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本研究以龙眼为材料,通过田间处理与实验室测定结合的方法,运用叶绿素荧光分析技术研究了酸雨胁迫对龙眼叶片光合机构的伤害及稀土离子的调节;研究了酸雨胁迫下,龙眼叶片活性氧代谢及抗氧化系统对稀土离子的响应;研究了稀土离子在龙眼受酸雨胁迫下花粉萌发和坐果的作用。试验结果如下:1.酸雨胁迫导致龙眼叶片叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量显著下降,Chla/Chlb比值上升,酸雨胁迫对龙眼叶片3种光合色素的影响程度为Chlb>Car>Chla。La3+、Ce3+处理可以提高叶片光合色素的含量,减轻酸雨胁迫对龙眼叶片光合色素的破坏,其最佳处理浓度为20 mg·L-1,但稀土离子不影响Chla/Chlb的比值。推测稀土离子配位到叶绿素卟啉环上,形成Chl-La配合物,阻止H+置换叶绿素中的Mg2+,保护叶绿素。2.快速荧光诱导动力学曲线表明,酸雨胁迫导致龙眼叶片的最小荧光产量上升,最大荧光产量下降,可变荧光下降,使叶片的最大光化学效率(Fv/Fm)下降;进一步分析发现,酸雨胁迫导致龙眼叶片PSⅡ反应中心失活,线性电子传递受阻,PSⅡ受体库容量减小,酸雨胁迫对龙眼叶片PSⅡ供体侧的放氧复合体(OEC)影响较小,电子传递速率下降的主要原因是电子从QA-向QB的传递受阻,引起QA-大量积累,酸雨胁迫3d就对叶片光合机构造成显著伤害;La3+、Ce3+处理通过提高叶片PSⅡ有活性的反应中心的数量,减少失活的反应中心的比例,提高电子传递到超过QA的其它电子受体的概率,来减轻酸雨胁迫对叶片PSⅡ反应中心和PSⅡ受体侧的伤害。3.获得酸雨胁迫和稀土离子调节的龙眼叶片PSⅡ反应中心能量流动模型图,表明酸雨胁迫导致龙眼单位面积叶片PSⅡ反应中心光能吸收增加,激发能捕获和电子传递减少,热耗散增加;每个PSⅡ反应中心吸收、捕获的激发能增加,电子传递减少,热耗散增加。并应用能量流动模型图分析了酸雨胁迫导致龙眼叶片光合速率下降的原因,推测叶绿素含量降低可能不是光合速率下降的主要因素,光合速率下降应该主要是电子传递受伤害的结果。4.酸雨胁迫诱使龙眼叶片自由基(O2·-和H2O2)的生成,大量的自由基攻击细胞膜,导致膜脂发生过氧化反应,酸雨胁迫解除后,自由基含量和膜脂过氧化程度仍保持比较高的水平;La3+和Ce3+处理降低叶片自由基的含量,保护细胞膜,减轻酸雨胁迫对龙眼叶片生物膜的氧化伤害,稀土离子可能具有直接清除自由基的作用。5.La3+和Ce3+处理通过提高龙眼抗氧化酶(SOD、CAT、APX、MDAR、DHAR、GR)的活性,增加抗氧化物质(AsA和GSH)含量,影响抗坏血酸-谷胱甘肽循环(AsA-GSH),有效清除酸雨胁迫诱生的活性氧,减轻酸雨胁迫对龙眼叶片膜脂和抗氧化系统的伤害。稀土离子可能行使了类似钙信使的功能,在ROS执行信使功能调动龙眼叶片抗氧化系统中起积极作用,可以肯定的是,稀土离子处理会加快龙眼叶片PSⅡ反应中心线性电子的传递,从而提供大量的NADPH,促进AsA-GSH循环,提高APX酶活性。生理条件下,稀土离子最佳作用浓度为30mg·L-1,龙眼在酸雨胁迫逆境下,最佳作用浓度为20 mg·L-1。6.缺钙培养基中,La3+和Ce3+可以提高龙眼离体花粉的萌发率,同时可以减轻培养基低pH(酸胁迫)和缺钙环境对离体花粉萌发的不利影响,说明稀土离子顶替钙离子行使其生物学功能,进一步研究发现,低浓度(0.1-1μmol·L-1)的La3+和Ce3+导致花粉细胞内游离钙浓度极显著升高,引起钙振荡,调控钙信号下游靶酶Ca2+-ATPase和H+-ATPase活性升高,减轻酸雨对花粉细胞内pH条件与离子平衡的冲击,从而减轻酸雨对花粉的伤害提高花粉萌发率;高浓度(10μmol·L-1)稀土离子加重酸雨对花粉的伤害,抑制花粉萌发。