CO2和O3浓度升高及其复合作用对玉米（Zea mays L．）活性氧代谢及抗氧化酶活性的影响

为了揭示CO2和O3浓度升高及其复合作用对植物活性氧（ROS）代谢及抗氧化酶活性的影响机理，以玉米（ZeamaysL．）为研究材料，利用开顶式气室（OTCs）研究了CO2和O3浓度升高及其复合作用下，玉米叶片活性氧产生速率、含量，膜脂过氧化程度，抗氧化酶活性，净光合速率及玉米籽粒产量的变化。结果表明，在整个生育期内，与对照相比，高浓度CO2（（550±20）μmol·mol^-1）处理下，玉米叶片净光合速率升高，O3产生速率、H2O2含量下降，MDA含量、相对电导率减小，SOD、CAT、POD活性增强，玉米百粒重和穗粒数增加；而在O3浓度为（80±10）nmol·mol^-1的条件下，玉米叶片净光合速率下降，O2^-产生速率、H2O2含量升高，MDA含量、相对电导率增大，SOD、CAT、POD活性减弱，玉米百粒重和穗粒数降低；CO2和O3浓度升高复合（（550±20）μmol·mol^-1＋（80±10）nmol·mol^-1）处理下，玉米叶片的净光合速率、H2O2含量、SOD活性先升高后降低，MDA含量、相对电导率、CAT活性增加，POD活性减弱，而O2^-产生速率几乎不变化，且玉米的百粒重和穗粒数略低于对照。以上结果说明，CO2浓度升高抑制了玉米叶片活性氧的代谢速率，提高了抗氧化酶的活性，从而增强了光合作用，使玉米籽粒产量增加，对玉米表现为保护效应，而O3浓度升高促进了玉米叶片活性氧的代谢速率，降低了抗氧化酶的活性，抑制了光合作用，使玉米籽粒产量下降，对玉米表现为伤害效应。在CO2和O3浓度升高复合处理下，CO2浓度升高在一定程度上缓解了O3浓度升高对玉米的伤害效应，而O3浓度升高亦在一定程度上削弱了CO3浓度升高对玉米的保护效应。