The invention discloses a method for quantitatively determining the proportion of the plant photorespiration pathway. It includes the following steps: selecting plants to be measured, the average carbon dioxide concentration measurement to the plants in the morning 10:00 to 11:00 environment and average intensity, the plants tested third fully expanded leaves, the leaf photosynthesis light response curve determination of CO2 concentration in the specific time and the specific intensity of the CO2 response curve. According to curve and CO2 response curve for dark respiration rate and respiration rate of photosynthesis light response, then on the basis of photosynthetic CO2 response curve, specific net carbon dioxide concentration in the light photosynthetic rate to calculate the share of the photorespiratory pathway of the plant under specific environment. The invention overcomes the defects that the prior method does not take into account the dark breathing process under the light, can quantitatively calculate the light breathing path share of plants in different environments, has simple calculation, and the measuring results are comparable and reliable.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种定量测定植物光呼吸途径份额的方法,属于生物生理生化领域。
技术介绍
光呼吸(Photorespiration)是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。它是光合作用一个损耗能量的副反应。过程中氧气被消耗,并且会生成二氧化碳。光呼吸约抵消30%的光合作用。因此降低光呼吸被认为是提高光合作用效能的途径之一。但是人们后来发现,光呼吸有着很重要的细胞保护作用。在光呼吸过程中,参与光合作用的一对组合:反应物1,5-二磷酸核酮糖(Ribulose-1,5-bisphosphate,简称为RuBP)和催化剂1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase,简称为Rubisco)发生了与其在光合作用中不同的反应。RuBP在Rubisco的作用下增加两个氧原子,再经过一系列反应,最终生成3-磷酸甘油酸。呼吸作用包括无论光下和暗下都进行的呼吸和光呼吸。无论光下和暗下都进行的呼吸我们有别于光呼吸称为暗呼吸。因此,光呼吸速率则是呼吸作用与暗呼的差值。净光合速率是植物在光下进行的光合作用(光合作用产生糖类的速率)与暗呼吸的差值。一般的气体交换方法不能测出光呼吸的二氧化碳/氧气使用情况。能够测定光呼吸的可用方法有如下几种:①对植物进行光照,突然停止,这时会发生所谓的“二氧化碳猝发”,其速率可代表植物光呼吸的速率。这种方法难以测定与光合作用相同量纲的光呼吸速率,更不可能测定光呼吸速率占总光合速率的份额。②先让植物在低氧环境下进行光合作用,此时光呼吸不能进行 ...
【技术保护点】
一种定量测定植物光呼吸途径份额的方法,其特征在于:它包括以下步骤:第一,选定待测植物,测定待测植物在上午10:00至11:00所处的环境中的平均二氧化碳浓度和平均光强;第二,取待测植物第三完全展开叶,按常规方法测定该叶片在特定的二氧化碳浓度下的光合作用的光响应曲线;第三,同样,取待测植物第三完全展开叶,按常规方法测定该叶片在特定光强下的光合作用的二氧化碳响应曲线;第四,依特定的二氧化碳浓度下光合作用的光响应曲线获取特定的二氧化碳浓度下暗呼吸速率RD;第五,依特定光强下的光合作用的二氧化碳曲线获取特定光强下的总呼吸速率RT;第六,根据特定光强下的光合作用的二氧化碳响应曲线找出特定二氧化碳浓度和特定光强下的净光合速率PN;第七,依据特定光强下的总呼吸速率RT和特定的二氧化碳浓度下暗呼吸速率RD计算特定二氧化碳浓度和特定光强下的光呼吸速率RP,计算公式为:RP=RT‑RD;第八,依据特定二氧化碳浓度和特定光强下的净光合速率PN和特定光强下的总呼吸速率RT计算特定二氧化碳浓度和特定光强下的总光合速率PT,计算公式为:PT=PN+RT;第九,依据特定二氧化碳浓度和特定光强下的总光合速率PT和特定 ...
【技术特征摘要】
1.一种定量测定植物光呼吸途径份额的方法,其特征在于:它包括以下步骤:第一,选定待测植物,测定待测植物在上午10:00至11:00所处的环境中的平均二氧化碳浓度和平均光强;第二,取待测植物第三完全展开叶,按常规方法测定该叶片在特定的二氧化碳浓度下的光合作用的光响应曲线;第三,同样,取待测植物第三完全展开叶,按常规方法测定该叶片在特定光强下的光合作用的二氧化碳响应曲线;第四,依特定的二氧化碳浓度下光合作用的光响应曲线获取特定的二氧化碳浓度下暗呼吸速率RD;第五,依特定光强下的光合作用的二氧化碳曲线获取特定光强下的总呼吸速率RT;第六,根据特定光强下的光合作用的二氧化碳响应曲线找出特定二氧化碳浓度和特定光强下的净光合速率PN;第七,依据特定光强下的总呼吸速率RT和特定的二氧化碳浓度下暗呼吸速率RD计算特定二氧化碳浓度和特定光强下的光呼吸速率RP,计算公式为:RP=RT-RD;第八,依据特定二氧化碳浓度和特定光强下的净光合速率PN和特定光强下的总呼吸速率RT计算特定二氧化碳浓度和特定光强下的总光合速率PT,计算公式为:PT=PN+RT;第九,依据特定二氧化碳浓度和特定光强下的总光合速率PT和特定二氧化碳浓度和特定光强下的光呼吸速率RP计算该植物在此环境下光呼吸途径份额SP,计算公式为:SP=RP/PT。2.根据权利要求1所述的一种定量测定植物光呼吸途径份额的方法,其特征在于:在第一步骤中,测定待测植物在上午10:00至11:00所处的环境中的平均二氧化碳浓度和平均光强是...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴沿友,饶森,张开艳,陆叶,赵丽华,梁铮,
申请(专利权)人:中国科学院地球化学研究所,
类型:发明
国别省市:贵州;52
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