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硫化氢(Hydrogensulfide,H2S)气体,无色有臭鸡蛋气味,分子量小可自由穿过细胞膜,其身份已从早期的毒性气体转变为气体信号分子。对于H2S调节植物胁迫响应的研究已经有大量的报道,而H2S对植物发育过程的影响还有待研究。本研究以NaHS作为外源供体,观察和检测生理浓度H2S对野生型拟南芥生长过程中,包括叶片长度、宽度、数目、植株高度表型指标;净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度四种光合作用相关指标和叶绿素含量;Rubisco、RCA、LHCB2、LHCB3和GPD光合作用相关基因表达量方面的影响。主要结果如下:1.叶片是绿色植物进行光合作用的主要器官,拟南芥播种2周后子叶张开,开始外源H2S处理,每3天测定H2S处理组及对照组植株的生长状况,统计数据表明:与对照组相比,H2S处理的拟南芥在叶片的长度,宽度和叶片数目上没有显著变化;H2S处理延缓拟南芥的抽苔时间,造成植株抽苔期间的高度差异,但H2S对抽苔后的植株高度没有显著影响。2.光合作用是自然界碳-氧平衡的重要媒介,是植物制造和补充营养物质的重要过程。净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度是反应光合作用效率的主要参数。拟南芥播种后2周,子叶张开,开始外源H2S处理,分别于处理第17、24、31天测定上述四种光合效率指标。与对照组相比,处理24和31天的拟南芥净光合作用速率升高;施加H2S处理17天和31天的拟南芥的蒸腾速率,叶片气孔导度均高于对照组,胞间CO2浓度低于对照组。叶绿素含量可作为衡量植物能量和碳交换过程的重要参考指标,拟南芥光合效率的变化与叶绿素含量变化联系紧密。H2S处理24天的拟南芥叶绿素含量高于对照组。3.光合性能的调节与光合基因的表达量息息相关。核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶激活酶和光合系统Ⅱ叶绿素结合蛋白LHCB2、LHCB3及NADP依赖的三磷酸甘油醛脱氢酶对植物光合作用有重要影响。半定量RT-PCR结果表明,不同生理浓度H2S处理上调拟南芥光合作用相关基因Rubisco、RCA、LHCB2、LHCB3和GPD的表达量?以上结果表明:生理浓度H2S可以提高拟南芥光合相关基因Rubisco、RCA、LHCB3、LHCB2和GPD的表达量和叶片叶绿素含量,进而提高净光合作用速率;此外,H2S处理可提高拟南芥蒸腾速率,气孔导度,降低胞间CO2浓度;延长营养生长的时间,推迟其抽苔。