濒危植物辐花苣苔与同属2种植物光合生理特性的比较

摘要

以濒危植物辐花苣苔(Oreocharis esquirolii)及同属植物紫花粗筒苣苔(O.elegantissima)和都匀马铃苣苔(O.duyunensis)为研究对象,在同等保育生境中进行叶光合生理特性及解剖结构的比较,探讨辐花苣苔与同属2种植物光合能力与叶生理结构之间的差异。结果显示:辐花苣苔的叶绿素a及(叶绿素a+叶绿素b)显著低于其他2种苦苣苔(P<0.05),叶绿素初始荧光显著高于紫花粗筒苣苔和都匀马铃苣苔(P<0.05),最大光化学效率、潜在光学活性、实际光化学量子产量、表观电子传递速率在3种植物中为最小;在光合日进程中,3种植物净光合速率呈现出较一致的双峰曲线特点,胞间CO_(2)浓度趋势均呈“W”型,气孔导度随时间推移呈下降趋势,蒸腾速率随时间推移呈先下降后上升随后再下降的趋势,3种植物均出现明显的光合“午睡”现象,且各指标均呈现出辐花苣苔最低的特点;在光响应中辐花苣苔最大净光合速率值为2.24μmol/(m^(2)·s),显著较低,暗呼吸速率、光补偿点均值分别为1.14μmol/(m^(2)·s)和51.85μmol/(m^(2)·s),显著高于另2种植物(P<0.05);CO_(2)响应曲线拟合得到辐花苣苔的最大羧化速率及最大光合电子传递速率分别为7.63μmol/(m^(2)·s)和26.04μmol/(m^(2)·s),均显著低于另外2种植物(P<0.05);组织结构切片结果显示,辐花苣苔上表皮厚为37.80μm,下表皮厚为38.09μm,均高于另外2种植物;栅栏组织厚度和海绵组织厚度分别为40.79μm和30.07μm,均显著低于紫花粗筒苣苔和都匀马铃苣苔(P<0.05),这可能与辐花苣苔长期适应荫蔽贫瘠的生境有关。研究结果表明,濒危植物辐花苣苔光合生理特性整体低于同属的非濒危植物紫花粗筒苣苔和都匀马铃苣苔,适应光环境及对光能利用率的能力相对较弱,这或许是其作为濒危物种的主要内在因素之一。