Page 104 - 《广西植物》2022年第3期
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是旱生生态型ꎬ两种 C 植物是湿生生态型ꎮ 从演
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化角度分析ꎬ两种 C 植物特殊的叶片结构和酶系 参考文献:
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使它们在适应旱生生境方面优势明显ꎮ 野生甘蔗
和栽培甘蔗几乎遍布整个南亚带气候区ꎬ是典型 ACEBRON Kꎬ MATSUBARA Sꎬ JEDMOWSKI Cꎬ et al.ꎬ
的拓荒先锋植物ꎮ C 芦苇在南亚热带地区分布范 2020. Diurnal dynamics of nonphotochemical quenching in
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Arabidopsis npq mutants assessed by solar ̄induced
围明显小于甘蔗ꎬ主要分布在河滩、水塘等潮湿环
fluorescence and reflectance measurements in the field
境ꎬ部分芦苇也能分布到较干旱的滩涂和干涸的 [J]. New Phytolꎬ 229(4): 2104-2119.
河滩ꎬ其较强的碳同化能力及通过调配类胡萝卜 ASADA Kꎬ 1999. The water ̄water cycle in chloroplasts:
素耗散光能的机制起了保障作用ꎮ 至于这些旱生 Scavenging of active oxygens and dissipation of excess
photons [J]. Ann Rev Plant Physiolꎬ 50(1): 601-639.
地段的芦苇是否演化出 C 光合途径有待进一步确
4 CHEN MDꎬ ZHU HSꎬ WANG Bꎬ et al.ꎬ 2016. Analysis of
认ꎮ 佛肚竹光合能力较弱ꎬ水分利用效率低ꎬ主要 xanthophyll cycle components in strawberry leaves by ultra ̄
通过色素调配应对高温强光胁迫ꎬ而色素底物主 high performance liquid chromatography [ J]. Chin J Trop
要来自光合产物ꎬ这种生理特性限制了它们的分 Cropsꎬ 37(9): 1841- 1847. [陈敏氡ꎬ朱海生ꎬ王彬ꎬ等ꎬ
2016. 草莓 叶 叶 黄 素 循 环 组 分 超 高 效 液 相 色 谱 分 析
布范围ꎮ 和前述三种植物相比ꎬ其分布范围更狭
[J]. 热带作物学报ꎬ 37(9): 1841-1847.]
小ꎬ主要散布于相对湿度较大的水塘、沟渠边上ꎬ
CHOW WSꎬ 1994. Photoprotection and photoinhibition [M] / /
并且营丛生生活ꎮ BITTAR EE. Advances in molecular and cell biology.
从生活型分析ꎬ地毯草是典型的地面芽多年 Greenwich: Elsevier: 151-196.
CHRISTIN PAꎬ BESNARD Gꎬ SAMARITANI Eꎬ et al.ꎬ
生草本植物ꎬ其他三种植物是高位芽多年生草本
2008. Oligocene CO decline promoted C photosynthesis in
植物ꎮ 在自然条件下ꎬ地面芽植物很难保证其上 2 4
grasses [J]. Curr Biolꎬ 18(1): 37-43.
方没有其他植物遮盖ꎬ因此ꎬ其生态策略偏向于阴 CHRISTIN PAꎬ OSBORNE CPꎬ 2014. The evolutionary ecology
生ꎮ 虽然地毯草进化出 C 光合途径ꎬ但其光能利 of C plants [J]. New Phytolꎬ 204(4): 765-781.
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用策略相对保守ꎬ体现在:第一ꎬ其 PS Ⅱ总能量耗 CHRISTIN PAꎬ OSBORNE CPꎬ CHATELET DSꎬ et al.ꎬ
2013. Anatomical enablers and the evolution of C
散中 Y( NO) 比例几乎是其他三种植物的 2 倍ꎬ 4
photosynthesis in grasses [ J]. Proc Natl Acad Sci USAꎬ
PS I总能量耗散中 Y( ND) +Y( NA) 的和也明显高 110(4): 1381-1386.
于其他三种植物ꎻ第二ꎬG 、T 相对较低ꎻ第三ꎬ类 COTTON JLꎬ WYSOCKI WPꎬ CLARK LGꎬ et al.ꎬ 2015.
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胡萝卜素和叶绿素含量均显著低于其他三植物ꎬ Resolving deep relationships of PACMAD grasses: A
phylogenomic approach [J]. BMC Plant Biolꎬ 15(1): 178.
在高温炎热环境下除了维持一定的 P 外ꎬ也通过
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EDWARDS EJꎬ OSBORNE CPꎬ STRÖMBERG CAEꎬ et al.ꎬ
大幅提高 DPS 来加强热耗散ꎮ 研究小组观察到地
2010. The origins of C grasslands: Integrating evolutionary
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毯草在低温条件下合成大量的花青素( 待发表数 and ecosystem science [J]. Scienceꎬ 328(5978): 587-591.
据)作为临时光保护物质ꎬ其他三种植物则较少有 FURBANK RTꎬ HATCH MDꎬ 1987. The size and composition
这种次生代谢ꎬ也从一个侧面反映出其光能利用 of the inorganic carbon pool in bundle ̄sheath cells [ J].
Plant Physiolꎬ 85(4): 958-964.
机制的保守性ꎮ
GONG CMꎬ 2007. Studies on the adaptive change mechanism of
photosynthetic carbon assimilation pathway in plants under
4 结论 water gradient in arid regions [ D ]. Lanzhou: Lanzhou
University: 32-35. [龚春梅ꎬ 2007. 干旱地区水分梯度下
植物光合碳同化途径适应性变化机制研究 [D]. 兰州:
总之ꎬ南亚热带地区炎夏伏天高热天气条件
兰州大学: 32-35.]
下ꎬ C 甘蔗通过高光合速率消耗大量光能ꎻC 地毯
4 4 GRASS PHYLOGENY WORKING GROUP Iꎬ BARKER NPꎬ
草通过较高碳同化并结合较高 DPS 加强热耗散ꎻ CLARK LGꎬ et al.ꎬ 2001. Phylogeny and subfamilial
C 芦苇既有类似 C 植物的高固碳和高水分利用效 classification of the grasses ( Poaceae) [ J]. Ann Mo Bot
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Gardꎬ 88(3): 373-457.
率ꎬ也通过类胡萝卜素耦合 NPQ 耗散部分光能ꎻC
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GRASS PHYLOGENY WORKING GROUP IIꎬ ALISCIONI Sꎬ
的佛肚竹主要依靠类胡萝卜素耦合 NPQ 耗散多余
BELL HLꎬ et al.ꎬ 2012. New grass phylogeny resolves deep
光能ꎮ 这些植物光能利用策略与它们的生态分布 evolutionary relationships and discovers C origins [J]. New
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和生活型选择密切关联ꎮ Phytolꎬ 193(2): 304-312.