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％。     

谷子条纹叶突变体A36-S的细胞学特性分析及基因定位

【目的】谷子是C4模式植物,其叶色突变体是研究C4光合途径的良好材料。通过研究谷子条纹叶突变体A36-S的细胞学特性并对突变基因进行定位,为克隆突变基因、解析谷子叶绿体合成及发育机理、进一步理解C4光合调控机制奠定基础。【方法】谷子条纹叶突变体A36-S是由育种创制的中间材料A36自然变异而来。对比A36-S及其正常表型等基因系A36-N的表型特征,调查二者的株高、叶宽、叶长、穗重、千粒重、结实率等农艺性状指标;测定A36-S和A36-N的叶绿素含量、净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度、蒸腾速率等光合指标,分析A36-S的光合特性;观察A36-S和对照品种豫谷1号的叶片半薄横截切片和超薄切片,分析A36-S叶片解剖结构特征,分别统计叶肉细胞和维管束鞘细胞中叶绿体的数量和面积,从而分析叶绿体合成及发育情况;构建A36-S×SSR41的F2分离群体,统计群体中正常表型单株与条纹叶单株的数量,进行遗传分析;分别构建F2分离群体正常单株与条纹叶单株的DNA混池,采用集团分离分析法(BSA法)进行突变基因的定位;筛选、开发多个SSR标记及In-Del标记,扫描F2群体中条纹叶单株,进行进一步基...     

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。     

小麦叶片叶绿体超微结构观察

宁麦3号小麦幼叶定长前,叶绿体以出芽或均裂为二方式增殖,随后基粒、类囊体片层数增加,体积增大,说明它处于早期发育阶段。叶片定长后10天内,叶绿体发育成熟,与光合速率有关的数量性状(叶绿体大小,基粒数,类囊体垛叠数等)维持一生中最高值。基质电子密度较高,但基粒排列有时不整齐,叶绿体随之发生变形,周围常见小囊泡。叶片定长10天后,叶绿体变小变少,基粒排列紊乱,基质电子密度降低,嗜锇颗粒变大,逐渐趋向衰老。本文还讨论了叶绿体超微结构发育变化的全过程与叶片生长过程及光合、运输的内在联系。     

水稻叶片氮素营养对光合作用的影响

于盆某条件下从叶绿体密度，基粒结构，光合色素，气孔导度四方面定量研究了水稻叶片氮素营养对光合作用的影响，剑叶净光合速率随含氮量增加而提高，其原因为叶绿体数目、积密度和体积密度增加，以致光合场所增加，且叶绿体与外界能量，物质的交换界面扩大，基粒直径扩大，基粒类囊体变厚，垛叠数增多，致使基粒圆柱体表面积及体积剧增，而类囊体膜上光合色素即叶绿素ａ，ｂ及类胡萝卜含量也增加，从而提高了叶绿体光合能力；叶片气     

烤烟叶片叶绿体超微结构与质体色素降解产物的关系初探

为明确烤烟叶片叶绿体超微结构与质体色素降解产物含量的关系,以云烟87为试验材料,对未熟和适熟的上、中、下部位烟叶的叶绿体超微结构进行观测,并对不同部位烟叶的质体色素降解产物含量进行测定.结果 表明,未熟烟叶细胞叶绿体中淀粉颗粒数、嗜锇颗粒数、基粒数和高基粒片层占比在不同部位间差异显著,均表现为上部叶＞中部叶＞下部叶;适...     

川西茶区主栽品种光合强度与叶片结构相关关系的研究

本试验以四川川西茶区主栽品种为材料，采用简单相关分析和多元回归统计方式，研究光合强度与叶片解剖结构和叶绿体超微结构的关系。结果表明：叶片结构与光合强度密切相关，叶片栅栏组织的厚度、栅栏细胞的密度、细胞长径／短径、栅／海、叶绿体基粒数与基粒片层数与光合积累值的相关系数分别为０．４２９、０．８２８、０．６５２、０．３７４、０．４７５和０．３３０，达显著正相关     

猕猴桃果肉叶绿体的超微结构*

以中华猕猴桃36号为试材,研究了猕猴桃不同部位果肉叶绿体的结构特征并与叶片叶绿体做比较。结果表明,猕猴桃外果肉、中果肉和果心均存在具一定片层结构和淀粉粒的叶绿体。果肉叶绿体的基粒垛数量和基粒类囊体数目都远小于叶片叶绿体;外果肉叶片叶绿体片层似纬线平行排列,而中果肉和果心片层结构在叶绿体内弯曲扭转,排列不整齐;猕猴桃外果肉、中果肉和果心叶绿体都含有淀粉粒,但数量和体积都小于叶片叶绿体;这些观测结果为研究猕猴桃果实的光合特性提供了依据。     

不同钾营养对厚皮甜瓜生长发育及光合特性影响的研究

试验测定了无土栽培营养液中不同钾水平对甜瓜生长发育及叶片光合特性的影响。结果表明 :当 K2 =2 3 4mg/L时 ,甜瓜植株生长较好、叶片光合速率较强并长时间保持较高水平。当钾水平较低 (K1 =1 1 7mg/L)或较高 (K3=3 5 1 mg/L)时 ,植株生长势较弱、叶片净光合速率较低。同时叶绿体微观结构也有不同变化 ,当施钾 K2 =2 3 4mg/L时叶绿体呈扁圆形 ,基粒较多 ,叶绿体结构正常。钾过多 (K3=3 5 1 mg/L)叶绿体有少量片层结构失常且基粒结构不明显。     

不同生态型粟的光合特性比较研究

 本试验收集到我国12个省（市、自治区）不同生态型粟70余个，光合特性分析结果表明：谷子光合强度平均值为38.88毫克，不同生态型差异较大，变幅为20.00-61.70毫克；光呼吸平均值为2.19毫克，变幅在0.60-5.90毫克；光补偿点变幅在1.2-4.0kLx；谷子的CO#-2补偿点变幅在6.0-22.5ppm，其平均值为13.6ppm。除谷子的光补偿点较高外，其它各项光合特性较接近C#-4型植物。这些结果为遗传育种和栽培管理上充分利用我国丰富的谷子资源提供了重要依据。     

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....     

小麦扬花结实期旗叶显微结构和超微结构的变化

利用光学显微镜和透射电子显微镜,观察了小麦扬花结实期旗叶显微结构和超微结构的变化,并统计了不同生育期旗叶叶绿体基粒片层数和基粒垛数。结果表明,从扬花期至灌浆初期,叶片结构变化不明显;叶肉细胞排列紧密有序,细胞间隙少;叶绿体基粒片层排列整齐,基质浓厚,易形成突起;线粒体嵴发达,充满浓厚基质。从灌浆中期至灌浆末期,叶片结构衰老迅速,叶肉细胞和叶绿体开始解体,体积变小,数量减少;叶绿体基粒片层解体,基质淡薄,嗜锇颗粒增多,线粒体嵴和基质减少。还发现从扬花期至灌浆中期,高基粒片层数增加,灌浆中期之后,高基粒片层数减少。     

番茄果皮与叶片光合细胞超微结构的比较

文章对番茄果实不同生长阶段果皮细胞中叶绿素含量进行了测定,并将番茄果皮细胞与成熟叶片光合细胞超微结构进行了比较观察。结果显示,番茄果皮细胞在果实不同生长阶段叶绿素含量、叶绿体结构发生变化,绿熟果期果皮细胞的叶绿素含量最高,果皮细胞含有一定数量的叶绿体,并且具有典型的的基粒片层结构。根据植物光合产物就近运输理论,果皮细胞中叶绿体形成的光合产物,能够及时地转移到果实中,供应果实的生长发育。绿熟果期果皮细胞的叶绿素含量、叶绿体、基粒数量及类囊体垛叠层数明显少于叶肉细胞,说明此时期叶片仍是番茄进行光合作用的主要器官。在果实完熟期,其外观已经由绿色变成红色,果皮细胞中的叶绿体逐步转化为有色体,类囊体基粒片层消失,叶绿体内部含有大量嗜锇颗粒,失去光合能力。     

甘蓝型油菜黄化突变体的叶绿体超微结构、 气孔特征参数及光合特性

【目的】揭示甘蓝型油菜自发黄化突变体NY的叶绿体超微结构、气孔特征参数与光合色素含量及光合特性之间的关系,为探讨突变材料的黄化机理和在育种实践上的应用提供理论依据。【方法】以突变体NY及其野生型NG,及组配的F1（NY×NG）、rF1（NG×NY）为研究材料,进行五叶期心叶和平展叶的叶绿体超微结构观察、气孔特征参数调查、光合色素含量测定、光合特性测定及农艺性状考察。【结果】突变体NY黄化心叶和黄绿平展叶的叶绿体发育程度均差于野生型NG及F1、rF1;NY黄化心叶下表皮气孔保卫细胞叶绿体数较NG少40%左右,黄绿平展叶中数目与NG等相近;NY的Chla、Chlb、Chl(a+b)、Car含量及组成,净光合速率均显著低于同时期NG及F1、rF1;NY生育期推迟,经济性状变差,单株籽粒产量下降,但组配F1和rF1的农艺性状和光合特性均能恢复至正常水平。【结论】黄化突变体NY是叶绿体结构发育缺陷所导致的缺总叶绿素型突变体,其叶绿体结构发育异常,基粒和基粒片层数的减少致使叶绿素含量过低,是其光合速率较低和农艺性状较差的主要原因。     

茶树叶绿体的超微结构及其与光合速率的关系

应用电子显微镜观察了98个茶树品种(品系)叶绿体的超微结构,并对茶树叶绿体超微结构与茶树光合速率的关系进行了初步探讨.结果表明,茶树叶绿体的大小,基粒片层结构,排列等品种间有明显差异;多数茶树叶绿体的基粒片层数为40～60,茶树叶绿体基粒片层数与茶叶光合速率呈显著相关.茶树叶绿体超微结构的研究可为选育高产优质的茶树品种提供参考.     

龙须草—一种新的C4植物

研究了龙须草的光合特性及叶片解剖结构。龙须草光合速率日均值（ＣＯ２）为３７．１８ｍｇ·ｄｍ-２·ｈ-１，最高值（ＣＯ２）达５９．９０ｍｇ·ｄｍ-２·ｈ-１。６月中旬至８月中旬光合速率最高，９月以后明显减弱；光合速率日变化为一不明显的双峰曲线，ＣＯ２补偿点低，其值（ＣＯ２）为１．２～４．２μｌ·Ｌ-１空气，光呼吸（ＣＯ２）强度只有０～１．８１ｍｇ·ｄｍ-２·ｈ-１，叶绿素ａ／ｂ值为３．６９±０．５０。龙须草叶片宽０．３４～０．４０ｃｍ，叶脉密集，大小维管束总数６３±９个，维管束鞘细胞叶绿体多而大，呈弧状离心排列。结果证明龙须草是典型的Ｃ４植物。     

多效唑对大豆植株光合机构和光合速率的影响

以大豆(cv.Q_(14-6-9),秋7-1)为材料研究了不同浓度(50,100,200,300 ppm)多效唑(MET)对光合机构、叶片光合速率和呼吸速率的影响.其中,100ppm处理效应最佳,其叶绿素a、总叶绿素含量和叶绿素a/b比值显著地提高,处理叶的叶面积较对照有所减少,但增加了叶片厚度,叶重/叶面积比值和叶片栅栏组织厚度,叶绿体形状由椭圆变成圆形,叶绿体内基粒较大,片层增加,垛叠增厚且排列紧密,淀粉粒明显较小,叶片光合速率显著提高而叶片呼吸速率却明显降低.     

温光处理对节瓜幼苗光合作用的影响

试验以江心4号节瓜为试材,研究了温光处理对节瓜苗期叶片光合作用的影响,结果表明:低温导致了叶片光合色素含量明显降低,且随处理时间的延长而下降;低温下强光促进光合色素含量降低。低温处理下叶绿素a/叶绿素b比值明显提高,且随处理时间的延长而上升。低温下叶绿体类囊体解体、排列无序、联结断开,基粒片层肿涨,淀粉粒、质体球增加,淀粉粒体积变大;持续低温强光导致了叶绿体膜的解体;常温弱光下类囊体排列混乱、质体球增加。低温下叶片Fv/Fm明显下降,低温下强光明显降低Fv/Fm。低温、强光都会造成Fv/Fo的下降,而且低温和强光存在互作。低温下乙醇酸氧化酶活性上升,低温下强光增强了乙醇酸氧化酶活性,低温下较强的光呼吸有利于防御低温光抑制造成的伤害。     

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     

无CO_2气流中光下C_3植物叶片长时间CO_2气体交换特性研究

由于无CO_2空气中,光合CO_2固定受阻,光合环中间产物无法正常再生,以往有关无CO_2空气中C_3植物叶片CO_2猝发研究报道都是测定预光合处理的叶片迅速移入无CO_2空气中,断光后瞬间的CO_2猝发,且仅作为光呼吸强度的测定指标。在探讨无CO_2空气中C_3植物叶片光合碳代谢与光抑制相互关系时,作者观察到经光合预处理的小麦、水稻叶片,在无CO_2空气中随光暗交替,CO_2猝发可长时间进行。其强度及持续时间受氧气浓度、光强及光合产物积累量的显著影响,并受到光合能量代谢抑制剂DCMU的显著抑制。暗呼吸抑制剂碘乙酸等无明显影响。饥饿(暗处理)叶片在无CO_2空气中,CO_2猝发活性需经一定时间的光诱导方可表现。诱导过程与气孔导度变化不完全相关。诱导所需时间与光强成反比,与饥饿程度成正比。叶片光合CO_2固定以及高于2％的氧气浓度非诱导过程所必需。上述结果清楚表明:无CO_2空气中,C_3植物叶片CO_2猝发其碳源不仅来源于Calvin循环中活跃的中间产物,而且还可能经某种转化途径来源于贮藏性光合产物。本研究结果不仅揭示了无CO_2空气中C_3植物光合碳代谢的复杂性,其重要意义还在于揭示了在无CO_2空气中,甚至在相当长一段时间内,C_3植物光合碳循环并非停止,而是维持某种特殊运转。其作用可能在于通过重新动员贮藏性光合产物,“回迁”光合碳循环,参与光合机构对光抑制的适应。