猪毛菜属3种不同光合型物种的生长适应特征比较

编号 zgly0001683884

文献类型 期刊论文

文献题名 猪毛菜属3种不同光合型物种的生长适应特征比较

作者 周文菲  刘芙蓉  姚甄业  龚春梅 

作者单位 西北农林科技大学生命科学学院 

母体文献 草业学报 

年卷期 2019年10期

年份 2019 

分类号 Q945.78 

关键词 猪毛菜属  干旱  C4进化  生理特征  生态化学计量特征 

文摘内容 干旱是促进C4光合途径进化的外部动力之一,探究干旱胁迫导致植物光合型向C4发生适应性演化对荒漠化植被的保护和恢复意义重大。猪毛菜属是藜科包含不同光合型物种的属,是研究干旱驱动C4进化的理想材料。当前支持植物C4光合进化的解剖结构证据充分且深入,而关注C4光合进化进程中生长适应特征的研究不多。为此,基于猪毛菜属内各个种的系统进化关系,以蒿叶猪毛菜（C3型）、松叶猪毛菜（C3-C4型）和东方猪毛菜（C4型）为试验材料,研究其在各自生境下的叶片形态解剖结构和种子形态特征、抗旱生理和生态化学计量特征,分析猪毛菜属不同光合型植物在干旱胁迫下的生长适应差异。结果表明:C3型猪毛菜是原始祖先,C3-C4型猪毛菜与C4型猪毛菜由C3型猪毛菜进化而来;与C3型蒿叶猪毛菜相比,C3-C4中间型松叶猪毛菜以及C4型东方猪毛菜叶从外部形态和解剖结构上逐渐形成适应干旱的结构特征,且种子的传播策略也因种子大小不同而发生变化;C4型猪毛菜因高光合能力使其具备通过可溶性糖来调节渗透能力的物质基础,从而提高抗旱能力;C3-C4型猪毛菜是通过提高氮和磷的利用效率来增加固碳量,C4型猪毛菜是通过氮和磷含量的增多来增加固碳量。相较于C3蒿叶猪毛菜,C3-C4松叶猪毛菜和C4东方猪毛菜更能适应贫瘠的环境。以上试验结果可为完善C4光合进化理论提供生理生态适应性证据。