不同海拔火绒草叶绿体结构与光合生理相关性研究

【作者】 何涛； 贾敬芬；

【机构】 西北大学生命科学学院；

【摘要】 <正>火绒草(Leontopodium leontopodioides)属菊科,为多年生草本,主要生长于海拔2200-3800米的山地阳坡,是一种高山植物。目前,对青藏高原地区高山植物结构和生理的研究报道较少,尤其是对叶绿体结构与光合生理相关性的研究甚少。为此,本文以生长于青藏高原东北部三个不同海拔地区(2 300m、2 700m和3 800m)的火绒草作为实验材料,利用透射电镜对叶绿体超微结构进行了比较观察,同时研究了其相关光合生理。结果发现,随着海拔的升高,叶绿素含量有降低的趋势, 而叶绿素a／b比值及类胡萝卜素相对含量呈上升趋势。与海拔2 300m处的相比,生长于海拔3 800m 处的火绒草的净光合速率、表观量子效率和光补偿点较低,但光饱和点较高。海拔2 300m处的火绒草,叶绿体基粒片层排列整齐、致密,结构清晰,片层可达32层;海拔2 700m处的,基粒片层排列不规则,片层下降到十几层,类囊体出现轻微膨大;海拔3 800m处的,基粒片层则严重扭曲,片层只有几层,类囊体膨大严重,出现淀粉粒和脂质小球。此外,随着海拔的升高,叶绿体形状有向圆形转变的趋势。在海拔2 300m处的火绒草叶肉细胞中,叶绿体呈梭形或扁船形,沿细胞壁分布; 而在海拔3 800m处的火绒草中,叶绿体呈椭圆形或圆形,并且位于细胞中央。结果分析显示,在火绒草叶片中,基粒叠垛程度与叶绿素、类胡萝卜素含量,淀粉粒与光合速率之间存在一定的相关性。本研究表明,火绒草在叶绿体结构和光合生理上的这种变化是对逆境的一种适应,是青藏高原特殊生态条件长期胁迫的结果。更多还原