弱光逆境对番茄幼苗形态、生理特征及叶片超微结构的影响

doi:10.7668/hbnxb.2009.05.030

华北农学报 ›› 2009, Vol. 24 ›› Issue (5): 144-149. doi: 10.7668/hbnxb.2009.05.030

所属专题： 番茄；

弱光逆境对番茄幼苗形态、生理特征及叶片超微结构的影响

王学文, 王玉珏, 付秋实, 赵冰, 郭仰东

中国农业大学农学与生物技术学院, 北京 100193

收稿日期:2009-02-12 出版日期:2009-10-28
通讯作者: 赵冰(1969-)，男，山西太原人，副教授，主要从事为蔬菜遗传育种方面的研究。郭仰东(1967 - ),男,北京人,教授,博士生导师,主要从事蔬菜遗传育种与生物技术研究。
作者简介:王学文(1981-)，女，河北唐山人，在读硕士，主要从事蔬菜生理方面的研究。
基金资助:
国家重点基础研究发展计划(2009CB119000);国家科技支撑计划(2007BAD57B04)

Effects of Low Light Stress on Morphological Trait,Physiological Characters and Leaf Ultrastructure of Tomato(Lycopersicon esculentum L.) Seedlings

WANG Xue-wen, WANG Yu-jue, FU Qiu-shi, ZHAO Bing, GUO Yang-dong

College of Agronomy and Biotechnology, China Agricultural University, Beijing 100193, China

Received:2009-02-12 Published:2009-10-28

摘要/Abstract

摘要： 以两个不同生态型的番茄变种为试材，分别在对照(400～450μmol/(m².s))和弱光逆境下(75～100μmol/(m².s))研究番茄形态、生理指标及叶绿体超微结构的变化。结果表明：弱光显著抑制了番茄的生长，普通大果番茄(美粉二号)和樱桃番茄(红圣果)总的干物质含量分别下降了22．43%和28．87%，二者的壮苗指数分别比对照下降33．53%和51．48%，说明弱光条件下的植株发生了徒长。弱光下叶片光合色素含量显著增加，Chla/b则显著下降，有利于叶片捕获有限的光能。弱光逆境下番茄叶片净光合速率(Pn)下降，气孔导度也随Pn降低，但胞间CO₂浓度增高，表明弱光下番茄光合作用的限制因素是非气孔因素。弱光使番茄叶片厚度薄，栅栏组织与海绵组织比值减小。电镜观察结果表明，番茄叶片栅栏细胞内叶绿体数目及淀粉粒数目成比例减少，叶绿体和淀粉粒减小，叶绿体内基粒数和单个基粒中的片层数增加，这是弱光逆境对番茄叶绿体超微结构影响的首次报道。揭示了弱光与番茄生长及其光合系统结构性能之间的关系，为番茄耐弱光品种的选育提供理论参考。

关键词: 弱光, 番茄, 光合作用, 叶绿体超微结构

Abstract: Two tomato cultivars were selected for the study,the whole-plant morphology,physiological characters as well as leaf ultrastructure of two tomato cultivars to differential light availabilities were examined in controlled environment.The results showed that,under the low light stress,the growth of the plants was inhibited.The total plant dry weight declined significantly and the reduction was 22.43% of the common tomato (Meifen-2) and 28.87% of the cherry tomato (Hongsheng),and the healthy index decreased 33.53% of Meifen-2 and 51.48% of Hongsheng,respectively.Chl and Car content of the two cultivars grown under low light condition increased significantly,the Chl a/b ratio decreased during acclimation.Compared with control plants,the amount of soluble proteins and soluble sugars were drastically decreased by low light treatment.As the light intensity was lower,the net photosynthesis rate (Pn) and stomatal conductance (Gs) decreased,but intercellular CO₂ concentration (Ci) increased.The decrease of net photosynthetic rate was considered as a result of non-stomatal restriction.The blade thickness became thinner under low light stress,and the thickness rate of palisade and sponge tissue declined.The number of chloroplast and starch grain decreased as a result of low light intensity,the number of grana and lamella increased,the size of chloroplast and starch grain minished.The objective of this study revealed the relationship between photosynthetic system characters and low light stress,which could tolerate low light stress.

Key words: Low light, Tomato, Photosynthesis, Chlorophyll fluorescence

中图分类号:

S641.2

王学文, 王玉珏, 付秋实, 赵冰, 郭仰东. 弱光逆境对番茄幼苗形态、生理特征及叶片超微结构的影响[J]. 华北农学报, 2009, 24(5): 144-149. doi: 10.7668/hbnxb.2009.05.030.

WANG Xue-wen, WANG Yu-jue, FU Qiu-shi, ZHAO Bing, GUO Yang-dong. Effects of Low Light Stress on Morphological Trait,Physiological Characters and Leaf Ultrastructure of Tomato(Lycopersicon esculentum L.) Seedlings[J]. ACTA AGRICULTURAE BOREALI-SINICA, 2009, 24(5): 144-149. doi: 10.7668/hbnxb.2009.05.030.

http://www.hbnxb.net/CN/Y2009/V24/I5/144

参考文献

[1] Pessarakli M.Handbook of Photosynthesis[M].2nd Edition.Taylor & Francis,New York,2005.
[2] Barkey K O,Wells R.Response of soybean photosynthesis and chloroplast membrane function to canopy developmentand mutual shading[J].Plant Physiology,1991,97:245-252.
[3] 侯兴亮,李景富,许向阳.弱光处理对番茄不同生育期形态和生理指标的影响[J].园艺学报,2002,29(2):123-127.
[4] 李伟,黄金丽,张振贤,等.黄瓜幼苗光合及荧光特性对弱光的响应[J].园艺学报,2008,39(1):119-122.
[5] 王学文,付秋实,郭仰东,等.水分胁迫对番茄生长及光合系统结构性能的影响[J].中国农业大学学报.
[6] 张振贤,郭延奎,邹琦.遮荫对生姜叶片显微结构及叶绿体超微结构的影响[J].园艺学报,1999,26(2):96-100.
[7] 鲁福成,张静芳,张仲国,等.弱光对番茄幼苗生长的影响[J].华北农学报,2002,17(4):44-48.
[8] Bradford M M.A rapid and sensitive method for the quantification of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein dye-binding[J].Anal Biochem,1976,72:248-54.
[9] Malkin.Estimation of the light distribution between pho-tosystemⅠandⅡin intact wheat leaves by fluorescence an photoacoustic measurements[J].Photosyn Res,1986,7:265-267.
[10] 付秋实,李红岭,郭仰东,等.水分胁迫对辣椒光合作用及相关生理特性的影响[J].中国农业科学,2009,42(5):1859-1866.
[11] 邹琦.植物生理学实验指导[M].北京:中国农业出版社,2000.
[12] 李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社,2000.
[13] Rylski L,Spigelman M.Effect of shading on plant development,yield and fruit quality of sweet pepper grown under conditions of high temperature and radiation[J].Scientia Horticulturae,1986,2:31-35.
[14] 杨延杰,李天来,林多,等.弱光对不同类型番茄干物质积累及矿质营养分配的影响[J].华北农学报,2006,21(3):121-124.
[15] Winter K,Schramm M J.Analysis of stomatal and nonstomatal components in the environmental control of CO2 exchanges in leaves of welwitschia mirabilis[J].Plant Physiology,1986,82:173-178.
[16] 崔继林.光合作用与生产力[M].南京:江苏科学技术出版社,2000.
[17] 周艳虹,黄黎锋,喻景权.持续低温弱光对黄瓜叶片气体交换、叶绿素荧光猝灭和吸收能量分配的影响[J].植物生理与分子生物学学报,2004,30(2):153-160.
[18] 许大全.气孔不均匀关闭与非气孔限制[J].植物生理学通讯,1995,31(4):246-252.
[19] 付秋实,王学文,郭仰东,等.弱光对辣(甜)椒光合特性及光合启动时间的影响[J].华北农学报,2008,23(增刊):22-26.
[20] 黄卫东,吴兰坤,战吉窚.中国矮樱桃叶片生长和光合作用对弱光环境的适应性调节[J].中国农业科学,2004,37(12):1981-1985.
[21] 艾希珍,郭延奎,马兴庄,等.弱光条件下日光温室黄瓜需光特性及叶绿体超微结构[J].中国农业科学,2004,37:268-273.
[22] 姚允聪,王绍辉,孔云.弱光条件下桃叶片结构及光合特性与叶绿体超微结构变化[J].中国农业科学,2007,40(4):855-863.
[23] 甄伟,张福墁.弱光对黄瓜功能叶片光合特性及超微结构的影响[J].园艺学报,2000,27(4):290-292.
[24] Johnson Z,Barber R T.The low-light reduction in the quantum yield of photosynthesis:potentialerrors and biases when calculating the maximum quan tum yield[J].Photosynthesis Research,2003,75(1):85-95.

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

弱光逆境对番茄幼苗形态、生理特征及叶片超微结构的影响

Effects of Low Light Stress on Morphological Trait,Physiological Characters and Leaf Ultrastructure of Tomato(Lycopersicon esculentum L.) Seedlings

PDF

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	赵思琪, 曲比伍合, 罗婷, 余学杰, 柯永培, 苟齐贤, 石海春. 玉米对灰斑病胁迫的生理生化响应[J]. 华北农学报, 2022, 37(4): 190-197.
[2]	李万星, 李丹, 李小霞, 曹晋军, 靳鲲鹏, 韩文清, 苏秀敏, 王佼, 黄学芳, 刘永忠. 不同轮作模式对旱地番茄品质、产量及土壤真菌多样性的影响[J]. 华北农学报, 2022, 37(4): 82-89.
[3]	王泳超, 燕博文, 曹红章, 王山聪, 马梦金, 张俊杰, 郭家萌, 王浩, 邵瑞鑫, 杨青华. DA-6与CCC复配对密植下玉米叶片光合及抗早衰能力的影响[J]. 华北农学报, 2022, 37(4): 90-102.
[4]	贾志强, 许云玉, 高雪, 陶宏征, 陈增敏, 刘雅婷, 李永忠. *辣椒CaWRKY30转录因子的克隆、亚细胞定位及番茄斑萎病毒侵染下的表达分析*[J]. 华北农学报, 2022, 37(3): 186-192.
[5]	史建磊, 熊自立, 苏世闻, 王克磊, 宰文珊. 基于RNA-seq的番茄青枯病响应基因鉴定与表达分析[J]. 华北农学报, 2022, 37(2): 171-182.
[6]	吴红红, 段学粉, 郭仰东, 张喜春. *转录因子SlMYB-related 2对番茄耐冷性的影响*[J]. 华北农学报, 2022, 37(1): 35-41.
[7]	宋雅欣, 赵同科, 安志装, 马茂亭. 有机无机肥料配施对设施番茄产量及土壤养分含量的影响[J]. 华北农学报, 2021, 36(S1): 306-311.
[8]	杨官凯, 武育芳, 曹行行, 王晓东, 张雪艳. 微咸水灌溉对玉米秸秆有机复合基质番茄生长及品质特性的影响[J]. 华北农学报, 2021, 36(S1): 81-88.
[9]	苏小雨, 高桐梅, 李丰, 魏利斌, 田媛, 王东勇, 朱松涛, 卫双玲. 不同耐热基因型芝麻苗期对高温胁迫的生理响应机制[J]. 华北农学报, 2021, 36(6): 96-105.
[10]	金凤媚, 薛俊, 孙海波, 郝志愚. 基于小RNA技术的天津地区番茄花叶病毒分子检测与基因组部分序列分析[J]. 华北农学报, 2021, 36(5): 176-183.
[11]	代惠洁, 程琳, 曹慧, 竺晓平, 赵静. 烟粉虱取食ToCV侵染番茄对其解毒酶和保护酶基因表达的影响[J]. 华北农学报, 2021, 36(4): 172-183.
[12]	钱玉源, 刘祎, 张曦, 王燕, 王广恩, 崔淑芳, 李俊兰. 棉花种子质量突变体ims-15及其近等基因系种子发育期转录组分析[J]. 华北农学报, 2021, 36(3): 50-59.
[13]	耿鑫鑫, 于丽杰, 陈超, 金晓霞. *番茄SlUDP基因的克隆及其在镉、干旱和盐胁迫中的响应分析*[J]. 华北农学报, 2021, 36(2): 46-53.
[14]	梅延豪, 李琦, 刘齐, 虞慧彬, 张宇慧, 武永军, 杨振超. 不同占空比脉冲光对生菜生长与光合荧光特性的影响[J]. 华北农学报, 2021, 36(2): 108-115.
[15]	王茹, 陈超, 于丽杰, 金晓霞. *番茄SlWRKY6基因克隆及其在重金属胁迫下的表达分析*[J]. 华北农学报, 2021, 36(1): 54-62.

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

弱光逆境对番茄幼苗形态、生理特征及叶片超微结构的影响

Effects of Low Light Stress on Morphological Trait,Physiological Characters and Leaf Ultrastructure of Tomato(Lycopersicon esculentum L.) Seedlings

PDF

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价