小麦不同进化材料叶与非叶器官C4光合酶活性及δ13C值差异

摘要：

为明确小麦进化过程中C4代谢酶活性的变化趋势,以二倍体小麦种(野生一粒小麦、栽培一粒小麦、拟斯卑尔脱山羊草、粗山羊草)、四倍体小麦种(野生二粒小麦、栽培二粒小麦、阿拉拉特、提莫菲维小麦)及六倍体小麦种(斯卑尔脱小麦、普通小麦)为试验材料,对不同染色体倍数小麦种不同绿色器官光合碳同化酶(PEPC、RuBPC、NADP-MDH、NADP-ME、NAD-ME)活性及稳定碳同位素(δ13C)值进行了比较分析.结果表明,在同一种内,非叶器官(叶鞘、穗下节间、芒、护颖、外颖)RuBPC活性显著低于旗叶,除六倍体小麦品种外,其余小麦材料的PEPC及其他C4途径酶活性均高于叶片.在小麦进化过程中,随着染色体倍数的增加,旗叶片的C3和C4同化酶活性均上升,且PEPC/RuBPC活性比值显著增加;非叶器官的RuBPC活性增加,但PEP羧化酶及其他C4途径酶活性下降,PEPC/RuBPC活性比值显著降低.旗叶和穗器官的δ13C值均在C3途径范围内,穗器官的δ13C值高于叶片;随染色体倍数的增加,旗叶δ13C值增高,而穗器官的δ13C值下降.综合来看,小麦非叶器官具有较强的C4 光合酶活性,在进化过程中,其C4酶活性趋向减弱,而旗叶的C4酶活性则趋向增加.

关键词：小麦、非叶器官、进化、PEP羧化酶、稳定碳同位素(δ13C)

所属期刊栏目：41

分类号：S512.1;S330(禾谷类作物)

资助基金：国家重点研发计划项目2016YFD0300401

在线出版日期：2021-05-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：183-190