CO2加富对黄瓜叶片显微和亚显微结构的影响

ó \ Ð  2002, 29130～34ActaHorticulturaeSinicalà ° ù2001-05-24;©í ° ù2001-10-09Á[ “ öê 8âOÁù[ “J99I04CO2F¶Û ËA±„ðA±²¥•Y魏 珉 邢禹贤 王秀峰 马 红 öê jvÐó\Ðý, ü½271018K 1[Û¹ k‹,ùîCO2F¶ ËA±„ðA±²¥•Y。²TV üCO2F¶ªÛ ËE £F®¨、V è„ ˨9F,E £F®] Ë9¨¥1 è  6,E £MÉ, † ÷Fœ Å á; Ë s8 ” “„vl、Îx ì ” “„vl、 ì  Ëª ” 9F,†Ê s8cÎxì ”  6,Œ s8ѱ²Ãn üA ]。 ö[‚] iCO2F¶3hr‹ l, 、/öò[1100±100μL·L-1CO2F¶3 hrTA÷。1oMÛ;CO2F¶; ˲Ïms Ë|S 642.2 ÓDS M ’A ÓcI|0513-353X 200201-0030-05CO2F¶4ÚTþ;† Î q¥] H, ˲ÈÈÚ iCO2ÌâÁ 3 a‹ŸMÄ。ùîVü,4ÚCO2 i„ ’ø〔1〕、vø〔2,3〕 ˨9F,Œ Ø‚]。Vu©CCO2F¶vø, Äñ s8ÏÎx ì ”„8ǵ9F, s8ѱ²í üA•Y〔3〕。PÖ©¡, CO29Hq/0„,½ Îx ìvl、 ” “ üA9F,i•Y s8 ì¥vl、sƒ„ ˪”〔4〕。®N Vn,‚]TþÕ Ë„ ÖÕ、‚] kHq/ ˲CO2Ìâ a‹¥¯Ÿ。 k[Û¼ ì¹ k‹,ùîCO2F¶ª ËA±„ðA±²¥MÄ,¹ Ë]Äÿ „Û9Á Ø¥ùîÍç。1 ‹ ÐZEk¿1999 M10～ 12 öê jvÐó\ k_„n†É›。107 °lÕ,n 10cmâ ì,r¿ór„µg3∶1
†,cµÉ1.45, ÎrN 101.41mg·kg-1, ÎrP302.49mg·kg-1, ÎrK246.00mg·kg-1。0Z ܪ1016 °sYM Æ4ñ °É2.0m,z1.6m,Ú1.0m  Ø。 ØⅠ ,‚F¶v; ØⅡ, öF¶, CO2 i700±100 μL·L-1; ØⅢ, öF¶, CO2 i1100±100 μL·L-1; ØⅣ, ö、/ö F¶, CO2 i1100±100μL·L-1。 Ä Ø60～80é,g÷¹Ñ ÞA8CO2,¨GXH-305˜£“LCO2sNS© iMÄ。CO2F¶ HW ö800 830～1100 1130,/ö130 200～430 500。1116 °| °MÀj ðÑ i à Ø。122 ° Ä ØÊ4رé3é,VÔU/ ”»3  M |l vsY¨FAAû „ç。 k ùW4ñ °¥Bî5 Ø„Ñ;HqM]。1016 °À1116 ° ° ¥KÚ/K® ѹ20～ 35℃/8～16℃,Ïö11 H Ü ;v 616.2 μmol·m-2·s-1,/ö2H Ü ;v 465.4 μmol·m-2·s-1;1117 °À122 °KÚ/K® ѹ24～ 30℃/12～ 17℃,Ïö11 H Ü ;v 306.3μmol·m-2·s-1,/ö2 H Ü ;v 219.2μmol·m-2·s-1。1999 M2～3n†j ðÑ iÉ›ç k,Ç  ØI～ III,²T]Q k。A±²4©
 Ëφö  § M |4～5mm2～3mmÉH,5¨FAAç i,ª Æ3û „Ï AÏ,ÅTGMAöM Ë。 8„ç 3û „Ï Aç6～12h※• £ b2Q ÄQ3h※õÚ0‚ £※GMAç 1A Ø2Q※GMA ˜※30℃ †※LX-75˜ M Ë MË※ ™ ä※ÏŸ Ž‹ Ë。OlympusAH-II£¨A±ä °Å//4©vM。 Ä Ø4©20～30ñ j7,9 Ø Ü ´。ðA±²4© Ëφö  § M |vl1～ 2mmnZl v,¨4û „ -ç, pH7.2ÖÏ A , 1Ø Öªç,0Y-d‚ £, Epon-812Ì Ž« ˜, LKB-5˜ÑM Ë M Ë,Z Ö°- Ï Ö  ™ ä, JEM-1200EX˜i Èä4³、© ivM。 Ä Ø4©20～ 30ñ j7, | Ü ´。2 ²TÐs2.1 A±²2.1.1 叶片厚度 CO2F¶„ Û Ë¨9FV1。ÐvM1, öCO2700±100 μL·L-1„CO21100±100μL·L-1F¶ ØÛ Ë¥¨sY9F0.64„3.46, †1100±100 μL·L-1CO2F¶ ˨9F12.77, -€ÐvÃrA÷µs,ª€ïA÷µs, ª üÐ ö[‚] iCO2F¶3hM1, †[CO21100±100μL·L-1F¶6hrT÷ üA。 ˨ | ¿ ½„V Ã¥¨,7î ½¥F®“ E £F®“εZ åF®。®V1 A, CO2F¶Û ËE £F®„V è] H9F,E £F®¨Ð Ë9¨¥1´yCO2F¶{µ  6。Z åF®¨‚]F¶ iWµs‚A÷。V1 CO2F¶ ØÛ Ë¨¥MÄTable 1 Changes in leaf thickness of cucumber with CO2 enrichmentCO2 iCO2 concentrationμL·L-1HWTime ˨Leaf thicknessμmV èEpidermisthickness μmE £F®¨Palisadetissuethickness μmZ åF®¨Spongy tissuethickness μmE £F®¨/ ˨PT/LTvControl 150.58bB 23.24cB 44.65 cB 83.90bA 0.30700±100 öAM 151.54bB 25.54bAB 47.31 bB 80.13bA 0.311 100±100 öAM 155.78bB 25.73bAB 47.36 bB 82.92bA 0.311 100±100 ö/öAMPM 169.54aA 26.84aA 54.56 aA 88.35aA 0.322.1.2 细胞大小 V2V ü, CO2F¶ PÛ ËE £F®É9F,Œ ö700±100 μL·L-1„1100±100 μL·L-1 ØÉsY9F5.5„5.7,Ðvµs‚A÷; †CO2F¶€9F26.6,µsA÷。E £F® z‚] ØWíA÷µs。Ê¿E £F®/¥»1ªZ å¥É„ z9ïC Ë »¥MĘ。CO2F¶ P ËV à z¨9F,‚]F¶ iWV ÃÉMÄ‚ üA。 †1100±100μL·L-1CO2F¶ P Ë ½„V Ø M ë  ”Z üA,89v。V2 CO2F¶Û Ëvl¥•YTable2 Effects of CO2 enrichment on the size of leaf cells in cucumber μmCO2 iCO2 concentrationμL·L-1HWTimeE £Palisade cellÉLengthzWidthZ åSpongy cellÉLengthzWidthV ÃUpperepidermiscellÉLengthzWidth/V ÃLowerepidermiscellÉLengthzWidthvControl 43.76bB 12.61aA 24.44bB 18.54aA 21.61 bB 13.53bB 15.93bAB 9.83bB700±100 öAM 46.16bB 13.09aA 24.45bB 19.05aA 21.23 bB 14.93 aAB 15.69bA 10.73abAB1 100±100 öAM 46.26bB 12.86aA 25.97bB 18.85aA 21.72 bB 15.03 aAB 15.82bAB 10.99aAB1 100±100 ö/öAMPM 55.39 aA 13.09aA 29.92aA 19.14aA 24.30 aA 15.43 aA 17.14aA 11.64aA ˘ M ë ,
V à Ü›Z_,d9125μmS¶ E £„»1ªZ å¥ ” “,²Tnm1。1100±100 μL·L-1CO2F¶ P Ë ” “A÷9F,ƒ ª üCO2F¶‚Ç PE £ †÷Fœ 、Å á,7 O\ÉZ å † ®í½_µ½Mmñ, A～D。2.2 ðA±²2.2.1 叶绿体和淀粉粒 ®V3 V©, CO2F¶Hq/,E £  s8 ” “9F,89v。311 ù É ©CO2F¶Û ËA±„ðA±²¥•Y ö700±100μL·L-1„1100±100μL·L-1CO2F¶ Ø P Äñc s8 ”sY1v9F16.90„27.46, †F¶9F25.64; ö[‚] iCO2F¶€ s889F l,†F¶€9FA÷, É„ zsY1v9F8.36„26.49。[ ²T ª üCO2F¶\ÉÛ s8¥™î„â。CO2F¶ P ËE £ Îx ì ” “9,89vV3,mñ, E～H, ª ü †îi Æ ÷¥ £Ä†þ。v Ü Äñ½c9.14ñÎx ì, Äñ s8‚ž1ñ,O8 l; ö700±100μL·L-1„1100±100 μL·L-1CO2F¶ Ø P Äñ Îx ì ”sY9Fž16.22ñ„23.72ñ, Ü Ä s8c1～ 2ñ; †CO2F¶Û ½ Îxì ” “ÉB„9F, Äñ s8c2～ 3ñ, O8A÷9v。m1 CO2F¶Û ËE £、Z å ” “¥•Y125μm ËÉFig.1 Effects of CO2 enrichment on the nubmer of palisadeand spongy cells in125 μm length of cucumber leavesV3 CO2F¶ ØÛ Ë s8、Îx ì ” “vlMÄTable3 Number and size of chloroplast and starch grainin leaves of cucumber with CO2 enrichmentCO2 iCO2 concentrationμL·L-1HWTime s8 ”/ ½Chloroplast number/cell s8ChloroplastÉLength μmzWidth μmÎx ì ”/ ½Starchgrain number/cellÎx ìStarch grainÉLength μmzWidth μmvControl 10.92 cB 5.61 bA 1.85bA 9.14dB 0.59 cC 0.23 cC700±100 öAM 12.77bA 6.17 abA 1.94bA 16.22 cB 1.70 bB 0.88bB1 100±100 öAM 13.92 aA 5.86 abA 1.90bA 23.72 bA 1.86 bB 0.87bB1 100±100 ö/öAMPM 13.72 aA 6.64 aA 2.34aA 29.00 aA 2.76 aA 1.54aA2.2.2 基粒和片层 CO2F¶‚Ç•Y s8vl„ ” “,7 O•Y ²。F¶ Ø Ë s8 ì ” “9FÃrA÷µs £ Ü; ˪ ”9F, ì üAM¨, ª ü Ë 58ßñÚ,cñ ˪¥ ì9V4。 ì ˪ á ÛCO2F¶ i9F„ HWüÉ7†®,Œƒ ®¿ ˪¨¥9FΠ˪W¥9v,³。V4 CO2F¶Û s8 ì  Ëª¥•YTable 4 Effects of CO2enrichment on grana and lamellae of chloroplast incucumberCO2 iCO2 concentration μL·L-1HWTime ì ”/ s8Grananumber/chloroplast ì¨Granathicknessμm˪ ”/ ìLamellanumber/grana˪ áLamellanumber/μmvControl 15.55aA 0.135bB 10.39bB 76.96cC700±100 öAM 15.64aA 0.163aAB 12.06abAB 73.96bB1 100±100 öAM 16.36aA 0.183aA 13.22aA 72.25aA1 100±100 ö/öAMPM 17.18aA 0.173aA 12.33aAB 71.29aA3  ‚CO2F¶„ Û Ë¨9F,ƒÐ’ø、vø¥ùî²TM],Œ¨9F¥ðy‚]。Radoglou© kV ü,’ø ˨9Fö1®¿ ½,shy;  Z å CF®¥MÄ îÁ,E £F®ÐZ åF®¥1´i‚¿M, ½8Mv,shy; ˜ M ë  ”Z üA,7E £ª ”、V à á、  d á„  d· ”‚ s•Y〔1〕。vø ˨9F÷¿E £ª¥ zâ„ ”“¥9F〔3〕。CO29ÌâÏ 3É¥vø, Ë/V ëshy;Âv ¥’V ë˜É šª, ½y9F32 ó \ Ð  29 BªE £F®7 üAM¨,  d á/†〔2〕。 kÏ, CO2F¶Û Ë9¨5  ½„V è] H9F¥²T,E £ª ”‚MŒ üA É,E £F®] ˨¥1 è  6, † ÷Fœ Å á,ÐE £F®M¤¥Z åF® † 9 t¿µ½。®N A,‚]Tþ ˲4ÚCO2 i¥ a‹ŸÅ‚],s „ ”f V  MÄ¥ðy。4ÚCO2 i‚]Tþ Ë s8ѱ²¥•Y9‚B“。CO2F¶Û ½  s8、Îx ì ” “9F,89v, ì ”„ ˪ ”9F,Œ Äñ s8 îcÎx ì ”“ ÑV3ñ,ÕY s8žÈ¥Ñ±²。CO2F¶I N ËÏÎx ìvl、 ” “9F, Ë 58M™9ÇK¿ ¨ Æϥ  ” s8〔5〕。Œ , CO29Hq/0„,½ÏÎx ìvl、 ” “ 9F, OÎx ì8„ ” •Y s8 ì¥vl、sƒ„ ˪ ”〔4〕。ô ùî²T, CO2F¶\ÉÛ Ë„ s8¥â。 - ¦ùîV ü, Ë;† Î q |¿ ½„E £F®¨〔6〕;vø Ë s8 ì ˪ ”Ð;† Î qžM1〔7〕。 ì ˪ßiÅ“}; ¥Ú á“,] HT¹ ½¥ † ¦O,µ æ¿™îBñÉ¥}†. Â{,\É; ¥ l.¾„Ð。yN, CO2F¶Hq/Û ËA±„ðA±²¥MÄ V Ú iCO2¥ a‹,[4Ú; „ÌâCO2¥ l æ¨ ï; 6BZ ë,ÚCO2 i/Û Ë¥;† Î q4Ú,Å/„ Æ÷¥ £Ä†þ,¹ ˲âÍç 。N³ÉB„。 Ù – ö[‚]iCO2F¶Û ˲ûÁ 3 Bç•Y,Œ†s·SÐviíA÷µs,7 †CO2F¶ ˲MÄ üA,ƒ ª üüÉCO2F¶ HWT¨÷v。• IÓD1 RadoglouK M, JarvisPG.Theeffectsof CO2 enrichmentandnutrient supplyongrowthmorphologyandanatomyof Phaseolusvulgaris L.seedlings.Ann.Bot., 1992, 70245～ 2562 Á’,±Öò.vø ˲CO2 i 6Ú¥Q‹.±þÐ, 1996, 38131～ 343 VuJCV, AllenLHJr, BowesG.Leafultrastructure, carbohydratesandproteinof soybeansgrownunderCO2enrichment.Environ.Exp.Bot.,1989, 29 2141～ 1474 PÖ,{I ,â XÆ,©.CO2 i90„,½ s8ѱ²¥r‹.±þÐ, 1996, 38 172～ 765 YelleS, BeesonR CJr, TrudelM J, et al.Acclimationof twotomatospeciestohighatmosphericCO2.PlantPhysiol., 1989, 901465～ 14726 Delayney RH.Morphological and anatomicalfeatures of alfalfa leaves relatedtoCO2exchange.CropSci., 1974, 14444～4477 ¸ o ö, ì[ j.vø‚] 3² 3É ù‚]3ª;†ŸµsР˲1“.TþÐ, 1992, 18 3191～ 195Effects of CO2 Enrichment on the Microstructure and Ultrastructure of Leavesin CucumberWeiMin, Xing Yuxian, WangXiufeng, andMaHongCollege of Horticulture, Shandong AgriculturalUniversity, Tai an 271018AbstractThemicrostructureandultrastructureofleavesincucumberwithCO2enrichmentwereinvestigated.It showedthatthethicknessofpalisadetissue, epidermisandleafincreasedsimultaneouslyinCO2-enrichedleaves,andtheratioofpalisadetissue to leaf thicknesswent upslightly.Longerandmoretightly arrangedpalisade cellswereobservedinleaves withCO2 enrichment.Not only the numberandsizeof chloroplast andstarchgrain, butalsothenumberofgranaandlamellaincreasedasa resultofCO2enrichment.Noobvious chloroplastdeteriorationandthylakoiddeationwerefoundinCO2-enrichedleaves.Enrichment at differentCO2 concentrationsforthreehoursinmorningwasnotvery effective, but enrichment forsix hours at1100±100 μL·L-1 everyday producedmost significanteffects.Key wordsCucumber;CO2enrichment;Leafstructrue331 ù É ©CO2F¶Û ËA±„ðA±²¥•Y mñ ª ü A～D ËA±²150;E～ H Ëѱ²10000。A、 E,v;B、 F, CO2 700±100μL·L-1, öF¶;C、 G, CO2 1100±100μL·L-1, öF¶;D、H, CO2 1100±100μL·L-1, ö/öF¶。Explanationof plate A-D leaf microstructure 150;E-H leaf ultrastructure 10000.A, E, CK;B, F, CO2 700±100μL·L-1AM;C, G, CO2 1100±100μL·L-1 AM;D, H, CO2 1 100±100μL·L-1 AMPM.34 ó \ Ð  29