Studies on the Effects of Water stress on Photosynthesis

Abstract

1．水分胁迫降低了水稻叶片的光合速率。轻度及中度水分胁迫下，气孔的限制是光合速率下降的主要原因；而严重水分胁迫下，叶肉细胞光合能力的降低是光合速率下降的主要原因。叶肉细胞光 合能力的降低可能是由于光合量子效率、光合电子传递速率和光合磷酸化活力及羧化效率下降所致。 2．水分胁迫降低了小麦叶片的可变荧光产量、可变荧光淬灭速率、荧光上升互补面积，叶绿体的室温荧光产量、可变荧光产量以及DCMU作用下的小麦叶片及叶绿体的可变荧光产量，表明光系统Ⅱ受到了伤害。光系统Ⅱ氧化侧的人工电子供体(DPC) 能部分恢复受抑制的叶绿体可变荧光和光系统II的电子传递速率，说明水分胁迫对光系统Ⅱ的损伤不仅位于氧化侧，也可能在反应中心上。 3．水分胁迫抑制了激发能向PSII的传递；降低了Mg2+对叶绿体可变荧光及激发能在两个光系统间分配的调节能力。水分胁迫使PS II内外周天线色素蛋白复合体（CPa和LHCⅡ）和PSⅠ叶绿素a蛋白复合体(CPⅠ、CPⅠa和CPⅠb)含量下降，其中以LHCⅡ降低幅度最大。从类囊体膜多肽分析结果，发现25KD多肽随着水分胁迫的加剧其含量显著降低。 4．水分供应充分及轻度和中度水分胁迫下，高氮素营养对水稻光合作用有明显的促进作用；而严重水分胁迫则削弱了高氮营养对光合作用的促进作用，使高氮营养水稻叶片在严重水分胁迫下的光合速率反而比低氮营养叶片低，这可能与严重水分胁迫下，高氮叶片水势、气孔导度、光合羧化效率、光合量子产量及RuBP再生速率比低氮叶片有更大的下降有关。两种氮素营养水平下，轻度和中度水分胁迫均提高了叶片的水分利用效率；而严重水分胁迫则使叶片的水分利用效率降低，但始终是高氨营养水稻叶片的水分利用效率高于低氮叶片