油茶叶片捕光色素分子内禀特性和光能利用效率对光照强度的响应

作者：何玉琳; 吴杨^*; 叶子飘; 周赛霞; 叶思诚; 刘文鑫

来源：西北植物学报, 2022, 42(09): 1552-1560.

DOI：10.7606/j.issn.1000-4025.2022.09.1552

• 油茶
• 捕光色素分子
• 光合效率
• 光能利用效率
• 叶绿素荧光

以油茶品种‘长林4号’2年生幼苗为材料，在人工气候箱内设置盆栽实验，研究不同光照强度(10%、40%、70%光照和全光照)对油茶光能利用特性的影响。结果显示：(1)油茶叶片净光合速率(Pn)、电子传递效率(ETR)、光补偿点(Ic)、CO2补偿点(Γ)、饱和光强(Isat)、饱和胞间CO2浓度(Cisat)、光呼吸速率(Rp)、暗呼吸速率(Rd)以及在叶片水平与植株水平上的光能利用效率均随光照强度的增强而提高。(2)在弱光条件下，油茶叶片光化学淬灭系数(qP)提高，非光化学淬灭系数(NPQ)降低，所吸收的光能被更多地分配向光化学耗散和过剩激发能，使PSⅡ光化学效率(Fv/Fm、ΦPSⅡ)提高。(3)油茶通过提高叶片叶绿素含量、捕光色素分子数(N0)和本征光能吸收截面(σik)来增强对光的捕获能力，但随光照强度降低，其捕光色素分子的有效光能吸收截面(σik′)减小，捕光色素分子处于最低激发态的最小平均寿命(τmin)变长，累积在最低激发态的天线色素分子数(Nk)增多。研究表明，在低光照强度环境下，电子在捕光色素分子之间的传递和光合电子流的产生受到限制，油茶叶片光能捕获与光合电子传递效率无法同时提高，最终导致其光合碳同化能力和光能利用效率下降。

• 出版日期2022
• 单位九江学院; 数理学院; 江西省、中国科学院庐山植物园; 井冈山大学