四种作物光下暗呼吸速率降低的原因

摘要：

以C3作物(小麦,Triticum aestivum和大豆,Glycine max)和C4作物(玉米,Zeamays和千穗谷,Amaranthus hypochondria-cus)为例,探讨了其光下暗呼吸速率降低的原因.结果表明,2％ O2条件下,CO2浓度为0时,叶室CO2浓度维持在0左右,而胞间CO2浓度(Ci)显著高于叶室CO2浓度.分析认为这是由于此时植物的暗呼吸仍在正常进行.因此,该测量条件下的表观光合速率应为CO2浓度为0时的光下暗呼吸速率(Rd).CO2浓度为0时,不同光强下的Rd均随光强的升高而降低,且在低光强(50μmol·m-2·s 1)和高光强(2 000 μmol·m-2·s-1)之间存在显著差异,说明光强对Rd具有较大影响.在2％ O2条件下,经饱和光强充分活化而断光后,以上4种作物叶片的暗呼吸速率(Rn)均随着时间的推移而下降,说明光强并未抑制暗呼吸速率.试验结果表明,Rd的降低是由于CO2被重新回收利用所导致,CO2回收利用率随光强的升高而增大,从低光强(50 μmol·m-2·s-1)到高光强(2000μmnol·m-2·s-1),小麦、大豆、玉米和千穗谷的回收利用率范围变动分别为22.65％-52.91％、22.40％-55.31％、54.24％-87.59％和72.43％-90.07％.

关键词：CO2回收利用、抑制、光下暗呼吸、光呼吸

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资助基金：国家高技术研究发展计划863计划项目2013AA102903、中国科学院地理科学与资源研究所“一三五”战略科技计划项目2012ZD004和浙江省教育厅项目2013-A-116.

在线出版日期：2014-12-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1110-1116