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全球氣候變化與環境惡化導致干旱、鹽堿化、極端溫度等非生物脅迫頻發，加上病蟲害侵襲等生物脅迫影響，作物產量與品質面臨嚴峻挑戰。培育抗逆作物品種、研發高效脅迫調控技術是保障農業生產穩定的關鍵，而作物抗逆性的精準評價與機制解析是該領域的核心科學問題。

植物光合系統是脅迫損傷的敏感靶點，脅迫條件下光合機構功能的變化直接反映作物抗逆能力。傳統抗逆性評價方法多依賴表型觀察或生理生化指標測定，存在耗時、破壞性強、無法實時監測等局限。葉綠素熒光信號包含豐富的光合生理信息，其參數變化可快速反映光系統Ⅱ（PSⅡ）的結構與功能狀態，為作物抗逆性評價提供了無損、快速的檢測途徑。

一、材料與方法

（一）供試材料

選取農業生產中代表性作物，包括糧食作物、經濟作物，所有種子經消毒催芽后，播種于含蛭石-珍珠巖-園土（體積比1:1:2）的育苗盆中，置于人工氣候箱中培養至三葉一心期，選取生長一致的幼苗進行脅迫處理。

（二）脅迫處理設計

1、干旱脅迫：幼苗停水處理，分別在停水0d（對照）、3d、6d、9d、12d測定熒光參數，期間監測土壤含水量。

2、鹽脅迫：澆灌不同濃度NaCl溶液（0mmol/L、50mmol/L、100mmol/L、150mmol/L、200mmol/L），處理后3d、6d、9d測定熒光參數。

3、低溫脅迫：將幼苗轉移至10℃人工氣候箱（光照等其他條件不變），分別在處理0d、1d、3d、5d、7d測定熒光參數。

4、生物脅迫：接種番茄晚疫病菌，接種后2d、4d、6d、8d測

（三）檢測儀器與參數設置

采用博清生物熒光計進行熒光參數測定。測定參數包括：最大光化學效率（Fv/Fm）、實際光化學效率（ΦPSⅡ）、光化學猝滅系數（qP）、非光化學猝滅系數（NPQ）、電子傳遞速率（ETR）。

測定方法：選取作物功能葉片，暗適應20min后，采用儀器自帶葉夾進行定點測定，每株測定3片葉，每片葉測定3個位點，取平均值作為該植株的熒光參數值。同時采用傳統方法測定葉綠素含量（SPAD 法）、丙二醛（MDA）含量（硫代巴比妥酸法）作為對照指標。

二、結果與分析

（一）非生物脅迫下作物熒光參數的動態變化

1、干旱脅迫

隨著干旱脅迫時間延長，供試作物的Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP、ETR均呈顯著下降趨勢，NPQ呈顯著上升趨勢。玉米在停水9d時，Fv/Fm從對照的0.83±0.02降至0.61±0.03，ΦPSⅡ從0.72±0.02降至0.35±0.04；而小麥在停水12d時Fv/Fm仍維持在0.70±0.03，表明小麥的抗旱性強于玉米。博清生物熒光計可精準捕捉不同作物在干旱脅迫下的光合系統損傷差異，為抗旱性評價提供量化依據。

2、鹽脅迫

鹽脅迫濃度升高顯著影響作物熒光參數，Fv/Fm、ΦPSⅡ、ETR隨NaCl濃度增加呈線性下降，NPQ呈線性上升。番茄在NaCl濃度150mmol/L時，Fv/Fm降至0.65±0.02，顯著低于對照（0.84±0.01）；黃瓜在100mmol/L NaCl處理下，ΦPSⅡ已降至0.42±0.03，表明黃瓜的耐鹽性弱于番茄。熒光參數與鹽濃度的顯著相關性（R2>0.85），證明博清生物熒光計可快速量化鹽脅迫強度對作物的影響。

3、低溫脅迫

低溫處理后，作物Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP均呈先下降后穩定的趨勢，NPQ先上升后回落。玉米在低溫處理3d時Fv/Fm降至最低（0.68±0.03），隨后逐漸恢復；小麥在低溫處理5d時仍維持較高的ΦPSⅡ（0.65±0.02），顯示小麥的抗低溫能力更強。博清生物熒光計的快速響應特性，可實時監測作物在低溫脅迫下的光合系統適應與恢復過程。

（二）生物脅迫下作物熒光參數的變化

番茄接種晚疫病菌后，隨著病害發展，熒光參數呈現顯著變化。接種4d后，感病品種的Fv/Fm從0.83±0.01降至0.62±0.03，ΦPSⅡ從0.71±0.02降至0.38±0.04；而抗病品種在接種6d后Fv/Fm仍保持在0.75±0.02。熒光參數的變化早于肉眼可見的病斑出現，表明博清生物熒光計可實現病害脅迫的早期預警，為作物抗病蟲害性評價提供提前量。

（三）熒光參數與傳統生理指標的相關性

相關性分析表明，Fv/Fm、ΦPSⅡ、ETR與葉綠素含量呈顯著正相關（r>0.78），與MDA含量呈顯著負相關（r<-0.82）。這說明博清生物熒光計測定的熒光參數能夠準確反映作物在脅迫下的生理損傷程度，其檢測結果與傳統破壞性檢測方法具有高度一致性，驗證了該儀器的可靠性。

（四）抗逆種質資源篩選應用

利用博清生物熒光計對10個玉米品種進行抗旱性篩選，測定停水9d后的Fv/Fm、ΦPSⅡ、NPQ，通過主成分分析構建抗逆性綜合評價指數。結果顯示，品種‘京科968’的綜合評價指數最高（0.85），‘登海 605’次之（0.78），‘先玉 335’最低（0.42），與田間抗旱性鑒定結果一致。證明博清生物熒光計可高效應用于大規模抗逆種質資源篩選，提高育種效率。

三、討論

（一）博清生物熒光計在作物抗逆性研究中的技術優勢

博清生物熒光計憑借其高靈敏度光學傳感器，可精準捕捉作物在脅迫下光合系統的微小變化，實現抗逆性的早期診斷。與傳統檢測方法相比，該儀器具有以下優勢：一是無損檢測，避免了破壞性取樣對作物生長的影響，可實現同一植株的長期動態監測；二是快速高效，單次參數測定僅需1s，可滿足大規模樣本的快速篩查需求；三是多參數同步檢測，同時獲取Fv/Fm、ΦPSⅡ等關鍵參數，全面反映光合系統功能狀態；四是便攜性強，適合田間原位監測，突破了實驗室檢測的時空限制。

（二）應用場景拓展與技術展望

在農業生物技術領域，博清生物熒光計的應用場景可進一步拓展：在抗逆育種中，可用于雜交后代的早期篩選，縮短育種周期；在田間管理中，可實時監測作物脅迫狀態，指導灌溉、施肥、病蟲害防治等措施的精準實施；在設施農業中，可結合環境調控系統，構建作物抗逆性的智能化監測與調控體系。

未來可通過以下方向優化技術應用：一是開發多脅迫類型的專用檢測模式，提高不同脅迫場景的適配性；二是結合大數據與人工智能技術，構建熒光參數與作物產量、品質的預測模型；三是優化儀器的無線傳輸與數據共享功能，實現規模化監測網絡的構建。

（三）研究局限與改進方向

本研究主要針對幾種常見作物和脅迫類型，對小眾作物及復合脅迫的研究有待進一步開展。此外，田間環境中光照、溫度等因素的波動可能影響檢測結果，后續需開發環境校正算法，提高儀器在復雜田間條件下的檢測精度。

本研究通過系統實驗驗證了博清生物熒光計在作物抗逆性研究中的應用價值。該儀器可快速、精準、無損地測定不同脅迫條件下作物的葉綠素熒光參數，準確反映作物光合系統功能狀態與抗逆能力差異。其檢測結果與傳統生理指標高度相關，可有效應用于抗逆機制研究、脅迫早期預警、抗逆種質資源篩選等領域。博清生物熒光計的推廣應用，將為農業生物技術的發展提供強有力的技術支撐，對提升作物抗逆性研究效率、保障糧食安全具有重要現實意義。