥、玉米、高粱、大豆等農(nóng)作物，從生理學、細胞學、分子生物學等角度來進行抗寒機理研究，并取得了較好的效果。棉花是我國重要的經(jīng)濟作物，但是由于產(chǎn)地經(jīng)常出現(xiàn)“倒春寒”等天氣，在一定程度上限制了棉花的生長、繁殖。低溫脅迫法是指通過影響植物光合作用器官，從而改變其光合作用性能和活性，有助于篩選出更耐寒的棉花品種?？蒲腥藛T為了更好的對低溫脅迫下的蕾期棉花葉片光合作用和熒光特性進行分析研究，選取了5種棉花，并將其養(yǎng)殖在5℃的低溫狀態(tài)下，觀察低溫狀態(tài)下的蕾期棉花生長情況。

二、低溫脅迫選取的實驗材料與方法

（一）選取的實驗材料

本實驗棉花材料選取的是5個品種棉花各10株。品種分別為：新陸早13、297-5、81-3、4723、35。

（二）科研人員采用的實驗方法

科研人員在盆栽中種植5種棉花苗，其中每種棉花苗各10株，將長勢相同的觀察組棉花放入室內(nèi)溫度5℃、光照強度4000lx的培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng);而將對照組棉花放入室內(nèi)溫度25℃的培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)。通過利用光合作用分析儀來對棉花葉片上的凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導度以及二氧化碳濃度進行分析，并且利用統(tǒng)計學軟件來對調(diào)查數(shù)據(jù)進行篩選比較。

三、低溫脅迫對棉花光合作用以及葉綠素熒光影響

（一）低溫脅迫下凈光合速率的變化

凈光合速率是直接體現(xiàn)植物光合系統(tǒng)是否正常工作的一個指標，通過實驗分析后，可以發(fā)現(xiàn)觀察組的5種棉花的凈光合速率均低于對照組棉花，可以說明低溫脅迫可以有效的控制棉花的凈光合速率。通過對5種蕾期棉花進行對比后，可以發(fā)現(xiàn)，13和297-5品種棉花凈光合速率下降幅度最小，而35和品種棉花凈光合速率下降幅度最大。通過數(shù)據(jù)可以說明13和297-5品種的棉花適應(yīng)能力強。

（二）低溫脅迫下細胞間的二氧化碳濃度的變化

二氧化碳濃度是影響植物光合作用的重要因素之一，為光合作用提供碳源。低溫脅迫下細胞間的二氧化碳濃度變化情況如下：13、297-5、4723濃度降低，而81-3、35濃度升高。其中35品種濃度上升最快，13下降最多，由此可見，不同種類的棉花，細胞間的二氧化碳濃度的變化不同，存在著差異。

（三）低溫脅迫下蒸騰速率的變化

葉面的蒸騰作用可以有效的降低葉面溫度，從而加快吸收礦物質(zhì)，適應(yīng)當前生長環(huán)境。試驗人員通過對5種棉花植物進行低溫脅迫，可以發(fā)現(xiàn)5種棉花植被的蒸騰速率都明顯降低。其中，13、297-5這兩種棉花品種的蒸騰速率下降的不太明顯，而35和另兩種棉花品種的蒸騰速率下降幅度最大。通過實驗調(diào)查數(shù)據(jù)可以看出來，通過對棉花實行低溫脅迫法，可以有效的降低蒸騰速率，但不同種類棉花的蒸騰速率下降幅度不同，存在著差異性。

（四）低溫脅迫下氣孔導度的變化

植物氣孔導度是影響光合作用的因素之一，當對棉花進行低溫脅迫后，可以發(fā)現(xiàn)棉花氣孔導度明顯降低，其中13、297-5、4723品種棉花下降的不明顯，而81-3、35品種棉花下降幅度較大。由此可見，氣孔導度在不同品種的棉花中存在著差異。

（五）低溫脅迫下葉綠素熒光的變化

研究人員通過對蕾期棉花的光合電子傳遞速率與光化學量子產(chǎn)量進行分析研究后，低溫脅迫時間越長則光合電子傳遞速率與光化學量子產(chǎn)量越低，不同品種所下降的程度不同。當恢復正常溫度時，光合電子傳遞速率與光化學量子會隨之進行恢復。

四、低溫脅迫對棉花光合作用和葉綠素熒光效果

低溫脅迫對植物光合作用產(chǎn)生多樣性的影響，不僅直接造成光合機構(gòu)的損傷，還同時影響光合作用相關(guān)酶系。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，低溫脅迫會降低植物的凈光合速率、蒸騰速率和氣孔導度?？蒲腥藛T通過對蕾期棉花進行低溫脅迫法，改變植被光合作用。通過實驗數(shù)據(jù)顯示，凈光合速率、蒸騰速率和氣孔導度明顯大幅度降低，而二氧化碳濃度在13、297-5、4723品種中出現(xiàn)下降，81-3、35品種則升高。這就是本文實驗中，13、297-5、4723品種出現(xiàn)二氧化碳濃度下降，而81-3、35品種出現(xiàn)二氧化碳濃度升高的情況。通過利用低溫脅迫法來降低棉花的光合作用，從而抑制棉花的蒸騰作用，可以有效的抑制棉花失水量。另外，科研人員可以通過抑制蕾期棉花光合電子傳遞速率與光化學量，從而影響葉綠素熒光特性。

結(jié)語：綜上所述，低溫脅迫法可以有效的抑制植物的光合作用和熒光特性，從而有效的降低凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導度以及二氧化碳濃度。并且不同種類的棉花效果不同，可以根據(jù)凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導度以及細胞間的二氧化碳濃度差異來選擇抗寒品種。本文通過對5個品種棉花的蕾期進行分析研究，至于該結(jié)果是否適用于棉花的其他花期，還有待考察。

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