猪毛菜属3种不同光合型物种的生长适应特征比较

论文摘要

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。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 试验材料
•   1.2 试验方法
•   1.3 数据分析
• 2 结果与分析
•   2.1 基于DNA条形码的猪毛菜属种系统发育树构建
•   2.2 猪毛菜属3种光合型物种形态结构适应性比较
•     2.2.1 叶片解剖结构的比较
•     2.2.2 种子形态结构的变化
•   2.3 猪毛菜属3种光合型物种生理水平适应性比较
•   2.4 猪毛菜属3种光合型物种生境贫瘠适应性比较
•     2.4.1 植物叶生态化学计量特征
•     2.4.2 土壤生态化学计量特征
•   2.5 主成分分析
• 3 讨论
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 周文菲,刘芙蓉,姚甄业,龚春梅

关键词: 猪毛菜属,干旱,进化,生理特征,生态化学计量特征

来源: 草业学报 2019年10期

年度: 2019

分类: 农业科技,基础科学

专业: 生物学

单位: 西北农林科技大学生命科学学院

基金: 国家自然科学基金项目(31370599)资助

分类号: Q945.78

页码: 78-90

总页数: 13

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