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我们以兼性盐生植物白骨壤为实验材料,通过将其水培在培养间中,分别用0mM(CK),100mM,300mM和600mM的盐处理,用1/2 Hoagland作为培养液,测定其气体交换特征、基因表达量、叶绿素含量及相关酶活来研究不同盐浓度处理下其光合特征的变化情况。
叶绿素含量结果显示,其随着处理时间及浓度的不同有一定的波动性。通过测定白骨壤叶片的光合能力,我们发现,100mM浓度的盐处理下植物的同化效率最高,CK次之,随后同化效率随着盐浓度的升高而降低。为了比较在盐处理下白骨壤植物在盐处理下的光合特征的变化,我们研究了在盐处理下,其光合响应曲线的变化,结果显示,100mM盐处理下,其光补偿点降低,显示出C4植物光合特征。
根据光合作用的测定结果,我们推测在盐胁迫下,白骨壤可能通过光合特征从C3植物到C4植物的变化来适应盐生环境,所以我们进一步选择两种光合途径中的关键酶Riboluse-1,5-biposphate和Phosphoenolpyruvate carboxylase来研究盐胁追下其蛋白及基因表达的变化情况。结果显示,100mM和300mM盐处理下Ppc的mRNA表达显著上升,600mM盐处理下其活性也有上升的趋势。相应的PEPC酶的活性也显著增加。同时我们也测定了Rbcl的活性,进一步证实,盐胁迫下白骨壤可能通过光合特征从C3到C4的转变来适应盐生环境。
结果表明,在100mM和300mM盐处理下,白骨壤以介于C3和CA之间的光合途径进行光合作用,进一步的光合数据表明,300mM盐浓度是白骨壤从C3光合途径转变成C4光合途径的最佳浓度。