【摘 要】
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辣椒（Capsicum annuum L.）属喜温不耐寒蔬菜作物,是西北地区设施栽培的主要蔬菜之一,但生产中低温弱光现象严重影响其生长发育、产量及品质。玉米黄质是一种类胡萝卜素,在植物生长发育和响应非生物胁迫的生理过程中发挥着重要作用。因此,本研究以课题组前期筛选的低温敏感型辣椒‘航椒2号’为试验材料,通过叶面喷施外源玉米黄质（Zeaxanthin）,分析低温弱光胁迫下辣椒幼苗生长生理、光合作用、
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辣椒（Capsicum annuum L.）属喜温不耐寒蔬菜作物,是西北地区设施栽培的主要蔬菜之一,但生产中低温弱光现象严重影响其生长发育、产量及品质。玉米黄质是一种类胡萝卜素,在植物生长发育和响应非生物胁迫的生理过程中发挥着重要作用。因此,本研究以课题组前期筛选的低温敏感型辣椒‘航椒2号’为试验材料,通过叶面喷施外源玉米黄质（Zeaxanthin）,分析低温弱光胁迫下辣椒幼苗生长生理、光合作用、叶绿素荧光参数、抗氧化防御系统、内源激素、叶黄素循环及关键基因表达等指标,旨在探究外源玉米黄质缓解辣椒幼苗低温弱光胁迫的生理机制,为西北地区设施辣椒栽培中减轻低温弱光胁迫提供理论依据。主要研究结果如下:（1）低温弱光显著抑制辣椒生长发育（株高、茎粗和形态）,造成生物膜系统损伤和电解质渗漏,渗透物质含量发生变化。外源喷施玉米黄质预处理显著提高了低温弱光胁迫下辣椒幼苗株高（11.7%）、茎粗（13.67%）、可溶性糖和可溶性蛋白含量以及叶片相对含水量,降低丙二醛（MDA）含量和叶片相对电导率,进而缓解低温弱光对辣椒生长的抑制,提高对低温弱光耐受性。（2）外源喷施玉米黄质显著提高了低温弱光胁迫下辣椒幼苗净光合速率（Pn）和叶绿素含量,叶绿素（a、b、a+b、car）含量分别较低温弱光胁迫下提高29.1%、27.16%、28.61%和22.21%。同时,玉米黄质预处理在胁迫24h和48h时诱导辣椒幼苗气孔开张,促进胞间CO2顺利参与光合作用,降低胞间CO2浓度（Ci）。此外,外源玉米黄质预处理有助于修复低温弱光胁迫对辣椒幼苗叶绿体超微结构造成的损伤,提高辣椒幼苗的光合能力。（3）外源喷施玉米黄质显著降低低温弱光胁迫下辣椒幼苗PSⅡ激发压（1-q P）和过剩激发能[（1-q P）/NPQ],较低温弱光处理分别降低62.66%和50.99%;提高每有活性RC最大捕获（ETo/RC）、电子传递的光量子通量（ETo/RC）、单位激发截面吸收俘获（TRo/CSm）和电子传递的能量通量（ETo/CSm）,进而提高PSⅡ最大光化学量子产量（Fv/Fm）（5.90%）及实际光化学量子产量Y（Ⅱ）（54.33%）。此外,外源喷施玉米黄质也显著提高低温弱光胁迫下辣椒幼苗的光合性能Pl（abs）。（4）外源喷施玉米黄质显著提高低温弱光胁迫下辣椒幼苗超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）以及抗坏血酸谷胱甘肽循环关键酶抗坏血酸过氧化物酶（APX）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）和单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHAR）活性,且上调Ca SOD、Ca CAT、Ca APX、Ca DHAR和Ca MDHAR基因表达,增加As A/DHA和GSH/GSSG比值,增强了辣椒幼苗清除活性氧的能力,H2O2和O2·-含量显著降低,缓解低温弱光胁迫引起的氧化胁迫;提高低温弱光胁迫下茉莉酸（JA）和生长素（IAA）含量,降低水杨酸（SA）和脱落酸（ABA）含量,增强植株对胁迫的耐受性。（5）低温弱光胁迫下外源喷施玉米黄质显著提高辣椒幼苗紫黄质环氧化酶（VDE）和玉米黄质环氧化酶（ZEP）酶活性,以及上调相关基因（Ca VDE和Ca ZEP）表达,VDE和ZEP酶活性分别较低温弱光处理增加1.68和0.36倍;叶黄素脱环氧化程度较低温弱光处理增加25.53%,叶黄素循环主要组分花药黄质、玉米黄质和紫黄质含量显著积累。综上所述,外源喷施玉米黄质通过维持低温弱光胁迫下辣椒幼苗光合系统稳定、增强抗氧化酶活性及诱导相关基因表达、调控内源激素含量及叶黄素循环,提高辣椒幼苗对低温弱光胁迫的耐受性。本研究结果为提高设施辣椒栽培产量和品质提供了理论依据。
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