三種石斛的光合電子傳遞、碳同化動態(tài)研究.pdf

1、本文以報春石斛、金釵石斛、鼓槌石斛為試驗材料，測定了其碳同化、光合作用系統(tǒng)電子傳遞特征；同步研究了三種石斛PSII熒光動力學和PSI氧化還原信號在不同處理之間的變化規(guī)律；檢測了三種石斛葉片中蘋果酸含量和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶日變化動態(tài)；觀察了三種石斛氣孔形態(tài)和開閉特點，探究了碳同化、電子傳遞和氣孔運動三者之間的聯(lián)動規(guī)律。
　　結(jié)果表明，報春石斛為景天科酸代謝植物；正常栽培條件下和輕度干旱環(huán)境條件下金釵石斛和鼓槌石斛的碳同化行C3途

2、徑，比較嚴重的干旱脅迫可以誘導金釵石斛和鼓槌石斛行景天科酸代謝途徑，而且鼓槌石斛可以晝夜不停地進行碳同化，全天保持二氧化碳交換速率為正值。
　　冬季溫室栽培條件下，三種石斛對光照條件的需求差異很大。報春石斛和鼓槌石斛可以適應1000μmolphotonm-2s-1的光照，而金釵石斛的光飽和點在300μmolphotonm-2s-1。石斛屬植物光合作用速率普遍偏低，三種石斛光合速率最高者為鼓槌石斛，可以達到3.92μmolCO2m-

3、2s-1。光合作用日變化顯示，報春石斛表現(xiàn)為景天科酸代謝植物特征。
　　生長季節(jié)報春石斛的光飽和點有所降低，為700μmolphotonm-2s-1；光合作用速率提高，高達3.826μmolCO2m-2s-1；光合作用日變化呈現(xiàn)出CAM植物的四階段特征。鼓槌石斛的光飽和點降低為800－900μmolphotonm-2s-1之間，最大光合作用速率升高到5.912μmolCO2m-2s-1；光合作用日變化呈單峰曲線，最大值出現(xiàn)在中午前

4、后。金釵石斛更適合蔭蔽環(huán)境，光合作用日變化呈雙峰曲線，中午光照最強烈的時段表現(xiàn)為一定程度的光抑制。
　　報春石斛晚間黑暗條件下PEPC羧化酶活性最強，而在中午光照最充足時，酶的活性相對較弱；金釵石斛的PEPC羧化酶活性日變化特點與報春石斛相似，但是活性比較弱；鼓槌石斛的PEPC羧化酶活性很弱，晝夜變化幅度很小，表現(xiàn)為黑暗狀態(tài)下比光下更強。
　　在冬季，報春石斛的最大光量子光化學效率低于0.8，葉綠體光合作用機構(gòu)處于非正常狀態(tài)

5、，葉片失綠，說明其進入休眠狀態(tài)；金釵石斛的最大光量子光化學效率為0.828，但是其實際光量子光化學效率、光化學猝滅系數(shù)在冬季普遍處于較低水平，說明其光合作用活性不高，表現(xiàn)出一定程度的休眠；鼓槌石斛能夠很好地適應冬季溫室環(huán)境，整個冬季，最大光量子光化學效率都比較高，即便是在臨晨低溫的11月中下旬，其Fv/Fm高達0.8，可見其適應低溫的能力是最強的。而且，鼓槌石斛天線色素吸收的能量用于光化學反應的份額比較高，PSII反應中心開放的比例高，

6、利于電子的快速傳遞，迅速形成同化力。因此，冬季溫室栽培的鼓槌石斛保持著較高的光合作用能力。
　　黑暗處理后報春石斛的最大熒光值低于同一光合作用能力的金釵石斛，也低于12h黑暗處理的報春石斛，表明2h黑暗處理的報春石斛的電子傳遞鏈存在電子傳遞，為葉綠體呼吸作用（chlororespiration）提供了證據(jù)。
　　暗適應后照光處理的時間對于光化學反應有影響，對于本試驗條件下的C3植物金釵石斛和鼓槌石斛，4h以上的光化光照射有利

7、于其光合作用機構(gòu)的正常運轉(zhuǎn)；對于 CAM途徑的報春石斛，暗適應后2h的照光使其光合作用速率達到最高，其光化學反應與二氧化碳供應關系密切。
　　報春石斛葉片蘋果酸含量表現(xiàn)出規(guī)律性的晝夜變化，其節(jié)律與典型CAM植物相似，呈現(xiàn)四階段的鮮明特征。
　　CAM植物報春石斛光下氣孔近乎關閉，但是光合作用系統(tǒng)電子傳遞正常進行。鼓槌石斛、金釵石斛明顯存在氣孔不均勻開閉現(xiàn)象。三種石斛的氣孔結(jié)構(gòu)相似，氣孔復合體為不規(guī)則型，沒有副衛(wèi)細胞；保衛(wèi)細胞