外源脯氨酸对盐胁迫下芹菜生长及光合特性的影响

高彦强，颉建明，王 成，虎丽霞，韩康宁，常有麟，张 婧

（甘肃农业大学 园艺学院，甘肃 兰州 730070）

【研究意义】盐胁迫已成为世界范围内影响农业生产的最严重的非生物胁迫因子[1]。土壤盐碱化严重影响农业安全生产和健康发展，是当今世界较为严重的生态环境和社会经济问题之一[2]。中国现有耕地面积中约有6.82%为盐渍化土地[3]，土壤盐渍化导致作物品质降低，安全品质难以保障，抑制作物生长，严重制约农业可持续发展[4]。因此，在土壤盐渍化风险增加的大趋势下，采取合理措施提高植物耐盐性，开发利用盐渍土有重要意义。【前人研究进展】脯氨酸（proline，Pro）是一种小分子的渗透物质，对细胞无毒副作用，是植株内最重要的有机渗透调节物质。干旱、高温、低温、盐渍、冰冻、大气污染等逆境均会造成植株内脯氨酸的积累[5]。颜志明等[6]研究表明，外源脯氨酸可以抑制盐胁迫下甜瓜幼苗叶绿素含量的下降，增强光合作用，缓解盐胁迫对幼苗的伤害。刘书仁等[7]研究表明，外源脯氨酸可以显著提高高温胁迫下黄瓜幼苗叶片Pn、Gs、WUE、Fv/Fm、Y（Ⅱ）及qP。刘俊英[8]研究表明，1 mmol/L脯氨酸能够缓解盐胁迫对加工番茄植株的伤害。陈奋奇等[9]研究表明，外源Pro 处理可以有效缓解盐胁迫对玉米幼苗根系和地上部生长的抑制作用。【本研究切入点】芹菜（Apium graveolensL.）为伞形科一年或多年生草本植物，在我国各地广泛种植，是重要的药食同源蔬菜，富含钙、磷、铁、胡萝卜素及维生素等营养物质，具有较高的营养价值，深受广大消费者的喜爱[10]。现阶段，芹菜栽培多采用设施栽培[11]。然而伴随化肥的过量使用，设施农业的土壤次生盐渍化现象也越来越突出[12]。已有研究表明，盐胁迫能抑制芹菜的生长和光合作用，降低芹菜的品质[13]。但目前外源物质调控芹菜耐盐性方面的研究却鲜有报道。【拟解决的关键问题】本试验通过对芹菜植株进行盐胁迫与外施Pro处理，探究外源脯氨酸对盐胁迫下芹菜生长及光合特性的影响，以期为盐碱条件下芹菜的优质高产栽培提供理论及技术依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料和试验地概况

供试芹菜为‘美国西芹’，具有抗病性好、耐低温、产量高、纤维少、品质佳等特点。脯氨酸（≥99%）购自上海麦克林生化科技有限公司（麦克林Macklin）。在兰州新区现代农业投资集团有限公司育苗温室内育苗。当幼苗长至两叶一心后，选取长势整齐的幼苗，定植于装有基质（栽培基质∶蛭石∶珍珠岩=3∶1∶1）的塑料花盆中（20 cm×20 cm），每盆3 株。试验在甘肃农业大学（36°05′39.86′N，103°42′31.09′E）的玻璃温室中进行，温度（20±2）°C/（15±2）°C（昼/夜），光周期为13～14 h，光强为800～1 200 µmol/（m2·s），相对湿度60%～70%。

1.2 试验设计

芹菜幼苗定植7 d后，于每天09：00时喷施相应浓度脯氨酸溶液，连续喷施7 d。之后，用100 mmol/L NaCl 溶液浇灌，每隔3 d 浇灌1 次，每次每盆300 mL，共3 次。定植30 d 后测定相关指标。试验设置9 个处理（表1），采用完全随机设计，3次重复，每处理45株。

表1 试验不同处理Tab.1 Test different treatments

1.3 测定指标与方法

1.3.1 形态指标测定 采用直尺和游标卡尺测定各处理芹菜株高和茎粗；用万分之一天平称取植株地上部分和根系鲜重，然后各部分在105 ℃鼓风干燥箱中杀青30 min，再将温度调至80 ℃烘干至质量恒重，测其干重。将各处理的芹菜切除地上部，洗净根系后放入根系分析系统（Win RHIZO Pro LA2400，Canada）获得图像，并用软件Win RHIZO 5.0进行根系形态指标的分析。

1.3.2 叶绿素含量测定 叶绿素含量参照高俊凤[14]的方法测定。取新鲜叶片，用质量分数80%丙酮提取叶绿素，采用UV-1780分光光度计（Shimadzu，Japan）测定提取液在645 nm、663 nm及470 nm处的吸光值，并计算叶绿素a（Chl-a）、叶绿素b（Chl-a）、总叶绿素（Chl-total）含量。

其中，V为样品提取液总体积（mL），W为样品质量（g）。

1.3.3 光合气体交换参数测定 使用Ciras-2（PP System Inc.，Amesbury，MA01913，USA）便携式光合仪，于晴天09：00—11：00测定芹菜叶光合气体交换参数：净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）及胞间CO2浓度（Ci）[15]。

1.3.4 叶绿素荧光参数测定 叶绿素荧光参数测定参照胡琳莉[16]的方法。利用调制式叶绿素荧光成像仪（Walz，Effeltrich，Germany）测定叶片叶绿素荧光参数。每处理随机选择3株，经过30 min暗适应后，剪下第3片完全展开的功能叶，平展并固定在荧光仪的测定台上。测定时，检测光、光化光和饱和脉冲光的强度分别设定为：0.1、111和2 700 µmol/（m2·s），脉冲光时间0.8 s，时间间隔20 s，总共15次。设定好参数后，暗下的初始荧光Fo和最大荧光Fm通过打饱和脉冲光获得，计算出PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）[17]。在光化光持续供给300 s后，在光化光下获得稳态荧光Fs；同时，在饱和脉冲光发出0.8 s后得到光下最大荧光产量Fm′。当关闭光化光打开远红光时，可获得光下初始荧光Fo′。然后根据相关公式计算出光化学猝灭系数qP[18]，PSⅡ实际光化学效率Y（Ⅱ），有效光化学量子产量Fv′/Fm′及非光化学猝灭的量子产量Y（NPQ）[19]。

1.3.5 快速叶绿素荧光诱导动力学参数测定 叶绿素快速荧光诱导参数使用植物效率分析仪Handy PEA（Hansatech Instruments Ltd.）测定，计算公式见表2。测定前叶片充分暗适应30 min，然后使用3 000 µmol/（m2·s）红光诱导，测定时间为2 s。测定快速叶绿素荧光诱导动力学曲线（O-J-I-P荧光诱导曲线）。每次测定5株，根据测出的叶绿素荧光快速诱导动力学曲线，按照Strasser的O-J-I-P-test的分析方法计算各种荧光参数[20-21]。

表2 快速叶绿素荧光诱导动力学参数计算公式Tab.2 Formula for calculating dynamic parameters of rapid chlorophyll fluorescence induction

1.4 数据分析

使用Excel 2021 和Origin2021 软件进行数据统计与作图，试验数据的方差分析使用SPSS 20.0 软件，并采用Duncan’s检验法对显著性进行多重比较（P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜株高和茎粗的影响

不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜株高和茎粗的影响如图1所示。与CK1相比，100 mmol/L NaCl（CK2）处理的芹菜其株高和茎粗均显著降低，分别降低30.7%和49.15%。与CK2处理相比，不同浓度的脯氨酸均不同程度地提高了芹菜的株高和茎粗，且随着浓度的增加呈先上升后下降的趋势。P1-P4 处理芹菜的株高均显著高于CK2 处理，分别增加22.15%、42.04%、27.77%及20.67%，P1-P6 处理芹菜的茎粗均显著高于CK2处理，分别增加81.47%、92.67%、86.40%、61.73%、37.30%及34.57%。

图1 不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜株高和茎粗的影响Fig.1 Effects of different concentrations of proline on celery height and stem diameter under salt stress

2.2 不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜生物量的影响

不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜生物量的影响如表3所示。与CK1相比，CK2处理芹菜叶片的地上部鲜重、地下部鲜重、地上部干重及地下部干重均显著降低，分别降低54.12%、70.22%、56.40%及73.88%。与CK2处理相比，不同浓度的脯氨酸均不同程度地提高了芹菜的地上部鲜重、地上部干重及地下部干重，且随着浓度的增加呈先上升后下降的趋势，除P5处理外，其他脯氨酸处理均不同程度提高芹菜地下部鲜重。P2 和P3 处理芹菜的地上部鲜重、地下部鲜重、地上部干重及地下部干重均显著高于CK2 处理，P2 处理分别增加102.21%、167.92%、73.910%及192.24%，P3 处理分别增加94.02%、92.45%、50.84%及135.91%。

表3 不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜生物量的影响Tab.3 Effects of different concentrations of proline on celery biomass under salt stress

2.3 不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜根系形态建成的影响

将不同处理的芹菜根系用根系扫描仪扫描，并对根系进行原位图像分析，从图2可知，与CK1相比，CK2处理抑制了芹菜根系的生长。不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜根系形态参数的影响如表4所示。与CK1 相比，CK2 处理芹菜叶片的总根长、总根体积、根尖数、总根表面积及分枝数均显著降低，分别降低64.05%、52.56%、66.38%、58.75%及78.96%。与CK2 处理相比，不同浓度的脯氨酸均不同程度地提高了芹菜的总根长、总根体积、根尖数、总根表面积及分枝数。P1～P3 处理芹菜的总根长、总根体积、根尖数、总根表面积及分枝数均显著高于CK2 处理，P1 处理分别增加50.40%、19.25%、100.00%、33.85%及102.66%，P2 处理分别增加157.56%、122.05%、240.66%、139.00%及375.55%，P3 处理分别增加51.57%、37.68%、105.82%、43.87%及93.12%。

表4 不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜根系形态参数的影响Tab.4 Effects of different concentrations of proline on morphological parameters of celery roots under salt stress

图2 不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜根系形态建成的影响Fig.2 Effect of different concentrations of proline treatment on root morphogenesis of celery under salt stress

2.4 不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜叶片叶绿素含量的影响

不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜叶片叶绿素含量的影响如图3所示。与CK1相比，CK2处理芹菜叶片的叶绿素a、叶绿素b 及总叶绿素含量均显著降低，分别降低40.32%、43.03%及41.05%。与CK2处理相比，不同浓度的脯氨酸均不同程度地促进了叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素的积累，且随着浓度的增加呈先增加后下降的趋势。P2处理芹菜叶片的叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量均显著高于CK2处理，分别增加22.12%、26.77%及23.34%。

图3 不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜叶片叶绿素含量的影响Fig.3 Effects of different concentrations of proline on chlorophyll content of celery leaves under salt stress

2.5 不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜叶片光合参数的影响

不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜叶片光合参数的影响如图4所示。与CK1相比，CK2处理芹菜叶片的Pn（图2A）、Gs（图2B）及Tr（图2D）均显著降低，分别降低39.24%、27.29%及32.43%；与CK2 处理相比，P1～P6处理均不同程度提高芹菜叶片的Pn、Gs及Tr，且随着浓度的增加呈先增加后下降的趋势；P1和P2处理芹菜叶片的Pn 和Gs均显著高于CK2处理，P1处理分别提高56.25%和31.64%，P2处理分别提高60.42%和31.90%。与CK1 相比，CK2 处理芹菜叶片的Ci（图2C）显著提高，提高14.45%；与CK2 处理相比，P2 和P4-P7 处理均不同程度降低芹菜叶片的Ci，其中P5 和P6 处理芹菜叶片的Ci均显著低于CK2处理，分别降低12.63%和12.16%。

图4 不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜叶片光合参数的影响Fig.4 Effects of different concentrations of proline on photosynthetic parameters of celery leaves under salt stress

2.6 不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜叶片叶绿素荧光参数的影响

图5 为不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜叶片Y（Ⅱ）、qP 及qN 的荧光成像图。盐胁迫明显降低了Y（Ⅱ）和qP，而升高了qN；叶片喷施脯氨酸后，随着脯氨酸浓度增加伤害程度有所下降，其中P2 处理的缓解效果较好。

图5 不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜叶绿素荧光成像的影响Fig.5 Effects of different concentrations of proline on chlorophyll fluorescence imaging of celery under salt stress

不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜叶片叶绿素荧光参数的影响如图6 所示。与CK1 相比，CK2处理芹菜叶片的Fv/Fm（图4A）、Y（Ⅱ）（图4B）、qP（图4C）及Fv′/Fm′（图4E）均显著降低，分别降低5.84%、23.63%、8.36%及16.78%；与CK2 处理相比，P1-P3、P5 及P7 处理均不同程度提高芹菜叶片的Fv/Fm，其中P1-P3 处理显著提高，分别提高1.33%、1.37%及2.79%；与CK2 处理相比，不同浓度的脯氨酸均不同程度提高芹菜叶片的Y（Ⅱ）和qP，且随着浓度的增加呈先增加后下降的趋势，其中P2 处理芹菜叶片的Y（Ⅱ）和qP 均显著提高，分别提高33.31%和17.52%；与CK2 处理相比，P2、P3 及P5～P7 处理均不同程度提高芹菜叶片的Fv′/Fm′，其中P2 处理显著提高，提高13.45%。与CK1 相比，CK2 处理芹菜叶片的Y（NPQ）（图4D）显著提高，提高68.80%；与CK2 相比，P2 处理芹菜叶片的Y（NPQ）显著降低，降低43.54%。

图6 不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜叶绿素荧光参数的影响Fig.6 Effects of different concentrations of proline on chlorophyll fluorescence parameters of celery under salt stress

2.7 不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜叶片叶绿素荧光动力学（OJIP）曲线及JIP-test参数的影响

不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜叶片叶绿素荧光动力学（OJIP）曲线的影响如图7 所示。与CK1 相比，CK2 处理芹菜叶片的OJIP 曲线发生明显的变形，其整体荧光强度下降，O、J、I、P 相均大幅下降。与CK2 相比，不同浓度的脯氨酸均不同程度地恢复盐胁迫下OJIP 曲线，提高O、J、I 及P 相，其中P2处理OJIP曲线的恢复更为明显。说明盐胁迫环境下外源喷施Pro能够缓解芹菜叶片光合电子QA向QB传递被抑制的现象。

图7 不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜叶片叶绿素荧光动力学（OJIP）曲线的影响Fig.7 Effects of different concentrations of proline treatment on chlorophyll fluorescence kinetics（OJIP）curve of celery leaves under salt stress

不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜JIP-test 参数的影响如表5 所示。与CK1 相比，CK2 处理降低了ψEo，与CK2处理相比，P2处理提高了ψEo，P1及P3～P7处理均不同程度降低，但无显著差异。与CK1相比，CK2 处理提高了Vi和dV/dto，降低了Vj，与CK2 处理相比，P1～P7 处理降低了Vi，而提高了Vj，P6 处理提高了dV/dto，P1～P5 及P7 处理降低了dV/dto，但无显著差异。与CK1 相比，CK2 处理降低了PIABS，P2 和P4处理提高了PIABS，P1、P3及P5～P7处理均不同程度降低，但无显著差异。

表5 不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜JIP-test参数的影响Tab.5 Effects of different concentrations of proline treatment on JIP-test parameters of celery under salt stress

2.8 不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜叶片单位截面积能量分配的影响

不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜叶片单位截面积能量分配的影响如表6所示。与CK1相比，CK2处理芹菜叶片的ABS/CSm、ETo/CSm 均显著降低，分别降低5.17%、5.56%；与CK2 处理相比，ABS/CSm、ETo/CSm 均随着脯氨酸浓度的增加呈先增加后下降的趋势，其中P1和P2处理芹菜叶片的ETo/CSm 均显著高于CK2 处理，分别提高4.87%和5.33%。与CK1 相比，CK2 处理芹菜叶片的DIo/CSm 显著提高，提高6.63%；与CK2 处理相比，不同浓度的脯氨酸均不同程度降低芹菜叶片的DIo/CSm，其中P1～P6 处理均使芹菜叶片的DIo/CSm 显著降低，分别降低5.55%、5.41%、4.48%、9.89%、7.82%及5.55%。与CK1 相比，CK2 处理芹菜叶片的TRo/CSm 降低，与CK2 处理相比，P1-P3 处理的TRo/CSm 提高，P4～P7 处理均降低，但无显著差异。

表6 不同浓度脯氨酸对盐胁迫下芹菜叶片单位截面积能量分配的影响Tab.6 Effects of different concentrations of proline on energy allocation per unit cross-sectional area of celery leaves under salt stress

2.9 不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜叶片比活性参数的影响

不同浓度脯氨酸处理对盐胁迫下芹菜叶片比活性参数的影响如表7所示。与CK1相比，CK2处理芹菜叶片的ABS/RC、ETo/RC 及TRo/RC 均显著降低，分别降低8.04%、10.75%及4.71%；与CK2 处理相比，P1～P3、P5及P6均不同程度地提高ABS/RC 和TRo/RC，其中P2处理的ABS/RC 和TRo/RC 均显著提高，分别提高5.98%和5.29%，P4和P7处理降低，但无显著差异；与CK2处理相比，P1～P7处理均不同程度地提高ETo/RC，但无显著差异。与CK1 相比，CK2 处理芹菜叶片的DIo/RC 显著提高，提高21.18%，与CK2 处理相比，P1～P7 处理使芹菜叶片的DIo/RC 均显著降低，分别降低19.78%、16.40%、17.16%、24.62%、18.83%、18.52%及23.63%。

表7 不同浓度脯氨酸对盐胁迫下芹菜叶片比活性参数的影响Tab.7 Effects of different concentrations of proline on specific activity parameters of celery leaves under salt stress

3 讨论与结论

盐胁迫是主要的非生物胁迫之一，当植物遭受盐胁迫时，最直观的表现是生物量积累的降低，而生物量可以直接反映逆境胁迫下植物适应性指标或外源物质缓解程度[22-23]。李红杰等[24]研究表明，盐胁迫可以抑制芹菜幼苗生长。陈宝悦等[13]研究表明，NaCl胁迫可抑制芹菜的生长，株高、鲜重及干重随NaCl浓度的增加逐渐降低。本研究发现，100 mmol/L的NaCl对芹菜的正常生长表现出明显的抑制作用，显著降低了芹菜株高、茎粗、鲜重、干重，总根长、总根表面积、总根体积、根尖数及分枝数。本试验结果表明，叶面喷施适宜浓度的脯氨酸（0.3 mmol/L）能够有效缓解盐胁迫对芹菜植株生长的抑制，显著提高芹菜株高、茎粗、鲜重、干重，总根长、总根表面积、总根体积、根尖数及分枝数。表明盐胁迫显著抑制了芹菜的生长和生物量的积累，而脯氨酸为适应盐胁迫环境作出了积极响应，通过促进芹菜生长和生物量的积累增强其在盐胁迫环境中的耐受能力，这与外源脯氨酸对盐胁迫下萝卜幼苗生长的研究结果一致[5]。

叶绿体作为植物进行光合作用的器官，是植物细胞中对盐渍最敏感的细胞器之一。叶绿素是植物进行光合作用的主要色素。蔡琪琪等[25]研究表明，中性盐胁迫下甜菜幼苗的光合色素含量降低。柳国强等[26]研究表明，NaCl浓度超过60 mmol/L时，叶用莴苣的总叶绿素含量显著降低。高玲[27]研究表明，芹菜幼苗叶绿素含量的变化则是随着盐浓度和处理天数的增加而下降。本研究发现，100 mmol/L 的NaCl 显著降低了芹菜叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量，叶面喷施适宜浓度的脯氨酸（0.3 mmol/L）能够显著提高叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量，说明脯氨酸可以减少盐胁迫下光合色素的损失，这与颜志明等[6]的研究结果一致。盐胁迫使植株体内的分解叶绿素相关酶活性增强，促进了叶绿素的降解，导致植株叶片的叶绿素含量降低[28-29]。然而，适宜浓度的脯氨酸能够增强盐胁迫下芹菜光合色素的稳定性，表明脯氨酸可能通过降低芹菜植株体内分解叶绿素相关酶活性，促进叶绿素的积累，维持正常的光合作用[30]。

光合作用能将光能转化为有机物并放出能量，维持植物生长，是植物获取能量和物质的基本来源，对植物的生长发育具有重要意义[31]。盐胁迫对植物生长和代谢的影响是多方面的，对光合作用的影响尤为突出。净光合速率是植物对盐胁迫响应最敏感的有效生理指标[32]，气孔是水分和CO2进出叶片的通道，对光合作用起着调节作用，通常在盐胁迫下，叶片气孔都有不同程度的关闭[33]。盐胁迫下光合作用受抑制是多种因素共同作用的结果，既包括渗透胁迫引起的气孔限制因素，也包括非气孔限制因素。当Ci和Gs同时下降，则气孔因素是主要的；如Ci升高而Gs下降，则非气孔因素是主要的[34]。本研究结果表明，与正常生长条件下的芹菜叶片相比，100 mmol/L 的NaCl 显著降低了芹菜叶片的净光合速率、气孔导度及蒸腾速率，提高了胞间二氧化碳浓度，抑制了光合作用，这与袁颖辉、苏兰茜及郑国琦的研究结果一致[35-37]。这表明芹菜叶片净光合速率Pn的下降主要是非气孔因素所致；而蒸腾速率Tr的升高说明在盐胁迫过程中，芹菜可以通过改变蒸腾速率来调节矿质盐的运转，从而减轻盐胁迫的伤害。赵串串等[30]研究发现，外源脯氨酸可以提高Cd胁迫下‘107杨’的Pn、Gs、Tr，而降低Ci。本研究结果表明，外源Pro的喷施能缓解芹菜叶片Pn、Gs、Tr降低的幅度，能够缓解盐胁迫对芹菜叶片光合作用的伤害。这与颜志明等[6]的研究结果一致。由此推测，外源脯氨酸可以通过调节非气孔因素缓解盐胁迫对芹菜叶片光合作用的抑制。

叶绿素荧光与光合作用效率密切相关，任何环境因素对光合作用的影响都可通过叶绿素荧光反映出来[14]。叶绿体在正常情况下吸收的光能主要通过光合电子传递、叶绿素荧光和热耗散3 种途径来消耗，这3 种途径间存在着此消彼长的关系。因此，荧光变化可以反映光合作用的情况[38]。叶绿素荧光为光合作用的良好探针，其动力学参数是反映植物对光能的吸收、转化、传递、分配情况[39]。通过分析叶绿素荧光参数变化将有助于了解逆境胁迫损伤植物光合机构的不同位点和程度。PSⅡ是光合机构的重要组成部分，被认为是逆境对光合器官破坏的原初位点之一[40]，在光合作用的光能转换和电子传递过程中起着重要作用。Fv/Fm代表PSⅡ的最大光化学效率，反映了当所有的光系统域（PSⅡ）反应中心均处于开放态时的量子产量，可直接作为原初光化学效率的指标。本研究结果表明，与正常生长条件下的芹菜叶片相比，100 mmol/L 的NaCl显著降低了芹菜叶片的Fv/Fm 和Y（Ⅱ），Fv/Fm和Y（Ⅱ）的显著降低表明盐胁迫使芹菜叶片PSⅡ潜在活性中心受损，抑制了PSⅡ的活性，这与卞凤娥等[41]的研究结果一致。此外，实际光化学效率Y（Ⅱ）的降低将会影响ATP、NADPH 等同化力的形成，造成光合电子传递速率的下降[42]。qP 代表光化学猝灭系数，反映PSⅡ天线色素捕获光能用于光化学电子传递的份额；Fv′/Fm′代表PSⅡ有效光化学量子产量，反映开放的PSⅡ反应中心原初光能捕获效率[43]。本研究结果表明，与正常生长条件下的芹菜叶片相比，100 mmol/L 的NaCl 显著降低了芹菜叶片的qP 和Fv′/Fm′，显著提高了芹菜叶片非光化学猝灭的量子产量（Y（NPQ））。qP 愈大，QA-重新氧化形成 QA的量愈大，即PSⅡ的电子传递活性愈大[41]。盐胁迫使得qP 变小，证明从PSⅡ氧化侧向PSⅡ反应中心的电子流动受到抑制，导致光化学电子传递效率和光能利用率降低，用于光化学反应的能量部分减少，光反应受到抑制，这与束胜等[40]关于黄瓜幼苗叶片的研究结果一致，Y（NPQ）的上升也证实了这一结论。本研究结果表明，外源喷施0.3 mmol/L 的Pro 后，盐胁迫下芹菜叶片Fv/Fm、Y（Ⅱ）、qP、Fv′/Fm′升高，而Y（NPQ）降低，说明外源Pro 可以减轻盐胁迫引起的光抑制，增强了光化学电子传递效率和光化学能的形成，表明用于光化学反应的电子增加，以热或其他方式耗散的光能减少，从而有效缓解了盐胁迫对芹菜光合机构的伤害，维持了PSⅡ的正常功能。这可能是喷施适宜浓度脯氨酸之后，芹菜植株在盐胁迫环境下最大程度将光能用于光合作用，平衡光能分配，减轻光抑制程度，使芹菜叶片吸收的光能被用来碳固定的能量增加。

为了进一步理解盐胁迫对芹菜光合结构伤害的位点和外源Pro提高光合器官性能的作用机制，本试验利用快速叶绿素荧光技术来反映盐胁迫下芹菜OJIP 曲线、JIP-test 参数、PSⅡ 单位截面能量分配及单个反应活性中心能量分配的变化。OJIP曲线能够反映大量有关PSⅡ光合电子传递过程中的信息[44]。本研究结果表明，盐胁迫处理导致芹菜叶片OJIP 曲线发生明显的变形，O、J、I、P相均大幅下降，外源Pro可使盐胁迫下OJIP曲线逐渐恢复。Vi和Vj值分别表示I点和J点相对可变荧光强度，Vi增高表明PQ库接受电子的能力下降，Vj值越大表明QA向QB电子传递效率越低，而dV/dto 反映了光合电子传递过程中QA被还原的最大速率。盐胁迫处理显著提高了Vi，降低了Vj。外源Pro降低了盐胁迫下Vi和dV/dto。ψEo反映天线吸收的能量传递到QB以下的效率[45]。本研究结果表明，外源喷施Pro 后ψEo值相较于盐胁迫处理显著增加，其Vi值则显著减少，其变化趋势与荧光动力学曲线中J 点荧光强度值变化趋势一致。这表明施用外源Pro后明显增加了叶片光合电子传递过程中QA向QB下游传递的效率。表明盐胁迫阻碍了芹菜叶片光合电子由QA向QB的传递[46]，降低了天线吸收的能量传递到QB以下的效率，外源Pro有效缓解了上述受阻程度，缓解了盐胁迫的伤害。光合性能指数 PIABS可以反映光合功能，对逆境胁迫响应非常敏感[47]。本试验研究发现，外源喷施Pro 后，芹菜叶片PIABS显著增加，表明外源Pro 提升了芹菜在盐胁迫条件下的光合能力。本试验比较分析不同处理叶片单位截面积上的能量分配变化，结果显示外源喷施脯氨酸后，0.3 mmol/L 脯氨酸处理可促进盐胁迫下单位面积电子传递的产额（ETo/CSm）增加，而单位面积热耗散（DIo/CSm）减少。表明在盐胁迫条件下，脯氨酸有助于保护芹菜单位截面PSII 反应中心的活性，增加其吸收、捕获以及用于电子传递的能量，降低耗散能量。本研究进一步比较分析不同处理芹菜叶片在盐胁迫下单个有活性反应中心的能量分配变化，结果显示，100 mmol/L 的NaCl 使单位反应中心吸收的光能（ABS/RC）和单位反应中心捕获的用于还原QA的能量（TRo/RC）降低，而单位反应中心耗散掉的能量（DIo/RC）增加，这意味着由于某些RC 失活，天线的有效平均吸收升高，增加的DIo/RC 进一步表明，由于非活性RC的高耗散，总耗散与活性RC的比例增加。0.3 mmol/L脯氨酸处理可引起ABS/RC和TRo/RC增加，而DIo/RC减少，表明脯氨酸抑制了盐胁迫下活性反应中心对光能的耗散，以减轻其耗能负担，同时提高了捕获和用于电子传递的能量，从而提高了盐胁迫下芹菜的光化学过程效率，以利于光合作用的顺利进行。这些发现表明，脯氨酸引起的光合防御能力的提高，一方面可能是增强了光合过程抵御盐胁迫的能力，另一方面还可能是激发的额外能量被转化为传输电子。

综上所述，100 mmol/L NaCl显著抑制了芹菜的正常生长，外源Pro（0.3 mmol/L）可以明显改善盐胁迫下芹菜的生长，能够提高盐胁迫条件下芹菜叶绿素含量，有效缓解PSⅡ受到的伤害，促进芹菜叶片光合电子传递过程中电子QA向QB的传递，改善盐胁迫下芹菜叶片的光合性能，增强光合作用，促进植株生长。