Handy PEA测定快速叶绿素a荧光动力学曲线OJIP对紫茎泽兰...
Handy PEA测定快速叶绿素a荧光动力学曲线OJIP对紫茎泽兰的耐热性进行研究
在过去20年间，基于生物膜中能量流动理论的快速叶绿素a荧光动力学OJIP曲线和JIP-test分析，具有无损、精确、快速的特点，现已经广泛应用于植物逆境生理的研究。
OJIP曲线对各种环境的改变非常敏感，如光胁迫、化学物质、热、寒冷、干旱、重金属或盐胁迫、营养不良、大气CO2或臭氧增加和病害等生长环境变化。植物在遭受不同的逆境胁迫后，其OJIP曲线呈现不同的变化，而JIP-test分析则对OJIP曲线的变化提供定量分析。因此，OJIP曲线和JIP-test分析可以用于分析环境变化对植物光合生理过程的影响并用于筛选抗逆品种。
紫茎泽兰是一种源于墨西哥的全球性的入侵物种。上世纪40年代，紫茎泽兰从缅甸引入到云南，现在已入侵了广西、贵州、四川和重庆等省份。它的入侵造成了当地的生态系统的破坏和经济损失。
温度和湿度是影响紫茎泽兰入侵和蔓延的两个重要的生态因素。本研究的目的是在不同的紫茎泽兰群体中筛选耐热性的品种，确定热胁迫对两个光系统的影响，并探究获得耐热性的机理。这有利于辨别紫茎泽兰的入侵和蔓延的方向，评估其蔓延的风险。
在此研究中使用英国Hansatech公司制造的植物效率分析仪Handy PEA，测量了热胁迫下四种紫茎泽兰的OJIP曲线并对其叶绿素荧光参数进行了深入的分析。
将来自华南地区的四种紫茎泽兰的整株植株暴露于40℃环境下，根据植物伤害程度和快速叶绿素荧光动力学曲线的变化，分类为三种：敏感型、中间型、耐受型。
四种紫茎泽兰热胁迫下的表现
根据JIP-test的分析表明，放氧复合体（OEC）的抑制和PS2反应中心的失活是热损伤的主要原因。在中度热胁迫（＜40℃），轻微地伤害了OEC但是没有在OJIP曲线上引起明显的K点。在重度热胁迫（≥40℃），在OEC上不可逆的显著伤害导致了明显的K点上升。
FO-FK标准化、ΔWOK及ΔWL
FO-FP标准化和ΔWOJ
另外，PS2反应中心的失活、PS2的电子传递速率下降、PS2天线结构的破坏、PS2光化学活性的丧失、PS1活性升高也在发生。而且，相对于中间型和敏感型的品种，耐受型的光合活性受到的伤害更小。
叶绿素荧光参数的变化
文章最后，基于热胁迫敏感参数PIABS和VK之间极显著的线性相关，提出热敏感指数HSI这一参数，可以用于对不同紫茎泽兰品种耐热性的筛选和排序。HSI越小，耐热性越高。
文章还提到四种紫茎泽兰的耐热性与环境极端高温显著相关。这表明紫茎泽兰耐热性的获得来源于其对环境高温的适应，这增加了紫茎泽兰进一步入侵热带地区的可能性。
本文来源：
Qiang S , Chen S , Ret o Jörg Strasser, et al. Classification andcharacteristics of heat tolerance in Ageratina adenophora populations usingfast chlorophyll a fluorescence rise O-J-I-P[J]. Environmental &Experimental Botany, 2016, 122:126-140.
