C3,C4和CAM植物的光呼吸及有关酶活性的比较研究

对4种C_3植物和4种C_4植物,6种CAM植物的光呼吸的研究表明:C_4和CAM植物象C_3植物一样表现出断光后CO_2的猝发;它们的乙醇酸氧化酶活性远低于C_3植物,而过氧化氢酶活性略低于C_3植物;光下有乙醇酸的合成。我们认为在C_4和CAM植物中也存在光呼吸乙醇酸循环。C_4植物表观光呼吸的大小可能与其叶的解剖特征有关,而CAM植物的表观光呼吸可能与其代谢的昼夜节律变化有关。我们还研究了CAM植物的乙醇酸循环在早晨和傍晚的变化规律,发现绝大多数CAM植物的乙醇酸氧化酶活性、过氧化氢酶活性和乙醇酸的合成量都一致表现为傍晚高于早晨。我们认为CAM植物体内乙醇酸循环的运转傍晚较早晨快。     

谷子[Setaria italica(L.)Beauv.]光合特性的分析——叶片解剖和叶绿体亚显微结构的特征

为了研究谷子[Setaria italica(L·)Beauv·]的光合作用碳素同化途径,本文对该植物的叶片解剖特征和细胞亚显微结构做了观察。试验结果表明: (1) 谷子具有典型的Kranz型叶解剖特征。 (2) 谷子叶片中存在着二形叶绿体。MC叶绿体含有清晰的基粒和周质网,而VBS叶绿体没有基粒,但是有大量的淀粉粒。这两方面都显示了C_4植物的特征。本文对有关的文献做了综述,从七个方面确定谷子是C_4植物:①光合初产物以四碳二羧酸为主;②Kranz型叶解剖特征和窄的叶脉间距;③二形叶绿体和周质网;④高的~(13)C/~(12)C比值;⑤PEPC和RuBPC的活性水平,分室隔离以及光合代谢中间产物对VBS叶绿体固定COz作用的促进和抑制;⑥低光呼吸;⑦较高的光合强度。谷子光呼吸和与光呼吸有关的生理指标基本符合C_4特征,但稍高于典型C_4植物的水平,这可能和谷子是温带起源的C_4种有关。它在进化过程中所迂到的温度和光照条件对降低光呼吸作用的进化压力相对比热带环境的要小一些。谷子受现代育种技术的影响还比较少。当前应以改善植株的形态特征和扩充结实器官的容纳能力,提高经济系数作为进一步直接提高光合效率的育种基础。     

水稻简易低光呼吸筛选方法

光合作用是植物产量形成的基本过程,提高光合速率是农业增产的有效途径。在强光下,C_4植物的光合作用强度为C_3植物的两倍左右。一般CO_2补偿点低的,往往表现了低光呼吸和高光合速率。根据C_3、C_4植物CO_2补偿点的差异,1969年国外有人创造了一种把C_3植物和C_4植物培养在同一个透光密闭系统内的筛选方法,利用C_4植物光     

C_3与C_4植物不同发育期及生态条件下相对含量比较

选择测定了不同种类C_3、C_4植物在不同生育期的光合速率(Pn)和叶绿素相对含量(SPAD)值,分析了每种植物在发育过程中Pn的变化趋势,比较了C_3、C_4植物4个发育期的个体Pn值、群体Pn均值、SPAD均值差异及C_3、C_4植物Pn均值分布特征,比较了C_3、C_4植物在不同生态条件下Pn值的变化,为进一步研究C_3、C_4植物光合生理、栽培技术及其在不同地域的繁育提供参考。     

光呼吸的控制与作物产量

<正> 光呼吸的理论研究,已为人们指出了控制光呼吸,提高作物产量的若干途径.通过这些途径已显示出未来提高作物产量的美好前景. 一、利用植物光呼吸特点,因地制宜,选择栽培作物根据植物在地球上的分布说明,C_4植物多半分布在热带、亚热带,干旱、半干旱的环境,而C_3植物则多半分布在温带、寒带、潮湿地区.从草原生态系统观察,可以发现在一年之中,C_3植物的生长季节是在低温潮湿的月份,而C_4植物则生长在比较炎热而干燥的月份.显然C_3、C_4植物的碳代谢途径和光呼吸特点是与其分布的环境相适应的,即C_4代谢途径是对高温、强光、干旱的适应,C_3代谢途径是与较低的光强,较低的温度,比较潮湿的环境相适应的.如果打破这种适应,使C_3植物在高温、强光、干旱的条件下生长,就会造成光呼吸急剧上     

关于光呼吸与光合作用关系的研究——Ⅶ、光呼吸是伴随光合作用发生的过程

测定水稻、小麦、棉花等C_3植物和玉米、高粱等C_4植物的光合与光呼吸强度,研究不同处理对光合与光呼吸的影响。植物的光呼吸是与光合作用伴随发生的。强光、高氮等有利光合作用的因素能促进光呼吸;DCMU、叶片失水等抑制光合作用的因素也降低光呼吸。在光合滞后期中,光合强度与光呼吸强度平行上升。在同类植物中,光呼吸强度与光合强度之间有较稳定的比值,C_3、C_4植物的光呼吸占光合分别为30—35％和4％。     

生长温度对小麦、玉米氮利用效率的影响

农业生产中,经济用肥是人们特别关注的问题。因此,作物对氮的利用效率成为重要的研究课题。O'Sullivan和Gabelman等(1974)首先提出了氮利用效率的概念,是指植物每吸收1毫克氮相应产生的干物重增长量。早在1971年Wilson和Haydock就研究了包括C_3和C_4植物的21种牧草中氮、磷对生长的效应。他们发现,C_4植物生长优于C_3植物,特别是在氮、磷都不足的情况下,C_4植物表现了其优越性。1975年Wilson进一步的     

高粱和大麦光系统Ⅰ叶绿素蛋白复合物的比较研究

采用 SDS——聚丙烯酰胺凝胶电泳方法分离了高粱(C_4植物)和大麦(C_3植物)光系统Ⅰ的叶绿素蛋白复合物(CPI)。它们各由两个分子量不相同的亚基组成的,它们的氨基酸组成和肽谱也不相同。两种植物的 CPI 的吸收光谱、荧光光谱和荧光激发光谱也都有一些不同,所有这些结构,组成和光学特性的差异,可能是形成高粱(C_4植物)和大麦(C_3植物)光合作用差异的原因之一。     

水稻光合突变体净光合特性的解析

在株型育种取得重大突破从而亩产可达千斤以后,进一步提高产量的关键之一将是增加植物单位叶面积的净光合速率.这个特性在过去长期育种过程中不是被淘汰就是被忽视了(Evans,1975).现代的高产育种需要在改进株型的基础上,加强这个生理功能.七十年代初,当C_4—CO_2代谢途径和光呼吸被发现之后,就更加促进了这方面工作的发展.C_4—CO_2代谢途径与C_3—CO_2代谢途径在CO_2交换上主要不同之点,一般表现在净光合速率(P_n)、光呼吸(R_p)、CO_2补偿点(r)上.C_4植物的R_p、r值较低,而P_n较高,C_3植物则与C_4植物相反,R_p、r值较     

对杂草为害的新认识

关于杂草为害的问题,过去着重进行了杂草和作物间的竞争关系、竞争方法、竞争内容等方面的研究。对于杂草为害发生的主要原因,以往一直认为是水分、养分,尤其是光线、光质间的竞争。因而,过去所提出的许多有关杂草——作物间竞争的理论也仅限于草型、养分吸收形式等特性的探讨。近年来,有人从C_3植物、C_4植物的分类观点看,杂草大多属于C_4植物,其光合能     

玉米幼苗不同叶位花环结构及叶绿素含量研究

以玉米幼苗叶片第1-5叶位叶片为材料,观察其叶片解剖结构和叶绿素含量的变化,以确定玉米幼苗不同叶位叶片的光合碳同化途径.结果表明,玉米幼苗第1-5叶住叶片都具有典型C<,4>植物的花环结构,第3-5叶发育更好,其维管束鞘细胞(BSC)中含有大量的叶绿体;随着叶位的上升,叶绿素含量逐渐升高,不同叶位叶绿素a/b保持恒定....     

表面活性剂与螯合剂对植物吸收Cd及Cu的影响

通过盆栽试验研究了表面活性剂与螯合剂,在强化植物吸收土壤重金属中的作用结果表明,表面活性剂SAA和螯合剂EDTA的使用能显著增加土壤有效态重金属的含量,有利于植物对重金属的吸收,同时还促使重金属由植物根部向地上部转移,强化重金属的植物修复。从植物体内重金属浓度考虑,强化效果的最优组合条件为在污染土壤中种植雪菜,播种前添加1mmol／kg TX-100,收获前10d添加5mmol／kg EDTA(即A2B2C1D2E2);从植物吸收总量考虑,则以在相同条件下种植玉米为最佳(即A282C1D2E1),即作为C4植物的玉米有更高的生物量,而作为C3植物的雪菜则更容易积累重金属。     

巴西橡胶三品系叶片RuBP羧化酶的免疫酶标定位

通过提纯的RuBP羧化酶制备兔抗RuBP羧化酶抗体,以辣根过氧化物酶进行酶联标记,对典型的C4植物甘蔗、C3植物水稻和巴西橡胶三品系叶切片进行RuBP羧化酶的定位.通过显微及超微观察,结果表明:C4和C3植物叶切片中RuBP羧化酶的分布明显不同,C4植物的特异颗粒颜色反应(棕色)存在于维管束鞘细胞;C3植物的特异颗粒颜色反应(棕色)存在于叶肉细胞.巴西橡胶IAN873、RRIM600品系叶片内RuBP羧化酶在鞘细胞和叶肉细胞的叶绿体中均有特异颗粒颜色反应(棕色);而天任31 45品系只有叶肉细胞的叶绿体中有特异颗粒颜色反应(棕色).试验还表明,叶肉细胞的RuBP羧化酶发育可能在前,鞘细胞RuBP羧化酶发育可能在后.     

A fossil grass (gramineae: chloridoideae) from the miocene with kranz anatomy

A fossil leaf fragment collected from the Ogallala Formation of northwestern Kansas exhibits features found in taxa of the modern grass subfamily Chloridoideae. These include bullet-shaped, bicellular microhairs, dumbbell-shaped silica bodies, cross-shaped suberin cells, papillae, stomata with low dome- to triangular-shaped subsidiary cells, and Kranz leaf anatomy. The leaf fragment extends the fossil record of plants that show both anatomical and external micromorphological features indicating C(4) photo-synthesis back to the Miocene. On the basis of associated mammals, the leaf fragment is assigned a Hemphillian age (7 to 5 million years ago).     

Plant species intermediate for c3, c4 photosynthesis

Mollugo verticillata is the first plant species reported which has characteristics of both C(3) (Calvin-Benson pathway) and C(4) (Hatch-Slack pathway) plants. This plant species is intermediate between C(3) and C(4) plants in at least four features generally used to separate those two plant groups: leaf anatomy, cell ultrastructure, photorespiration, and primary photosynthetic products.     

巴西橡胶两品系叶片RuBP羧化酶的免疫荧光定位

巴西橡胶树的 2个品系即 RRIM60 0和 IAN873的维管束鞘细胞富含叶绿体 ,但没有“Kranz”结构 .用从烟草提纯的Ru BP羧化酶制备兔抗 Ru BP羧化酶抗体 ,并以 FITC荧光素标记抗体 .采用直接免疫荧光法对典型的 C3植物水稻、C4 植物甘蔗和巴西橡胶树等进行了 Ru BP羧化酶的定位 .结果表明 :C3和 C4 植物叶切片中 Ru BP羧化酶的分布明显不同 ,C3植物的特异荧光存在于叶肉细胞 ,而 C4 植物的特异荧光绝大部分存在于维管束鞘细胞 .巴西橡胶树 IAN873和 RRIM60 0品系的叶肉细胞和维管束鞘细胞均存在 Ru BP羧化酶 .上述结果表明 ,巴西橡胶的一些品系 (如 IAN873、RRIM60 0 )可能属于C3-C4 中间型植物     

提高大麦花粉植株再生频率的研究

本文就如何提高大麦花粉植株再生频率进行了研究.结果表明:不同基因型的绿苗再生率存在较大差异,F_1 代明显高于其它世代,平均绿苗率为6.2%.最高达18.3%;用改良 C_(17)培养基作为诱导培养基能有效地提高绿苗率:在诱导培养基中用6%麦芽糖作为碳源有利于愈伤组织的诱导及绿苗的分化;在分化培养基中补加0.5mg/LZT 对绿苗的产生有着明显的促进作用.     

C4光合作用的基因工程研究进展

人们运用C4途径改造C3作物已有很多年的历史,最终通过基因工程手段突破了常规育种的障碍,在多种C4途径关键酶的基因工程研究中获得了成功。随着生物技术的进一步发展,C4基因工程的研究将会取得更大的成绩。     

三种武夷兰花营养器官的形态解剖

本试验初步阐明三种武夷兰花,均属多年生陆生兰,具根状茎,喜湿耐旱。根和茎内皮层均有凯氏带加厚,其薄壁细胞内均含杆状结晶簇,在它们体内的维管束数和排列方式均不相同,其适应性有随束数增多而增强的趋势。从营养器官维管束数目和排列特点的差异性,可以看出金线莲在系统演进中还保留双子叶植物的原始性状;而银线莲则相反,它的束数多,且呈星散排列,这些又与禾本科植物很相似。由此可见,对兰科不同类型植物维管束数变化和排列方式的比较研究,它将为研究兰科植物分类和探讨单子叶植物起源问题提供资料;也为进一步探讨高等植物系统演进和植物对环境的适应有可能提供形态学指标。