干旱胁迫对C3植物天山猪毛菜叶片C4光合酶和δ13C值的影响

分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2020-07-16 合作期刊: 《干旱区研究》

闻志彬 夏春兰 王玉兰

摘要： 以藜科猪毛菜属具有代表性的C3荒漠半灌木植物天山猪毛菜（Salsola junatovii Botsch.）为研究对象，采用盆栽控水试验设置正常水分与轻度、中度和重度3种胁迫处理，测定不同程度干旱胁迫下叶片含水量、4种C4光合酶[磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)、NADP-苹果酸酶（NADP-ME）、NAD-苹果酸酶（NAD-ME）和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)]的活性以及蛋白表达量、稳定碳同位素比值（δ13C值）；同时测定6个野外不同年平均降水量地区叶片的δ13C值，明确不同干旱胁迫对天山猪毛菜C4光合酶和δ13C值的影响；探讨天山猪毛菜是否会通过增强C4途径的表达来适应干旱胁迫。结果显示：（1）植物叶片含水量随干旱胁迫的加剧而降低；（2）4种光合酶，仅有PEPC和NAD-ME受到干旱胁迫的影响。这两种酶的活性和蛋白表达量变化趋势基本一致，它们均随着干旱胁迫程度的加剧先增加，并在中度干旱胁迫达到最大值，然后在重度干旱胁迫下急剧下降。NADP-ME活性、PEPCK活性及其蛋白表达量均不受干旱胁迫的影响；（3）尽管在轻度和中度干旱胁迫下天山猪毛菜叶片δ13C值升高，并在中度干旱胁迫下δ13C值最高，但在胁迫处理下δ13C值仍处于C3植物范围内；野外样品叶片的δ13C值表明，年降水量相对较少的3个地区样品δ13C值高。

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