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无论露地还是温室栽培植物时,由于过往云团、过往人体或过往物体遮光、植物群体中的光斑移动等因素引起光强(PAR)阶跃变化或人呼吸、气体流动、CO2施肥等引起CO2阶跃变化,并对植物光合作用产生显著影响。因此,以本课题组选育和栽培的喜光耐热的“黑帅圆茄”(Solanum melongena L.)为试材,首先,通过光合测试系统(CIRAS-2)对茄子稳态光合特性参数进行测定;其次,采用饱和PAR或亚饱和PAR与CO2阶跃变化的组合处理方式,用改进后的CIRAS-2对CO2阶跃变化后茄子动态光合进行测定,同步用自制的偶联系统(叶绿素荧光仪PEA探头和CIRAS-2叶室相连)对动态光合过程中的能流分配参数进行测定,所得试验结果如下:1在大气CO2浓度380μmol·mol-1和光合适温( 30℃)条件下,茄子叶片光补偿点LCP、光饱和点LSP和表观量子效率AQY分别为123.05、1400μmol photons·m-2·s-1和0.031 CO2·photon-1;饱和光强PAR( 1500μmol photons·m-2·s-1)和光合适温(30℃)条件下,CO2补偿点CCP、CO2饱和点CSP和羧化效率CE分别为70、920μmol·mol-1和0.1045μmol?m-2?s-1。2进一步对Pn-CO2响应曲线分析发现,稳态下Farquhar、von Caemmerer和Berry(简称FvCB)生化模型涉及的缺乏暗呼吸下的CO2补偿点Γ*为54.45μmol·mol-1,最大羧化速率Vcmax和光下的暗呼吸速率Rd分别为90.45和1.55μmolCO2·m-2·s-1,最大电子传递速率Jmax为207.31μmol electrons·m-2·s-1,无机磷利用速率TPU为13.51μmol·m-2·s-1;Laisk光合阻力模型涉及的叶片边界层阻力ra、气孔阻力rs、叶肉细胞的扩散阻力rmd和羧化位点的阻力rc分别为6.3、5.0、3.4和5.3bar(mol·m-2·s-1)-1。PAR从饱和状态(1500μmol photons·m-2·s-1)降低到亚饱和状态(890μmol photons·m-2·s-1),rs由5.0增加到8.0 bar(mol·m-2·s-1) -1。3在饱和PAR( 1500μmol photons·m-2·s-1)和光合适温( 30℃)条件下,CO2阶跃变化较大时(Ca 7.3→1400μmol·mol-1),净光合速率Pn和电子传递速率Jf呈现波动式的动态进程,而CO2阶跃变化较小时(Ca 7.3→640μmol·mol-1),波动式的动态进程消失。当PAR降低到亚饱和状态(890μmol photons·m-2·s-1)时,无论CO2阶跃变化大小(Ca 8.1→1645或8.1→700μmol·mol-1),Pn和Jf均没有呈现波动式的变化进程。整个动态测定过程中Jf对CO2的响应较Pn提前约20s。PAR的降低显著的降低了Pn,而对Jf无显著影响,可见Pn比Jf达最大值时所需的PAR大。分析发现波动式动态进程的出现主要受RuBP再生的限制,而非波动式动态进程的出现主要受Rubisco酶的活性或数量的限制。4同步测定的能流分配参数和动态光合过程具有较好的一致性,只是前者响应时间较后者明显的提前10-20s。只有饱和PAR(1500μmol photons·m-2·s-1)和CO2阶跃变化较大的组合下,单位反应中心实际捕获的能量TR/RC呈现波动式进程,其余能流分配参数在PAR和CO2阶跃变化组合下均未呈现波动式的动态进程。当PAR从饱和状态(1500μmol photons·m-2·s-1)降低到亚饱和状态(890μmol photons·m-2·s-1)且CO2阶跃变化相近的情况下,不同PAR下的TR/RC和单位反应中心用于实际电子传递的能量ET/RC没有发生显著的改变,而亚饱和PAR下的单位反应中心实际耗散的能量DI/RC和Pn极显著的低于饱和PAR下的,反映了热能耗散机制在饱和PAR下起主要的保护作用,防止光合机构被破坏。