【目的】探讨臭氧(O3)与光照协同作用对葡萄叶片造成的危害机制。【方法】利用开放式气室在高浓度臭氧(105 n L·L-1)胁迫时,测定不同遮阴程度下‘赤霞珠’盆栽苗叶片光合性能及活性氧代谢的变化。【结果】与室外全光照无臭氧胁迫的对照相比,T1(O3+全光照)处理的Pn和Fv/Fm分别下降了87.1%和48.1%;而降低光照的遮阴处理如T3(O3+60%遮阴),分别下降了62.3%和8.6%。与T1相比,T2(O3+30%遮阴)和T3(O3+60%遮阴)处理后缓解了O3胁迫对叶片净光合速率(Pn)与最大光化学效率(Fv/Fm)的抑制程度,Pn分别增加了38.2%和176.3%,Fv/Fm分别增加了36.4%和76.1%,不同遮阴处理后提高了体内抗氧化酶活性,减少了活性氧和丙二醛(MDA)的积累,MDA含量分别减少了5.1%和12%。【结论】光强影响了O3胁迫对葡萄叶片光合系统的抑制程度。在无法改变环境O3浓度的条件下,遮阴可以缓解光下O3对葡萄叶片的胁迫作用。
以盆栽‘赤霞珠’葡萄为试验材料,浇施浓度为100 nmol·L^(-1)的外源褪黑素(melatonin)后,在110 n L·L^(-1)臭氧浓度胁迫下,测定葡萄叶片气体交换参数和叶绿素荧光快速诱导动力学曲线,并结合叶绿素荧光淬灭分析葡萄叶片光合性能的变化。结果表明:浇施褪黑素提高了臭氧胁迫下叶绿素a、b和类胡萝卜素的含量以及叶绿素a/b的比值,提高了叶片净光合速率(P_n)和叶片单位面积有活性反应中心的数量(RC/CSm),以及捕获的激子将电子传递到Q_A以后的其他电子受体的概率(Ψ_o),从而缓解了臭氧胁迫下的光抑制程度。结论:外源褪黑素缓解了臭氧胁迫下葡萄叶片叶绿素的降解,通过调节光系统的能量分配,缓解了臭氧胁迫对光合作用的伤害。
以对臭氧敏感的葡萄品种阿白(White,暂定名)为试材,探讨了喷施外源抗坏血酸和尿素对田间臭氧胁迫下葡萄叶片光合作用的缓解作用。实时监测表明,田间臭氧日最高浓度在6月份,极值出现在7月上旬,达到56 n L/L。阿白葡萄叶片在8月份即出现了明显的臭氧伤害症状。喷施外源抗坏血酸显著提高了阿白葡萄叶片的叶绿素含量、Pn和Fv/Fm,比对照分别提高了30.02%、59.84%、3.94%,同时显著提高了阿白葡萄叶片的PIabs、ΦPSⅡ和q P,比对照分别提高了56.15%、120.50%、93.29%;喷施尿素后阿白葡萄的叶绿素含量以及Pn分别比对照提高了23.67%和69.74%,同时ΦPSⅡ以及q P分别比对照提高了55.76%和53.40%。快速叶绿素荧光动力学分析表明,喷施两种外源缓解剂明显改变了OJIP曲线形状,提高了P点荧光强度。说明喷施外源抗坏血酸和尿素缓解了田间臭氧胁迫对葡萄叶片光合电子传递链的抑制,改善光能的分配和利用,从而缓解了臭氧胁迫对葡萄叶片的影响,以抗坏血酸效果较明显。
探讨O3处理对‘赤霞珠’葡萄叶片光系统功能Ⅱ（PSⅡ）的伤害机制及O3胁迫发生阈值。以一年生‘赤霞珠’为试材,设置不同O3浓度（25、40、55、80和105 n L·L-1）,测定叶片叶绿素含量、气体交换和叶绿素荧光参数,分析不同O3浓度处理对葡萄叶片PSII活性的影响。结果表明,随着O3浓度升高,叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、PSII的实际光化学效率（ΦPSII）、光下最大光化学效率（Fv’/Fm’）、捕获光能用于QA以后的电子传递的概率（ΨEo）、单位面积有活性反应中心的数量（RC/CSm）均呈下降趋势;PSII激发压（1-qP）、K点的相对可变荧光（Wk）、慢相荧光淬灭（qI）呈现上升趋势;在低O3浓度条件下（25~55n L·L-1）,Pn的下降主要是由于气孔限制引起的,O3浓度达到并超过80 n L·L-1时,叶绿素含量显著降低,非气孔限制占主导因素,PSII功能开始受到抑制;浓度达到105 n L·L-1时叶片出现较明显的表观伤害症状,电子供体侧伤害程度大于受体侧。实验结果说明,葡萄叶片可以在短时间内（8 h）忍受一定浓度（不超过55 n L·L-1）的O3胁迫,O3浓度达到或超过80 n L·L-1时,PSII功能受到较严重的抑制。
