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2003年12月2日 作者:ctnyzn [返回]
静电场对植物光合器官结构和功能变化的影响

 经试验研究表明,静电场对叶片光合作用的影响主要表现以下几方面:

  一、静电场下植物叶片光合及呼吸速率变化
    在静电场作用下,叶片的光合速率及呼吸速率都明显高于对照。其中光合速率的增加幅度要比呼吸速率增加的幅度要大。
    二、叶片光合色素的含量及可溶性蛋白含量的变化
    静电场下叶片的叶绿素a的含量较对照增加15.69%,但叶绿素b却有所减少,从而导致静电场下叶绿素a/b值较对照高,但叶绿素总量仍比对照高。这表明静电场促进叶绿素a含量增加量比对叶绿素b的减少量要大得多。研究还表明静电场也使叶片的可溶性蛋白的含量也较对照明显增加。
    三、静电场下叶片的结构变化
    在静电场作用下,叶片厚度、叶片单位面积的栅栏细胞数、每个细胞中的叶绿体数、叶绿体中的基粒数及基粒中的类囊体片层数均比对照提高.
    其中以每个基粒中的片层数增多最明显。而对照的叶绿体中基粒片层数很少,基粒也小,叶绿体积累的淀粉粒也较少。静电场下的叶绿体中基粒片层数明显增多,基粒也较大,叶绿体中积累的淀粉粒也较大且多。
    四、静电场下叶片的元素积累
    我们用叶片中积累的离子多少来表示叶片的营养状态。研究结果表明,在静电场作用下,叶片积累的离子都不同程度地高于对照,这些离子有的是光合作用中酶的调节或激活剂,如P、K、Mg等,而有些则是色素分子合成必不可少的,如Mg、Fe;而Mn则是光合作用中光反应所必需的。另外,K、P等对光合作用产物糖的运输也起调节和促进作用,这说明静电场促进了离子在叶片中的积累,从而改善了叶片的营养状态。
   

    高等植物的生长发育、产量形成绝大部分是来自光合作用产物的转化。因此,提高光合作用对促进植物生长、增加生物产量及经济产量具有重要意义。高压静电场下生长的植物其生长速率、产量都有增加,这与静电场促进植物的光合速率是有关。我们曾报道静电场可使植物叶片的光合色素含量增加,可溶性蛋白增多,试验研究证明了这一点,这为维持较高的光合活性提供了较多的吸收光能的受体和产物合成的酶量。
    叶片在静电场下积累的元素增多,这些元素又是光合色素合成、光合作用中不可缺少的调节及营养元素。它们的增长对保证叶片色素合成及光合过程有关菌的合成提供了营养条件。由于营养条件的改善,叶片光合器官的发育也得以促进,这表现在不仅是单位叶面积上光合细胞的增多和细胞中叶绿体数目的增多,而且叶绿体基粒数及片层数也增加,这对维持较高的光合活性提供了良好的结构基础。
    总之,静电场对植物光合器官结构及活性的影响与静电场促进植物对离子的吸收,改善叶片的营养条件,从而促进光合器官结构的发育及增加酶的含量有关,至于静电场对光合作用的光化学反应、电子传递及酶活性的调节等方面将产生何种影响,尚需深人研究。

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