温度变化对植物叶片酶活性的影响

来源：　类别：技术文章　更新时间：2013-07-29　阅读次

　　温度是影响植物生长、发育和产量的一个主要环境因素。许多研究表明，温度影响RuBPcase活性、荧光吸收特性、光合效率、呼吸作用、光呼吸和光抑制作用以及光系统反应活性等诸多生理过程，所以温度对植物的影响一直是人们关注的问题，现代科学的发展很多先进仪器如积温仪等开始应用在植物的研究上了。

　　许多学者从超微结构的变化上研究了温度对植物叶片的影响。Yun等指出在叶片温度快速降低几秒后，能明显地降低光合活性、破坏栅栏细胞超微结构的组成成分。Xu等证明在小麦成熟期提高温度能促进叶片的衰老，加快叶绿体完整性地丧失，扩大类囊体的鲁米诺体积，降低类囊体膜区域的紧密程度和加速由PS?调节的电子转移的下降。极高温还能严重破坏光合结构。Pareek等认为叶片经45e胁迫4h后诱发的亚细胞的改变包括：细胞质的溶解，细胞质中电子云颗粒的聚集，内质网膜的膨胀，通过内质网连接的核糖体的粘连，线粒体脊数目的下降和细胞壁纤维结构的无组织性。Foyer等观察到玉米叶对冻害很敏感，冷冻通常导致叶片的衰老。在光下经10e处理的叶片明显地显示出对CO2同化的抑制和光合电子传递效率的下降�？寡趸傅牟煌南赴蛐问侥芟拗评涠彻讨杏牍夂献饔糜泄氐目寡趸锏难贰４谎饭媛傻幕倩岛筒怀渥愕目寡趸烙蝗衔堑贾吕涿舾械脑�。低温还能降低膜脂以及其他关键分子的代谢和调节速率。

　　植物在低温条件下细胞内自由基代谢平衡被破坏会产生大量的活性氧，如超氧化物阴离子自由基（O2H）、羟自由基（OH）、单线态氧（1O2），这些都能引发或加剧膜脂过氧化作用，造成膜系统的损伤。植物在长期的进化过程中形成了清除活性氧的保护系统。超氧物歧化酶（SOD）能催化O2H发生歧化反应，是植物细胞中最重要的清除O2H的酶之一。谢吉荣发现在自然降温过程中南方红豆杉SOD活性显著增强。

　　LOX是定位在叶绿体类囊体层膜中的一种氧化性酶，催化光合膜不饱和脂肪酸加氧反应引起膜脂过氧化作用并产生一系列次级反应，这些反应可能影响光合膜的理化特性而改变光系统反应中心及各电子传递体的微环境，干扰了电子传递的正常运作。另一方面，膜脂过氧化终产物MDA和由LOX反应产生或衍生的活性氧可能对PS组分有直接的损伤作用。赵世杰等发现小麦幼叶经高温处理后LOX活性增加，到40e达最大值，然后逐渐下降。当处理温度高于30e时，衰老叶片LOX活性下降。在研究叶片对不同温度处理的反应时，江华等研究结果显示，离体的小麦叶片结束光合诱导期后，在温度上升到15e以前，叶片的净光合速率随着温度的增高而升高，15e之后净光合速率随温度升高而降低。艾希珍等的结果表明，生姜产品形成期的光合适温为25e,高于或低于此温度，光合速率和表观量子效率均有所降低。光补偿点随叶温升高而增加，而饱和点先上升后下降。

　　近年来超弱发光在植物对外界环境反应方面的应用多见报道。Popp认为一部分生物系统自发发射或光诱导发射的光子起源于生物系统内的一个完全相干的电磁场，这种由生物体内相干电磁场释放的光子叫做生物光子。而且，这种相干的电磁场很可能是活组织内通讯联络的基础。其中光诱导光子发射就是延迟发光。对于高等植物来说，延迟发光（DL）不仅与光合作用原初反应、电子传递以及光合磷酸化等过程有密切关系，而且DL本身也是伴随光合作用而产生，所以通过研究DL可以反映光合作用中能量转化的一些状况。因此延迟发光也许可以作为一种新的方法用于研究高等植物叶片对外界环境的反应。