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植物的光合作用
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 理論上地球上是不存在理想中的持續光照地方,即便是在北極夏季,光照強度和波譜也是有波動的,所以植物在進化中不會遇到這樣一種情況。但是持續光照是卻研究植物光周期和生物鐘理論重要手段。植物也分持續光照敏感型(continuous light-sensitive)和持續光照耐受型(CL-tolerance)。· 敏感型的植物包括,茄子,天竺葵,一些洋蔥,花生,土豆,番茄(某些野生品種是CL耐受型),甚至地衣和苔蘚。持續光照表現為植株變黃,葉片早衰。· 耐受型包括一些藍細菌,紫色光合細菌,微藻類,擬南芥,玫瑰等。在一定范圍內的持續性光照不僅無害,反而會加快生長速度,生物量增加。光對植物的作用包括兩方面:· 提供能量來源——光合作用· 感受光周期和生物鐘節律——通過光照強度,光譜頻率作用于植物,同時溫度也會作為輔助因子。因此,持續性光照對植物的作用可能是通過這兩個方面來介導的:一般情況下:光照越強,危害越大;溫度越高,危害越大;光譜作用則比較復雜。然而這些光的性質是如何作用于CL敏感型植物,從而危害植物的,主要有兩種解釋:· 碳平衡被打破· 光氧化損傷· 光作為能量來源,一般情況下,白天植物打開氣孔,固定CO2,積累淀粉。到晚上,氣孔關閉,CO2固定停止,白天積累的淀粉開始供應植物代謝直到第二天早上。如果光合作用的原料不斷的供應,這樣就可以不斷進行CO2固定。但是氣孔的關閉是由節律鐘基因調控。當氣孔關閉時,CO2固定效率也會下降,導致光合作用效率下降。而且持續光照會造成糖類積累,糖濃度過高會抑制光合效率,并誘導葉片早衰。淀粉不能及時運輸處去,導致葉綠素降解,產生萎黃病。但是如果能不斷從根部補充蔗糖也能夠緩解這種癥狀,但是不能夠對所有組織及時補充?;钚匝踝杂苫╮eactive oxygen species,ROS)途徑,在受到持續性光照的時候,植物體內的的ROS活性增加,造成氧化系統和抗氧化系統失衡,從而導致組織損傷。光作為光周期信號因子,也會誘導下游許多光受體表達,持續性的光照會造成這些光受體因子表達紊亂,這些受體也會受到溫度的影響,最終共同決定植物受到什么程度的傷害。當然這些解釋和假說都還需要驗證,通過對CL耐受型植物的研究,也許將來利用持續性光照提高產量也不一定是幻想。

EIEMSUN/一易陽光
更新時間:2016-01-15
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