CO2浓度升高对大豆干旱胁迫的缓解效应

作者:张小琴; 张媛铃; 李炳言; 冯雅楠; 李萍; 张东升; 王利伟; 郝兴宇*
来源:应用生态学报, 2021, 32(01): 182-190.
DOI:10.13287/j.1001-9332.202101.022

摘要

CO2浓度升高和干旱带来的气候变化势必对大豆的生长造成影响。目前,CO2浓度升高对干旱胁迫下大豆生理生化的影响研究较少。本试验研究了不同CO2浓度(400、600μmol·mol–1)和水分处理下(正常水分:叶片相对含水量为83%~90%;干旱:叶片相对含水量为64%~70%)大豆开花期的光合能力、光合色素积累、抗氧化水平、渗透调节物质、激素水平、信号转导酶和基因表达量的变化。结果表明:干旱胁迫下CO2浓度升高显著提高了大豆叶片蒸腾速率、水分利用效率和净光合速率,但降低了叶绿素b含量。CO2浓度升高显著增加了干旱胁迫下叶片过氧化物酶活性和脱落酸含量,显著降低了脯氨酸含量,对可溶性糖含量没有显著影响。干旱胁迫下CO2浓度升高显著增加了钙依赖蛋白激酶含量和谷胱甘肽-S-转移酶活性,并且其基因表达量均显著上调;显著降低了丝裂原活化蛋白激酶和热休克蛋白含量,并下调了其基因表达量。研究结果将有助于了解气候变化对大豆生长和生理生化的影响,为应对未来气候变化下大豆生产采取必要措施。