【摘要】：本研究以設(shè)施“紅提”葡萄為試材,從葡萄葉片光合、熒光和衰老特性三個方面出發(fā),系統(tǒng)研究低溫、弱光、低溫弱光及弱光下不同低溫脅迫及恢復(fù)對設(shè)施紅提葡萄葉片生理生化參數(shù)的影響,探討光合模型和氣孔導(dǎo)度模型對脅迫環(huán)境下葡萄葉片的適用性,揭示葡萄葉片對低溫弱光脅迫的響應(yīng)機理。篩選出反映葡萄葉片受脅迫程度的指標(biāo),構(gòu)建設(shè)施葡萄低溫弱光脅迫指數(shù)方程,并對脅迫等級進(jìn)行劃分,進(jìn)而構(gòu)建設(shè)施葡萄低溫弱光脅迫程度指數(shù)預(yù)測模型(等級預(yù)測模型)。為江蘇設(shè)施葡萄低溫弱光氣象災(zāi)害防御及精細(xì)化服務(wù)提供科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:(1)低溫、弱光和低溫弱光脅迫均使葡萄葉片凈光合速率(Pn)受到抑制,脅迫初期Pn的降低可能與氣孔限制因素有關(guān),中后期脅迫程度較深時主要影響因素為非氣孔限制。脅迫使葡萄葉片可利用光強范圍減小,光合潛力減弱,弱光下的光能轉(zhuǎn)換效率降低。弱光條件增加了低溫脅迫下葡萄光合能力的減弱程度。光響應(yīng)曲線的擬合效果以直角雙曲線修正模型為最優(yōu)(R2=0.993),指數(shù)模型(R2=0.984)和非直角雙曲線模型(R2=0.984)同樣具有較好的擬合效果,BB模型(R2=0.984)和BBL(R2=0.984)模型均能對氣孔導(dǎo)度進(jìn)行模擬,后者模擬效果更好,Jarvis模型對葡萄葉片氣孔導(dǎo)度隨光合有效輻射變化的模擬優(yōu)于BBLP耦合模型,模型擬合效果隨脅迫程度的增加而變差。(2)葡萄葉片PSII的Fv/Fm和qP隨脅迫時間增加和溫度的降低而減小,NPQ變化趨勢則相反。脅迫對Fv/Fm影響程度要弱于qP和NPQ。弱光可緩解低溫脅迫對葡萄葉片調(diào)制熒光參數(shù)的影響。低溫弱光脅迫下葉片主要通過增加天線色素?zé)岷纳淼钟{迫對光合機構(gòu)造成的傷害,脅迫使用于PSII反應(yīng)中心的能量減少;葡萄葉片OJIP曲線受低溫弱光脅迫發(fā)生明顯的形變,恢復(fù)期相對可變熒光(△Vt)曲線顯示重度低溫弱光脅迫降低了葡萄葉片PSⅡ的熱耗散調(diào)節(jié)能力;低溫和低溫弱光脅迫使葡萄葉片放氧復(fù)合體(OEC)受到破壞,弱光脅迫則無明顯影響。PSⅡ受體側(cè)和供體側(cè)對脅迫的響應(yīng)速度和程度上均弱于反應(yīng)中心。葡萄葉片PSⅠ在低溫弱光環(huán)境下有更好的穩(wěn)定性PSⅠ相對活性和PSⅡ反應(yīng)中心效率都表現(xiàn)為降低的趨勢。(3)POD和SOD對脅迫響應(yīng)迅速,14/4℃脅迫超7d即超過SOD調(diào)節(jié)范圍,隨脅迫強度增加,MDA則增加,葉綠素含量減小。脅迫對葉綠素a的影響大于葉綠素b。(4)本研究25個指標(biāo)的主成分綜合得分結(jié)果表現(xiàn)為同一脅迫時間下CKLLTT。方便實際應(yīng)用,綜合指標(biāo)的生物學(xué)意義、指標(biāo)測量的難易程度、指標(biāo)間的相關(guān)性、以及其在主成分分析中的得分系數(shù)篩選出Pn、Fv/Fm、Plabs、MDA、和Chl作為反映葡萄葉片受脅迫程度的指標(biāo),通過再次主成分分析得到各指標(biāo)權(quán)重,構(gòu)建脅迫指數(shù)(SI)方程。各處理脅迫指數(shù)與主成分綜合得分排名的R2為0.97,根據(jù)恢復(fù)期各處理脅迫指數(shù)將低溫弱光災(zāi)害分為輕、中、重、極重四個等級。(5)構(gòu)建基于低溫弱光脅迫下葡萄葉片生理生化響應(yīng)特性的低溫弱光脅迫程度指數(shù)(等級)預(yù)測模型,模型包括低溫弱光脅迫效應(yīng)、低溫脅迫效應(yīng)和抗逆效應(yīng)三部分。模型對處理期SI的模擬(R2=0.86)弱于恢復(fù)階段(R2=0.94)。
【圖文】：

ＢＩ邋ＣＫ邋ＤＬＴ）邋ＨＬＴ２邋ＢＬＴ３邋？ＬＴ４逡逑０．７逡逑＿＿逡逑脅迫處理Ｓｔｒｅｓｓ邐｜邐恢復(fù)處理Ｒｅｃｏｖｅｒｙ邐｜！逡逑圖３－６弱光環(huán)境下不同低溫脅迫及恢復(fù)后葡萄葉片氣孔限制值Ｌｓ的變化逡逑Ｆｉｇ．３－６邋Ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋ｓｔｒｅｓｓ邋ａｎｄ邋ｒｅｃｏｖｅｒｙ邋ｏｆ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｌｏｗ邋ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ邋ａｎｄ邋ｐｏｏｒ邋ｌｉｇｈｔ邋ｏｎ邋Ｇｓ邋ｏｆ邋ｇｒａｐｅ邋ｌｅａｖｅｓ．逡逑３．２低溫弱光脅迫下葡萄葉片光響應(yīng)曲線的模擬逡逑直角雙曲線模型（Ａ）、直角雙曲線修正模型（Ｂ）、指數(shù)模型（Ｃ）、非直角雙曲線模逡逑型（Ｄ）４種模型對弱光環(huán)境下不同低溫脅迫后葡萄葉片光響應(yīng)曲線的模擬如圖３－７所示，逡逑由圖可知，不同溫度處理下，，光響應(yīng)曲線變化趨勢與對照（ＣＫ）相似。葡萄葉片凈光逡逑合速率對光合有效輻射的響應(yīng)大致可分為三個階段，第一段為光合有效輻射較弱時，即逡逑ＰＡＲ夕０0Ｍｍ0ｒｎｆ２＿ｄ時，凈光合速率隨著ＰＡＲ的增加而迅速增加，大致呈線性關(guān)系；逡逑第二階段凈光合速率隨光合有效輻射的增速減緩，呈現(xiàn)出曲線上升的趨勢，此時的ＰＡＲ逡逑范圍大致在２０（Ｖｍｏｌ邋ｍ＇２，ｓ＿１到８００｜ａｍｏｂｍ—２．ｓ＿１之間；第三階段為凈光合速率隨光合有效逡逑輻射的增加逐漸趨于平穩(wěn)階段，葡萄葉片的光飽和點（ＬＳＰ）出現(xiàn)在這一階段，隨著脅逡逑迫程度的加深

由于直角雙曲線修正模型為葡萄葉片凈光合速率的最優(yōu)擬合模型，且ＢＢＬ模型能逡逑較好的擬合氣孔導(dǎo)度，故將兩模型方程聯(lián)立得到氣孔導(dǎo)度與凈光合速率耦合模型（ＢＢＬＰ逡逑耦合模型），用以描述氣孔導(dǎo)度對光和有效輻射的響應(yīng)情況。由圖３－９可見，Ｊａｒｖｉｓ模逡逑型（Ａ）和ＢＢＬＰ耦合模型（Ｂ）均能夠較好的對不同低溫弱光脅迫下葡萄葉片氣孔導(dǎo)逡逑度進(jìn)行模擬。不同溫度處理下，兩種模型的擬合效果有所差異。當(dāng)溫脅迫程度較深時（ＬＴ３，逡逑ＬＴ４）邋Ｊａｒｖｉｓ模型的的模擬值與實測值的重合度要明顯高于ＢＢＬＰ耦合模型。不同光合有逡逑效輻射下，模型的擬合效果也不相同，當(dāng)ＰＡＲ較弱（ＰＡＲｇＯＯ＾ｕｎｏＫ２＾１）時，Ｇｓ隨逡逑ＰＡＲ增加迅速增加，之后增速減緩。表明影響氣孔導(dǎo)度的主要因素為溫度而不是光強。逡逑兩種模型均在３００￣１２０（Ｈｍｉｏｌ＿ｍ＜ｓ邋＿１之間模擬值與實測值有較好的重合度，優(yōu)于其他光逡逑強范圍。同時，當(dāng)ＰＡＲ為０時，Ｊａｒｖｉｓ模型對應(yīng)的Ｇｓ為０，邋ＢＢＬＰ耦合模型則有不同的逡逑取值。逡逑從兩種模型擬合值的決定系數(shù)和均方根誤差（表３－５）也可以看出，隨著溫度的降逡逑低，Ｒ２呈減小的趨勢。Ｊａｒｖｉｓ模型ＣＫ、ＬＴ１、ＬＴ２、ＬＴ３、ＬＴ４處理的Ｒ２分別為０．９６４、逡逑０．９９２、０．９６６、０．９３３、０．６７３．。除ＣＫ的Ｒ２略小于ＢＬＰ耦合模型
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S663.1

【參考文獻(xiàn)】

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4 穆維松;高陽;王秀娟;馮建英;;我國設(shè)施葡萄生產(chǎn)的成本收益比較研究[J];中外葡萄與葡萄酒;2014年03期

5 楊再強;朱凱;彭曉丹;趙翔;王學(xué)林;孫擎;;晝夜溫差對設(shè)施番茄葉片光合特性和葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響[J];生態(tài)學(xué)雜志;2013年12期

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本文編號：2650727