大气浓度升高和干旱互作对谷子光合及抗旱生理

来源：干旱区资源与环境 【在线投稿】栏目：期刊导读时间：2021-04-27

为明确谷子光合作用以及抗旱生理过程对高大气CO₂浓度和干旱交互作用的响应机制,在开顶式气室中（OTC）开展大气CO₂浓度和干旱交互对谷子影响的研究。设置两个CO₂浓度:环境CO₂浓度(400μmol·mol^-1)和高CO₂浓度(600μmol·mol^-1);两个水分处理:正常水分（70%～80%田间持水量）和干旱（45%～55%田间持水量）,对高CO₂浓度和干旱互作下谷子光合气体交换参数、荧光动力学参数及抗旱相关生理指标的变化进行了研究。结果表明:高CO₂浓度可降低干旱条件下光合色素含量,加剧孕穗期谷子气孔关闭,减轻灌浆期干旱对谷子净光合速率的负效应并增加其水分利用效率。孕穗期高CO₂处理使正常水分处理下谷子气孔导度下降66.7%,而干旱处理下减少77.7%;灌浆期高CO₂使正常水分处理和干旱处理下谷子净光合速率分别增加19.0%和87.7%,水分利用效率增加37.1%和39.2%。干旱处理显著降低谷子除非光化学淬灭系数（NPQ）以外所有荧光动力学参数值,灌浆期高CO₂能缓解该作用。高CO₂处理显著减少纤维素含量和正常水分处理下过氧化物酶活性。干旱极显著升高POD活性（高CO₂浓度）及脯氨酸含量、可溶性总糖、淀粉含量（环境CO₂浓度）和纤维素含量（高CO₂浓度）。因此CO₂浓度升高能够改善谷子的PSⅡ光化学效率和提高抗氧化酶活性来增强谷子的抗旱性。