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玉米和高粱用于碳同化和光呼吸的电子效率估算
  • ISSN号:0496-3490
  • 期刊名称:作物学报
  • 时间:0
  • 页码:2039-2045
  • 分类:Q945.11[生物学—植物学]
  • 作者机构:[1]温州科技职业学院园林系,浙江温州325006, [2]温州大学生命与环境科学学院,浙江温州325035, [3]井冈山大学井冈山生态环境研究中心,江西吉安343009, [4]井冈山大学数理学院,江西吉安343009
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(30960031);江西省自然科学基金项目(2009GZN0076);浙江省新世纪高等教育教学改革项目(ZC09154)资助
  • 相关项目:基于捕光色素分子光能吸收的植物光合作用光响应机理模型的理论研究
作者: 叶子飘|
中文摘要:

为了探讨C4植物碳同化和光呼吸的电子效率,运用Li-6400光合仪同时测定玉米和高粱在30℃和380μmolCO2mol-1下叶片的气体交换和叶绿素荧光,结果表明,直角双曲线修正模型可较好地拟合所测的光响应曲线和快速光曲线,其拟合值与实测值较为一致。在此基础上算得玉米和高粱在光呼吸条件下参与碳同化的电子流分别为198.60μmolm-2s-1和178.00μmolm-2s-1,所占比率分别为75.34%和74.81%;参与光呼吸的电子流分别为7.04μmolm-2s-1和7.84μmolm-2s-1,所占比率分别为2.67%和3.29%。而根据Valentini和Epron的方法算得玉米和高粱碳同化的电子流分别为217.92μmolm-2s-1和188.54μmolm-2s-1,所占比例分别为82.68%和79.24%;参与光呼吸的电子流则分别为45.67μmolm-2s-1和49.40μmolm-2s-1,所占比率分别为17.32%和20.76%。以前法研究表明,玉米和高粱在光呼吸条件下,来自PSII的电子除流向光呼吸和碳还原外,还存在其他消耗电子的途径,证明其他消耗电子的途径并不能被忽略或其他途径所消耗电子的量并不是常数。后法过高地估算了玉米和高粱叶片中来自PSII的电子用于光呼吸的消耗量。两法的结果相差6倍左右。这对重新评估光呼吸在植物的光保护中所起的作用提供了理论依据。

英文摘要:

Gas exchange and chlorophyll fluorescence for maize (Zea mays L.) and sorghum (Sorhum bicolor L.) at 380 μmol CO2 mol 1 and 30℃ under photorespiratory condition, using a gas analyzer Li-6400, were measured. The results showed that the light response curve and rapid light curve (RLC) were well simulated by a modified rectangular hyperbola model. Calculation based on the simulated results indicated the electron flows to fix CO2 for maize and sorghum were 198.60 and 178.00 μmol m 2 s 1, with the rate of 75.34% and 74.81%, respectively. The electron flows in photorespiration of maize and sorghum were 7.04 and 7.84 μmol m 2 s 1, with the rate of 2.67% and 3.29%, respectively. While by method of Valentini and Epron, the electron flows to fix CO2 of maize and sorghum were 217.92 and 188.54 μmol m 2 s 1, with the rate of 82.68% and 79.24%, respectively, and those in photorespiration of maize and sorghum were 45.67 and 49.40 μmol m 2 s 1, with the rate of 17.32% and 20.76%, respectively. The results obtained by the former method showed that some electrons via PSII were used to CO2 assimilation and photorespiration, whereas others associated with electron-consuming processes (e.g. O2 acceptor cycle or water-water cycle) which should not be ignored, and the electron-consumption in this process was not constant under photorespiratory conditions. While the electron flows via PSII in photorespiration of maize and sorghum were overestimated by the latter method. The value of electron flows in photorespiration calculated by the latter method was about six times higher than those by the former. This is very important to evaluate the effect of photorespiration for plant protection.

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期刊信息
  • 《作物学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国作物学会 中国农业科学院作物科学研究所
  • 主编:万建民
  • 地址:北京海淀区中关村南大街12号中国农业科学院
  • 邮编:100081
  • 邮箱:zwxb301@caas.cn
  • 电话:010-82108548
  • 国际标准刊号:ISSN:0496-3490
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1809/S
  • 邮发代号:82-336
  • 获奖情况:
  • 2002年-第三届中国科协优秀科技期刊二等奖,2002-2009年-百种中国杰出学术期刊,2004年获“全国优秀期刊一等奖”,2005年获第三届国家期刊奖提名奖,2009年评为“2008年度中国精品科技期刊”,2009年被评为“新中国60年有影响力的期刊”,2011年获"第二届中国出版政府奖期刊奖提名奖"
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国食品科技文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49369