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遮阴对穿心莲光合碳氮生理、植物激素及内酯合成与积累的影响
1
作者
简少芬
黄燕芬
+2 位作者
林杨
郭晓云
钟楚
《南方农业学报》
北大核心
2025年第1期214-225,共12页
【目的】研究遮阴对穿心莲植株光合作用及生理特征的影响,明确光照强度影响穿心莲内酯积累的机理,为优化穿心莲种植模式及穿心莲生长调控提供理论基础。【方法】以药用植物穿心莲为试验材料,采用遮阳网进行遮阴处理(轻度遮阴,1层网,透光...
【目的】研究遮阴对穿心莲植株光合作用及生理特征的影响,明确光照强度影响穿心莲内酯积累的机理,为优化穿心莲种植模式及穿心莲生长调控提供理论基础。【方法】以药用植物穿心莲为试验材料,采用遮阳网进行遮阴处理(轻度遮阴,1层网,透光率70%;重度遮阴,2层网,透光率30%),以自然条件下的光照强度作为对照,分析穿心莲光合作用光响应特征、叶片蛋白氮分配、碳代谢、植物激素及穿心莲内酯积累和相关基因的表达情况。【结果】随着遮阴程度增加,穿心莲植株地上部生物量和比叶重逐渐下降,但叶绿素含量变化不显著(P>0.05,下同)。重度遮阴显著降低了穿心莲叶片过氧化氢(H_(2)O_(2))和丙二醛(MDA)含量(P<0.05,下同),而对超氧化物歧化酶(SOD)活性无显著影响。重度遮阴处理的最大净光合速率(P_(max))和表观量子产量显著高于对照和轻度遮阴处理,光补偿点随遮阴程度增加呈下降趋势。重度遮阴处理降低了叶片水溶性蛋白氮含量,轻度遮阴显著降低了细胞壁蛋白氮含量,遮阴对膜结合蛋白氮含量无显著影响,但重度遮阴处理下膜结合蛋白氮占总蛋白氮的比例显著增加。叶片可溶性糖和淀粉含量随遮阴程度增加而下降,遮阴条件下水杨酸含量上升,生长素含量下降。穿心莲内酯含量在重度遮阴下略有下降,但变化不显著,而穿心莲内酯合成通路关键酶基因HMGR、DXS、GGPS、ApCPS的表达在重度遮阴下显著上调。【结论】药用植物穿心莲光合作用对弱光环境有较强的适应能力,穿心莲通过改变叶片蛋白氮分配,增加膜结合蛋白氮的比例提高光合作用对弱光环境的适应,但弱光环境引起的碳水化合物积累下降和植物激素变化不利于穿心莲内酯的合成和积累。
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关键词
穿心莲
遮阴
光合作用
蛋白氮分配
穿心莲内酯
植物激素
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职称材料
题名
遮阴对穿心莲光合碳氮生理、植物激素及内酯合成与积累的影响
1
作者
简少芬
黄燕芬
林杨
郭晓云
钟楚
机构
广西药用植物园/国家中医药传承创新中心/广西药用资源保护与遗传改良重点实验室/广西中药资源智慧创制工程研究中心
出处
《南方农业学报》
北大核心
2025年第1期214-225,共12页
基金
国家自然科学基金项目(82260744,82360752)
广西自然科学基金项目(2022GXNSFAA035542,2021GXNSFBA220011)。
文摘
【目的】研究遮阴对穿心莲植株光合作用及生理特征的影响,明确光照强度影响穿心莲内酯积累的机理,为优化穿心莲种植模式及穿心莲生长调控提供理论基础。【方法】以药用植物穿心莲为试验材料,采用遮阳网进行遮阴处理(轻度遮阴,1层网,透光率70%;重度遮阴,2层网,透光率30%),以自然条件下的光照强度作为对照,分析穿心莲光合作用光响应特征、叶片蛋白氮分配、碳代谢、植物激素及穿心莲内酯积累和相关基因的表达情况。【结果】随着遮阴程度增加,穿心莲植株地上部生物量和比叶重逐渐下降,但叶绿素含量变化不显著(P>0.05,下同)。重度遮阴显著降低了穿心莲叶片过氧化氢(H_(2)O_(2))和丙二醛(MDA)含量(P<0.05,下同),而对超氧化物歧化酶(SOD)活性无显著影响。重度遮阴处理的最大净光合速率(P_(max))和表观量子产量显著高于对照和轻度遮阴处理,光补偿点随遮阴程度增加呈下降趋势。重度遮阴处理降低了叶片水溶性蛋白氮含量,轻度遮阴显著降低了细胞壁蛋白氮含量,遮阴对膜结合蛋白氮含量无显著影响,但重度遮阴处理下膜结合蛋白氮占总蛋白氮的比例显著增加。叶片可溶性糖和淀粉含量随遮阴程度增加而下降,遮阴条件下水杨酸含量上升,生长素含量下降。穿心莲内酯含量在重度遮阴下略有下降,但变化不显著,而穿心莲内酯合成通路关键酶基因HMGR、DXS、GGPS、ApCPS的表达在重度遮阴下显著上调。【结论】药用植物穿心莲光合作用对弱光环境有较强的适应能力,穿心莲通过改变叶片蛋白氮分配,增加膜结合蛋白氮的比例提高光合作用对弱光环境的适应,但弱光环境引起的碳水化合物积累下降和植物激素变化不利于穿心莲内酯的合成和积累。
关键词
穿心莲
遮阴
光合作用
蛋白氮分配
穿心莲内酯
植物激素
Keywords
Andrographis paniculata(Burm.f.)Nees
shading
photosynthesis
protein nitrogen allocation
andrographolide
phytohormone
分类号
S567.21 [农业科学—中草药栽培]
Q945.78 [生物学—植物学]
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作者
出处
发文年
被引量
操作
1
遮阴对穿心莲光合碳氮生理、植物激素及内酯合成与积累的影响
简少芬
黄燕芬
林杨
郭晓云
钟楚
《南方农业学报》
北大核心
2025
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