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低温和盐胁迫对不同辣椒品种的影响及高光谱测量的挑战

发布时间：

2025-12-02

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作物受到各种环境胁迫，大多数是复合非生物胁迫。本文比较了两个辣椒品种（Capsicum annuum cv.和Capsicum chinense Jacq.）对单一和复合非生物胁迫(低温和盐胁迫)的生理反应及其高光谱数据。

结果表明：①复合胁迫引起的生长下降幅度大于单一胁迫，光合色素下降幅度较小。②低温胁迫显著降低了两个品种的光合色素；盐胁迫增加了Capsicum annuum中的色素。③550nm左右叶片反射率和一阶求导红边的显著移动与叶绿素含量呈正相关；单一低温胁迫和复合胁迫的影响相似，只是幅度不同；只有Capsicum chinens的叶片反射率对盐胁迫有响应。④光谱植被指数能够区分单一低温胁迫和单一盐胁迫，但单一低温胁迫和复合胁迫的影响相似，表明低温胁迫起主导作用。⑤光化学反射指数（PRI）在所有处理中均存在差异。

本研究基于图像分型和高光谱反射率数据证实，胁迫的反应与对单一胁迫反应不同，一种胁迫的强烈影响可以掩盖另一种胁迫。因此，必须谨慎利用基于高光谱量化复合胁迫影响的评估。

图1. 胁迫处理13天的图像

图2. 基于表型评估Capsicum annuu (a,c)和Capsicum chinense(b、d)在胁迫处理过程生长速率变化

图3. Capsicum annuu和Capsicum chinense叶片平均光谱反射率(R)和平均光谱反射率一阶导数

图4 胁迫处理14天后，Capsicum annuu(a)和Capsicum chinense(b)相对于对照的高光谱指数变化

图5. 光谱反射率、光谱反射率一阶导数与叶绿素、类胡萝卜素、叶绿素、类胡萝卜素/叶绿素比值( caro / chl ratio )、总黄酮、总酚含量之间的相关性分析

图6. Capsicum annuu和Capsicum chinense反射指数与胁迫指标的决定系数

图7 胁迫1、7、14 天后，Capsicum annuu和Capsicum chinense叶片光化学反射指数(PRI)的变化

表1.低温和盐胁迫处理

表2. 不同处理1、7、14天后，Capsicum annuu叶绿素( a + b )、类胡萝卜素、酚和类黄酮含量

表3. 不同处理1、7、14天后，Capsicum chinense叶绿素( a + b )、类胡萝卜素、酚和类黄酮含量

来源

Genzel, F., Wiese-Klinkenberg, A. Comparison of single and combined salt and cold stress effects and their challenges for hyperspectral measurements of different Capsicum species. Planta 262, 147 (2025). https://doi.org/10.1007/s00425-025- 04865-0

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