基于光响应机理模型的3种草本植物光合特性差异解析

《南京林业大学学报:自然科学版》 闫小红[1,2];周兵[2];王宁[2];叶子飘[2];尹增芳[1]
摘要:
利用植物光响应机理模型,比较了大狼把草(Bidens frondosa)、山莴苣(Lactuca indica)和酸模叶蓼(Polygonum lapathifolium)光合特性的差异。结果表明,大狼把草和酸模叶蓼在中、高光强部分的电子传递速率(J)明显高于山莴苣,并且在高光强部分二者没有出现明显的光抑制,而山莴苣则光抑制较明显。大狼把草和酸模叶蓼在各光强下的净光合速率(P_n)也明显高于山莴苣。3种植物成熟叶片叶绿素的含量依次是大狼把草〉酸模叶蓼〉山莴苣,类胡萝卜素含量依次为酸模叶蓼〉大狼把草〉山莴苣。山莴苣的叶绿素含量虽然最少,但它的捕光色素分子本征光能吸收截面(σ_(ik))最大;与之相反,大狼把草的叶绿素含量最多,但σ_(ik)最小,酸模叶蓼的叶绿素含量和σ_(ik)则介于二者之间。大狼把草和酸模叶蓼的最大电子传递速率(Jmax)明显高于山莴苣,二者是通过增加有效光能吸收截面,以及缩短τ_(min)值提高电子传递速率。相对于山莴苣,大狼把草和酸模叶蓼具有更高的最大净光合速率(P_(n,max))、光饱和点(I_(sat))和暗呼吸速率(R_d)。大狼把草更高的非光化学猝灭系数(q_(NPQ))有利于热耗散,避免光损伤。酸模叶蓼更高的类胡萝卜素含量,在耗散过剩的激发能上具有积极作用,有助于植物体免受高温、高光、干旱等逆境伤害。综上所述,相较于山莴苣,大狼把草和酸模叶蓼应该对环境胁迫有更好的耐受性和适应性。
光响应机理模型 , 优势种 , 捕光色素 , 光合电子传递 , 有效光能吸收截面 , 大狼把草 , 山莴苣 , 酸模叶蓼
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