【摘 要】
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皮层光合作用可将枝条呼吸释放的CO2再固定,减少了呼吸碳消耗,降低了茎枝内部酸化程度;产生的O2抑制了无氧呼吸,减少了有毒物质的产生。本研究以旱柳(Salix matsudana)雌株为
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皮层光合作用可将枝条呼吸释放的CO2再固定,减少了呼吸碳消耗,降低了茎枝内部酸化程度;产生的O2抑制了无氧呼吸,减少了有毒物质的产生。本研究以旱柳(Salix matsudana)雌株为实验材料,利用蔗糖密度梯度离心、气体交换、叶绿素荧光测定等技术研究了皮层离体叶绿体光合特性及枝条皮层光合特性,并研究了盐胁迫下皮层光合光化学响应机制。通过Hill反应测定了由枝条皮层和成熟叶片中分离纯化出的叶绿体的结构完整性。皮层离体叶绿体光饱和点为300μmol·m-2·s-1、最大光合放氧速率为35.5816μmolO2·mgChl-1·h-1,均较叶片低;通过叶绿素荧光测定,皮层叶绿体光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学效率(Fv/Fm)为0.23、潜在活性(Fv/Fo)为0.25,均显著高于叶片。枝条皮层与叶片相比表现出较低的光饱和点及最大净光合速率,分别为200μmol·m-2·s-1和-0.26μmol·m-2·s-1,且皮层CO2再固定率最高达到87.53%;皮层叶绿素总量为0.14±0.01 mg·g-1FW,叶绿素a/b值为1.85±0.03,类胡萝卜素含量为0.04±0.00 mg·g-1FW,均显著低于叶片;类胡萝卜素/总叶绿素为0.31±0.03,显著高于叶片;通过叶绿素荧光测定,皮层PSⅡFv/Fm为0.735±0.056、Fv/Fo为3.467±0.380、ΦPSⅡ为0.408±0.030、ETRm为92.353±10.287μmol·m-2·s-1,均显著低于叶片。1.5%NaCl胁迫下,皮层光合最大CO2再固定率、CO2再固定率-光响应能力、Fv/Fm、Fv/Fo、ΦPSⅡ-PAR响应、ETR-PAR响应等均显著降低;皮层叶绿素总量显著降低,比对照降低了28.57%,类胡萝卜素含量无显著变化。综上所述,皮层叶绿体通过改变光饱和特性、光合电子传递及转运等以提高光能利用效率,使皮层光合适应其内部低光、低O2、高CO2、低pH值这一特殊光合微环境;盐胁迫下,皮层叶绿素含量降低,吸收、转化利用光能的能力减弱,同时PSⅡ潜在光能转化效率降低,电子传递受到抑制;而类胡萝卜素含量无显著变化反映出皮层光合在逆境下的生理适应。
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