中文摘要
长期处于高大气CO2浓度下的小麦叶片光合作用下调不仅是叶绿体同化产物积累的反馈抑制,而且可能受光合能量转化反馈作用的影响,虽然目前有关氮素对同化产物积累反馈抑制影响的研究较多,但对光合能量转化反馈作用的氮素调控机理尚无统一认识。本实验在盆栽条件下,在开顶式培养室内以不同大气CO2浓度、氮素水平和遮光处理小麦,通过测定小麦叶片气孔分布特征、光合气体交换参数及Pn-光/CO2响应曲线、叶绿素荧光参数、叶片氮素及叶绿体氮素含量、Rubisco等光合酶类含量活性,并依据Farquhar方程计算光合能量转化效率的相关参数,来研究大气CO2浓度升高条件下光合作用下调的光合能量转化反馈作用及其氮素调控机制、气孔分布特征和光合能量转化对WUE的影响,这一工作对于认识高CO2浓度下小麦光合作用下调的氮素调控机理、叶片能量转化和水分交换对WUE的贡献有一定的理论价值和科学意义。
结题摘要
长期处于高大气CO2浓度下的小麦叶片光合作用下调可能受光合能量反馈作用的影响。在开放式温室内以不同大气CO2浓度、氮素水平和光强处理盆栽小麦,通过测定小麦叶片气孔分布特征、光合气体交换参数、叶片氮素含量等,研究大气CO2浓度升高条件下光合作用下调的光合能量反馈作用及其氮素调控机制。结果表明,高大气CO2浓度下,小麦叶片光化学反应的非环式光合电子传递速率(JC)和Rubisco羧化速率(VC)显著升高,而光呼吸的非环式光合电子传递速率(J0)和Rubisco氧化速率(V0)明显降低;施氮使JC和VC显著升高。高大气CO2浓度下施氮后小麦拔节期叶片J0/JC和V0/VC降低,但抽穗期J0/JC升高而V0/VC无明显变化。叶氮浓度与小麦叶片JC、J0和V0均呈显著线性正相关,而且高大气CO2浓度下小麦叶片JC、J0和V0对氮浓度的敏感性降低。施氮后提高小麦叶片光合能力,改变了能量分配,这是高氮条件下光合作用适应性下调被缓解的一个关键因素。遮荫后高大气CO2浓度下小麦叶片JC、VC、TPU、JC/JF和TPU/VC显著高于正常大气CO2浓度处理,而且这一变化不受氮素水平的显著调节。
