【摘 要】
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植物叶片的解剖结构发育与光合性能不仅受其自身光环境的影响,而且还受到其他部位光环境的影响,即光依赖性系统调控。在玉米大豆带状复合种植模式中玉米普遍生长于异质性光环境中,本研究中选取了两个生理特性不同的玉米品种,以研究植株两侧光异质性对新发育叶片的光合性能以及解剖结构的影响,分析了不同品种玉米对光依赖性系统调控的响应差异,为玉豆模式中玉米品种的选育及田间配置的优化提供理论依据。结果表明,在异质性光下
【基金项目】
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国家重点研发计划项目子课题（2016YFD0300109-3）；
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植物叶片的解剖结构发育与光合性能不仅受其自身光环境的影响,而且还受到其他部位光环境的影响,即光依赖性系统调控。在玉米大豆带状复合种植模式中玉米普遍生长于异质性光环境中,本研究中选取了两个生理特性不同的玉米品种,以研究植株两侧光异质性对新发育叶片的光合性能以及解剖结构的影响,分析了不同品种玉米对光依赖性系统调控的响应差异,为玉豆模式中玉米品种的选育及田间配置的优化提供理论依据。结果表明,在异质性光下两品种玉米新发育叶片的光合性能具有显著差异,光合速率（Pn）在荣玉1210（RY）中上调,在中单808（ZD）中下调。对叶片解剖结构、荧光指标及光合特征的分析说明造成Pn差异的主要因素是维管束鞘细胞和碳同化的系统调控差异;而光合关键酶的水平与苹果酸的运转是造成两品种玉米碳同化差异的主要原因。另外,玉米叶片的光合性能还取决于碳水化合物输出的系统调控。在ZD中相对维管束鞘细胞面积(SBSC)减小,不利于Calvin-Benson循环,代表同化力供应的ETR减弱,酶参与的碳同化过程被削弱;另外,由于相对维管组织面积(SVB)减少,导致从新发育的叶片中输出碳水化合物的能力受到限制,从而使淀粉过量积累,随后造成了碳同化的限制,并最终反映到光合速率上。而在RY中SBSC不变,捕光色素增多,同化力供应增强,酶参与的碳同化过程被增强;另一方面,碳水化合物的输出是增强的,并且结构上也支持高水平的碳水化合物输出能力。本研究表明,C4植物叶片在异质性光下的光合性能主要取决于光合碳同化能力和碳水化合物输出的系统调控。
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