叶片衰老是落叶植物典型的生理过程,期间伴随着光合器的失活,进而导致光合速率的降低。研究表明,光系统电子传递链功能的丧失,特别是光系统II,是引发光合速率下降的主要原因。然而,在自然条件下,光强和温度对光合活性的定量调节作用尚不明确。
疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia)广泛分布于新疆策勒绿洲-沙漠过渡带,是当地重要的生态和经济植物。中国科学院新疆生态与地理研究所李向义副研究员指导博士生薛伟,利用叶绿素荧光仪和微型气象站,对骆驼刺衰老叶片进行了为期一年的野外试验。结果表明:1)尽管光系统II活性反应中心数目(RCs)随衰老显著降低,但最大光化学效率(Fv/Fm)无显著变化;RCs、质体醌(PQ)和细胞色素b6/f间接受电子能力的降低是光合速率下降的主因;2)叶片光合活性与前6天的日均温度和光照时数存在显著回归关系;3)光合活性与日均温度呈显著负相关,日照时数减少和正午温度升高加速叶片衰老。
相关研究发表于Biologia Plantarum。该研究为理解干旱区植物衰老生理的生态学意义提供了重要依据。