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盐胁迫下高粱新生叶片结构和光合特性的系统调控研究

王鑫

   本文以C_4植物高粱为试验材料,通过对叶片气体交换、叶绿素荧光、叶片解剖结构、超微结构、可溶性糖等分析,探讨了高粱叶片发育及光合特性的系统调控及可能机制。结果表明: 1.与全日照处理(A)相比,幼叶遮荫处理(YS)植株的新生叶片上下表面气孔密度、碳同化能力、气孔导度和强光下光抑制程度没有明显变化。不过,植株成熟叶遮荫(MS)和整体遮荫(S)条件下新生叶片上下表面气孔密度均变小,近轴侧叶肉细胞厚度减小,维管束鞘细胞表面积减小。同时,碳同化能力和气孔导度下降,强光下更易发生光抑制。 2.幼叶在自然光下生长和植株成熟叶遮荫处理,其叶绿体结构呈现阳生结构,类囊体垛叠少且薄;而幼叶在弱光环境中生长的幼叶遮荫处理和整体遮荫处理,幼叶发育成熟后,叶绿体呈现阴生结构,类囊体垛叠多且厚。 3.进一步的分析证明,成熟叶片光合速率与新生叶片近轴侧叶肉细胞厚度和维管束鞘细胞表面积之间相关性较好;成熟叶气孔导度与新生叶片上表面气孔密度之间有较好的相关性。 4.高粱不同光合机构之间存在系统信号,该信号可以调节高粱新生叶片的结构;系统信号主要通过调节高粱叶片上表面气孔密度、近轴侧叶肉厚度以及维管束鞘细胞表面积从而调节其气孔导度、碳同化能力和强光敏感性。同时,叶绿体结构的发育并未受到成熟叶所处光强的系统调控,而是由其自身所处光环境决定。 5.盐胁迫导致成熟叶和新生叶水势、光合速率、气孔导度明显下降,光抑制程度略有增强;并且盐胁迫下新生叶片厚度降低,上下表面气孔密度均有增加。同时,盐胁迫下成熟叶光强改变诱导的新生叶结构和光合功能变化与非盐胁迫条件下相似。 6.双因素方差分析显示,盐胁迫下成熟叶弱光环境能明显加剧高粱成熟叶和新生叶两者光合能力的下降并增强它们对强光的敏感性。因此,我们认为不管是盐胁迫还是非盐胁迫下,高粱新生叶片的结构和光合功能均受到系统信号调控;盐胁迫下,提高高粱成熟叶所处环境光强对其改善新生叶叶片发育、维持碳同化能力和缓解光抑制具有重要作用。……   
[关键词]:盐胁迫;光强;系统调节;光合性能;光抑制;解剖结构;高粱
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:山东农业大学2010年