植物衰老過程中氣體交換與葉綠素?zé)晒鈪?shù)的分析

1、煙草衰老過程中氣體交換與熒光素參數(shù)的分析摘要 本實(shí)驗(yàn)通過使用TPS-2光合氣路系統(tǒng)測定不同葉齡煙草葉片在不同強(qiáng)度光照和不同CO2濃度下的光合、呼吸、蒸騰速率，氣孔導(dǎo)度以及葉綠素a熒光參數(shù)Fo、Fv/Fm、Pi等，通過使用PPEA型植物效率儀測定不同葉齡煙草葉片的熒光參數(shù)，結(jié)果表明：功能葉、幼葉、衰老葉的光能利用能力呈下降趨勢，功能葉的光合利用能力高于高于幼葉，幼葉的光能利用能力高于衰老葉。關(guān)鍵字 煙草 衰老 光合能力1 材料與方法1.1 材料的選擇：實(shí)驗(yàn)室栽培煙草植株多株，選取有明顯幼葉功能葉老葉分化的煙草植株多株，用于實(shí)驗(yàn)的測定1.2 方法：用TPS-2光合氣路系統(tǒng)測定不同葉齡煙草葉片在不同

2、強(qiáng)度光照和不同CO2濃度下的光合、呼吸、蒸騰速率，氣孔導(dǎo)度以及葉綠素a熒光參數(shù)Fo、Fv/Fm、Pi等，并作詳細(xì)記錄煙草熒光參數(shù)的測定用PPEA型植物效率儀，本實(shí)驗(yàn)通過使用PPEA型植物效率儀對(duì)煙草不同不為部位的熒光參數(shù)進(jìn)行測定，并做詳細(xì)記錄2 結(jié)果與分析2.1在同一光照強(qiáng)度下，不同葉齡的煙草葉片的氣孔導(dǎo)度的比較由圖一得知，在同一光照強(qiáng)度下，功能葉的光合導(dǎo)度整體大于幼葉，幼葉的光合導(dǎo)度高于衰老葉；說明功能葉的光能利用能力高于幼葉，幼葉的光和利用能力高于老葉。圖一2.2在不同光照強(qiáng)度下，同一煙草葉片光合效率的比較；在同一光照強(qiáng)度下，不同葉齡的煙草葉片的光合效率的比較由圖二得之，隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)

3、，煙草功能葉和幼葉葉片的光合速率逐漸提高，而衰老葉光合速率在0一下，光合速率很低；說明光照強(qiáng)度是影響煙草葉片光和能力的重要因素，隨著光照強(qiáng)度的增大，煙草葉片的光合作用能力逐漸提高。在同一光照強(qiáng)度下，功能葉的光合速率大于幼葉，幼葉的光合速率高于衰老葉；說明功能葉的光能利用能力高于幼葉，幼葉的高于老葉。圖二圖2.3在不同二氧化碳濃度下，同一煙草葉片光合效率的比較；在同一二氧化碳濃度下，不同葉齡的煙草葉片的光合效率的比較由圖三得知，隨著二氧化碳濃度的升高，煙草功能葉和幼葉葉片的光和速率逐漸提高，而衰老葉光合速率在0一下，光合速率很低；說明二氧化碳濃度是影響煙草葉片光和能力的重要因素，隨著光照強(qiáng)度的增

4、大，煙草葉片的光合作用能力逐漸提高。在同一二氧化碳弄濃度下，功能葉的光合速率大于幼葉，幼葉的光合速率高于衰老葉；說明功能葉的光能利用能力高于幼葉，幼葉的高于老葉。圖三2.4用PPEA型植物效率儀測定煙草熒光系數(shù)由圖四可知，用PPEA型效率儀測定不同葉齡煙草的光合性性能指數(shù)，功能葉大于幼葉，幼葉大于老葉，說明功能葉的光和能力大于幼葉的，幼葉的大于衰老葉的。圖四3 討論新形成的嫩葉滾光合速率很低，嫩葉組織發(fā)育不健全，葉綠體小，片成結(jié)構(gòu)不發(fā)達(dá)；光和色素含量少，捕光能力低；Rubisco那個(gè)光合酶含量少，活性弱；氣孔開度小，細(xì)胞間隙小，葉肉細(xì)胞與外界氣體交換速度慢。此外，幼葉呼吸作用旺盛，也使其凈光合

5、速率低。隨著葉片生長，葉綠體發(fā)育，葉綠素增加，酶活性增強(qiáng)，光合速率不斷提高。功能期過后，隨著葉片的衰老，光合速率迅速下降。影響植物光合速率的因素有很多，其中二氧化碳濃度和光照強(qiáng)度對(duì)植物光合速率有顯著影響作用。隨著光強(qiáng)的增高，光合速率相應(yīng)提高，當(dāng)達(dá)到某一強(qiáng)度是，葉片的光合速率與呼吸速率相等，凈光合速率為0，這時(shí)的光強(qiáng)稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。在一定范圍內(nèi)，光合速率隨光強(qiáng)的增加而呈直線增加，但超過一定強(qiáng)度后，光合速率增加轉(zhuǎn)慢；當(dāng)達(dá)到某一光強(qiáng)時(shí)，光合速率就不再增加，為光飽和點(diǎn)。功能葉的光飽和點(diǎn)和光補(bǔ)償點(diǎn)都要比幼葉低，這說明功能葉的光和能力高于幼葉的光和能力。而老葉的凈光合速率在0以下，說明，葉片衰老后，葉綠素急

6、劇減少，酶的活性顯著降低，光和能力最為弱小。隨著二氧化碳濃度增高光合速率增加，當(dāng)光合速率與呼吸速率相等時(shí)，外界環(huán)境中的二氧化碳濃度即為二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)。當(dāng)二氧化碳濃度繼續(xù)提高，光合速率隨二氧化碳濃度的增加變慢，當(dāng)二氧化碳濃度達(dá)到某一范圍時(shí)，光合速率達(dá)到最大值，這時(shí)的二氧化碳濃度稱為二氧化碳飽和點(diǎn)。功能葉的二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)都小于幼葉，這說明功能葉的光和能力高于幼葉的光和能力。而老葉的光合效率在任何二氧化碳的濃度下都小于0，說明老葉的一直光合速率小于呼吸速率。葉綠素?zé)晒馐枪夂献饔玫奶结槪粌H反映光能吸收、激發(fā)能傳遞和光化學(xué)反應(yīng)等光合作用的原初反應(yīng)過程，而且與電子傳遞、質(zhì)子梯度的建立及ATP的

7、合成和二氧化碳的固定等過程有關(guān)。植物體內(nèi)的葉綠素分子吸收的光能有三個(gè)去向：用于于推動(dòng)光化學(xué)反應(yīng)，引起反應(yīng)中心的電荷分離以及電子傳遞和光合磷酸化，形成同化力；變成熱散失；以熒光的形式發(fā)射出來。這三者之間是此消彼長的相互競爭關(guān)系，一個(gè)過程速率的降低必將隨著另外兩個(gè)競爭過程速率相應(yīng)增加。葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)是診斷植物體內(nèi)光和機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)情況，分析植物對(duì)逆境響應(yīng)機(jī)理的重要方法。使用PPEA型植物效率儀可以準(zhǔn)確快速測定熒光參數(shù)，其中PI與光和機(jī)構(gòu)對(duì)光能的吸收、轉(zhuǎn)化與電子傳遞有關(guān)，是一個(gè)綜合反映光和機(jī)構(gòu)活性的參數(shù)。4 結(jié)論葉齡對(duì)煙草光合作用有重要的影響，從不同葉齡煙草葉片在相同條件下光合效率的比較中可得，煙草功能葉

8、的光能利用能力高于幼葉，幼葉的光能利用大于老葉。隨著植物衰老，葉綠素分子吸收的光能更多的以熒光形式散發(fā)出去，光能利用能力隨之下降。衰老葉CO2濃度（C)TH光強(qiáng)度（Q)蒸騰速率（E)氣孔導(dǎo)度（G）光合速率（A)CICO2含量39928.511.418620.5115-1460100%29128.813.718620.3711-1.139575%22428.915.318620.2910-1.131660%15828.817.118620.3211-1.124745%9028.918.918620.2819-1.212625%628.819.418620.3514-2.1670%幼葉光照強(qiáng)度TH

9、光強(qiáng)度（Q)蒸騰速率（E)氣孔導(dǎo)度（G）光合速率（A)CI0270.9650-1.24231270.67330.93652270.67333.52133271.12584.32254271.53826.32035271.467672276271.68497.52447271.61747.6210功能葉光照強(qiáng)度TH光強(qiáng)度（Q)蒸騰速率（E)氣孔導(dǎo)度（G）光合速率（A)CICO2濃度（C)02700.9754-1.1407127151.2165-0.7420227660.7336078381.33484271610.73340.33565272200.492202190.52807285720.57250.331082912460.55220.630192916420.49180.9294衰老葉光照強(qiáng)度TH光強(qiáng)度（Q)蒸騰速率（E)氣孔導(dǎo)度（G）光合速率（A)CI02700.4819-0.1127430.5421-12282050.4718-0.83283950.6223-0.5427.95570.6525-0.45287470.6825062911140.7125073018620.6521-0.5833401