植物叶肉导度的测定方法及其研究进展

叶肉导度(g_m)表征CO₂从植物气孔下腔到叶绿体内光合作用羧化位点的传输导度,是光合作用的重要限制因子,也是改良作物光合作用和资源利用效率的关键参数。¹³C分馏在线联测法是研究植物光合生理的重要手段,也是目前测定C3植物g_m的主流方法之一。但该方法对实验设备要求较高、难度较大,因此尚未被广泛采用。本文综述了当前测定g_m的主流方法的适用性和特点;介绍了¹³C分馏在线联测法的理论基础——光合¹³C分馏模型,¹³C分馏在线联测法的实测方法、计算公式和测定系统的搭建,以及C3植物叶肉导度的调控因素。最后对¹³C分馏在线联测法的改进、操作要点和未来应用场景进行了展望。     

聚四氟乙烯塑料管研磨法对测定C4植物碳同位素比值的影响

聚四氟乙烯(PTFE)塑料管研磨法是测定植物碳同位素比率(δ¹³C)值常用的前处理方法。该方法处理样品高效快捷,但对植物δ¹³C可能存在污染。本研究利用人工气候室开展双因素交互试验,包括空气相对湿度(50%和80%)和空气δ¹³C(¹³C富集和贫化的空气)两个因素,对比了PTFE塑料管研磨法和不锈钢管研磨法处理C4植物糙隐子草δ¹³C的结果。结果表明: 在相同湿度条件下,不同空气δ¹³C处理的植物¹³C分馏值(Δ¹³C,矫正了光合作用底物的δ¹³C差异)原本可以视为重复,但由于PTFE塑料颗粒的混入,相同湿度不同¹³C丰度空气培养下植物叶片Δ¹³C平均差值为4.8‰。该污染效应导致单个叶片δ¹³C测定的误差高达8‰。考虑到C4植物的Δ¹³C较低(通常为1‰~8‰),这种污染效应已经超出了可以接受的误差范围。通过建立类似Keeling曲线的二元混合模型对误差进行了有效消除,并准确估算了植物样品和污染物的δ¹³C。说明广泛采用的PTFE管研磨方法对研究C4植物Δ¹³C并不适用,将导致较大的误差。对精度要求较高的研究内容建议使用不锈钢瓶进行研磨。