第二爱默生效应的远红光光谱：采用双波长脉冲幅度调制荧光法的研究

摘要： 同时用远红光和较短波长光照激发光合作用时产生的非加性增强效应被称为"第二爱默生效应"。其作用光谱表现为：在恒定波长约700-715纳米的远红光照射下，光合产量随红光（630-690纳米）波长的依赖关系已被明确。然而，当采用恒定波长的较短光（红光或蓝光）照射时，光合产量对远红光（690-760纳米）波长的反向依赖关系从未被研究过。本研究采用快速傅里叶双波长脉冲幅度调制（PAM）荧光法测定第二爱默生效应的作用光谱。通过蓝光调制光激发臭椿（Ailanthus altissima Mill.）叶片的叶绿素荧光，研究叶片在690至760纳米背景光（10纳米间隔）照射下的远红诱导荧光下降现象（荧光偏移-FRIFS），计算公式为FRIFS=(F0-Fs)/F0（F0为无远红光时的荧光值，Fs为有远红光时的荧光值）。最大FRIFS值出现在720纳米处（11.8%），但在740、750纳米仍保持显著，在690甚至760纳米处则呈现较低值。在远红光照射期间及之后施加蓝光饱和闪光测得：以720纳米背景光计算的光系统II（PSII）量子产额（Fv/Fm）出现提升。采用红光调制光激发时FRIFS值较低。研究表明：当蓝光优先激发PSII时，远红光对PSI的选择性附加激发会导致光化学淬灭，进而使PSI限制非循环电子流——这正是FRIFS现象的成因。文中还讨论了已知PSI捕光复合体I吸收光谱与第二爱默生效应观测作用光谱（FRIFS光谱）之间的矛盾。